日前,全国首届“最美青年科技工作者”名单出炉,共有30位科技工作者获此殊荣,中科大纳米科技专家、首批国家“国家创新人才计划青年项目”入选者熊宇杰教授位列榜单。
纳米世界有何神奇之处?随着纳米科技的发展,人类的生活将会发生哪些改变?记者深入中科大校园,倾听熊宇杰教授的精彩讲述,与你一起在纳米世界畅游、探秘。
纳米世界 神奇令人惊艳
披上一件斗篷,可以瞬间实现隐身,这样的镜头时常出现在科幻大片中。如今,隐身手段虽然多样,但使用纳米材料是其中较常用的一种方式。隐形战机为什么能够躲避雷达追踪?“就是因为飞机表面喷上了一层纳米吸波涂料。 ”熊宇杰透露,这些神奇的纳米超细粉末,不仅能吸收雷达波,也能吸收可见光、红外线,可以逃避雷达侦察,并有红外隐身作用。
纳米到底是什么?专家介绍,纳米又称毫微米,如同厘米、分米和米一样,是长度单位。具体地说,一纳米等于十亿分之一米,将10个世界上最小的原子——氢原子排列成一条线,就是一个纳米的长度。形象地讲,一纳米的物体放到乒乓球上,就像一个乒乓球放在地球上一般,一根发丝的直径就有8万纳米。1到100纳米这个微小的特定区域,被科学家们称为纳米尺度,纳米尺度的超细材料则被称为纳米材料;纳米技术就是在纳米尺度的范围内,通过操纵或组装原子、分子、粒子来构筑新物质和器件的技术。
纳米级的金子还是金灿灿的么?当黄金被细分到小于光波波长的尺寸时,即失去了原有的富贵光泽而呈黑色。事实上,所有的金属在纳米尺度下都呈现出与宏观尺度不同的色彩,尺寸越小,颜色愈黑。在纳米世界,原本导电的铜加工到某个纳米尺度就不再导电,绝缘的二氧化硅在某个纳米尺度时则会变成导体;固体金属有其固定的熔点,超细微化变成纳米尺度时,熔点会显著降低,比如金的熔点是1064℃,2纳米尺度的金熔点则降为327℃;一些并不活泼的金属,在纳米尺度时会变得非常活泼,容易燃烧并引起爆炸。
“纳米世界,神奇令人惊艳。 ”熊宇杰说,纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性,在极小的纳米尺度下,固态金属可以变得五颜六色,像面团一样柔软,甚至可以像液态那样任意变形。未来,随着纳米科技的发展,将煤炭中的原子重新排列,就能轻松得到钻石;而将土壤、水和空气的原子重新排列后,就能生产出马铃薯
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