血細(xì)胞形態(tài)學(xué)在臨床及科研中的應(yīng)用

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1、納米科學(xué)對(duì)流體技術(shù)未來(lái)走向的影響劉長(zhǎng)年北京科海高技術(shù)集團(tuán)公司，北京102218Liu.c.n@163.com,010-61760833摘要本文探討了納米科學(xué)對(duì)流體技術(shù)未來(lái)發(fā)展走向的影響。作者苗先簡(jiǎn)介納米科學(xué)的基本概念和流體技術(shù)的現(xiàn)狀，指出兩者之間的內(nèi)涵關(guān)聯(lián)性。然后從三個(gè)方而介紹了納米技術(shù)對(duì)液壓技術(shù)改造的可能性。提出走納米技術(shù)與流體技術(shù)中間的邊緣路線。認(rèn)為納米科學(xué)是改進(jìn)流體技術(shù)最冇效的一支生力軍。關(guān)鍵詞納米科學(xué)流體技術(shù)表血效應(yīng)尺寸效應(yīng)宏觀量子遂道效應(yīng)中圖分類號(hào)：TH137.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A0引言“納米”本是一種長(zhǎng)度單位，由于它恰好位于微觀和宏觀Z間，因此具有這種長(zhǎng)度單位的物質(zhì)比起具有宏觀單

2、位的同一物質(zhì)產(chǎn)生了一些重人變化。止是這些新特點(diǎn)給有關(guān)領(lǐng)域帶來(lái)了新的變化，給一些過(guò)去難以解釋的現(xiàn)象找到了答案。納米材料的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，tl前多用于電子器件、磁性材料、光學(xué)材料、熱材料、顯示與記憶裝置、機(jī)械材料和醫(yī)用材料等等。納米技術(shù)對(duì)于流體技術(shù)也將有很大的影響。這是本文將耍討論的內(nèi)容。從冃前的發(fā)展趨勢(shì)看，大體可分成下列幾方面：(1)關(guān)鍵液壓部件納米化。所謂納米化，即是將過(guò)流的關(guān)鍵另件的表面鍍上一層納米材料，使其接觸面達(dá)到納米鏡面，其間隙也要適當(dāng)減小；(2)利用納米磁性液體做旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)態(tài)密封。液壓部件的密封一直是個(gè)大問(wèn)題，特別是旋轉(zhuǎn)軸的密封，例如油泵、液壓馬達(dá)等，如果采用納米磁性油做間隙

3、密封，則可大大減少泄漏、提高效率和壽命；(3)液壓油的納米化，做成這種液壓油可以提高液壓系統(tǒng)的效率，資料記載可提高7?10%o以上的改進(jìn)都能大大提高液壓系統(tǒng)的效率和增加元部件的壽命。曲此推斷納米技術(shù)可望使流體技術(shù)發(fā)生巨大的變化。1納米理論的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)眾所周知宏觀領(lǐng)域是指從人的肉眼可以看到的最小物體開(kāi)始為下限，上至無(wú)限人的宇宙空間，即lO'm?OO；所謂微觀領(lǐng)域則是以分子原子為最大起點(diǎn)，下限是無(wú)限小的領(lǐng)域。在宏觀與微觀領(lǐng)域屮間存在一個(gè)所謂的介觀領(lǐng)域，它包描微米、亞微米、納米和團(tuán)簇（幾個(gè)到幾百個(gè)原了以上尺寸），即開(kāi)集為10"?1012m,其中10「7?10如，即100?lnm從介觀領(lǐng)域獨(dú)立出

4、來(lái)，構(gòu)成納米體系。由于納米顆粒太小，用肉眼和一般顯微鏡看不見(jiàn)，相當(dāng)于紅血球和細(xì)菌的幾分之一，甚至小于一般病毒的大小。當(dāng)小顆粒尺寸進(jìn)入納米量級(jí)（1?lOOnm）時(shí)，就產(chǎn)生了所謂量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)⑴21,因而表現(xiàn)出許多特有的效應(yīng)。例如，由納米形成的導(dǎo)電物質(zhì)不再遵守歐姆肚律，在力學(xué)中的機(jī)械特性如彈性模量、彈性系數(shù)和摩捺等概念也有本質(zhì)的變化。從而形成了納米電子學(xué)、納米機(jī)械學(xué)、納米生物學(xué)和納米材料學(xué)。利用納米電子學(xué)可以造岀極微小的電子原件，可以造出納米機(jī)器人，其尺寸比人體紅血球述小。碳納米管具有與金剛石一樣的力學(xué)性質(zhì)，可將其彎成圓環(huán)，當(dāng)去掉外力后還能恢復(fù)原樣，而碳

5、納米管并不破裂。所謂量子尺寸效應(yīng)是指物資的顆粒尺寸對(duì)電子能態(tài)分布的影響。對(duì)于宏觀尺寸的材料，其能態(tài)分布是準(zhǔn)連續(xù)的，當(dāng)材料尺寸進(jìn)入（1?lOOnm）納米范圍時(shí)，電子能級(jí)的分布便轉(zhuǎn)為離散。根據(jù)久保理論顆粒尺寸越小，其自由電子數(shù)越少，因而屯子能級(jí)間的平均差值越人，這便是量子尺寸效應(yīng)。所謂小尺寸效應(yīng)主要是指磁效應(yīng)的變化，對(duì)于鐵磁體存在一個(gè)臨界尺寸，當(dāng)磁體大于臨界尺寸，它為多疇體，否則便是單疇體。對(duì)于多疇體，磁化過(guò)程是通過(guò)疇壁位移來(lái)完成；而對(duì)于單疇體，是以磁疇轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)改變磁化狀態(tài)。單疇體的矯頑力高丁多疇體，而且僑頑力隨鐵磁體顆粒的減小而增大，但當(dāng)鐵磁體顆粒小到一定程度時(shí)，矯頑力反而隨之減小，直至完全

6、消失。從而出現(xiàn)全新的超順磁性。所謂表面效應(yīng)是指由于材料比表面積的增大給材料帶來(lái)的影響。例如當(dāng)鐵的粒徑為1卩in時(shí)其比表面積為0.769m7g，當(dāng)粒徑為10nm時(shí)，其比表而積76.9m7g,當(dāng)粒徑為2nm時(shí)，其比表面積猛增至384.6m7g。這樣高的比表面積，使處于表面的原子數(shù)越來(lái)越多，相反顆粒內(nèi)部的原子數(shù)越來(lái)越少，甚至只有幾個(gè)。處于表面的原子由于存在一些不飽和鍵或懸掛鍵，使其具有不穩(wěn)定的表面能，因此納米材料比起大塊同材料在性能上就發(fā)生很多變化。例如納米材料熔點(diǎn)就比人塊同材料低得多，這是可以想見(jiàn)的。所謂宏觀量子隧道效應(yīng)是指當(dāng)一物體的能量小于面對(duì)的勢(shì)能位壘時(shí)，它無(wú)法逾越該位壘。但在微觀世界中

7、則不同，若一個(gè)微觀粒子的能量低于面對(duì)的勢(shì)能位壘時(shí)，它仍有穿越該位壘的可能，因?yàn)槠鋺B(tài)函數(shù)不為零。這就是量子隧道效應(yīng)。關(guān)于納米基本理論的文章很多"7,這里不再贅述。2納米技術(shù)影響流體工程未來(lái)走向的幾個(gè)方面流體技術(shù)作為一門應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)比較成熟，因此近年來(lái)發(fā)展較為緩慢，十年前的液壓元部件與現(xiàn)行產(chǎn)品沒(méi)有太大的差別。雖然隨著微電了、計(jì)算機(jī)、光機(jī)電一體化和控制等技術(shù)的發(fā)展對(duì)液壓技術(shù)產(chǎn)生一定的影響，如數(shù)字閥、數(shù)字缸以及對(duì)系統(tǒng)的故障診斷等，但總的影響