神奇的納米

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暢游知識(shí)的海洋，閱讀伴你成長(zhǎng)！由尹代群老師編著的《神奇的納米》是《金色年華科普新閱讀叢書》分冊(cè)之一。《神奇的納米》帶領(lǐng)我們走進(jìn)神奇的納米世界，領(lǐng)略納米的無(wú)窮魅力：納米世界古怪的公民；全球最細(xì)的單壁納米碳管；奇妙的納米機(jī)器人……

書籍目錄

第一章走進(jìn)納米世界古怪的公民小東西撼動(dòng)大世界納米的“神功”探索原子世界的“眼睛”科學(xué)家們的拼圖游戲聰明的材料組裝生命人體器官“打印機(jī)”納米王國(guó)的火車全球最細(xì)的單壁納米碳管制作太空天梯的“繩子”飛出太陽(yáng)系光吹動(dòng)物體弱不禁“光”的納米帶比灰塵還小的電腦奇妙的納米機(jī)器人外科手術(shù)不流血批量生產(chǎn)毛細(xì)血管細(xì)胞背“背包”納米藥物挑戰(zhàn)抗生素你聽到細(xì)胞的聲音了嗎活到一千二百歲泥土也能做美食蓮出淤泥而不染的奧秘和污染作戰(zhàn)的環(huán)保“小”衛(wèi)士第二章從幻想到現(xiàn)實(shí)關(guān)閉致病基因的“木馬計(jì)”定點(diǎn)爆破癌細(xì)胞給病毒一個(gè)陷阱用文身監(jiān)測(cè)血糖納米武器創(chuàng)新現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)怪了，它到哪去了小魚兒“吃掉”了大魚大兵都會(huì)“金鐘罩”“吃油”的紙巾衣服怎么不沾油會(huì)自己“洗臉”的玻璃用海水來(lái)“解渴”讓水“燃燒”可呼吸的“城市森林”建筑物的報(bào)警器隱形“殺手”的克星微機(jī)電舞臺(tái)顯身手奇特的紙快跑，毒氣來(lái)了藝術(shù)品的保護(hù)神蝴蝶翅膀與防偽紙幣新顯示器讓你眼觀六路當(dāng)空舞長(zhǎng)袖走走路，發(fā)發(fā)電第三章小人國(guó)里的陰影逃過“篩眼”的毒顆粒沖破血腦屏障看不見的子彈納米煤炭顆粒充當(dāng)了“幫兇”試毒？消毒？投毒？科學(xué)的另一扇門納米機(jī)器人會(huì)毀掉世界嗎敢做雙腦人嗎納米機(jī)器人造就新新人類人？細(xì)菌？

章節(jié)摘錄

　　說納米世界前，我們先聊聊里面的公民——納米吧。　　好呀，那你讓我們先看看這些公民長(zhǎng)什么樣子吧，是一條腿還是八只手。　　這還真難住了我。不是因?yàn)樗L(zhǎng)得奇形怪狀，也不是因?yàn)樗?，再小，我們也可以用顯微鏡看見呀。難的是，它根本不是一樣?xùn)|西?！　〔皇菛|西？那是什么？既然叫納米，和香米、黑米、黃米有啥不一樣的？　　我們先說一個(gè)故事?！　∈曛?，某地一位官員，到農(nóng)學(xué)院做報(bào)告，說：“袁隆平研究出雜交米，得了五百萬(wàn)大獎(jiǎng)，你們?nèi)绻愠黾{米，我也獎(jiǎng)五百萬(wàn)！”臺(tái)下笑倒一片?！　∨_(tái)下的人為什么笑呢？原來(lái)呀，這位領(lǐng)導(dǎo)誤把納米當(dāng)成稻米一類的東西了。今天，要是哪位孩子讓我把納米拿出來(lái)看一下，我還真的拿不出來(lái)?！　∫?yàn)檠剑{米和香米、黑米等稻米沒有任何的親緣關(guān)系。它只是一個(gè)長(zhǎng)度單位，像毫米、厘米、分米、千米一樣。一納米等于十億分之一米。想想看，那得多小呀！要在小數(shù)點(diǎn)后面加上好多個(gè)零呢。細(xì)菌夠小了吧，可是一般的細(xì)菌比如大腸桿菌，它的長(zhǎng)度竟然達(dá)到了二百到六百納米。平常用光學(xué)顯微鏡看不見的小個(gè)子病毒，到了納米世界，用電子顯微鏡一照，嗬，簡(jiǎn)直成了龐然大物，一個(gè)典型的病毒長(zhǎng)度大約是一百納米?！　≡谧匀豢茖W(xué)中，我們把分子、原子等粒子層面的物質(zhì)世界稱為微觀世界，而除微觀世界以外的物質(zhì)世界被稱為宏觀世界。有時(shí)候，我們又將宏觀世界特指星系、宇宙等物質(zhì)世界，而將人類日常生活所接觸到的世界稱為中觀世界?！　〖{米世界是指物質(zhì)小化到零點(diǎn)一到一千納米這個(gè)尺度時(shí)我們所觀察到的微觀世界?！　∨叮瓉?lái)納米世界是微觀世界里的一個(gè)諸侯國(guó)呀?！　∵@個(gè)比喻用得好，納米世界就是微觀世界里分封的諸侯國(guó)。為什么要把它獨(dú)立出來(lái)呢？因?yàn)檠剑谶@個(gè)尺度范圍內(nèi)，物質(zhì)的性質(zhì)會(huì)變得和我們的常規(guī)世界不一樣，甚至完全相反哦?！　≡谛⌒〉募{米世界里，那里的小個(gè)兒公民——納米顆粒，可古怪了。它們總是對(duì)自己的樣子不滿意，不停地變來(lái)變?nèi)?，剛剛都還是朵“白云”，頃刻間又是一條“魚兒”……好像變形蟲一樣。每個(gè)“小人兒”表面上的原子似乎吃了火藥，隨時(shí)處于“沸騰”狀態(tài)，脾氣那個(gè)大啊，誰(shuí)要是不小心碰上了它，它會(huì)立即“翻臉”。納米的金屬銅顆粒或金屬鋁顆粒，一遇到空氣會(huì)產(chǎn)生激烈的燃燒，發(fā)生爆炸。所以呀，納米金屬顆粒的粉體可用來(lái)做烈性炸藥。如果做成火箭的固體燃料，就可以產(chǎn)生更大的推力?！　『芏嗯⒆酉矚g黃金和鉑金做成的飾品，因?yàn)樗鼈児獠蕣Z目，非常漂亮。可是當(dāng)黃金、鉑金這類璀璨的金屬被切割成納米材料后，立刻黯然失色，變成不起眼的“黑金”。別人是丑小鴨變白天鵝，它倒好，白天鵝從云端跌落，摔壞了羽毛，成了丑小鴨。要是納米黃金、納米鉑金制成項(xiàng)鏈，真不知有沒有女孩子要它呢。事實(shí)上，任何金屬分割到納米尺度時(shí)，都會(huì)變得黑糊糊的。因?yàn)檫@些金屬微粒的尺寸已小于光波波長(zhǎng)，對(duì)光的反射能力大大減弱，而對(duì)光的吸收能力卻大大增強(qiáng)了。如果分割操作是在空氣中進(jìn)行，這些微粒會(huì)自己燃燒起來(lái)，原因在于：在超微粒狀態(tài)下，處于表面的原子所占的比例大大提高，前面我們說過，它們的“脾氣”暴躁，極為活躍，在表面效應(yīng)作用下，金屬原子會(huì)與空氣中的氧發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，從而燃燒起來(lái)?！　∵€有更奇怪的事情呢?！　∮幸痪渌自?，叫“真金不怕火煉”，要想把金塊熔化，得把溫度升高到一千零六十四攝氏度，如果把金子分解成兩納米的微粒，那么三百二十七攝氏度的溫度就可以把它熔化了。普通銀的熔點(diǎn)為九百攝氏度，銅的熔點(diǎn)為三百二十七攝氏度，當(dāng)銀降到納米級(jí)時(shí)，它的熔點(diǎn)只有一百攝氏度，相當(dāng)于燒開一壺水，而納米銅的熔點(diǎn)更低，只有三十九攝氏度。　　再問個(gè)問題：銅和陶瓷哪個(gè)導(dǎo)電？切，這么簡(jiǎn)單的題都問得出口，真是的，當(dāng)然是銅啦。沒見電線都是用銅或鐵做內(nèi)芯嗎？誰(shuí)見過用陶瓷做電線的呀？不錯(cuò)，在常規(guī)世界里，銅是良好的導(dǎo)體，可是到了納米世界呢，一切都顛倒過來(lái)了。銅縮小到納米級(jí)時(shí)變得不導(dǎo)電，而陶瓷在納米尺度時(shí)卻開始導(dǎo)電。二○○四年，我國(guó)哈工大的韋永德教授和他的科研小組制備出了具有導(dǎo)電性能的納米陶瓷粉，這種新型導(dǎo)電陶瓷器件具有抗氧化、導(dǎo)電性能強(qiáng)、抗腐蝕、抗輻射、耐高溫和長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)，可以替代貴金屬作導(dǎo)電材料，而且科技含量高，成本低。他們制備的鈦酸鹽納米導(dǎo)電粉末已替代黃金作為電極用于新型傳感器上，獲得了良好的應(yīng)用性能。　　瓷花瓶、瓷碗很堅(jiān)硬，但是很容易被摔碎。當(dāng)把燒制陶瓷的原料粉碎成納米尺度的微粒后，再將其壓制成納米微晶陶瓷材料，制成的陶瓷就能像金屬一樣彎曲變形。將來(lái)，如果能制造出像鋁等軟金屬一樣可以隨意彎曲的陶瓷，你就可以將花瓶、碗隨心所欲地調(diào)整成你喜愛的樣子，并且再也不用擔(dān)心它掉到地上。用納米級(jí)的金屬制成的材料，“彈性”超強(qiáng)。我國(guó)科學(xué)家曾做過一次試驗(yàn)：拉長(zhǎng)納米銅，令人吃驚的是，它被拉長(zhǎng)了五十多倍，居然沒有被拉斷，這在普通的銅身上是不可能發(fā)生的。　　硅是灰色的，它是微電子業(yè)的明星材料，然而它最大的缺陷就是黯淡無(wú)光。把硅的尺寸縮小到納米尺寸，它就可發(fā)出微弱的紅光。磁性物質(zhì)到了納米級(jí)也會(huì)發(fā)生變化，會(huì)失去鐵磁性，表現(xiàn)出順磁性或超磁性。　　你說，納米世界的公民奇怪不奇怪？

編輯推薦

　　聽說過宏觀世界、微觀世界，最多把宏觀世界中又分出一個(gè)中觀世界，哪兒又跑一個(gè)納米世界來(lái)？它在哪兒呀？是什么樣子的？里面有什么東西呢？ 　　別著急，讓我們一起去看看是怎么回事吧?！渡衿娴募{米》將為讀者們介紹納米的神奇魅力。

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