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1、自然界中的納米高手本文發(fā)表于:納米科技世界論壇@nanost.net?????作者:shenhaij?????點擊90次本文地址:http://www.nanost.net/bbs/viewthread.php?tid=23843&fromuid=17246自然界中的“納米高手”#a??Q+c&s"?6G沈海軍3C3e,f.I+?-V%K*Q4w'M/i"n&@5j納米是一個長度單位,指的是一米的十億分之一。納米技術,則是在納米尺度(1到1000納米之間)上研究物質的特性和相互作用,以及利用這些特性的技術。在納米技術
2、中,納米材料是其主要的研究對象與基礎。!B!^*K??Q*f(C:
3、8k2(o8z!`&t%^6N.b事實上,納米技術并不神秘,也并不是人類的專利。早在宇宙誕生之初,納米材料和納米技術就已經存在了,比如,那些溶洞中的石筍就是一納米一納米的生長起來的,所以才千奇百怪;貝殼和牙齒也是一納米一納米的生長的,所以才那樣堅硬;植物和頭發(fā)是一納米一納米生長的,所以才那樣柔韌;荷葉上有用納米技術生長出來的絨毛,所以才能不沾水,就連你們人類的身體,也是一納米一納米生長起來的,所以才那樣復雜!"]'i.m/A1O1f+j'i8a#A
4、't7`*o2K5F在地球的漫長演化過程中,自然界的生物,從亭亭玉立的荷花、丑陋的蜘蛛,到詭異的海星,從飛舞的蜜蜂、水面的水黽,到海中的貝殼,從絢麗的蝴蝶、巴掌大的壁虎,到顯微鏡才能看得到細菌…應該說,它們個個都是身懷多項納米技術的高手。它們通過精湛的納米技藝,或賴以糊口,或賴以御敵,一代一代,在大自然中地頑強存活著,不僅給人們留下了深刻的印象,而且給現(xiàn)代的納米科技工作者帶來了無數(shù)靈感和啟示。*L3G:r%t1C7
5、'X)T)T8G*z)j(b6Rl??????潔身自好的蓮花$j:v??F+M.[/]6j7_一提到蓮
6、花,人們就會很自然地聯(lián)想到荷葉上滾動的露珠,即所謂的蓮花效應。那么,什么原因導致了這種蓮花效應呢?蓮花效應又能給蓮花本身帶來什么好處?現(xiàn)代電子顯微鏡技術給可以幫助我們給出正確的答案。通過電子顯微鏡,可以觀察到蓮葉表面覆蓋著無數(shù)尺寸約10個微米突包,而每個突包的表面又布滿了直徑僅為幾百納米的更細的絨毛。這是自然界中生物長期進化的結果,正是這種特殊的納米結構,使得荷葉表面不沾水滴。借助蓮花效應,蓮花可保持葉子清潔。當荷葉上有水珠時,風吹動水珠在葉面上滾動,水珠可以粘起葉面上的灰塵,并從上面高速滑落,從而使得蓮葉能夠更好地
7、進行光合作用。'V$l%u9O.Y!_-H7J+N5K5M&O4}7a&O2H7Zl??????飛檐走壁的壁虎'f'w6R8b??I4v)_4M+A壁虎可以在任何墻面上爬行,反貼在天花板上,甚至用一只腳在天花板上倒掛。它依靠的就是納米技術。壁虎腳上覆蓋著十分纖細的茸毛,可以使壁虎以幾納米的距離大面積地貼近墻面。盡管這些絨毛很纖弱,但足以使所謂的范德華鍵發(fā)揮作用,為壁虎提供數(shù)百萬個的附著點,從而支撐其體重。這種附著力可通過“剝落”輕易打破,就像撕開膠帶一樣,因此壁虎能夠穿過天花板。9?4K4^3f.J4h#T1`+@%
8、z-D.]&xl??????貝類--嫻熟的粘合高手5p:P3y4],t&D$D#a7v4v普通的貝類就是與蔬菜一起烹飪、在飯店每天都可以吃到的那種,堪稱納米粘合技術的高手。當它想把自己貼在一塊巖石上時,就會打開貝殼,把觸角貼到巖石上,它將觸角拱成一個吸盤,然后通過細管向低壓區(qū)注射無數(shù)條黏液和膠束,釋放出強力水下膠粘劑。這些黏液和膠束瞬間形成泡沫,起到小墊子的作用。貝類通過彈性足絲停泊在這個減震器上,這樣,它們就可以隨波起伏,而不至于受傷。這種牢固的膠粘效果就來自黏液和巖石納米尺度下分子之間的相互作用。%c.r:i9G
9、$X??Y2},B4p.v.g.{!].E8
10、8ql??????眼觀六路的蛇尾海星:
11、1A8d#O6z9q蛇尾海星是一種碟形的帶甲殼的海底生物。它有五個觸角,沒有眼睛,盡管如此,它卻能夠敏感地感知遠處潛在的天敵,并及時將觸角縮進殼里。蛇尾海星的這種靈敏的感覺,長期以來,一直令生物學家迷惑不解。近來,這個問題終于在其甲殼上找到了答案:蛇尾海星身上面長滿了“眼”,即數(shù)以萬計的完美的微型透鏡,這樣,整個毛茸茸的身體就構成了海星眼觀六路的眼睛。%O;F0T#t#
12、)[1s4^3C研究還表明,一只蛇尾海星身上的這種透鏡數(shù)目大約
13、有5萬到10萬,它們都是由納米晶體的碳酸鈣組成;這種完美的光敏感微型透鏡系統(tǒng),是海星生長過程中,身體表面納米結晶化的結果;為了防止不必要的色邊,結晶化過程中,透鏡內還吸收了適量的鎂,這既可以幫助海星更有效地過濾光線,又可以校正透鏡的“球面像差”,進而發(fā)現(xiàn)天敵的效率。??e3j*r"G%},G0j3h8v0B-S'r+M3W+u2o(ql????