1、第四节 新材料及其应用 21世纪科技发展的主要方向之一 是新材料的研制和应用。新材料的 研究，是人类对物质性质的认识和 应用向更深层次的进军。这节课， 我们就了解一些新材料以及人类对 它们的应用 纳米材料 你知道什么是纳米吗？ 纳米（nm)是长度单位，1纳米是10-9米（十亿分 之一米），对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位， 比如，人的头发丝的直径一般为70008000nm，人 体红细胞的直径一般为30005000nm，一般病毒的 直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般 在微米量级；对于微观物质如原子、分子等以前用埃 来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。 一般认为纳米
2、材料应该包括两个基本条件：一 是材料的特征尺寸在1100nm之间，二是材料此时 具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。 纳米技术是20世纪90年代出现的一门新兴技术。 它是在0.10至100纳米(即十亿分之一米)尺度的空间内， 研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。 一些新颖的纳米材料被应用到某些产品上，产 生了神奇的效果 会自洁的纳米领带 高科技-纳米织物整理 技术（环保 无毒）领带 具有：防水防污 、除菌 防霉、防辐射防静电等 效果，可保持领带永洁 常新。 纳米能量口罩 具有杀菌、除臭、高 度阻隔飞沫、透气、抗紫 外线、消炎消肿、活血镇 痛等功效 纳米陶瓷杯 用纳米陶瓷粉 制
3、成的陶瓷，具有 一定的可韧性。纳 米陶瓷杯还具有保 健作用 纳米技术的应用 纳米墙壁漆纳米墙壁漆 纳米布纳米布 纳米电子元件纳米电子元件 纳米奶瓶纳米奶瓶 “绿色”能源 能源危机让人类一直在寻找各种高效和“绿色” 的能源。新材料在这方面扮演了重要的角色。 比如传统的电池污染 环境，还不能重复使用。 用锂作电极制造出的锂离 子电池，体积小、质量轻、 能够多次充电，对环境污 染小。已经被广泛地用于 移动通信、小型摄像机等 设备上 人造地球卫星上 天，卫星和宇宙飞船 上的电子仪器和设备， 需要足够的持续不断 的电能，而且要求重 量轻，寿命长，使用 方便，能承受各种冲 击、振动的影响。利 用多晶硅和非
4、晶硅材 料做成的太阳能电池 完全满足这些要求 当前，太阳能电池的开发应用已逐步走向商业化、 产业化；小功率小面积的太阳能电池在一些国家已大 批量生产，并得到广泛应用；同时人们正在开发光电 转换率高、成本低的太阳能电池；可以预见，太阳能 电池很有可能成为替代煤和石油的重要能源之一，在 人们的生产、生活中占有越来越重要的位置。 利用光电池制作自动旋转的小风扇 “绿色” 能源 氢燃料电池 无污染、无噪声、 高效率特点，是 汽车等动力设备 名副其实的“绿 色能源” 记忆合金 我们先来看一个奇妙的实验 有些合金在加热时能像弹簧一样被拉长和扭曲， 冷却后保持这个形状不变；当再次加热时，它们又恢 复到被拉长
5、或扭曲前的形状。这种合金叫做形状记忆 合金。 成分：镍和钛 我们来看一些用形状记忆合金做成的神奇的物体 镍钛记忆合金受热后恢复原来形状 记忆合金 镍钛记忆合金“花瓣”在相应的温度下慢慢绽放 用记忆合金材料制作的的花在摄氏65度以上便能 自动开放，可用于各种自动调节和控制装置。 偏心曲柄型热机是利用形状记忆合金记忆回复特 性，借助记忆合金弹簧在不同温区（室温温度、热水 温度）之间产生的力矩差驱使轮盘转动的装置。以热 水为热源，热水温度为6585，操作时，将热机 置于热水容器中，使热水浸至轴心，则大、小双轮即 可连续转动。 记忆合金弹簧 小结 1、多种多样的高科技材料，为我们的生活提供了方便 2、纳米材料是现代材料中提得最多的。其用途也非常 广泛。 3、记忆合金凭其自身的特点，正发挥着越来越重要 的作用
