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《引領(lǐng)新世紀(jì)腳步的納米技術(shù)》教案
納米技術(shù)是20世紀(jì)90年代崛起的一門新科技，科學(xué)家們相信，21世紀(jì)這項(xiàng)新技術(shù)在諸如微電子學(xué)、材料科學(xué)、分子生物學(xué)乃至航天工業(yè)方面都將出現(xiàn)突破性的發(fā)展，并會(huì)導(dǎo)致人類生活發(fā)生重大變化。
納米技術(shù)實(shí)質(zhì)上就是利用原子和分子結(jié)構(gòu)及其性能的科學(xué)技術(shù)。介于宏觀世界與微觀世界之間的納米，專家們把它叫做介觀世界。納米是一個(gè)長(zhǎng)度單位，1毫米等于1000微米，1納米等于1/1000微米，正是這個(gè)非常尺度，給我們帶來了意想不到的變化。使用納米尺度的材料，就可能獲得許多原來材料所不具有的性質(zhì)。
科學(xué)研究中通常把1～100個(gè)納米這個(gè)尺度的材料，稱為納米材料。納米材料科學(xué)是一門新興的尖端學(xué)科，但實(shí)際上納米物質(zhì)早已存在，只不過沒有被人們所認(rèn)識(shí)罷了。鴿子為什么能千里歸巢?烏龜為什么能記住自己的產(chǎn)房?科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這些動(dòng)物之所以具有遠(yuǎn)距離的定向定位能力，一個(gè)共同的秘密就是在它們體內(nèi)，有一種磁性鈉米微粒。正是這種磁性納米微粒對(duì)地球磁場(chǎng)的作用才使它們不會(huì)迷路。用化學(xué)方法制備納米材料，是取得納米材料最重要的一種方法，很有實(shí)用價(jià)值，成本也比較低。經(jīng)過世界各國(guó)科學(xué)家的研究，如今納米材料的制備已走出實(shí)驗(yàn)室，正從基礎(chǔ)研究走向開發(fā)和利用的廣闊天地。利用納米材料制備出來的新材料，可以使普通的材料開發(fā)出許多沒有預(yù)料到的優(yōu)異性能。
在納米世界，人們可以控制材料的基本性質(zhì)，如熔點(diǎn)、硬度、磁性、電容，甚至于顏色，而不改變其化學(xué)成分。人們可以完全按照自己的意愿，合成具有特殊性能的新材料，如把優(yōu)良的導(dǎo)體銅制作成“納米銅”，使之成為絕緣體；把半導(dǎo)體硅制成“納米硅”成為良導(dǎo)體；把易碎的陶瓷制作為“納米陶瓷”，使之可以在常溫下任意彎曲，等等。
在納米世界里，內(nèi)有自潔功能的納米粉體有可能引發(fā)一場(chǎng)環(huán)保革命，納米材料的巨磁電阻效應(yīng)有可能引發(fā)一場(chǎng)微電子革命，跳蚤般大小的納米機(jī)器人有可能引發(fā)一場(chǎng)工業(yè)革命，用納米陶瓷材料制成的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，既耐磨又耐高溫，它將應(yīng)用于未來的汽車和高速列車。納米機(jī)器人能夠進(jìn)入人體的血管進(jìn)行手術(shù)�？茖W(xué)家指出，醫(yī)學(xué)上目前使用的一些人工骨、人工關(guān)節(jié)，在其表面上涂的是陶瓷涂層，里面是鈦合金。該陶瓷涂層是一種惰性物質(zhì)，惰性物質(zhì)同生物體是不太容易相容的，不能結(jié)合在一起。若改用納米做的所謂梯度功能的涂層，它的表面加上了羥基磷酸鈣。羥基磷酸鈣因其具有生物活性，所以能同人的肌體結(jié)合在一起，效果更為理想。通過納米技術(shù)，人們可以改變碳原子的排列結(jié)構(gòu)，使廉價(jià)的石墨變成價(jià)值連城的鉆石，稻草也能變成黃金。
目前，我國(guó)的納米材料研究，已經(jīng)從基礎(chǔ)科學(xué)走向應(yīng)用領(lǐng)域。也許在10年或15年之后，即使數(shù)九寒天，人們只穿一件很薄的“納米”毛衣，也不會(huì)覺得有一點(diǎn)冷。用納米材料磁制冷的空調(diào)、電冰箱，既無噪音，也不污染環(huán)境。在航天飛機(jī)和火箭的燃料中加入納米材料，其燃燒效率將成倍增長(zhǎng)。利用納米材料的巨磁電阻效應(yīng)，可使人們現(xiàn)在使用的磁盤容量增加20倍以上，能達(dá)到每平方厘米存儲(chǔ)近8億位信息。
現(xiàn)在的微電子技術(shù)已經(jīng)走到極限，無法再微小下去，而納米尺度仍能使它超微型化。可以說，納米材料已叩開了微電子學(xué)的新大門。世界各國(guó)對(duì)納米材料科學(xué)的研究，將成為21世紀(jì)研究的核心。著名物理學(xué)家、諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者菲里爾門說過：“如果有一天，可以按人的意志安排一個(gè)個(gè)原子，那將發(fā)生怎樣的奇跡呢?”如今，納米材料就是帶來這個(gè)奇跡的使者，它會(huì)幫助人類實(shí)現(xiàn)這個(gè)美好的夢(mèng)想。
生字
崛（jué）起歸巢（cháo）熔（róng）點(diǎn)
惰（duò）性羥（qiǎng）基廉（lián）價(jià)
叩（kòu）開存儲(chǔ)（chǔ）
多音字
（bó）單薄微薄廣種薄收輕薄刻薄鄙薄厚古薄今日薄西山
�。╞áo）薄紙臉皮薄薄田（不肥沃的土地）
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