人们用纳米技术开发了什么?
2.纳米阻燃剂。纳米阻燃剂可分为无机纳米粒子阻燃剂和纳米复合阻燃剂。无机阻燃剂是最早的阻燃剂,具有无毒、低烟、无腐蚀性气体、无二次污染等优点。无机阻燃剂通常通过填充的方式添加到高分子材料中,制备高分子阻燃材料。传统的无机阻燃剂粒径大且不均匀,直接影响其阻燃性等性能。因此,为了充分发挥阻燃效果,超细无机阻燃剂将是今后的发展方向。通过利用纳米技术细化无机阻燃剂颗粒,使其粒径在纳米范围内,使粒径和形状更加均匀,可以大大减少阻燃剂的添加量,从而减少对织物性能的影响,克服无机阻燃剂最大的缺点。超细无机阻燃剂如氢氧化镁、二氧化锑、氢氧化铝和硼酸锌已广泛应用于阻燃材料中。
3.纳米技术电池。所谓纳米技术电池,就是利用纳米技术材料或制造工艺,生产出性能特别高的电池产品。随着电子技术的飞速发展,人们对电池的需求越来越大,人们总是希望得到一种容量大、功率高、性能优异、价格低廉的电池。但是由于客观和实际的限制,在现实中,电池并不能完全满足人们的要求。电池行业的专家学者对电池性能的提升孜孜不倦,经历了一代又一代人的不懈努力。纳米级物质应用于制造电池时,会产生显著的特性,比表面活化能强,导电性好。当参与电化学反应时,纳米颗粒物质在电极板内部形成新的基于活性物质的核心,改善和增强电极结构。电极的电化学反应表面大大改善,电化学反应的能垒降低。因此,纳米技术材料的应用可以显著降低电池的内阻,抑制电池充放电过程中温度和电极极化引起的电极板混乱,从而有效提高电池的性能。因此,采用纳米技术材料的蓄电池比常规电池具有更高的容量和更长的使用寿命,比常规电池具有更强的大电流工作能力和更好的低温性能。纳米技术电池的显著优势主要集中在电池使用的中后期。纳米技术电池对容量和功率的提升效果,前期仅为常规电池的5%-15%,中期高于常规电池20%-30%,后期高于常规电池50%以上。新泰纳米技术电池类型有:纳米技术免维护中低倍率镉镍电池;纳米技术免维护烧结超高倍率镉镍电池;纳米技术免维护阀控密封铅酸蓄电池;纳米技术锌镍动力电池。
4.纳米化妆品。纳米技术开发的化妆品的独特之处在于,它将化妆品中最有效的成分特别加工成纳米微小结构,顺利渗透到皮肤内层,充分发挥事半功倍的护肤和疗愈效果。纳米化妆品给美容和日化行业带来了新鲜的活力,一时间成为新宠。在刚刚结束的中国美容化妆品博览会上,记者发现,最引人注目和亮点是纳米化妆品。在这个高科技日化展台前,围了很多商家和消费者。人们很好奇“纳米”在化妆品领域的应用:这种化妆品到底有什么魔力?纳米化妆品和一般化妆品有什么区别?它的鲜明亮点是什么?近日,记者采访了多年从事日化研发的唐先生。他说,传统工艺乳化的化妆品膏体内部结构为胶束状或类胶束状,直径为微米级,对皮肤的渗透性较弱,不易被表皮细胞吸收。因为皮肤的吸收功能有限,所以只能通过两种方式来实现。皮肤的最外层有一层疏水的角质层。所以水溶性物质和分子量大的物质不容易通过毛囊的表皮和皮脂腺吸收。纳米技术完全可以用于化妆品制造业,可以改善传统乳化获得的化妆品缺陷。因为纳米功能原料经过纳米技术处理得到的化妆品膏体颗粒可以达到纳米级,这种纳米级膏体的皮肤渗透性大大增加。皮肤对功能性物质选择性吸收的利用率大大提高。如果你觉得这个理论太深奥难懂,那么唐老师形象的另一个比喻就很好理解了:我们经常可以看到,我们的皮肤就像一个筛子,筛子上的孔就像最外层表皮的毛孔。当筛子筛沙子时,只有细小的沙粒会从筛孔中漏出来。但是,石头和大颗粒杂质不能留在筛面上。纳米化妆品试图将作用于皮肤的膏体成分处理成微小的“沙粒”,容易通过皮肤上的“筛孔”进入真皮,从而被吸收。美容保健领域的另一个热门DNA(脱氧核糖核酸)是纳米化妆品的最佳搭配伙伴。只有DNA这种天然的生物材料最容易被纳米技术处理,所以DNA和纳米技术是最好的伙伴。
5.纳米塑料。通用塑料是指聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、丙烯酸塑料等大型塑料品种。过去大多是添加填料对这些塑料进行改性,首先是为了降低成本,然后再进行增容增韧,得到工程塑料,进一步发展为功能塑料。通过添加添加剂获得具有导电性、抗静电性、热塑性磁性和压敏性的塑料。纳米材料的出现为天佳塑料提供了广阔的空间。通用塑料首当其冲,纳米技术首先被用于改性通用塑料。例如,当纳米碳酸钙的质量分数小于20%时,其冲击强度随着碳酸钙添加量的增加而增加。拉伸强度和弯曲强度也得到提高。这里有一个填料的最大百分比,即有一个最大值,这个值与碳酸钙的表面改性类型有关。未经表面改性的纳米碳酸钙填充体系的冲击强度随着碳酸钙用量的增加而逐渐增加。碳酸钙的量越多,材料的冲击强度越大。经过表面处理后,材料的冲击强度随着碳酸钙的用量而完全改变。当纳米碳酸钙含量较低时(大约在碳酸钙用量进一步增加时),材料的冲击强度下降缓慢,几种表面处理剂对拉伸和弯曲性能的影响基本一致。与处理体系相比,表面处理后材料的拉伸和弯曲性能没有明显提高。从处理和未处理样品的冲击断面SEM照片和断裂拉伸图可以看出,处理体系的冲击断面上有更多的牵伸结构和更多的拉丝。基体上没有明显的裂纹,基体发生明显的塑性变形,吸收了大量的能量。脆性切片电镜显示纳米颗粒分布均匀,团聚体小。未处理体系的冲击断面上有许多断裂裂纹,这是冲击强度低的原因。并且未处理的样品具有不均匀的颗粒分布和大的团聚颗粒。
6.可以抵抗紫外线的纳米材料。研究和开发抗紫外线功能织物是目前国际化纤纺织工业的焦点。目前传统的抗紫外线纺织品主要采用* * *混合熔融纺丝法,将抗紫外线添加剂与成纤聚合物* * *混合熔融纺丝。抗紫外线添加剂多为有机化合物,具有一定的毒性和刺激性。容易引起皮肤化学过敏。近年来,无机紫外线屏蔽剂的研究突飞猛进,纳米TiO _ 2是其中的杰出代表。上海交通大学的“纳米TiO _ 2抗紫外线纤维”通过了上海市科委组织的专家鉴定,纳米TiO _ 2化学稳定性高、热稳定性好、无味、无毒、无刺激、使用安全,特别是吸收紫外线的能力强。能屏蔽UVA和UVB区域的紫外线,可见光透过率高。本项目采用具有自主知识产权的纳米二氧化钛和聚酯的原位聚合法制备纳米二氧化钛/聚酯复合材料,真正实现了纳米粒子在聚合物中的纳米分散,不仅提高了纺丝效率,而且大大提高了材料的力学性能和热性能,织物的紫外屏蔽指数大于50。在280~400 nm波段,紫外屏蔽率大于95%,紫外透过率小于3%。据悉,该项目的成果可广泛用于生产帐篷、雨伞、夏季女装、户外工作服、作训服、运动服、窗帘面料、广告布等。采用该技术的防紫外线面料还具有防暑、隔热、触感凉爽的性能,特别适用于织造高档t恤、运动服、作训服等。世界功能纺织品需求超过500亿米,中国功能纺织品需求近50亿米。纳米二氧化钛抗紫外线纤维技术的市场前景将十分广阔。
激动人心的纳米时代已经到来,人们的生活将立即发生巨大的变化。但也要清醒地看到,目前市场上真正成熟的纳米材料并不多,中科院院士白春礼认为,“真正的纳米时代还没有到来,我们正满怀信心地迎接纳米时代的到来。”白春礼说,“纳米器件的发展水平和应用水平是人类进入纳米技术时代的重要标志。”今天距离纳米技术的到来还有多远?白春礼说,“纳米研究还有很多基础研究,纳米尺度上还有大量理论问题需要研究。纳米技术的发展水平和50年代的计算机技术差不多。人类最终进入纳米时代还需要30到50年。