納米化學(xué)是一門看似簡(jiǎn)單的學(xué)科，卻可應(yīng)用于地質(zhì)學(xué)、生物學(xué)、工程學(xué)和物理學(xué)等眾多領(lǐng)域。納米化學(xué)的基礎(chǔ)工作為電子學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重大進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。但是，即使是取得這些技術(shù)進(jìn)步的人也必須從某個(gè)地方開(kāi)始。因此，讓我們從最基本的問(wèn)題開(kāi)始。這篇文章為大家?guī)?lái)美國(guó)南加州大學(xué)納米化學(xué)課程學(xué)習(xí)技巧。

一、納米化學(xué)

納米化學(xué)是對(duì)納米尺度化學(xué)的研究。

一納米(或一納米)等于 1 x 10 ^-9米。作為參考，一根人類頭發(fā)的厚度約為十萬(wàn)納米。任何至少有一個(gè)維度為 1-100 納米的材料都可以被視為納米材料。例如，考慮切西瓜。切西瓜時(shí)，第一刀會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)表面，從而增加了總表面積。如果把西瓜連續(xù)切成納米大小的材料，即納米材料，總表面積就會(huì)變得很大。

為了讓你更清楚，一湯匙納米材料的表面積相當(dāng)于一個(gè)板球場(chǎng)的表面積。

二、納米科學(xué)和納米技術(shù)

納米科學(xué)和納米技術(shù)聽(tīng)起來(lái)就像納米尺度上的科學(xué)和技術(shù)。在過(guò)去二十年里，越來(lái)越多的公眾開(kāi)始聽(tīng)說(shuō)這兩個(gè)詞之前，這些概念已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我們的日常生活中。

納米技術(shù)的一個(gè)廣為人知的例子是防曬霜，它能夠保護(hù)我們免受致癌紫外線的傷害，其主要成分是納米粒子。納米粒子的大表面有助于防曬霜有效吸收有害的紫外線。納米技術(shù)還可用于開(kāi)發(fā)能夠取代眼鏡的眼藥水。

三、納米化學(xué)的重要性

理查德-菲利普斯-費(fèi)曼博士是美國(guó)理論物理學(xué)家和諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。費(fèi)曼提出的 "底部有很多空間 "的觀點(diǎn)打開(kāi)了納米化學(xué)的大門，激勵(lì)著科學(xué)家們?cè)谶@一領(lǐng)域進(jìn)行不懈的探索。

納米技術(shù)化學(xué)的核心是用更少的材料做更多的事情。因此，納米化學(xué)對(duì)我們經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

我在研究電池材料的過(guò)程中親身體會(huì)到了納米化學(xué)的重要性。讓我來(lái)解釋一下。由于廣泛使用電池驅(qū)動(dòng)的電子產(chǎn)品，這些材料的天然儲(chǔ)量不斷減少。但是，對(duì)電池的需求卻在不斷增加，而電池的價(jià)格卻在不斷下降。納米技術(shù)在打破高需求導(dǎo)致高價(jià)格的傳統(tǒng)觀念方面發(fā)揮著重要作用，并將繼續(xù)發(fā)揮重要作用。

四、納米化學(xué)的未來(lái)

由于納米材料可以顯著改善物體的特性/功能，我們希望看到這種技術(shù)在未來(lái)得到更多的應(yīng)用。但是，為了讓更多的納米材料走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入市場(chǎng)，許多方面都需要發(fā)揮作用：

首先，納米化學(xué)家的作用是以低成本實(shí)現(xiàn)具有所需功能的納米材料的簡(jiǎn)便和定制合成。

由于納米科學(xué)是一個(gè)跨學(xué)科領(lǐng)域，來(lái)自不同領(lǐng)域(如物理學(xué)和生物學(xué))的科學(xué)家需要共同努力實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

最后，公眾和政策制定者應(yīng)為納米技術(shù)的商業(yè)化和利用獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。

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