自然界奈米現象

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113 專題討論
報告者:王萬珍
羅丹說過:
「這世界不是缺少美,而是缺少發現美的眼睛」
生活中有很多我們習以為常的現象,
其實都蘊藏著很多的奈米科學知識!
自然界中的奈米現象
蓮花效應(Lotus effect) -
予獨愛蓮之出淤泥而不染(宋朝.周敦頤)
蓮葉的疏水效應:
在表面張力作用下,水與超疏水表
面會有一接觸角
蓮葉的疏水效應
-水與蓮葉面接觸的狀況蓮葉表面有天然的奈米級尺寸顆粒形成的小球狀凸起,
這些微小纖毛結構讓污泥、水粒子不易沾附,而達到自
潔功效。
蓮葉上滾動的水珠效應
- 自我潔淨 -
滑動→顆粒移動程度有限
滾動→達到自潔效果
不具自潔的能力
水珠自潔:http://210.240.77.137/nano/nano2.htm
海豚的皮膚上佈滿了奈米尺寸的微小突起物,可讓
海中有害的微生物無法附著,具有自我清潔的功用。
飛簷走壁
-壁虎腳下的祕密功夫 壁虎腳的尖端有吸盤?
凹凸不平的器物表面如何吸住吸盤?
皮瓣
匙突
剛毛
資料來源:工研院材料所 郭東瀛
壁虎的每一隻腳掌上,都佈滿數百萬根直徑約200~500奈米
的剛毛,利用凡得瓦力,造成強大的吸附力。
生物磁導航
-永遠記得回家的路 -
龍蝦、鴿子、蜜蜂、海龜等的體內,存有磁性的「奈米」
微小粒子而具有如羅盤導航的作用。
彩虹效應
大鳳蝶雌蝶
臺灣黃蝶
蝴蝶翅膀的斑斕色彩,是因鱗粉上排列整齊的次微米結構,
選擇性反射日光的結果。
海老鼠
海老鼠絢爛毛刺外觀
孔雀、澳洲海老鼠等身上也
有類似情形,在電子顯微鏡
下其毛刺呈現微小的週期結
構,因此隨著觀看角度不同
,顏色也會有所改變而呈現
不同的色澤,此即為光子晶
體的特徵之一。
孔雀開屏
蛾眼效應
飛蛾的眼睛角膜表面
具有奈米級的微小突
起,其尺寸甚至還小
於光線的波長,具有
低反光性,可吸收來
自四面八方的光線,
在夜間飛行時,不易
被敵人察覺。
防水的羽毛
-白毛浮綠水,紅掌撥清波-
鵝毛和鴨毛的排列非常整齊,且羽毛之間的隙縫極小,
為「奈米尺寸」,因此水分子無法穿透層層的羽毛,
但卻極為通氣,鵝與鴨也得以在水中保持身體的乾燥。
仿生學
-向大自然奈米現象學習1. 蓮花自潔效應
以奈米技術製成的塗料,使牆壁具有不沾
染污物的優點。
看來普通的馬桶,經奈米級處理後的其表面顆粒
如同蓮葉,不易沾惹污物。
2. 飛簷走壁-壁虎氈
3. 彩虹效應-化粧品、炫麗影像色彩
4. 蛾眼效應-不反光玻璃、 高效太陽能電池
參考資料
1.圖解奈米科技與光觸媒,呂宗昕,商周出版社。
2.生活中的奈米,黎湘玲,97年奈米科技k-12人才培
育科普演講講義。
3.奈米科技在生活中的應用,鄭瑞南, 97年奈米科技
k-12人才培育科普演講講義。
4.奈米科學網:http://nano.nchc.org.tw
5.科工館奈米新世界:http://nano.nstm.gov.tw/home.asp