纳米--聚文网

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《纳米》一书共分为13个章节、5个附录，由浅入深的介绍纳米技术及其应用，小到一个题目，大到整个章节，处处彰显纳米技术本身独有的科技魅力。纳米从一个计量单位到纳米科技衍生出的科技产品，为现代工业带来革命性的变化，中间所经历的一系列变化此次全部展现，让读者尽收眼底。本书不仅给青少年介绍了纳米技术的科学原理及其现实运用，还给青年学者、科技迷们展现了革命性技术的另一面，即纳米技术带给人们的社会和伦理问题，值得读者深思。

内容简介

《纳米》一书系统地介绍了纳米的发展历程和相关基础理论、纳米微粒的物理化学特性、纳米材料的研究分析方法、各类纳米材料特性与功能及其典型的制备技术，侧重介绍了纳米材料的应用，包括纳米器件、纳米能源、纳米技术日常应用等。在科技发展的同时，也关注纳米技术对人类社会的影响，深入探讨纳米技术与国家安全以及纳米技术对黄静、健康和安全影响。

作者简介

姜山山东大学物理与微电子学院材料物理与化学专业硕士，中科院武汉文献情报中心优选制造与新材料方向助理研究员。多次主持、参与撰写面向国家与科学院决策的材料科技调研报告。鞠思婷武汉理工大学复合材料与工程系本科毕业，中国科学院国家纳米科学中心博士，从事高分子纳米复合材料的研究。

序言

第一章底部的空间：什么是纳米

第一节纳米科技的诞生

第二节纳米科技的发展史

第三节纳米科技的研究进展

第四节纳米科技的科研投入

第五节纳米科技的巨大前景

第二章放大，再放大些：观测纳米世界的工具

第一节电子显微镜技术

第二节扫描隧道显微镜技术

第三节原子力显微镜技术

第四节近场光学显微镜技术

第五节 x射线衍射技术

第六节拉曼光谱法

第三章因小生变：奇异的纳米材料

第一节纳米材料的奇异特性

第二节纳米材料的分类

第三节纳米复合材料

第四节纳米材料的制备

第四章从点到面：神通广大的碳纳米材料

第一节富勒烯

第二节碳纳米管

第三节石墨烯

第五章小机器大作用：精致小巧的纳米器件

第一节走向尽头的硅时代

第二节微／纳机电系统——微型机器

第三节纳米磁存储器

第六章针尖上的雕刻家：如何构建纳米世界

第一节 “自上而下”的光刻与刻蚀技术

第二节 “自下而上”的纳米自组装技术

第七章探索生命的奥秘：生物学和医学中的纳米技术

第一节纳米生物学

第二节纳米医学

第八章拓展新能源之路：能源中的纳米技术

第一节太阳能电池

第二节燃料电池

第三节锂离子电池

第四节储能

第五节超级电容器

第九章迷你绿色防火墙：环保中的纳米技术

第一节水处理

第二节空气污染控制

第三节纳米与环境检测

第四节环境保护

第十章衣食住行小革命：日常生活中的纳米技术

第一节纳米技术与食品

第二节纳米技术与化妆品

第三节纳米技术与衣物

第四节纳米技术与文体用具

第五节纳米技术与家用电器

第六节纳米技术与印刷

第十一章 “看不见”的情报高手：微缩的纳米武器装备

第一节纳米隐身涂料

第二节纳米信息装备

第三节纳米攻击装备系统

第十二章小心打开潘多拉的盒子：纳米毒理学

第一节纳米材料在生物内的聚集

第二节纳米材料对生物器官的影响

第三节纳米材料对环境的影响

第四节纳米技术的伦理问题

第五节纳米技术的监管

第十三章任重道远：纳米技术的科研与产业发展

第一节纳米技术的科研战略

第二节纳米技术的产业发展与投资战略

附录

附录1 纳米科技大事记

附录2 各国高校的纳米专业

附录3 各国有名纳米计划

附录4 重要纳米技术期刊与杂志

附录5 有名纳米技术研究机构／企业

参考文献

后记

摘要

四、更清洁高效的能源

未来纳米技术将在解决能源问题方面扮演重要的角色。尤其是纳米技术与太阳能产业结合制造纳米结构的太阳能电池，可以显著降低太阳能发电成本。采用纳米技术可推动光伏产业的进展，与其相关的技术制造的各类太阳能电池已出现在市场上，柔性薄膜电池也已开始在市场上销售。

例如，借助纳米技术，科学家将碳纳米管与病毒相结合，可以把太阳能电池的光电效率提高近三成。又比如，科学家将砷化镓纳米线放在硅基片上，可以在非常小的区域内聚集相当于普通太阳光强度15倍的太阳射线并予以吸收，大大提高了太阳能的转化效率，甚至可能突破目前的太阳能转换效率的极限。借助纳米技术，科学家制造出了纸一样柔软的太阳能电池，传统的硅太阳电池总是像玻璃一样坚硬，科学家将纳米技术和纤维技术结合，可以制造出如纸张一样能够任意弯曲，并且可以制造出各种形状的太阳电池。

除太阳能外，纳米技术对整条能源产业链的各个部分都有举足轻重的影响。例如在储能领域，传统锂镍具有高电容量的特点，但其安全性较差，目前无法使用。但利用纳米金属氧化物镀层表面处理后的锂镍钴正极材料，不但可获得高电容量，而且可大幅提高材料的安全性。

五、更便捷环保的生活

前文提到的某些植物叶子的表面存在的纳米膜能使水形成水珠的现象，是因为纳米膜之间的缝隙比水分子尺度小的缘故。根据这一原理，若把某些材料加工成纳米微粒继而在另外的材料上形成纳米膜时就能表现出一些特殊的性质，从而形成新的产品。在化纤布料或其他织物中加入少量的金属纳米微粒就可以摆脱因摩擦而引起的静电现象，并且灰尘不易着落在衣物上，形成免洗（自清洁）服装。在冰箱、洗衣机、餐具内壁涂上纳米膜，既可以抗菌，也易于清洗。在玻璃、瓷砖表面涂上纳米薄层，可以制成自清洁玻璃和自清洁瓷砖。利用某些纳米微粒能反射对人体有害的紫外线的特征和性能，可以制成防晒油。利用某些具有营养性的物质的纳米粉可制成化妆品，既能被容易地吸收又可以营养皮肤。可见，纳米技术已悄悄走入了我们的日常生活。

……

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