新材料及其应用

第四节

新材料及其应用第二章物质性质的初步认识

1．纳米是什么物理量的单位？2．什么叫纳米材料？3．举例说明纳米材料有哪些神奇的效果？4．什么叫“绿色能源”?使用“绿色能源”有什么好处？5．记忆合金的主要成分是什么？6．记忆合金有什么独特的物理特性？思考读中思：阅读课本55、56页内容思考预习检查：

1、纳米技术是指纳米尺度内的科学技术，它是现代科学技术的前沿，纳米是一个很小的

单位，1nm=

m；2、我们在日常生活中长期使用的干电池具有轻便的优点，但只能使用一次，丢弃后会

；铅蓄电池能反复使用，但是又

了；用锂做的电极制造出的锂离子电池，它具有体积

，质量

，能够多次充电，对环境污染

，等特点。最理想的绿色能源是

。3、记忆合金的主要成分是

和

，它的物理性质是当温度达到一定的数值时材料内部的

结构会发生变化，从而导致了

的变化。长度1x10－9污染环境笨重小轻小太阳能镍钛外形晶体一、纳米材料将某些物质的尺度加工到1～100nm时，它们的物理性质或者化学性质与较大尺度时相比，发生了异常的变化，具有一些特殊的用途，这种材料称为纳米材料。

1nm=m10-9学中引纳米技术的应用纳米墙壁漆抗沾污、杀菌、防霉、耐洗刷、耐水纳米领带防水、防污、拒油、抗菌、防火阻燃、抗紫外线、不退色

纳米电子元件工作速度快、功耗低、体积小、重量轻纳米水杯抑菌作用、活化水、分解毒素

纳米机器人清除有害物质、修复损坏基因、激活细胞能量、维护人体健康和延长人类寿命

纳米手机防水、防划、防菌、防污染、防静电、纳米尺寸物质引起的一系列效应:第一方面：可能控制材料的基本性质如熔点、磁性、电容甚至颜色，而不改变物质的化学成份。第二方面是纳米动力学；主要是微机械和微电机，或总称为微型电动机械系统，用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统，特种电子设备、医疗和诊断仪器等。纳米尺寸物质引起的一系列效应:第三方面是纳米生物学和纳米药物学。利用纳米技术，人们已经可以操纵单个的生物大分子。操纵生物大分子，被认为是有可能引发第二次生物学革命的重要技术之一。第四方面是纳米电子学，包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征，以及原子操纵和原子组装等。与电子器件相比，量子器件具有高速(速度可提高1000倍)、低耗(能耗降低1000倍)、高效、高集成度、经济可靠等优点。一位学者给我们列出了这样一些数字：根据国际上通行的能源预测，石油将在40年时间内枯竭，天然气将在60年内用光，煤炭也只能用220年。

世界各地的人们已经意识到那种无节制的能源消耗将会导致地球环境条件的进一步恶化，造成对人类生活方式的破坏。现在，世界各国都在积极开发各类新能源，特别是可再生的“绿色能源”。能源危机！1、锂电池：体积小，质量轻，能够多次充电使用，对环境的污染小；2、硅光电池：把太阳能转化为电能，并且对环境完全不会造成污染；二、“绿色能源”3、氢燃料：无污染、无噪声、高效率太阳能电池的开发4、美国波音公司开发的由砷化镓半导体同锑化镓半导体重叠而成的太阳能电池，光电转换率高达到36%，但这种太阳能太贵，只能用与卫星上使用。1、单晶硅太阳能电池，把太阳能转化电能的效率为20%左右，价格比较贵。2、多晶硅太阳能电池，把太阳能转化电能的效率小于20%，价格比较高。3、非晶态硅太阳能电池，把太阳能转化电能的效率只有13%左右，价格比较便宜，适合推广使用。了解一下是一种既能遮阳又能为使用者提供小型自动风扇的帽子，俗称太阳能风凉帽

1、记忆合金的主要成份是

和

。2、记忆合金的物理性质：当物体温度达到一定的数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外形的变化。镍钛三：记忆合金光电子材料光电子工业异军突起，它包括光通信、光计算、激光加工、激光医疗、激光印刷、激光影视、激光仪器、激光受控热核反应、激光分离同位素、激光制导等许多方面。LED发光产品

蓝宝石晶体

拓展延伸光导纤维由光导纤维构成的光缆电子纸

“电子纸”是一种超薄、超轻的显示器。ＬＧ飞利浦开发的这款１４英寸彩色显示器薄如纸张，并且可以随意折叠弯曲。这款“电子纸”的电路板由金属制成，而非传统使用的玻璃，从而可以提高产品的灵活性。这节课你学会了什么？小结课堂检测：

1、纳米技术是指纳米尺度内的科学技术，它是现代科学技术的前沿，纳米是一个很小的

单位，1nm=

m；2、我们在日常生活中长期使用的干电池具有轻便的优点，但只能使用一次，丢弃后会

；铅蓄电池能反复使用，但是又

了；用锂做的电极制造出的锂离子电池，它具有体积

，质量

，能够多次充电，对环境污染

，等特点。最理想的绿色能源是

。3、记忆合金的主要成分是

和

，它的物理性质是当温度达到一定的数值时材料内部的

结构会发生变化，从而导致了

的变化。长度1x10－9污染环境笨重小轻小太阳能镍钛外形晶体4．下列各种能源中，属于“绿色能源”的是（）A．太阳能B.煤炭C.石油D.天燃气5．关于“绿色”能源和记忆合金中，理解正确的是（

）A．所谓“绿色”能源是指颜色是绿色的能源，如包装纸是绿色的锂电池等。B．硅光电池比锂电池更优越绝对无污染。C．记忆合金是一种有记忆，能记住原来形状的一种特殊金属。D．一般金属合在一起，能制成记忆合金。练习AB图16．科普展览会上有一种神奇的金属花，它的花瓣是用一种特殊的金属