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何为纳米粒,它具体作用有什么
纳米颗粒具有重要的科学研究价值,它搭起了大块物质和原子、分子之间的桥梁。大块物质的物理性质通常与大小无关,但是在纳米尺寸上却通常并非如此。
目前观测到了一些特殊的物理性质,例如:半导体纳米颗粒的量子束缚,一些金属纳米颗粒的表面等离子体共振(surfaceplasmonresonance),磁性材料的超顺磁性。类固体和软的纳米颗粒也被制造出来。脂质体是典型的具有类固体特性的纳米颗粒。
纳米技术有什么用处儿童解释
纳米技术的本质作用就是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。即通过纳米精度的"加工"来人工形成纳米大小的结构。
纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面。
用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料,制作出生物材料和仿生材料。
衍生产品举例:
1、纳米机器人
根据分子水平的生物学原理为设计原型,设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”,也称分子机器人;而纳米机器人的研发已成为当今科技的前沿热点。
许多国家纷纷制定相关战略或者计划,投入巨资抢占纳米机器人这种新科技的战略高地。《机器人时代》月刊指出:纳米机器人潜在用途十分广泛,其中特别重要的就是应用于医疗和军事领域。
2、雨衣伞
纳米雨衣伞是雨伞与雨衣的结合体,纳米雨伞收伞有三折伞和直杆伞的收伞形态(简单说,收伞时有长短两种选择)。纳米雨衣可由纳米雨伞转变而成,纳米雨衣又不同于一般的雨衣,因为纳米雨衣可以保证从头到脚绝对不湿。
3、防水材料
2014年8月4日,澳大利亚运用新发明的布料,制成一款具有开创性的T恤衫,不管人们怎样尝试着浸湿它,此T恤都能保持良好的防水性能。
这件叫做“骑士”(TheCavalier)的白色T恤是百分之百棉质的。其布料运用“疏水”纳米技术应用编织而成,能够有效防止大部分液体和污渍的浸入。这种T恤可以用机器清洗,其防水功能最多可承受80次清洗。它的布料有天然自净功能,任何附着在上的污渍都能用水擦洗或冲干净。
扩展资料:
纳米技术的潜在危害:
1、纳米颗粒的危害
纳米材料(包含有纳米颗粒的材料)本身的存在并不是一种危害。只有它的一些方面具有危害性,特别是他们的移动性和增强的反应性。只有某些纳米粒子的某些方面对生物或环境有害,我们才面临一个真的危害。
2、健康问题
纳米颗粒进入人体有四种途径:吸入,吞咽,从皮肤吸收或在医疗过程中被有意的注入(或由植入体释放)。一旦进入人体,它们具有高度的可移动性。在一些个例中,它们甚至能穿越血脑屏障。
纳米粒子在器官中的行为仍然是需要研究的一个大课题。基本上,纳米颗粒的行为取决于它们的大小,形状和同周围组织的相互作用活动性。它们可能引起噬菌细胞(吞咽并消灭外来物质的细胞)的“过载”,从而引发防御性的发烧和降低机体免疫力。
纳米粒子还可能因为无法降解或降解缓慢,而在器官里集聚。还有一个顾虑是它们同人体中一些生物过程发生反应的潜在危险。由于极大的表面积,暴露在组织和液体中的纳米粒子会立即吸附他们遇到的大分子。这样会影响到例如酶和其他蛋白的调整机制。
3、社会风险
纳米技术的使用也存在社会学风险。在仪器的层面,也包括在军事领域使用纳米技术的可能性。(例如,在MIT士兵纳米技术研究所研究的装备士兵的植入体或其他手段,同时还有通过纳米探测器增强的监视手段。)
在结构层面,纳米技术的批评家们指出纳米技术打开了一个由产权和公司控制的新世界。他们指出,就象生物技术的操控基因的能力伴随着生命的专利化一样,纳米技术操控分子的技术带来的是物质的专利化。
2003年,超过800项纳米相关的专利权获得批准,这个数字每年都在增长。大公司已经垄断了纳米尺度发明与发现的广泛的专利。例如,NEC和IBM这两家大公司持有碳纳米管这一纳米科技基石之一的基础专利。
碳纳米管具有广泛的运用,并被看好对从电子和计算机、到强化材料、到药物释放和诊断的许多工业领域都有关键的作用。但是,当它们的用途扩张时,任何想要制造或出售碳纳米管的人,不管应用是什么,都要先向NEC或者IBM购买许可证
婴幼儿配方奶粉中出现的“针状羟磷灰石纳米粒子”存在潜在毒性吗
我认为如果针状羟磷灰石纳米粒子数量多的话,是存在潜在毒性的。在我接受记者采访时,我是这样回答的:早在2004年,就有研究表明,针状羟磷灰石微米颗粒能够促进细胞内肿瘤坏死因子TNF-α和白介素等炎症性细胞因子的大量产生。而当粒径缩小至纳米级时,剂量为3μg/ml时,针状羟磷灰石纳米粒子可导致斑马鱼的孵化延迟。尽管有研究表明,当高达600μg/ml时,针状羟磷灰石纳米粒子对小鼠成纤维细胞(L929)没有毒性。但也有研究表明,30μg/ml剂量时,可促使人体支气管上皮细胞死亡,可见针状羟磷灰石纳米粒子对细胞的毒性作用,因细胞的不同而不同,但同时也说明了其毒性风险的存在。当然奶粉里纳米粒子数量极少,可以忽略不计,这些实验的纳米粒子浓度应该都比奶粉里发现的高。
正常的羟磷灰石是一种天然的、富含钙的矿物质,给骨骼和牙齿保持硬度提供营养,被当作一种食品强化剂,存在于配方中是可以理解的。但是如果是针状羟磷灰石纳米粒子,就会有多种形态结构,包括针状、盘状、球状和棒状等,常见的是针状和棒状。每种形状特性不同,导致其毒性不同。例如,针状和盘状nHA对人体支气管上皮细胞的毒性要强于球状和棒状nHA。相对于棒状nHA,针状nHA对鲶鱼B细胞和T细胞的新陈代谢活动抑制性更强。由此可见,针状nHA具有独特的特性,可能存在潜在危害。
羟磷灰石并不是常见的配方奶添加剂。羟基磷灰石是动物骨和齿的主要成分,在人骨中其质量分数约占60%左右,人牙齿的珐琅质表面质量分数约占95%以上。羟基磷灰石中的钙磷比达到1.67(摩尔比),由此可见,添加的主要目的可能是增加配方奶中钙的含量,达到高钙奶的要求。
目前对羟磷灰石纳米粒子的应用主要集中在医药和环境方面。作为添加剂,羟磷灰石纳米粒子被添加到了牙膏中,用于美白牙齿。羟磷灰石在牛乳内主要分布于酪蛋白胶粒和乳清中,奶粉的加工过程可能会导致其中的羟磷灰石发生分散而导致纳米级羟磷灰石的产生,但至于是否是针状羟磷灰石纳米粒子则因具体情况而定。此外,国内外也并没有将针状羟磷灰石纳米粒子作为奶粉食品添加剂的检测指标。所以,尚不清楚其他奶粉是否有含有这种纳米粒子。
加入的羟磷灰石,在牛乳内主要分布于酪蛋白胶粒和乳清中,在生产中,羟磷灰石纳米粒子可通过沉淀法、微乳液法、超声波法等多种方法制备。而婴幼儿配方奶粉的制作过程也可能使其中的羟磷灰石发生分级而出现纳米级、微米级至大块颗粒不等,但产生的纳米颗粒表面往往带有负电荷,易团聚而变成大颗粒。上述配方奶粉中之所以能够检测出,一方面可能是奶粉保存的客观条件导致产生的纳米颗粒不易团聚,另一方面可能是配方奶粉中存在的其他成分对纳米颗粒表面形成了修饰,导致其不易团聚而得以纳米颗粒的形式存在。这不是一桩不能解决的可怕事情,要么不再添加羟磷灰石,要么通过工艺改良,避免纳米粒子的出现。
消费者不必惊慌,但这个新问题,也是给生产厂家提了个醒,新问题,新认识,新风险,新应对。
纳米颗粒究竟有多小呢
纳米颗粒,又称纳米尘埃,纳米尘末,指纳米量级的微观颗粒。它被定义为至少在一个维度上小于100纳米的颗粒。小于10纳米的半导体纳米颗粒,由于其电子能级量子化,又被称为量子点。
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