自然界中的納米材料

納米材料相信很多人頭聽說過,提起納米材料我們的第一反應是:高科技、複雜、昂貴、現代科技智慧的結晶。其實,在我們身邊就存在天然的納米材料。

自然界中的納米材料

1荷葉

在周敦頤的《愛蓮說》中,“獨愛蓮之出淤泥而不染,濯清漣而不妖”,這句詞形象的說明了蓮花荷葉的納米特性,蓮花自池塘的淤泥中生長而來,卻不被汙染,依然乾淨。荷葉的出淤泥而不染,可以說是自然界為我們所展示關於納米材料的自潔特性的最佳例子。平時我們生活的環境中存在著大量的塵埃,注意觀察路邊的花草樹木,會發現它們的葉子上積存了一層很明顯的灰塵,但為什麼我們在池塘裡見到的荷葉依然乾淨呢???

自然界中的納米材料

經過科學家的研究,發現在荷葉葉面上存在著非常複雜的多重納米的超微結構。經過電子顯微鏡的分析,蓮花的葉面有一層極細緻的組織,我們用手背觸摸會有一點點阻礙的感覺,這層組織並非想象中的光滑,它表面的結構與粗糙度達到微米至納米尺寸的大小。葉面上佈滿細微的凸狀物再加上表面所存在的蠟質,這使得在尺寸上遠大於該結構的灰塵、雨水等降落在葉面上時,只能和葉面上凸狀物形成點的接觸。可以想象類比為玻璃彈珠放在布上,依然可以滾動。雨水在自身的表面張力作用下形成球狀,在雨滴滾落的過程中吸附荷葉表面的灰塵,完成了自我清潔的奇蹟。

自然界中的納米材料

利用荷葉的超強疏水結構,我國中科院做出了納米防水布,這種布具有疏水疏油的特性。用這種布做出的衣服,不會粘油,也不會粘水。做出的雨傘,一抖即幹,是不是很神奇。

2膨潤土

膨潤土的礦物學名稱是蒙脫石,其分子粒徑為10-11~10-9m,是經自然界億萬年變遷形成的,我們一般把分子粒徑小於等於1~100nm的材料稱為納米材料,膨潤土是納米級材料,國外把膨潤土稱為天然納米材料、萬用粘土。

自然界中的納米材料

我國的膨潤土資源極為豐富,遍佈26個省市,儲量位居世界第一,但開發應用的極少。我國的膨潤土品質優良,局部地區的膨潤土性能優於美國。膨潤土不僅可用作防水材料,還可用於沙漠化治理、汙水處理、生物給養、食品、藥品、紡織、輕工、石油、冶金等各行業。

實際上納米材料的研究和發現是得益於地球母親的饋贈,自然界中有太多的物質具有納米材料的特性和微結構,而這一切都需要人類用智慧去發現探索。


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