
宇宙大爆炸
宇宙大爆炸(Big Bang)仅仅是一种学说,是根据天文观测研究后得到的一种设想。
大约在150亿年前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着极高的温度,因而发生了巨大的爆炸。
大爆炸以后,物质开始向外大膨胀,就形成了今天我们看到的宇宙。
大爆炸的整个过程是复杂的,现在只能从理论研究的基础上描绘过去远古的宇宙发展史。
在这150亿年中先后诞生了星系团、星系、我们的银河系、恒星、太阳系、行星、卫星等。
现在我们看见的和看不见的一切天体和宇宙物质,形成了当今的宇宙形态,人类就是在这一宇宙演变中诞生的。
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求蓝鲸的资料
鲸——自述大家我叫鲸,下面我就介绍介绍我自己和我的朋友。
我们的名字里虽然有鱼字,其实我们并不是鱼类,而是哺乳动物。
我们有许多与鱼类不相同的特征。
例如:一般鱼类是左右摇摆尾鳍来使身体前进,而我们却是以上下摆动尾鳍的方式前进,我们是利用前端的鳍状肢来保持身体平衡及控制力向。
我们在世界各地均有分布。
我们是水栖哺乳动物,我是用肺呼吸的。
我们分成两类:一类是须鲸,一类是齿鲸。
我们遨游大海时从来不会迷失方向,因为我们有一种特殊的本领。
我们的头脑中有一亿多颗微小的细胞能发出超声波,并且接收超声波,来给自己定位。
我们还能用这种超声波在危难时及时通知其它朋友来帮助我们或是跟我们一起逃跑。
我们的表皮下有极厚的脂肪层,那就是你们人类俗称的鲸油,它可以使鲸体保持温暖,而且也能储存能量以便不时之需。
它还能使我们长时间的在水中屏住呼吸、减慢心跳速度,因此当我们沉到海底,总要经过一段长时间后,才会再浮出水面。
它除了具有贮存氧气的构造外,当身体某个部位需要大量的血液供应时,体内还会有集中供应的特殊机能呢
这是我的一篇作文,它应该对你有帮助。
你自己读一读。
wowshi什么
加特林机枪——手动型多管旋转机关枪。
加特林机枪是由美国人理查·乔登·加特林(Richard Jordan Gatling,一译格林,故此枪也被译作格林机枪或译作盖特机枪\\\/机炮) 在1861年设计而出的,是第一支实用化的机枪。
1874年(清同治十三年)前后,加特林机枪输入中国,当时称其为格林炮或格林快炮。
加特林机枪是威力最大的枪,现经改良后每分钟可发射3000发子弹。
目录详细介绍制作由来机枪结构历史功过各种型号美国的型号相关游戏游戏简介游戏背景配置要求安装运行游戏截图游戏简介游戏截图 详细介绍制作由来加特林本人和他的机枪 加特林本来是一个医生,反倒一生致力于工程学。
1861年美国内战(南北战争)打响,加特林在医院看到后送的死伤官兵真是太多了,除了战场上的死伤外,很多士兵还死于疾病和营养不良。
加特林认为要是能减少士兵的数量就能拯救数以千计的生命。
加特林希望能发明一种枪,依靠凶猛的火力,一支枪能顶很多支步枪,让一个士兵拥有很多士兵的战斗力(他的目标是一个士兵顶上一个连),从而减少战场上士兵的人数,以达到减少战争伤亡的目的。
后来他终于发明了这种机枪。
1861年夏天,加特林开始设计构思转管机枪,当年年底就完成了机枪模型,并于次年进行了验证。
1862年11月月4日,加特林获得转管机枪的专利,除包括1862年加特林机枪模型的技术说明外,还包括了两点转管机枪所共有的设计特点声明:一个提供锁膛的内有击针的圆柱旋转体,与枪管一起旋转;每根枪管都有独立的击针。
这使得以后所有与加特林机枪相似的设计都不能再获得专利。
机枪结构 1862型加特林转管机枪有两种不同结构。
第一种使用的是独立的钢制弹膛(弹膛与枪管分离),它的尾部封闭并装有撞击火帽。
射手通过摇动曲柄带动沿圆周均匀排列的枪管旋转,装满弹药的弹膛从供弹料斗中进入到每根枪管后面的闭锁槽中。
当枪管转到某个特定位置时,击针将弹药击发。
而枪管转动到另一位置时,射击后的弹膛退出机枪。
弹膛可以重复使用,枪管旋转一周可完成6发弹药的装填、击发和退弹,每分钟达到了200发的射速,但是存在火药燃气泄露等缺点。
为解决这一难题,加特林使用了当时开发的独立金属弹壳弹药。
这种弹药结构被后来所有机枪的设计者沿用。
另一种结构使用的是0.58英寸口径的铜质弹壳边缘发火式弹药。
在克服如何使独立的弹膛与枪膛同轴这一难题上,加特林使用了锥形枪膛,枪管后部直径更大,使得弹丸进入枪管更加容易。
但在解决装填问题的同时,产生了一个更为严重的问题:由于枪膛直径过大,弹头在飞行过程中翻滚。
于是加特林将独立的弹膛与枪管合二为一,开发了性能有显著改善的1865年模型,这个模型成为后来转管武器的蓝本。
由于种种原因,加特林转管机枪在美国内战期间并没有得到有效应用,但他还是把全部精力用于转管机枪的研制和改进工作中。
1862型、1865型、1893型等十几个型号的转管机枪先后问世,口径有0.30英寸、0.45英寸、0.58 英寸、1英寸、13毫米等,管数有6管、10管等,供弹具有料斗、弹夹、弹匣、弹鼓及弹带等。
即使以现在的眼光来看,后期的转管武器在技术上也已相当完善了。
历史功过 19世纪末期,它是欧洲各国控制并扩张殖民地的重要武器;经过改进后的加特林机枪射速最高曾达到每分钟1200发,这在1882年是个惊人的数字。
但它也存在一个问题:它的最大弱点是射手在战场上由于激动和杀红了眼而不能控制自己,会发疯似得把手柄转动的越来越快,造成机枪卡壳或爆膛。
加特林转管机枪从诞生之日起,工作原理就决定了其具有能连发射击,火力猛等优点,但也存在重量大、机动性差等缺点。
正如许多其它发明一样,在军用领域,加特林转管机枪是“早产儿”——军事思想还没有为其诞生做好准备。
1862年并不存在对转管机枪的战术需求,因为当时军队不知道如何有效地将一挺机枪作为大炮使用,转管机枪不能给人以深刻印象。
而将机枪用在步兵进攻中作为近距离支援武器的思想,直到 1898 年才由美国陆军进行了论证。
更为不幸的是,就在加特林和其他的天才发明家们不断解决技术难题,努力完善各自发明的同时,也不自觉地为自己的发明创造掘好了坟墓——为自动武器的发展奠定了坚实的基础。
从1884年开始,采用管退式、导气式、自由枪机式和半自由枪机式等自动原理的自动武器陆续被发明。
同这些单管自动武器相比,加特林转管机枪的优势不复存在,缺点却更加明显。
当1903年理查德·乔丹·加特林的漫长生命走到尽头的时候,多管手摇式转管机枪已基本消失。
世界上大部分军队转而使用自动武器,如管退式马克沁机枪,导气式勃朗宁机枪和哈其开斯机枪。
许多加特林机枪被当作废铜烂铁,彻底销毁,另一些则湮没在积满灰尘的仓库中,或被发掘利用在博物馆、私人收藏馆中进行展览。
这个原因很简单,一是加特林机枪操作需要4个人,而马克沁机枪只需要1个人便可以完成。
二是射速,虽然每分钟1200发已经很快,但是其他机枪例如马克沁机枪,射速可达每分钟600发。
三是万一在战斗中卡壳,处理起来十分困难,而其他机枪在这方面完善的很好。
到了现代,又有人把它的原理应用在机炮上,以求得高射速;最著名的例子是美国空军使用的 20mm M61 “火神”(Vulcan)机炮。
现在的加特林机枪和机炮,无非是把当时枪管旋转的动力来源,由手动改为电动或者依靠后坐力来驱动枪管旋转。
前者成为外能源(美国使用的加特林机炮喜欢使用),后者为内能源(苏联喜欢用)。
网上总是流传着另一种被称为“加特林机枪”的六管机枪,实际上那是美军的m134速射机枪,和加特林机枪没有直接的联系。
充其量也只能是一种拓展。
理查德-J-加特林,速射武器的发明者 在南北战争初期,加特林研制的加特林机枪每分钟可发射250次。
现在新型加特林式速射武器快速射 击时每分钟可发射10000次(前苏联AK-630型机炮)。
然而机枪的发明者却是一个和蔼善良的人。
他研制这种机枪的目的绝非为了暴力和毁灭。
由于这种机枪一个人就能操纵,加特林希望这种武器能避免整队整队的战士死于敌人的火力之下。
经过30年的不断改进,他将他的发明卖给了柯尔特枪械制造公司。
他不仅发明了机枪,他出生在一个农场,曾帮助爸爸设计了一种间棉苗机。
后来在他经商时,他设计了一种螺旋桨,进而发明了一种播种水稻的机器。
从那时起,他开始专门从事发明工作。
在他去世之前,他是圣路易斯加特林发动机动力公司的领导人。
他计划向市场投放他设计的一种新式机动犁。
他的朋友在谈到他时说,他是个研究者,也是个哲学家。
他研究过医学,能照料自己和家人的身体。
虽然他的发明使他获得相当可观的金钱,但他在为西部地区修建铁路投资时损失了许多钱。
他也曾尝过失败的苦果,其中一次是最近的一次枪膛爆炸事故。
爆炸的枪是他模仿克虏伯公司的枪制成的。
他认为这次事故的原因是有人破坏。
特林自动原理,即左轮枪式转膛发射原理,它利用一套传动机构使数支枪管绕一个公共轴转动,从而完成连续射击。
加特林机枪是机械式的,最初枪管转动需要由人力转动摇把,后来改进为由电动机来完成。
其优点是射速高,威力大,而且枪管可加速冷却,主要缺点是体积、质量大,消耗能量多。
转管机枪(即速射机枪)与转膛机枪的区别是:弹膛不动而枪管连续不断地旋转,这种枪的工作特点是每个发射管都有自己的闭锁机构,分别依次完成进弹、闭锁、击发及抛壳等动作,一般采用电机驱动。
转管机枪的射速更高,并可通过改变电机的功率来调节射速;枪管高速旋转可加速冷却,另外由于枪是由外能源带动,所以有较高的可靠性,不会因不发火而影响连续射击。
加特林手摇式多管重机枪 真正用于大规模实战的机枪,是美国的加特林机枪。
加特林机枪于1861年被发明,于1865年作了相应的改进,于1866年装备给美国陆军。
加特林机枪可称是现代机枪的先驱。
19世纪,当金属枪弹的发展逐渐成熟起来的时候,美国的发明家们开始了手动机枪的设计。
不过,直到美国内战时期,机枪才受到军方重视。
在这一时期内,相继出现了令军方感兴趣的多管“莱普提”机枪、“巴特利”机枪和“克拉通”机枪。
这些机枪的发明者不是枪械工或机械师,而是医学博士理查德·乔丹·加特林。
加特林1818年出生在美国北卡罗来纳州一个农场主的家庭。
年轻的加特林除了天生喜欢琢磨农业问题外,还显示出多方面的才能。
17岁时,他就进行过各种不同的发明试验,有时搞个船用螺旋桨,有时又搞台插秧机。
为了使自己的设计得以成功,他需要钱。
所以加特林不管什么行当,有活就干。
他当过录事和行政秘书,干过种棉临时工和收割庄稼的帮手,教过农民识字,最后去了圣·路易斯,在一家药店当售货员,并成了一名医生。
美国内战爆发后,他在一家军队医院服役。
一次,他在医治伤员时,脑子里闪过一个念头:假如少数士兵使用速射武器,能够对付一个步兵团,那么己方就不会造成这么大的伤亡了。
于是,加特林在1861年开始了多管机枪的设计,最初定名为“加特林连用速射武器”。
加特林机枪设计成功以后,一边让工厂试制,一边写信给美国总统、政治家和军事家,并向全世界呼吁赞助,最终使研制的高额费用得到补偿。
加特林成功地感动了F·巴特勒将军,使他购买了全部“加特林连用速射武器”。
1865年以后,加特林机枪由4管改为6管,到1867年~1868年增加又增加到了10管,并开始分发给美国的边防部队。
1870年,英国政府经过对比试验后,在英格兰建厂生产加特林机枪。
与此同时,沙俄政府也购买了加特林机枪,更名为戈洛夫机枪。
加特林发明的快速发射机枪在国外被广泛使用 史料称,俄、土战争中曾有8个连的俄军使用加特林机枪,每连50挺。
1879年的祖鲁战争,英国军队借助加特林机枪,主宰了战场上的主动权。
另一支英国海军部队开始在其船只上安装加特林机枪。
直到十九世纪八九十年代,由于马克沁机枪的问世,加特林机枪才被挤出战争的历史舞台。
各种型号美国的型号 现代的加特林机枪主要出现在20世纪40~50年代,但已经不是古老的手摇发射了,改用电动机或者液压马M61“火神”机枪达驱动,最大射速达到6000~10000发\\\/分。
M61型 20-mm火神机关炮(1959年) 这一系列最初的是 M61型 20-mm火神机关炮(1959年),F-14,F15,F-16,F\\\/A-18等著名战斗机都是使用火神炮. 液压驱动,电击发,采用无链供弹系统,最大射速6000发\\\/分. GAU-4型(陆军编号 M130) M61有一种导气式原理的 GAU-4型(陆军编号 M130),由于增加了导气机构,枪身重量比 M61型重约4.5kg,但不需要驱动马达,总体重量要轻约20kg。
M134型 Minigun 7.62-mm 6管机枪 M134型 Minigun 7.62-mm 6管机枪(1963年,空军编号GAU-2,海军编号Mk 25 Mod 0). 电力驱动,射速为每分钟 4000发(高速)或2000发(低速). 主要安装在各种直升机舱门. 主要是因为越战期间,美军发现直升机很容易遭到 RPG火箭筒等轻武器的袭击,M134就是用来赶苍蝇的. 电影中悍匪手持的 M134,射速不超过1800发\\\/分,甚至有时只有250发\\\/ 分,为的是减低后坐力。
M197型 20-mm机关炮加特林机枪 M197型 20-mm机关炮(1967年),M61型的轻量版,只有3管且射速为750~1000发\\\/分。
主要装备 AH-1眼镜蛇等型号直升机. XM214 Microgun 5.56-mm机枪 XM214 Microgun 5.56-mm机枪,20世纪70年代,6管,步枪口径,根据电机大小的不同,射速从400~10000发\\\/分不等. 携带1000发实弹时全重 38.5kg,长104cm. GAU-8型 30-mm复仇者 GAU-8型 30-mm复仇者 7管机关炮(1977年),主要搭载于雷电A-10战机,射速约4000发\\\/分。
主要用于反坦克,火力凶猛。
GAU-19型 12.7-mm机枪 GAU-19型 12.7-mm机枪(1983年),最初为 6管,标准型为 3管. 射速1000~2000发\\\/分,主要供地面车辆使用.加特林机枪。
以上是机枪\\\/炮的原始型号,还有其他衍生出来的机炮吊舱型号,车载型号等。
苏联的型号 ГШГ-7.62机枪(GShG-7.62 ) ГШГ-7.62机枪(GShG-7.62 )(俄罗斯联邦国防部导弹与火炮司索引号:9-А-622)20世纪60年代,口径7.62x54mmR,4管,导气式原理,射速 6000发\\\/分。
由前苏联KBP仪器设计局设计和生产,类似的枪械是M134“迷你炮”机枪,发射7.62 × 54毫米R子弹。
目前它只是使用于机枪莱舱(例如GUV-8700)和Ka-29“卡莫夫”直升机的原型机的可转动型支架上。
ГШ-6-23机关炮(GSh-6-23) ГШ-6-23机关炮(GSh-6-23),口径23x115mm,6管,导气式原理,电控击发,射速10000发\\\/分,主要装备苏-15,苏-24,米格-31等战机加特林机枪据说还有ГШГ-5.45机枪,步枪口径,未有确切资料。
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我国野生植类非常丰富,拥有高等植物达3种,居世界第3位,其中特有植物种类繁多,约17000余种,如银杉、珙桐、银杏、百杉祖冷杉、香果树等均为我国特有的珍稀濒危野生植物。
我国有药用植物11000余种和药用野生动物1500多种,又拥有大量的作物野生种群及其近缘种,是世界上栽培作物的重要起源中心之一,还是世界上著名的花卉之母。
一、国家重点保护野生植物 1994年,国家林业局和农业部组织专家制定了《国家重点保护野生植物名录》,共收入419种和13大类物种约1000多种,并于1999年8月公布了第一批《国家重点保护野生植物名录》。
为掌握我国重点保护野生植物的资源状况,为保护管理和合理利用野生植物资源提供科学依据,1996-2003年,国家林业局组织开展了全国重点保护野生植物资源调查,从我国野生植物保护急迫需要出发,确定生态作用关键、经济需求量大、国际较为关注、科研价值高且资源消耗严重的189种重点保护野生植物作为本次的调查对象,其中有148种列入第一批《国家重点保护野生植物名录》,另有41种列入正在争取公布的第二批《国家重点保护野生植物名录》。
调查结果显示,104种物种极危或濒危,其中百山祖冷杉、普陀鹅耳枥和银杉等57种极危,巨柏、水杉、观光木和滇楠等47种濒危,岷江柏木、福建柏和红豆杉等61种易危,秦岭冷杉、广东松和土沉香等14种依赖保护,金毛狗和翠柏等7种接近受危,另有光叶蕨、金平桦和秤锤树3种野外未发现;55种野生植物种群数量过少,包括野外未发现的光叶蕨、秤锤树、金平桦3个物种,11个物种的野外植株数量仅1-10株,12个物种的野外植株数量为11-100株,13个物种的野外植株数量为101-1000株,14个物种野外植株数量为1001-5000株,以及人参和瑶山苣苔2 种草本植物;156种野生植物种群结构不合理,主要包括55种种群过小,44种年龄结构过老并呈衰退趋势,57种种群以幼树和小苗居多;49种野生植物仅存1个分布地点,极易使野生种群陷入濒危或极度濒危的状态;75种野生植物因生境恶化,陷入濒危状态;92种野生植物因市场需求过大导致资源过度利用。
另外,相关专项调查表明,我国苏铁植物的资源状况也不容乐观。
近30年我国野生苏铁居群与株数至少减少了60%,其中苏铁、四川苏铁和灰干苏铁3种野生居群已几乎绝迹,德保苏铁、多歧苏铁等8种处于濒危状态。
大部分种类分布范围狭窄,除篦齿苏铁外大部分种类分布局限在某省,甚至某几个县或某条河流,如灰干苏铁仅分布在云南省个旧市保和乡及黄草坝乡。
通过调查,也可喜地看到我国野生植物的人工培育利用有了很大发展,123种调查物种在国内有栽培,栽培总面积约135万hm2,发展人工培育来解决利用问题,已成为社会普遍关注的热点和新的经济增长点,近年来我国野生植物培育利用业有了很大发展,花卉、药材、园林绿化等行业都已建立了一批具有相当规模的培育基地。
综上所述,由于我国重点保护野生植物多为珍稀特有濒危植物,虽然经过近年来的保护,其野外生存环境得到了一定的改善,人工培植也有了长足的发展,但由于其自身生物学特性等方面的原因,野外生存状况依然堪忧,保护形势相当严峻。
二、一般野生植物资源 近年来随着六大林业工程稳步推进,尤其是野生动植物及自然保护区建设工程、天然林保护工程、退耕还林和三北长江等防护林工程的实施,自然保护区发展势头良好,森林面积实现了持续增长,使我国野生植物生存环境得到逐步改善。
但由于历史的原因,长期以来对于野生植物资源的过度开发利用,加之环境变化等多种因素的影响,使我国野生植物面临资源锐减、生境恶化、分布区域萎缩、部分物种濒危程度加剧等严峻形势,据有关资料显示,我国目前已有4000多种植物受到各种威胁,其中1000多种处于濒危态势。
目前,我国一些具有重大经济价值,但尚未纳入国家重点保护的野生植物更是面临着极大的生存威胁,兰科植物是最为典型的例子。
我国约有兰科植物173属1200多种和大量的变种、品种,属于《濒危野生动植物种国际贸易公约》的保护范围。
但由于兰科植物未被列入已公布的第一批《国家重点保护野生植物名录》,导致兰科植物的保护目前没有法律依据,加之许多兰科植物具有较高的观赏价值和药用价值,所以其野外生存状况很不乐观。
特别是国兰属、兜兰属、万带兰属和杓兰属等兰科植物,由于过度采集,大批量的市场交易,野生资源急剧消失,有些当年的兰花山甚至变得连一棵兰花也找不到。
石槲属植物是重要的药材,每年用量2000t以上,而其人工培育数量极少,其产量不足需求量的1‰,目前国内石槲资源已近枯竭。
值得庆幸的是,兰科植物已被列为野生动植物和自然保护区建设工程的15大优先保护物种之一,将会为兰科植物的生存状况带来改观。
总之,近年来我国野生植物保护事业取得一定的成就,但有些物种的利用已超出了可承受限度而面临枯竭甚至濒危,需要抢救性保护;我国野生植物资源数量普遍不多,相当物种已不具备作为经济资源的条件,必须将野外资源主要作为生态资源对待,实行普遍保护。
因此,必须用发展观点来做好保护工作,加强野外资源保护,大力发展野生植物资源的人工培育,促进由利用野外资源为主向培育利用人工资源为主转变。
地理问题很急 谢谢
太阳黑子是太阳光球层上出现的巨大漩涡状气流,其温度比光球层低1000℃左右,亮度比光球层稍暗一些,形成了相对暗淡的黑斑,所以人们形象地称它为“太阳黑子”。
太阳黑子在日面上的大小、多少、位置和形态等,每日都不一样。
长期观测太阳黑子就会发现,有的年份黑子多,有的年份黑子少。
观察太阳黑子的方法通常有两种:一是投影法。
通过望远镜,把太阳投影到白色物体上进行观察。
二是目视法。
在望远镜的物镜(前方)装上滤光镜,再进行观察。
这也是观测日全食的方法。
不能用肉眼直接看太阳,否则有灼伤眼睛的可能。
在日全食前,通过科学仪器,可以看到太阳的整个脸。
这是一个看太阳黑子的好机会。
黑子是太阳表面温度相对较低的区域,与其它光彩夺目的光球相比显得比较暗。
因为投影法是常用方法,所以科研人员应该采用更精确点的目视法,在观测日全食时,通过观测太阳黑子在日面上的大小、多少、位置和形态等,验证太阳黑子活动活动处于低谷期的观点。
关于地球资源调查表
在追求自身发展的同时开始注意保护环境可以说是人类的重大进步。
在古代,人类和自然是不平等的关系,人类是弱者,处处受到大自然的限制却无力改变自然。
于是人类把大自然视为敌人,战天斗地成为一项难得的品质,愚公精神千百年来受到不断颂扬。
随着工业时代的来临,人类科学技术水平的不断提高,人与自然的关系发生了逆转,人成了强者,而“温和的自然”却成了容易受伤的对象。
高度提纯的化学制剂,如杀虫剂、油漆、洗涤剂等对自然环境构成了重大威胁;大规模的能源消耗改变了大气的构成,进而改变了地球气候;卫生条件的改善使人口急剧增加,人类活动大量破坏了地球的森林和湿地资源。
于是,“温和的自然”变为“凶恶的自然”,人类施加给它的,它最终都要归还人类。
被高度提纯的化学制剂污染了水和土壤的地区,畸形儿和绝症的出现比率大大高于正常;石油资源一旦枯竭,人类的生活质量和社会的正常运转必定遇到问题;气候异常必定带来水灾或干旱,饥荒也将伴随着种种天灾降临人间。
“凶恶的自然”将再一次让人类成为弱者,人类和自然的关系又将回到起点。
要想改变这种状况,人类就必须保护“温和的自然”,不让它继续恶化,保护环境就是保护人类自身,这是人类经历工业化,在自信心极端膨胀之后的可贵共识。
世界各国也都意识到这个问题。
10年前,178个国家的领导人在巴西城市里约热内卢聚集,共同商讨保护环境的问题。
与会领导人计划保护地球环境,减少温室气体排放,促进人类的福利和发展。
1997年,160个国家在日本京都签订了旨在减少二氧化碳排放的《京都议定书》。
但由于减少排放阻碍经济发展,美国这个二氧化碳头号排放国却拒绝执行。
去年,在南非城市约翰内斯堡举行的“地球峰会”上,各国领导人和科学家继续商讨改善环境的计划。
10年过去了,人类在保护环境问题上虽取得了一些进步,但分歧仍然严重。
地球现在到底处在怎样的状态呢
我们又应该以怎样的态度去迎接未来呢
7个可喜进步 环保意识在增强 经过长期的宣传,环保意识已经为很多人和政府所接受,人们开始关心人类活动对大自然的影响,并希望这种影响不会恶化自然环境。
政府间开始通过合作来处理环境问题,1992年里约热内卢峰会、1997年京都气候会议和去年的约翰内斯堡峰会都体现出了世界环保意识的加强。
虽然,美国因为自身利益拒绝执行《京都议定书》,对未来跨国环境合作造成重大损害,但国际环保努力的进程却是不可逆转的潮流。
清洁汽车问世 汽油电动混合型汽车已经问世,并且已经在日本、西欧和美国的道路上行驶,这种汽车可以大大减少二氧化碳的排放量。
而美国克罗拉多州的“超级汽车”公司的发明家们正在研制零排放的汽车。
其中一种汽车设计是以氢气作为燃料,发明者声称,开这种汽车外出度假可以不带饮用水,因为这种汽车排出的就是100%的纯净水。
而电动汽车的前景也十分看好,它很有可能成为下一代个人代步工具。
封杀12个“环境杀手” 2001年在瑞典城市斯德哥尔摩举行的联合国会议上决定在全球范围内限制使用12种碳、氯制剂的化学药品。
此举是为了保护空气、水和土壤资源不受污染。
会议呼吁限制或完全消除顽固的有机污染物如氯气、DDT农药和PCB农药等等。
1987年通过的禁止使用氟里昂(CFC)的协议已经发挥作用,地球臭氧层的破坏速度变缓。
生态旅游的发展 总部设在美国的“国际生态旅游社会”把生态旅游描述为“保护环境和支持当地人民福利的负责任的旅游”。
生态旅游和它所产生的利润在世界范围内已经成为支持发展中国家政府财政收入来源的重要渠道,它以每年30%的速度在急速增长。
自然环境同文化传统一样成为吸引旅游者的重要动力。
但环境主义者仍然担忧,生态旅游市场经济的作用远远大于保护环境的意义。
企业的环保运动 大公司日益意识到,环境保护能够帮助它们吸引更多的客户。
施乐公司的“无废物计划”回收了该公司工厂2002年产生的80%的无危害固体废料。
它还把6万多吨的已填埋电子废料取出,重新回收利用。
施乐公司的这个举动一年可节约数百万美元。
施乐公司的这种可持续发展的做法受到环保团体的欢迎。
很多大公司也都意识到环保回收的巨大作用,壳牌、IBM这些世界知名大公司都纷纷推出自己的“清洁计划”。
更环保的建筑 环保建筑物最重要的标准就是减少能量消耗。
欧洲一些民宅的屋顶开始安装吸收太阳光能量的瓷片,而美国加利福尼亚的“壕沟”公司也开始在办公室的屋顶安装高性能的隔热玻璃。
而位于美国马里兰州安纳波利斯市的Chesapeake Bay基金会总部的办公楼的环保设计更是超出一筹,利用特殊贮水装置,办公楼的抽水马桶采用收集的雨水冲洗;使用太阳能电池板来向办公室提供电力供应。
相对普通的同样面积的建筑,这栋办公楼只消耗了三分之一的电力和十分之一的纯净水。
酸雨危害的减少 美国和欧洲已经证明了减少的二氧化硫和二氧化氮排放对地球表面环境有相当大的改善。
在上个世纪80年代,发达国家开始控制二氧化硫的排放来减少酸雨对环境的巨大危害。
它们开始禁止在工厂中使用炭作为燃料,转而使用更加清洁的能源例如天然气和净化炭来发电。
汽车也被改造,所用汽油的标号更高,燃烧后二氧化氮的排量大为减少。
酸雨在美国和西欧的危害已经大为减轻,以英国为例,酸雨危害在过去15年里减轻了一半。
7个值得忧虑的迹象 地球变暖 科学家已经发出警告,日益增加的温室气体的排放会使气候急剧变化,海平面上升。
据美国全国气象局的统计报告,美国2001年11月到2002年1月这3个月的平均气温是自1895年以来最高的。
同样,全球范围内这3个月的平均气温也是自1895年以来最高的。
气温上升的直接威胁是海平面上升,同时会引发其他的极端气候现象,造成自然灾害。
对石油无节制的需求 地球上有很多河流,但还有一条河流是我们没有意识到的,那就是石油形成的河流。
每天石油形成的河流都围绕在我们身边,而这条河流的流量是每秒钟1100立方米。
自上个世纪90年代以来,世界石油的消耗量增加了14%,而且还在不停地增加。
在每年向大气排出的240亿吨二氧化碳中,有40%来自石油的燃烧。
在人类历史上,目前大气中温室气体的含量是42万年来最高的。
世界上三分之二的石油储备聚集在中东地区,这也成为该地区政治和经济不稳定的最重要因素。
有的时候,人们会认为上天太厚爱中东地区,给它如此集中和富裕的液体黄金,但是石油虽好,却也给该地区带来永不结束的冲突和纷争,在这些石油耗尽之前,这种冲突和纷争似乎没有结束的时候。
逐步消失的湿地 很多人其实不知道湿地的重要性。
湿地为鱼类,许多鸟类和两栖类动物提供了栖息场所,成为生态系统里重要的环节。
另外,湿地有很强的消化污染物的能力。
但是在世界范围内,湿地的面积正在高速缩减。
从美国的亚马逊盆地到伊拉克,湿地都逃不过悲剧命运。
湿地消失的根源是人类的农业活动、水利活动和其他发展活动。
开垦更多的耕地,修建更多的大坝使湿地逐渐消失。
科学家们估计,在过去的一个世纪里,湿地面积已经缩减了50%。
31年前,132个国家曾在伊朗签定了《保护湿地条约》。
但是实际上条约的约束力和作用是相当有限的。
超级大坝不断增加 人们以为修建超级大坝显示了自己改造自然的能力。
的确,大坝改造了自然,提供了电力,但也给环境带来很多不利影响。
大坝改变了河流的自然流向,改变了洪水自然泻洪的方向。
大坝在地面上形成非天然的蓄水库,这样影响了鱼类的自然分布。
在1950年,世界范围内的大型大坝大约有5000个,但到了2000年,超级大坝的数量激增到45000个,而且规模不断加大,对自然的改造作用也越来越大。
平均来说,每天都有2个高度超过15米的大坝建成,新建大坝基本上都位于发展中国家。
有些巨型大坝高度超过180米,宽度超过1500米。
修建这样的大坝的代价是惊人的,要淹没大面积的土地,无数物种要另择栖息地。
越来越少的珊瑚礁 在所有的海洋生物中,有四分之一的栖息地是珊瑚礁。
但是在过去的50年内,珊瑚礁的数量已经减少了27%。
光是在1998年发生的厄尔尼诺现象中,世界珊瑚礁的数量就一下子减少了16%。
造成珊瑚礁死亡的最直接原因是海水变暖。
当然,海洋中来自太阳的辐射增加和渔民野蛮的捕鱼方式也是珊瑚礁消失的重要原因。
过度捕鱼 人类科学技术使捕鱼速度和数量都超过了海洋的天然补给能力,这样的结果是很多鱼类的数量正在锐减,甚至到了灭绝的边缘。
现在每年海洋中鱼类的总量正在以每年1%的速度减少。
科学家们提出把特定的海洋区域划为保护区,停止捕鱼,让大自然有时间和机会重新积蓄。
但人类似乎不愿意给自然这样的机会。
限制捕鱼会直接影响渔民的收入和生活质量。
而鱼类市场只讲究价格和利润却从不考虑物种保护。
核废料的处理 2003年全球超过440个商用核反应堆会产生超过11000吨的核废料。
如何处置这些核废料给人类提出了难题。
首先这些核废料很可能会有泄漏的危险,其次这些核废料很可能被恐怖分子获得,从而用于可怕的目的。
美国有超过100个核反应堆,产生的核废料占世界总量的25%左右,而处理核废料的核垃圾场就更多了,共有131个。
共有超过一亿人生活在核垃圾堆附近100公里以内的范围内。
无论将核废料运到哪里,都不可避免地给当地造成污染。
利用核能越多,类似的污染就会越多。
在享受核能的超级动力时,人类千万不要忘记核废料的隐忧。
7个震惊的声音 “目前人类对保护地球资源的意识空前地提高,但大规模、大范围破坏野生动植物的栖息地的行为并没有减缓。
我对人类在科技上的成绩感到鼓舞,但是,这些科技成果对物种多样性的破坏又使我绝望。
” ――――E.O.威尔逊,哈佛大学社会生物学家 “在环境保护方面,对海洋的保护是相对落后的。
因为人类一直都认为海洋是这样的巨大而丰富,难以想象人类的活动会对这样的巨人产生怎样的影响。
不幸的是,我们已经对海洋造成不可弥补的破坏。
” ――――简?卢布彻科,美国俄勒冈大学海洋生态学家 “我们必须承认在过去10年里,人类对大气化学构成的认识进步了很多。
现在几乎所有的人都知道‘温室气体’这样的名词,也知道工厂和汽车排放的废气造成地球气候变暖。
但是人们对‘温室气体’的其他危害还一无所知,就像10年前一样无知。
” ――――雪莉?罗兰,加州大学埃文分校大气化学家 “人类种植农作物的同时也破坏了土壤的表土。
大量的表土被刨起,然后随河流被冲到海洋里。
在海洋里,农药和杀虫剂不断积聚,对海洋生态造成的危害在逐日增加。
解决这个问题的关键是人类要改变种植的农作物的种类,要多种深根植物,这样有利于保持水土。
” ――――韦斯?杰克森,农作物遗传学家 “温室气体使大气的温度升高,同时也使海洋的水温升高。
一旦海洋的水温升高就是全球性的灾难,因为洋流的运动会使全球各地海洋的水温一样高。
” ――――理查德?巴伯,杜克大学海洋地图学家 “合成化学制剂给人类的生活带来方便,但是它们也是干扰荷尔蒙的元凶。
合成化学制剂在地球上无处不在,影响了人类和所有野生动物的繁殖和发展。
但是没有一个国家能够禁止合成化学制剂在商场里出现,我们还要继续承受它们带来的副作用。
” ――――柯尔朋,世界野生动物基金会野生动物与污染物部主任 “在人类对待自然的态度问题上,‘地球峰会’可以说是一次转折点。
希望人们能意识到,对物种多样性的保护,对湿地、森林等自然环境的保护将影响未来地球的运作机制。
” ――――哈尔?穆尼,斯坦福大学环境生物学家 7个善意的警告 “如果人类持续现在的行为而不做任何改变,那么到21世纪结束的时候,地球上的物种会减少一半。
如果这些数据都不能改变人类的行为,还有什么会使人类警醒呢
” ―――E.O.威尔逊,哈佛大学社会生物学家 “当被问到‘你从自然得到什么东西
’时,大多数人的回答是食物、纤维、药物和基因。
但是绝大多数人不知道生态系统为我们提供的其他服务。
它净化着空气和水源,调节着气候,使贫瘠的土壤肥沃,控制着害虫和病原体。
只有当我们失去这些服务时,才会意识到它们的可贵。
” ――――简?卢布彻科,美国俄勒冈大学海洋生态学家 “厄尔尼诺现象使人们开始警觉,但是谁也说不清下一次厄尔尼诺什么时候再来。
没有人知道,它的恶果是渐变的还是突变的。
如果是突变的,那自然就是不准备给人类任何机会了。
” ――――雪莉?罗兰,加州大学埃文分校大气化学家 “农业和野生动物的关系已经得到重视,但农业和海洋的关系却还远没有得到足够的重视。
以前曾经有人警告过,再不控制农业,野生世界就要完蛋。
现在我要警告,如果再不控制农业,海洋就要完蛋。
” ――――韦斯?杰克森,农作物遗传学家 “100年前,当飓风袭击人类时,当时的人们只会问政府:‘这到底是怎么回事。
’现在政府已经能够预报飓风,了解飓风的力度和方向,为人们尽量减少损失。
100年以后我们需要的是政府同样了解其他极端的自然灾难。
” ――――理查德?巴伯,杜克大学海洋地图学家 “现在已经有足够的证据证明化学制剂能够进入子宫,影响人类的大脑发育、影响免疫系统的形成和发挥作用。
人类需要聪明的后代,也需要明智的政策制订者。
” ――――柯尔朋,世界野生动物基金会野生动物与污染物部主任 “历史证明,少数人的意见可以唤醒公众的关注,进而改变社会发展的方向。
现在科学家们前所未有地团结在一起,我们将提出更多的、更明确的证据使公众和政策制订者改变想法。
” ―――哈尔?穆尼,斯坦福大学环境生物学家 7个生态天堂 Kruger国家公园 位于南非的Kruger国家公园由一望无际的大草原和灌木丛组成,是世界上哺乳动物最集中的地方。
Kruger国家公园的历史可以追溯到1898年,当时这里是一个狩猎区,为了狩猎的方便放养了147种野生的哺乳动物,包括猎豹、白犀牛。
另外还有超过500种鸟类。
后来,处于当时一种相当创新的观念,Kruger被简称国家公园。
Tubbataha礁石国家公园 这是位于太平洋偏远海岸的生态保护区,目的是保护海洋鱼类。
Tubbataha礁石国家公园于1988年成立,为了限制当地毫无节制的捕鱼活动。
Tubbataha礁石国家公园的面积为330平方公里,有超过450种海洋鱼类安逸地在这里生活。
在Tubbataha礁石国家公园中,任何的捕鱼活动都是违法的。
可遗憾的是,在世界范围内,这样的海洋保护区实在很少。
Prespa公园 Prespa公园是一个跨国自然保护区,于2000年成立。
2000年,阿尔巴尼亚、希腊和马其顿签署协议成立跨三国的自然保护区。
Prespa公园保护的主要是区域内的湿地资源,在这里生活着超过160种鸟类,有另外几百种鸟类路过这里,或者会在这里做短暂停留。
现在Prespa公园已经成为很多珍稀鸟类最后的乐园。
Bahuaia Sonene国家公园 在秘鲁的Bahuaia Sonene国家公园是世界上最大的森林资源保护区。
Bahuaia Sonene国家公园的占地面积是1万平方公里,在这里有着茂密的森林。
而在保护区里,所有的破坏行为被严格禁止。
另外Bahuaia Sonene国家公园也保护着流过公园的3条河流的水资源,自2000年开始,在这些河流里捕鱼也被禁止。
在这个绿色的世界里,生活着超过200种哺乳动物、900种鸟类和1200种蝴蝶。
Nahanni国家公园 在加拿大的西北部,占地4760平方公里的Nahanni国家公园保护着加拿大最崎岖不平、最天然的土地。
在Nahanni国家公园里没有一条道路,没有任何人类活动的痕迹。
这里有很多自然的奇观,包括天然大峡谷,落差为92米的宏伟大瀑布(这个瀑布的落差比举世闻名的尼亚加拉大瀑布高一倍)。
但是加拿大政府禁止将这里天然的美景开发成旅游资源,每年只有大约900个探险者进入Nahanni国家公园。
成立于1976年的Nahanni国家公园于1978年被联合国评选为世界自然遗产。
这在诸多国家公园和自然保护区中,Nahanni国家公园是惟一的。
皇家Chitwan国家公园 在尼泊尔和印度交界,皇家Chitwan国家公园是南亚地区非常有特色的自然保护区。
在这里,鳄鱼自由地游在河里,还有包括孟加拉虎在内的珍稀哺乳动物生活在这里。
自1973年成立以来,属于尼泊尔皇家的皇家Chitwan国家公园已经成为当地的一个旅游项目,游客从1973年的每年1000人发展到现在每年超过10万人。
不过这对自然保护区不是一件好事,但幸运的是,在这里的哺乳动物的种类和数量都在逐年增加。
Goualougo三角地带 Goualougo三角地带是个商业和自然保护成功结合的保护区。
这个非洲著名的森林保护区同样也是大伐木公司表演的舞台。
伐木公司向世界证明,他们并不是在所有时候都扮演破坏者的角色,事实上,在Goualougo三角地带,伐木公司获得利益的时候,森林资源的再生也得到了保障。
Goualougo三角地带是民主刚果最大的自然保护区,在这里,大猩猩和黑猩猩的密度是世界最高的。
纳米效应是什么
纳米效应 目录·表面效应·小尺寸效应·宏观量子隧道效应·纳米效应的应用·纳米材料分类·纳米科技大事记纳米是长度单位,原称毫微米,就是10^-9米(10亿分之一米)。
纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。
纳米效应就是指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,如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电,原来绝缘的二氧化硅、晶体等,在某一纳米级界限时开始导电。
这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点,以及其特有的三大效应:表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
表面效应球形颗粒的表面积与直径的平方成正比,其体积与直径的立方成正比,故其比表面积(表面积/体积)与直径成反比。
随着颗粒直径变小,比表面积将会显著增大,说明表面原子所占的百分数将会显著地增加。
对直径大于 0.1微米的颗粒表面效应可忽略不计,当尺寸小于 0.1微米时,其表面原子百分数激剧增长,甚至1克超微颗粒表面积的总和可高达100平方米,这时的表面效应将不容忽略。
超微颗粒的表面与大块物体的表面是十分不同的,若用高倍率电子显微镜对金超微颗粒(直径为 2*10^-3微米)进行电视摄像,实时观察发现这些颗粒没有固定的形态,随着时间的变化会自动形成各种形状(如立方八面体,十面体,二十面体多李晶等),它既不同于一般固体,又不同于液体,是一种准固体。
在电子显微镜的电子束照射下,表面原子仿佛进入了“沸腾”状态,尺寸大于10纳米后才看不到这种颗粒结构的不稳定性,这时微颗粒具有稳定的结构状态。
超微颗粒的表面具有很高的活性,在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。
如要防止自燃,可采用表面包覆或有意识地控制氧化速率,使其缓慢氧化生成一层极薄而致密的氧化层,确保表面稳定化。
利用表面活性,金属超微颗粒可望成为新一代的高效催化剂和贮气材料以及低熔点材料。
小尺寸效应随着颗粒尺寸的量变,在一定条件下会引起颗粒性质的质变。
由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。
对超微颗粒而言,尺寸变小,同时其比表面积亦显著增加,从而产生如下一系列新奇的性质。
(1) 特殊的光学性质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,所有的金属在超微颗粒状态都呈现为黑色。
尺寸越小,颜色愈黑,银白色的铂(白金)变成铂黑,金属铬变成铬黑。
由此可见,金属超微颗粒对光的反射率很低,通常可低于l%,大约几微米的厚度就能完全消光。
利用这个特性可以作为高效率的光热、光电等转换材料,可以高效率地将太阳能转变为热能、电能。
此外又有可能应用于红外敏感元件、红外隐身技术等。
(2) 特殊的热学性质固态物质在其形态为大尺寸时,其熔点是固定的,超细微化后却发现其熔点将显著降低,当颗粒小于10纳米量级时尤为显著。
例如,金的常规熔点为1064C℃,当颗粒尺寸减小到10纳米尺寸时,则降低27℃,2纳米尺寸时的熔点仅为327℃左右;银的常规熔点为670℃,而超微银颗粒的熔点可低于100℃。
因此,超细银粉制成的导电浆料可以进行低温烧结,此时元件的基片不必采用耐高温的陶瓷材料,甚至可用塑料。
采用超细银粉浆料,可使膜厚均匀,覆盖面积大,既省料又具高质量。
日本川崎制铁公司采用0.1~1微米的铜、镍超微颗粒制成导电浆料可代替钯与银等贵金属。
超微颗粒熔点下降的性质对粉末冶金工业具有一定的吸引力。
例如,在钨颗粒中附加0.1%~0.5%重量比的超微镍颗粒后,可使烧结温度从3000℃降低到1200~1300℃,以致可在较低的温度下烧制成大功率半导体管的基片。
(3) 特殊的磁学性质人们发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中存在超微的磁性颗粒,使这类生物在地磁场导航下能辨别方向,具有回归的本领。
磁性超微颗粒实质上是一个生物磁罗盘,生活在水中的趋磁细菌依靠它游向营养丰富的水底。
通过电子显微镜的研究表明,在趋磁细菌体内通常含有直径约为 2′10-2微米的磁性氧化物颗粒。
小尺寸的超微颗粒磁性与大块材料显著的不同,大块的纯铁矫顽力约为 80安/米,而当颗粒尺寸减小到 2′10-2微米以下时,其矫顽力可增加1千倍,若进一步减小其尺寸,大约小于 6′10-3微米时,其矫顽力反而降低到零,呈现出超顺磁性。
利用磁性超微颗粒具有高矫顽力的特性,已作成高贮存密度的磁记录磁粉,大量应用于磁带、磁盘、磁卡以及磁性钥匙等。
利用超顺磁性,人们已将磁性超微颗粒制成用途广泛的磁性液体。
(4)特殊的力学性质陶瓷材料在通常情况下呈脆性,然而由纳米超微颗粒压制成的纳米陶瓷材料却具有良好的韧性。
因为纳米材料具有大的界面,界面的原子排列是相当混乱的,原子在外力变形的条件下很容易迁移,因此表现出甚佳的韧性与一定的延展性,使陶瓷材料具有新奇的力学性质。
美国学者报道氟化钙纳米材料在室温下可以大幅度弯曲而不断裂。
研究表明,人的牙齿之所以具有很高的强度,是因为它是由磷酸钙等纳米材料构成的。
呈纳米晶粒的金属要比传统的粗晶粒金属硬3~5倍。
至于金属一陶瓷等复合纳米材料则可在更大的范围内改变材料的力学性质,其应用前景十分宽广。
超微颗粒的小尺寸效应还表现在超导电性、介电性能、声学特性以及化学性能等方面。
宏观量子隧道效应各种元素的原子具有特定的光谱线,如钠原子具有黄色的光谱线。
原子模型与量子力学已用能级的概念进行了合理的解释,由无数的原子构成固体时,单独原子的能级就并合成能带,由于电子数目很多,能带中能级的间距很小,因此可以看作是连续的,从能带理论出发成功地解释了大块金属、半导体、绝缘体之间的联系与区别,对介于原子、分子与大块固体之间的超微颗粒而言,大块材料中连续的能带将分裂为分立的能级;能级间的间距随颗粒尺寸减小而增大。
当热能、电场能或者磁场能比平均的能级间距还小时,就会呈现一系列与宏观物体截然不同的反常特性,称之为量子尺寸效应。
例如,导电的金属在超微颗粒时可以变成绝缘体,磁矩的大小和颗粒中电子是奇数还是偶数有关,比热亦会反常变化,光谱线会产生向短波长方向的移动,这就是量子尺寸效应的宏观表现。
因此,对超微颗粒在低温条件下必须考虑量子效应,原有宏观规律已不再成立。
电子具有粒子性又具有波动性,因此存在隧道效应。
近年来,人们发现一些宏观物理量,如微颗粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量等亦显示出隧道效应,称之为宏观的量子隧道效应。
量子尺寸效应、宏观量子隧道效应将会是未来微电子、光电子器件的基础,或者它确立了现存微电子器件进一步微型化的极限,当微电子器件进一步微型化时必须要考虑上述的量子效应。
例如,在制造半导体集成电路时,当电路的尺寸接近电子波长时,电子就通过隧道效应而溢出器件,使器件无法正常工作,经典电路的极限尺寸大概在0.25微米。
目前研制的量子共振隧穿晶体管就是利用量子效应制成的新一代器件。
纳米效应的应用纳米材料具有一定的独特性,当物质尺度小到一定程度时,则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为,当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时,其粒径虽改变为1000倍,但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨,所以二者行为上将产生明显的差异。
纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大,也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构,此结构代表具有高表面能的不安定原子。
这类原子极易与外来原子吸附键结,同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。
就熔点来说,纳米粉末中由于每一粒子组成原子少,表面原子处于不安定状态,使其表面晶格震动的振幅较大,所以具有较高的表面能量,造成超微粒子特有的热性质,也就是造成熔点下降,同时纳米粉末将比传统粉末容易在较低温度烧结,而成为良好的烧结促进材料。
一般常见的磁性物质均属多磁区之集合体,当粒子尺寸小至无法区分出其磁区时,即形成单磁区之磁性物质。
因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜时,将成为优异的磁性材料。
纳米粒子的粒径(10纳米~100纳米)小于光波的长,因此将与入射光产生复杂的交互作用。
金属在适当的蒸发沉积条件下,可得到易吸收光的黑色金属超微粒子,称为金属黑,这与金属在真空镀膜形成高反射率光泽面成强烈对比。
纳米材料因其光吸收率大的特色,可应用于红外线感测器材料。
纳米材料分类 纳米材料就是具有纳米尺度的粉末、纤维、膜或块体。
科学实验证实,当常态物质被加工到极其微细的纳米尺度时,会出现特异的表面效应、体积效应和量子效应,其光学、热学、电学、磁学、力学乃至化学性质也就相应地发生十分显著的变化。
因此纳米材料具备其它一般材料所没有的优越性能,可广泛应用于电子、医药、化工、军事、航空航天等众多领域,在整个新材料的研究应用方面占据着核心的位置。
纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。
其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟,是生产其他三类产品的基础。
纳米粉末: 又称为超微粉或超细粉,一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒,是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。
可用于:高密度磁记录材料;吸波隐身材料;磁流体材料;防辐射材料;单晶硅和精密光学器件抛光材料;微芯片导热基片与布线材料;微电子封装材料;光电子材料;先进的电池电极材料;太阳能电池材料;高效催化剂;高效助燃剂;敏感元件;高韧性陶瓷材料(摔不裂的陶瓷,用于陶瓷发动机等);人体修复材料;抗癌制剂等。
纳米纤维: 指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。
可用于:微导线、微光纤(未来量子计算机与光子计算机的重要元件)材料;新型激光或发光二极管材料等。
纳米膜: 纳米膜分为颗粒膜与致密膜。
颗粒膜是纳米颗粒粘在一起,中间有极为细小的间隙的薄膜。
致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。
可用于:气体催化(如汽车尾气处理)材料;过滤器材料;高密度磁记录材料;光敏材料;平面显示器材料;超导材料等。
纳米块体: 是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。
主要用途为:超高强度材料;智能金属材料等。
专家指出,对纳米材料的认识才刚刚开始,目前还知之甚少。
从个别实验中所看到的种种奇异性能,说明这是一个非常诱人的领域,对纳米材料的开发,将会为人类提供前所未有的有用材料。
纳米科技大事记 1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德· 费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列原子,制造产品,这是关于纳米技术最早的梦想; 70年代,科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的构想,1974年,科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工; 1982年,科学家发明研究纳米的重要工具——扫描隧道显微镜,为我们揭示一个可见的原子、分子世界,对纳米科技发展产生了积极促进作用; 1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着纳米科学技术的正式诞生; 1991年,碳纳米管被人类发现,它的质量是相同体积钢的六分之一,强度却是钢的10倍,成为纳米技术研究的热点,诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为,纳米碳管将是未来最佳纤维的首选材料,也将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等; 1993年,继1989年美国斯坦福大学搬走原子团“写”下斯坦福大学英文、1990年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“IBM”之后,中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“ 中国”二字,标志着我国开始开始在国际纳米科技领域占有一席之地; 1997年,美国科学家首次成功地用单电子移动单电子,利用这种技术可望在20年后研制成功速度和存贮容量比现在提高成千上万倍的量子计算机; 1999年,巴西和美国科学家在进行纳米碳管实验时发明了世界上最小的“秤”,它能够称量十亿分之一克的物体,即相当于一个病毒的重量;此后不久,德国科学家研制出能称量单个原子重量的秤,打破了美国和巴西科学家联合创造的纪录; 到1999年,纳米技术逐步走向市场,全年基于纳米产品的营业额达到500亿美元; 近年来,一些国家纷纷制定相关战略或者计划,投入巨资抢占纳米技术战略高地。
日本设立纳米材料研究中心,把纳米技术列入新5年科技基本计划的研发重点;德国专门建立纳米技术研究网;美国将纳米计划视为下一次工业革命的核心,美国政府部门将纳米科技基础研究方面的投资从1997年的1.16亿美元增加到2001年的4.97亿美元。



