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纳米技术:纳米技术在现代生活中的作用越来越

导语:在过去的70年里,两项小发明重新定义了人类的生活和工作方式。由于微芯片和电子晶体管的出现,下一代电子产品的发展成为可能。自上世纪40年代问世以来,微芯片和电子晶体管的体积越来越小。

 

目前,一个芯片可以包含50亿个晶体管。如果同样的发展路径已被应用于汽车,人类将能够推动这些汽车以每小时300000英里的速度行驶。为了继续这一进展,需要在纳米尺度上开发非常小的电路。由于一纳米是十亿分之一米,这种工程形式将涉及到对分离原子的操纵。这可以通过向一种材料发射电子束,或使其蒸发,产生的气态原子可以逐层沉积在基体上。然而,使用这些方法来开发可操作的纳米设备是一个主要的挑战。




物质的物理特性,包括化学反应性、电导率和熔点,在纳米尺度上变得相对不同。如果设备的尺寸减小,它的性能就会受到影响。掌握这项技术不仅有助于提高电子技术,而且还有助于改善现代生活的各个方面。由于可穿戴健身技术的出现,个人现在可以通过在身体上佩戴小玩意来追踪自己的健康状况。电子纹身的原型已经被开发出来,能够感知生命体征。如果这项技术被缩小,小型传感器可能被注入或植入人体。这将有助于获得全面的数据,而不会给病人带来任何大的麻烦,使医生能够个性化他们的病人治疗。



物质的物理特性,包括化学反应性、电导率和熔点,在纳米尺度上变得相对不同。如果设备的尺寸减小,它的性能就会受到影响。掌握这项技术不仅有助于提高电子技术,而且还有助于改善现代生活的各个方面。由于可穿戴健身技术的出现,个人现在可以通过在身体上佩戴小玩意来追踪自己的健康状况。电子纹身的原型已经被开发出来,能够感知生命体征。如果这项技术被缩小,小型传感器可能被注入或植入人体。这将有助于获得全面的数据,而不会给病人带来任何大的麻烦,使医生能够个性化他们的病人治疗。


 

纳米技术可以在材料表面出现裂纹时发挥重要作用。通过改变这些材料在纳米尺度上的结构,可以赋予它们独特的性能。例如,一种防水的材质可以被赋予材质。在未来的日子里,纳米技术添加剂或涂层可以使材料在磨损或损坏时恢复。例如,当纳米颗粒分散在材料上时,它们可以移动以填充可见的裂缝。这些技术可以帮助开发用于不同目的的自愈材料,从保护微电子和飞机驾驶舱,到防止微小的骨折变成巨大的裂缝。


 

传感器将产生比以往处理过的更多的数据,因此需要技术来处理这些信息,并检测出能够提醒我们任何潜在问题的模式。当涉及到使用来自交通传感器的大数据来控制和管理交通拥堵,防止潜在的事故时也是如此。利用统计数字更有效地分配警察资源,可以防止犯罪。纳米技术有助于创造超密度存储器,这将有助于存储大量的信息。纳米技术也促进了高效算法的发展,以加密、处理和通讯数据而不影响其可靠性。大数据过程的例子可以在自然界中看到。



 

这些过程可以通过微小的结构,如耳朵和眼睛,有效地实时进行,这些结构可以将外部信号转化为大脑的关键数据。受大脑的启发,计算机结构也能以更有效的方式利用能量,并能较少地与多余的热量作斗争——这恰好是进一步减小电子设备尺寸时的一个主要问题。纳米技术已经在对抗气候变化方面发挥着关键作用。然而,必须开发新的方法来创造和使用电力。纳米技术已经帮助开发出能够为电动汽车储存更多能量的电池,甚至还允许太阳能电池板将更多的太阳能转化为电能。



 

总结:在这两种应用中,纳米材料或纳米材料,如碳纳米管和纳米线,可以用来将一个平面变成一个具有更高表面积的3D平面。这为反应提供了更多的空间,从而促进能量的产生和储存,从而使设备能够以更有效的方式工作。通过纳米技术,在不久的将来,物体将能够从它们当前的环境中获取能量。目前正在开发创新的概念和纳米材料,这些材料显示了利用光、运动、葡萄糖、温差和其他具有高转换效率的源产生能量的巨大可能性。


此文章来源香椿丛意


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