《九年級物理全冊 第二十章 能源、材料與社會 第三節(jié) 材料的開發(fā)和利用課件 （新版）滬科版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《九年級物理全冊 第二十章 能源、材料與社會 第三節(jié) 材料的開發(fā)和利用課件 （新版）滬科版（32頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三節(jié)第三節(jié) 材料的開發(fā)與利材料的開發(fā)與利用用一、半導(dǎo)體一、半導(dǎo)體 1.半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間，具有一些特殊的與絕緣體之間，具有一些特殊的物理性質(zhì)。物理性質(zhì)。2.半導(dǎo)體材料有硅、鍺和砷化鎵等。半導(dǎo)體材料有硅、鍺和砷化鎵等。 實(shí)物圖實(shí)物圖材料材料燈的亮暗燈的亮暗結(jié)論結(jié)論塑塑 料料 銅銅 鐵鐵 竹條竹條 鉛筆鉛筆芯芯（石（石墨）墨）亮亮不亮不亮不亮不亮亮亮亮亮根據(jù)材料的導(dǎo)電性能：材料可分為根據(jù)材料的導(dǎo)電性能：材料可分為1，導(dǎo)體：，導(dǎo)體： 容易導(dǎo)電容易導(dǎo)電的材料的材料2，絕緣體：，絕緣體：不容易導(dǎo)電不容易導(dǎo)電的材料的材料3，半導(dǎo)體：，半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于
2、導(dǎo)體與絕緣體之間導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間 的材料的材料 實(shí)物圖實(shí)物圖 操作操作現(xiàn)象現(xiàn)象 結(jié)論結(jié)論發(fā)發(fā)光光二二極極管管A接正接正B接負(fù)接負(fù) A接負(fù)接負(fù)B接正接正實(shí)驗(yàn)探究：發(fā)光二極管的獨(dú)特功能實(shí)驗(yàn)探究：發(fā)光二極管的獨(dú)特功能二二極極管管發(fā)發(fā)光光二二極極管管不不發(fā)發(fā)光光發(fā)光發(fā)光二極二極管具管具有單有單向?qū)驅(qū)щ娦噪娦?實(shí)物圖實(shí)物圖操作操作現(xiàn)現(xiàn)象象 結(jié)論結(jié)論光光敏敏電電阻阻1，光敏，光敏電阻接電阻接入電路入電路2，再用，再用手指捏手指捏住光敏住光敏電阻電阻二二極極管管發(fā)發(fā)光光二二極極管管變變暗暗探究：光敏電阻的獨(dú)特功能光敏光敏電阻電阻的阻的阻值隨值隨光照光照強(qiáng)度強(qiáng)度而改而改變。變。 實(shí)物圖實(shí)物圖操作
3、操作現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論熱熱敏敏電電阻阻1，熱敏，熱敏電阻接電阻接入電路入電路2，再用，再用燭焰加燭焰加熱熱燈燈不不亮亮燈燈亮亮熱敏熱敏電阻電阻的阻的阻值隨值隨溫度溫度改變改變而改而改變。變。探究：熱敏電阻的獨(dú)特功能太陽能電池原理當(dāng)光照到某些半導(dǎo)體時(shí)，半導(dǎo)體內(nèi)將會產(chǎn)生電流太陽能電池就根據(jù)這個(gè)原理制成的最新的微處理器奔騰雙核酷睿處理器機(jī)器人無人探測器內(nèi)部有大量半導(dǎo)體元件構(gòu)成的電路二、超導(dǎo)材料二、超導(dǎo)材料其中有一種性能較好的材料叫超導(dǎo)材料其中有一種性能較好的材料叫超導(dǎo)材料 為了制造物美價(jià)廉、性能更好的物品，人們?yōu)榱酥圃煳锩纼r(jià)廉、性能更好的物品，人們正在不斷地研究性能更好、更容易制造的材料。正在不斷地研
4、究性能更好、更容易制造的材料。1911年，翁尼斯在研究汞電阻隨溫年，翁尼斯在研究汞電阻隨溫度的變化時(shí)，觀察到在測試降低到度的變化時(shí)，觀察到在測試降低到4.2K時(shí)，汞的電阻突然降低到測量時(shí)，汞的電阻突然降低到測量不到的微小值。從而發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)電性。不到的微小值。從而發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)電性。超導(dǎo)體超導(dǎo)體1超導(dǎo)現(xiàn)象和超導(dǎo)體：當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時(shí)，某超導(dǎo)現(xiàn)象和超導(dǎo)體：當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時(shí)，某些材料的電阻率突然減小到無法測量的程度，可以認(rèn)為其些材料的電阻率突然減小到無法測量的程度，可以認(rèn)為其電阻率突然變?yōu)榱?，這種現(xiàn)象叫做電阻率突然變?yōu)榱?，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象超導(dǎo)現(xiàn)象，能夠發(fā)生超能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)稱為導(dǎo)
5、現(xiàn)象的物質(zhì)稱為超導(dǎo)體超導(dǎo)體 2轉(zhuǎn)變溫度轉(zhuǎn)變溫度TC ：材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度，：材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度，叫做超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度叫做超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度3、超導(dǎo)體的兩個(gè)基本特性：超導(dǎo)體的兩個(gè)基本特性：零電阻性、抗磁性零電阻性、抗磁性超導(dǎo)材料出現(xiàn)以后，人們超導(dǎo)材料出現(xiàn)以后，人們首先想到的是利用超導(dǎo)體的零首先想到的是利用超導(dǎo)體的零電阻性實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大功率輸電。電阻性實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大功率輸電。超導(dǎo)材料不僅電阻為零，超導(dǎo)材料不僅電阻為零，而且還有其它令人注目而且還有其它令人注目的特性。的特性。超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象使人們想到可以利超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象使人們想到可以利用超導(dǎo)體來實(shí)現(xiàn)交通工具的無摩擦運(yùn)行，
6、用超導(dǎo)體來實(shí)現(xiàn)交通工具的無摩擦運(yùn)行，大大提高交通工具的安全性能和運(yùn)行速大大提高交通工具的安全性能和運(yùn)行速度。度。二、納米材料二、納米材料1、納米是一個(gè)長度單位：、納米是一個(gè)長度單位：1nm=10-9m2、1nm小到什么程度？小到什么程度？(10個(gè)分子緊密排布個(gè)分子緊密排布 的尺度，大約是一根頭發(fā)絲的的尺度，大約是一根頭發(fā)絲的1%)3、納米材料除了其基本單元空間尺度小、納米材料除了其基本單元空間尺度小 外，在力、熱、聲、光、電、磁等方外，在力、熱、聲、光、電、磁等方 面還表現(xiàn)出許多特殊的性能。面還表現(xiàn)出許多特殊的性能。4、納米材料、納米材料納米機(jī)械零件納米機(jī)械零件藥物做成納米顆粒藥物做成納米顆粒
7、將來人們可以用納米技術(shù)一個(gè)一個(gè)地將來人們可以用納米技術(shù)一個(gè)一個(gè)地將原子組裝起來將原子組裝起來 制成各種納米機(jī)器制成各種納米機(jī)器 納納米米鏡鏡面面 納米衣服不用洗、納米衣服不用洗、“納米水納米水”喝出健康喝出健康從上世紀(jì)從上世紀(jì)90年年代起，實(shí)驗(yàn)室里的尖端科技納米技術(shù)一下子被媒體推到了代起，實(shí)驗(yàn)室里的尖端科技納米技術(shù)一下子被媒體推到了市民面前，它神秘又令人憧憬：納米究竟是種什么市民面前，它神秘又令人憧憬：納米究竟是種什么“米米”？怎么怎么“種種”出來的？對我們的生活將產(chǎn)生怎樣的影響？武出來的？對我們的生活將產(chǎn)生怎樣的影響？武漢漢“種植納米種植納米”的水平如何？帶著這些問題，本報(bào)記者探的水平如何？
8、帶著這些問題，本報(bào)記者探訪了武漢的一些高校和科研機(jī)構(gòu)，請科學(xué)家來揭開訪了武漢的一些高校和科研機(jī)構(gòu)，請科學(xué)家來揭開“納米納米”的面紗。的面紗。 納米是種什么納米是種什么“米米”？ 近日，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院的近日，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院的納米研究課題組再次接到了深圳某美容機(jī)構(gòu)傳真的納米研究課題組再次接到了深圳某美容機(jī)構(gòu)傳真的“納米納米硫硫”訂單。去年，地大在世界上首次研制出訂單。去年，地大在世界上首次研制出“納米硫磺納米硫磺”，在面膜、膏霜等化妝品中應(yīng)用納米硫材料，對治療脂溢性在面膜、膏霜等化妝品中應(yīng)用納米硫材料，對治療脂溢性皮炎、螨蟲、青春痘等有奇效。
9、皮炎、螨蟲、青春痘等有奇效。 “納米納米”譯自英文譯自英文“nanometer”，它并不是什么特殊的物質(zhì)，而是，它并不是什么特殊的物質(zhì)，而是一種度量單位。一種度量單位。1納米等于十億分之一米，相當(dāng)于針尖大小的百萬分納米等于十億分之一米，相當(dāng)于針尖大小的百萬分之一，約相當(dāng)于之一，約相當(dāng)于45個(gè)原子串起來那么長。納米技術(shù)就是指在納米尺寸個(gè)原子串起來那么長。納米技術(shù)就是指在納米尺寸范圍內(nèi)，通過直接操縱單個(gè)原子、分子來組裝和創(chuàng)造具有特定功能的范圍內(nèi)，通過直接操縱單個(gè)原子、分子來組裝和創(chuàng)造具有特定功能的新物質(zhì)。當(dāng)物質(zhì)顆粒小到新物質(zhì)。當(dāng)物質(zhì)顆粒小到100納米以下，這種物質(zhì)就可被稱為納米材納米以下，這種物質(zhì)
10、就可被稱為納米材料。其物理性能與化學(xué)性質(zhì)就會較原來有意想不到的巨變，這些料。其物理性能與化學(xué)性質(zhì)就會較原來有意想不到的巨變，這些“巨巨變變”正在生物學(xué)、材料學(xué)、信息技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域展開，它們對人類未正在生物學(xué)、材料學(xué)、信息技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域展開，它們對人類未來的生活產(chǎn)生重大影響。來的生活產(chǎn)生重大影響。 納米帶來美好生活納米帶來美好生活 最近，新加坡科學(xué)家在利用納米技術(shù)治療裂骨方面取得突破。實(shí)驗(yàn)中，最近，新加坡科學(xué)家在利用納米技術(shù)治療裂骨方面取得突破。實(shí)驗(yàn)中，專家在大鼠腳骨上制造了大約專家在大鼠腳骨上制造了大約3毫米的裂縫，然后把以納米材料制成毫米的裂縫，然后把以納米材料制成的骨頭構(gòu)架植入裂縫中，結(jié)果
11、的骨頭構(gòu)架植入裂縫中，結(jié)果5個(gè)月后成功讓骨頭完全愈合。這是納個(gè)月后成功讓骨頭完全愈合。這是納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的又一次成功應(yīng)用，但米技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的又一次成功應(yīng)用，但“納米納米”究竟會給我們帶來究竟會給我們帶來怎樣的新生活呢？怎樣的新生活呢？ 從第一次工業(yè)革命到現(xiàn)在，真正稱得上主導(dǎo)技術(shù)的只有從第一次工業(yè)革命到現(xiàn)在，真正稱得上主導(dǎo)技術(shù)的只有4次，而次，而“納納米米”技術(shù)將成為第五次推動社會經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域快速發(fā)展的主導(dǎo)技術(shù)。更技術(shù)將成為第五次推動社會經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域快速發(fā)展的主導(dǎo)技術(shù)。更重要的是，傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步往往會耗費(fèi)巨大的自然資源，而重要的是，傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步往往會耗費(fèi)巨大的自然資源，而“納米技納米技術(shù)術(shù)”
12、則將在知識經(jīng)濟(jì)中成為最大的節(jié)省再生資源和能源的標(biāo)志。則將在知識經(jīng)濟(jì)中成為最大的節(jié)省再生資源和能源的標(biāo)志。 專家預(yù)言，借助納米技術(shù)，未來我們有可能用基因芯片、蛋白質(zhì)芯片專家預(yù)言，借助納米技術(shù)，未來我們有可能用基因芯片、蛋白質(zhì)芯片組裝成組裝成“納米機(jī)器人納米機(jī)器人”，通過血管送入人體去偵察疾??；攜帶，通過血管送入人體去偵察疾?。粩y帶DNA去去更換或修復(fù)有缺陷的基因片段。有可能用納米藥物來阻斷血管餓死癌更換或修復(fù)有缺陷的基因片段。有可能用納米藥物來阻斷血管餓死癌細(xì)胞。使用納米診斷儀只需檢測微量血液就可從蛋白質(zhì)和細(xì)胞。使用納米診斷儀只需檢測微量血液就可從蛋白質(zhì)和DNA上診斷上診斷出各種疾病。利用碳納米
13、管，我們可以搭建強(qiáng)度比鋼高一百倍，但重出各種疾病。利用碳納米管，我們可以搭建強(qiáng)度比鋼高一百倍，但重量只有鋼的六分之一的新型建筑，摩天大樓將修得更高。而用碳納米量只有鋼的六分之一的新型建筑，摩天大樓將修得更高。而用碳納米材料替代硅芯片，將引發(fā)電腦行業(yè)的革命材料替代硅芯片，將引發(fā)電腦行業(yè)的革命 未來會出現(xiàn)很多自然界并不存在的強(qiáng)度高、對環(huán)境友好、節(jié)省能源和未來會出現(xiàn)很多自然界并不存在的強(qiáng)度高、對環(huán)境友好、節(jié)省能源和資源的新型材料，這一影響不會低于現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)、微米技術(shù)給人類資源的新型材料，這一影響不會低于現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)、微米技術(shù)給人類帶來的影響。帶來的影響。 納米雖是一個(gè)尺度單位，但卻成為近年來最時(shí)髦
14、的商業(yè)納米雖是一個(gè)尺度單位，但卻成為近年來最時(shí)髦的商業(yè)“亮點(diǎn)亮點(diǎn)”“納米家電納米家電”、“納米水納米水”、“納米服裝納米服裝”等概念盛行一時(shí)。它們等概念盛行一時(shí)。它們都是真納米嗎？目前市場上的納米產(chǎn)品，往往給人們帶來一些誤解。都是真納米嗎？目前市場上的納米產(chǎn)品，往往給人們帶來一些誤解。比如納米冰箱，通常是添加了氧化鈦的納米無機(jī)物，具備了一定的抗比如納米冰箱，通常是添加了氧化鈦的納米無機(jī)物，具備了一定的抗菌性能；所謂納米洗衣機(jī)，也只能說是添加了納米材料的洗衣機(jī)，而菌性能；所謂納米洗衣機(jī)，也只能說是添加了納米材料的洗衣機(jī)，而且納米材料還只是應(yīng)用在滾筒洗衣機(jī)外桶的內(nèi)壁上，對于最容易產(chǎn)生且納米材料還只
15、是應(yīng)用在滾筒洗衣機(jī)外桶的內(nèi)壁上，對于最容易產(chǎn)生污垢的內(nèi)桶的外壁還沒有很好的解決辦法。污垢的內(nèi)桶的外壁還沒有很好的解決辦法。 在目前我國相關(guān)行業(yè)、產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還是空缺的情況下，這些產(chǎn)品能在目前我國相關(guān)行業(yè)、產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還是空缺的情況下，這些產(chǎn)品能否被稱之為否被稱之為“納米產(chǎn)品納米產(chǎn)品”還是一個(gè)問題，而炒作相關(guān)的納米概念顯然還是一個(gè)問題，而炒作相關(guān)的納米概念顯然不是科學(xué)和負(fù)責(zé)任的態(tài)度。不是科學(xué)和負(fù)責(zé)任的態(tài)度。 從世界范圍看，納米研究正在向應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化努力，這也從側(cè)面說明從世界范圍看，納米研究正在向應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化努力，這也從側(cè)面說明“納米技術(shù)納米技術(shù)”離大規(guī)模的應(yīng)用還有一個(gè)過程。比如美國前總統(tǒng)克林頓離
16、大規(guī)模的應(yīng)用還有一個(gè)過程。比如美國前總統(tǒng)克林頓曾提出的用一個(gè)方糖大小的存儲器可存下國家圖書館的資料，這就是曾提出的用一個(gè)方糖大小的存儲器可存下國家圖書館的資料，這就是“納米晶體管納米晶體管”技術(shù)，但其目前還僅是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品，不能用于大規(guī)模技術(shù)，但其目前還僅是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品，不能用于大規(guī)模生產(chǎn)，原因在于改造的成本過于昂貴、產(chǎn)品的可靠性和耐久性難以驗(yàn)生產(chǎn)，原因在于改造的成本過于昂貴、產(chǎn)品的可靠性和耐久性難以驗(yàn)證，證，“納米科技展示的前景非常美好，但要想使納米材料真正大批量納米科技展示的前景非常美好，但要想使納米材料真正大批量應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中，還需要科學(xué)家和政府的不斷努力。應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中，還需要科學(xué)家和
17、政府的不斷努力。” 納米，有時(shí)也會帶來傷害納米，有時(shí)也會帶來傷害 不少專家對納米概念的炒作表示出擔(dān)心。納米技術(shù)可能出現(xiàn)負(fù)效果，不少專家對納米概念的炒作表示出擔(dān)心。納米技術(shù)可能出現(xiàn)負(fù)效果，納米材料是非常小的微粒，如果應(yīng)用不得當(dāng)，比如在一些藥物中任意納米材料是非常小的微粒，如果應(yīng)用不得當(dāng)，比如在一些藥物中任意應(yīng)用，也可能突破人體內(nèi)的一些屏障，對人類的健康造成傷害。應(yīng)用，也可能突破人體內(nèi)的一些屏障，對人類的健康造成傷害。 課題組曾在一項(xiàng)中藥研究項(xiàng)目中提出納米的方向，但有專家表示疑慮：課題組曾在一項(xiàng)中藥研究項(xiàng)目中提出納米的方向，但有專家表示疑慮：這種藥材需要做到那么細(xì)嗎？具體微小到什么程度能有最好療這
18、種藥材需要做到那么細(xì)嗎？具體微小到什么程度能有最好療效？效？這些都值得商榷。全面看待納米技術(shù)帶來的技術(shù)進(jìn)步和可能這些都值得商榷。全面看待納米技術(shù)帶來的技術(shù)進(jìn)步和可能出現(xiàn)的弊端，表明人們對納米技術(shù)的認(rèn)識更加理性、成熟。出現(xiàn)的弊端，表明人們對納米技術(shù)的認(rèn)識更加理性、成熟。 皮教授的觀點(diǎn)與近日英國科學(xué)家針對納米危害提出的一份報(bào)告的觀點(diǎn)皮教授的觀點(diǎn)與近日英國科學(xué)家針對納米危害提出的一份報(bào)告的觀點(diǎn)相近。該報(bào)告呼吁重視這種微粒給人類生活帶來的影響，建議規(guī)范和相近。該報(bào)告呼吁重視這種微粒給人類生活帶來的影響，建議規(guī)范和檢驗(yàn)納米產(chǎn)品，把納米產(chǎn)品對人體健康和環(huán)境的潛在危害降到最低限檢驗(yàn)納米產(chǎn)品，把納米產(chǎn)品對人體
19、健康和環(huán)境的潛在危害降到最低限度。度。 目前的問題是，人們不清楚人造納米微粒及納米管被人體目前的問題是，人們不清楚人造納米微粒及納米管被人體吸入、通過皮膚吸收及在環(huán)境中蓄積，會給人體健康和環(huán)吸入、通過皮膚吸收及在環(huán)境中蓄積，會給人體健康和環(huán)境帶來什么危害。他強(qiáng)調(diào)，目前國內(nèi)對納米產(chǎn)品的監(jiān)控還境帶來什么危害。他強(qiáng)調(diào)，目前國內(nèi)對納米產(chǎn)品的監(jiān)控還是一片空白，對于涉及到普通市民安全的納米產(chǎn)品，人們是一片空白，對于涉及到普通市民安全的納米產(chǎn)品，人們對應(yīng)當(dāng)怎樣防護(hù)考慮得還不夠。納米技術(shù)是美好的，但我對應(yīng)當(dāng)怎樣防護(hù)考慮得還不夠。納米技術(shù)是美好的，但我們應(yīng)該把未來的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)性降到最低，在這樣的情們應(yīng)該把未
20、來的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)性降到最低，在這樣的情況下逐步發(fā)揮納米技術(shù)的應(yīng)用潛力，為人類造福。況下逐步發(fā)揮納米技術(shù)的應(yīng)用潛力，為人類造福。 納米科技納米科技?xì)v程歷程 1959年，著名物理學(xué)家、諾貝爾獎獲得者理查德年，著名物理學(xué)家、諾貝爾獎獲得者理查德費(fèi)曼預(yù)費(fèi)曼預(yù)言，人類可以用小的機(jī)器制作更小的機(jī)器，最后將變成根言，人類可以用小的機(jī)器制作更小的機(jī)器，最后將變成根據(jù)人類意愿，逐個(gè)地排列原子，制造產(chǎn)品，這是關(guān)于納米據(jù)人類意愿，逐個(gè)地排列原子，制造產(chǎn)品，這是關(guān)于納米技術(shù)最早的夢想。技術(shù)最早的夢想。 20世紀(jì)世紀(jì)70年代，科學(xué)家開始從不同角度提出有關(guān)納米科年代，科學(xué)家開始從不同角度提出有關(guān)納米科技的構(gòu)想，技的構(gòu)想
21、，1974年，科學(xué)家唐尼古奇最早使用納米技術(shù)年，科學(xué)家唐尼古奇最早使用納米技術(shù)一詞描述精密機(jī)械加工。一詞描述精密機(jī)械加工。 1982年，科學(xué)家發(fā)明研究納米的重要工具年，科學(xué)家發(fā)明研究納米的重要工具掃描隧掃描隧道顯微鏡，揭示了一個(gè)可見的原子、分子世界，對納米科道顯微鏡，揭示了一個(gè)可見的原子、分子世界，對納米科技發(fā)展產(chǎn)生了積極的促進(jìn)作用。技發(fā)展產(chǎn)生了積極的促進(jìn)作用。 1991年，碳納米管被人類發(fā)現(xiàn)，它的質(zhì)量是相同體積鋼的六分之一，年，碳納米管被人類發(fā)現(xiàn)，它的質(zhì)量是相同體積鋼的六分之一，強(qiáng)度卻是鋼的強(qiáng)度卻是鋼的100倍，成為納米技術(shù)研究的熱點(diǎn)。諾貝爾化學(xué)獎得主倍，成為納米技術(shù)研究的熱點(diǎn)。諾貝爾化學(xué)獎
22、得主斯莫利教授認(rèn)為，碳納米管將是未來最佳纖維的首選材料，也將被廣斯莫利教授認(rèn)為，碳納米管將是未來最佳纖維的首選材料，也將被廣泛用于超微導(dǎo)線、超微開關(guān)以及納米級電子線路等。泛用于超微導(dǎo)線、超微開關(guān)以及納米級電子線路等。 1993年，繼年，繼1989年美國斯坦福大學(xué)搬走原子團(tuán)年美國斯坦福大學(xué)搬走原子團(tuán)“寫寫”下斯坦福大學(xué)下斯坦福大學(xué)英文名字、英文名字、1990年美國國際商用機(jī)器公司在鎳表面用年美國國際商用機(jī)器公司在鎳表面用36個(gè)氙原子排個(gè)氙原子排出出“IBM”之后，中國科學(xué)院北京真空物理實(shí)驗(yàn)室自如地操縱原子成之后，中國科學(xué)院北京真空物理實(shí)驗(yàn)室自如地操縱原子成功寫出功寫出“中國中國”二字，標(biāo)志著我國
23、開始在國際納米科技領(lǐng)域占有一席二字，標(biāo)志著我國開始在國際納米科技領(lǐng)域占有一席之地。之地。 1999年，巴西和美國科學(xué)家在進(jìn)行碳納米管實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)明了世界上最年，巴西和美國科學(xué)家在進(jìn)行碳納米管實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)明了世界上最小的小的“秤秤”，它能夠稱量十億分之一克的物體，即相當(dāng)于一個(gè)病毒的，它能夠稱量十億分之一克的物體，即相當(dāng)于一個(gè)病毒的重量；此后不久，德國科學(xué)家研制出能稱量單個(gè)原子重量的秤，打破重量；此后不久，德國科學(xué)家研制出能稱量單個(gè)原子重量的秤，打破了美國和巴西科學(xué)家聯(lián)合創(chuàng)造的紀(jì)錄。了美國和巴西科學(xué)家聯(lián)合創(chuàng)造的紀(jì)錄。 到到1999年，納米技術(shù)逐步走向市場，全年納米產(chǎn)品的營業(yè)額達(dá)到年，納米技術(shù)逐步走向市場，
24、全年納米產(chǎn)品的營業(yè)額達(dá)到500億美元。近年來，一些國家紛紛制定相關(guān)戰(zhàn)略或者計(jì)劃，投入巨資搶億美元。近年來，一些國家紛紛制定相關(guān)戰(zhàn)略或者計(jì)劃，投入巨資搶占納米技術(shù)戰(zhàn)略高地。占納米技術(shù)戰(zhàn)略高地。 在在超級纖維超級纖維領(lǐng)域?qū)嵙Σ蝗醯奈覈茖W(xué)家近年來也開展了相關(guān)研究，領(lǐng)域?qū)嵙Σ蝗醯奈覈茖W(xué)家近年來也開展了相關(guān)研究，并于今年并于今年7月取得突月取得突 破。西安交通大學(xué)朱長純教授率領(lǐng)的小組采用新破。西安交通大學(xué)朱長純教授率領(lǐng)的小組采用新的技術(shù)途徑，引導(dǎo)碳納米管有序、定向生長的技術(shù)途徑，引導(dǎo)碳納米管有序、定向生長 在導(dǎo)電的硅片襯底上，在導(dǎo)電的硅片襯底上，并進(jìn)而研制出功能完備的場發(fā)射像素管，因純度高，有序性好
25、，場發(fā)并進(jìn)而研制出功能完備的場發(fā)射像素管，因純度高，有序性好，場發(fā) 射性能也大大提高，在碳納米管平板顯示器的實(shí)用化進(jìn)程中做出了中射性能也大大提高，在碳納米管平板顯示器的實(shí)用化進(jìn)程中做出了中國人的獨(dú)特貢獻(xiàn)。國人的獨(dú)特貢獻(xiàn)。和傳統(tǒng)顯示器比，這種顯示器不僅體積小，重量輕，大大省電，和傳統(tǒng)顯示器比，這種顯示器不僅體積小，重量輕，大大省電，顯示質(zhì)量好，而且響應(yīng)時(shí)間顯示質(zhì)量好，而且響應(yīng)時(shí)間 僅為幾微秒，從零下僅為幾微秒，從零下45度到零上度到零上85度都度都能正常工作，因此擁有極廣闊的潛在市場前景。能正常工作，因此擁有極廣闊的潛在市場前景。碳納米管可制成極好的微細(xì)探針和導(dǎo)線、性能頗佳的加強(qiáng)材料、碳納米管可
26、制成極好的微細(xì)探針和導(dǎo)線、性能頗佳的加強(qiáng)材料、理想的儲氫材料。它使壁掛理想的儲氫材料。它使壁掛 電視進(jìn)一步成為可能，并在將來可能替電視進(jìn)一步成為可能，并在將來可能替代硅芯片的納米芯片中扮演極重要的角色，從而引發(fā)計(jì)算機(jī)行業(yè)革命。代硅芯片的納米芯片中扮演極重要的角色，從而引發(fā)計(jì)算機(jī)行業(yè)革命。 人們一直希望自己的衣料能像荷花般出污泥而不染，現(xiàn)在人們一直希望自己的衣料能像荷花般出污泥而不染，現(xiàn)在這種夢想已由中國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)。昨天，中科院化學(xué)所專家這種夢想已由中國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)。昨天，中科院化學(xué)所專家宣布研制成功一種不粘油污、不粘水的新型納米材料宣布研制成功一種不粘油污、不粘水的新型納米材料-超超雙疏性界面材
27、料。使用這種材料的紡織品和建材，不用洗雙疏性界面材料。使用這種材料的紡織品和建材，不用洗滌，也不沾染油污。這標(biāo)志著中國在納米材料研制方面的滌，也不沾染油污。這標(biāo)志著中國在納米材料研制方面的又一新突破。納米是一種長度單位，一納米等于十億分之又一新突破。納米是一種長度單位，一納米等于十億分之一米，大約相當(dāng)于幾十個(gè)原子的長度?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)材一米，大約相當(dāng)于幾十個(gè)原子的長度?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)材料組成的精度達(dá)到納米級時(shí)，物質(zhì)就能表現(xiàn)出一些新特性，料組成的精度達(dá)到納米級時(shí)，物質(zhì)就能表現(xiàn)出一些新特性，從而為新材料的產(chǎn)生創(chuàng)造條件。最具有說明性的例子就是，從而為新材料的產(chǎn)生創(chuàng)造條件。最具有說明性的例子就是，改變
28、碳原子的排列結(jié)構(gòu)，能把廉價(jià)的石墨變成價(jià)值連城的改變碳原子的排列結(jié)構(gòu)，能把廉價(jià)的石墨變成價(jià)值連城的鉆石。因此，納米技術(shù)是當(dāng)今各國科技界競爭的焦點(diǎn)鉆石。因此，納米技術(shù)是當(dāng)今各國科技界競爭的焦點(diǎn)。 練習(xí)一練習(xí)一電阻電阻超導(dǎo)轉(zhuǎn)變超導(dǎo)轉(zhuǎn)變超導(dǎo)臨界超導(dǎo)臨界TC超導(dǎo)磁懸浮超導(dǎo)磁懸浮1100nm電阻為零電阻為零電能電能超導(dǎo)磁懸浮超導(dǎo)磁懸浮練習(xí)二練習(xí)二1、關(guān)于超導(dǎo)材料的下列說法中錯(cuò)誤的是（、關(guān)于超導(dǎo)材料的下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）A、超導(dǎo)材料是一種電阻為零的材料、超導(dǎo)材料是一種電阻為零的材料B、用很細(xì)的超導(dǎo)絲可以輸送強(qiáng)大的電流、用很細(xì)的超導(dǎo)絲可以輸送強(qiáng)大的電流C、超導(dǎo)材料電阻只能接近零，不可能等于零、超導(dǎo)材料電阻只能接近零，不可能等于零D、用超導(dǎo)材料輸電時(shí)，輸送電路中無損耗、用超導(dǎo)材料輸電時(shí)，輸送電路中無損耗2、下列關(guān)于納米的敘述錯(cuò)誤的是、下列關(guān)于納米的敘述錯(cuò)誤的是（）、納米是一個(gè)長度單位，符號是、納米是一個(gè)長度單位，符號是nmB、人們在納米尺度內(nèi)發(fā)現(xiàn)了很多的新現(xiàn)象，給技術(shù)上帶、人們在納米尺度內(nèi)發(fā)現(xiàn)了很多的新現(xiàn)象，給技術(shù)上帶 來很多新發(fā)展來很多新發(fā)展C、納米技術(shù)是現(xiàn)代化科學(xué)的前沿，我國在這方面的研究具有世界、納米技術(shù)是現(xiàn)代化科學(xué)的前沿，我國在這方面的研究具有世界 先進(jìn)水平先進(jìn)水平D、所有的高分子科技產(chǎn)品都與納米技術(shù)有關(guān)、所有的高分子科技產(chǎn)品都與納米技術(shù)有關(guān)CD再再 見見
九年級物理全冊 第二十章 能源、材料與社會 第三節(jié) 材料的開發(fā)和利用課件 （新版）滬科版
