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作者 : 張閔鈞、蔡禮全、黃歆茹、謝任普 目錄 壹、研究動機 貳、資料探索 參、研究方法與設計 肆、研究成果 伍、問題與討論 參考資料 壹、研究動機 現在社會上有許多商品，只是加了「奈米」這 兩個字，價格就有天壤之別，好像那貧民翻身成 為貴族般的神奇，也不禁令我們好奇為何那小小 的奈米有如此大大的能耐呢？ 像現今的網路上有許多家庭用品，如：玻璃、抹 布......，只要奈米一出手，所有問題也跟著迎刃 而解。而衣料部分，奈米科技在纖維方面的運用， 使布料的透水、透氣作用和傳統纖維大不相同， 致讓我們感到十分有趣。所以我們才想一探奈米 世界的防水和透氣功能喔！ 貳、資料探索 奈米還有「防水」功能呢，這從日常生活 也是看的到的，如：恩愛的鴛鴦在戲水時、 其高純度奈米級黏土，應用在尼龍方面有 白鵝悠遊在水中時，並不會將羽毛弄溼。 奈米本身也具備有不透氣、不透水的性質， 很好的效果，它可以提昇工程塑膠所需要 奈米還有「持久不退色」這項功用喔!!待奈 有效增加水分、氣體在高分子基材中的滲透 的機械性質，其吸水性、透氣性都會降低。 米技術成功應用在衣物上時，這樣就不用 路徑，藉此降低吸水性、可燃性以及氣體穿 高純度奈米黏土都有遠紅外線輻射的效果， 怕雨兒突然襲擊身體，衣服如此透氣又有 透性。目前百康陶瓷公司開發了五種奈米級 所以也可以運用在保溫材料方面，目前已 自淨力，外加永久不退色的功能……哇！ 黏土，品質比國外的產品更優異。 經有人研究把它運用到衣著纖維方面。 未來媽咪們真是有福囉！ 參、研究方法與設計 一、透氣性 實驗器材：酒精燈、三腳架、玻璃片、燒杯、 量杯、滴管、各種布料。 實驗步驟： 1.先在燒杯中加入50ML的水。 2.在瓶口蓋上各種布料並且用橡皮筋綁好。 3.在布料上蓋上玻璃片以便觀察水氣。 4.將燒杯加熱並測量時間。 實驗結果 時 布料 間 次數 奈米 布料 純棉 布料 手帕 內衣 人造 人造 纖維1 纖維2 第一次 2:16 1:40 1:16 1:15 1:11 1:10 第二次 2:09 1:39 1:21 1:18 1:13 1:14 第三次 2:13 1:42 1:17 1:14 1:08 1:09 平均 時間 1:42 1:18 1:16 1:11 1:11 2:12 實驗圖片 二、防水性 實驗器材:燒杯、橡皮筋、滴管、各種布料。 實驗步驟: 1.先將要實驗的布料放在燒杯上面。 2.用橡皮筋將布料固定在燒杯上面。 3.用滴管將水滴滴在布料上面。 4.觀察滲透的時間並記錄下來。 實驗結果 時 布料 間 次數 奈米 布料 第一次 54 1 16 1 35 19 第二次 58 1 13 1 32 16 第三次 59 1 18 1 36 13 平均 時間 57 1 16 1 34 16 抹布 尼龍 布料 內衣 人造 人造 纖維1 纖維2 實驗圖片 肆、研究成果 根據實驗數據，我們可以發現奈米布料的 神奇的奈米除了上面透氣性較差的特點外， 透氣性比平常使用的布料差，因為奈米的 還有一個特點──透水性也比一般的布料 空隙較小，所以當氣體要穿越時，速度會 差。如果我們把奈米布料的特點使用在桌 比較慢。想想看，我們可以把奈米的這個 巾上，假如不小心把水打翻，水並不會馬 特點使用在生活中的哪一方面呢？冬天時， 上滲入桌巾裡，這時只要拿一條乾的抹布 寒氣凌人，在接上總是可以看見許多人穿 把水吸乾，就不用把桌巾拿去晒，是不是 著厚重的大外套在路上行走，若我們能把 奈米布料透氣性較差的特點用在外套上， 非常方便呢！ 一來冷空氣不容易侵入體內，二來被外套 包住的溫暖空氣也較不容易散失。 伍、問題與討論 問題:奈米除了應用在衣布上，還應用在哪些 問題:奈米科技有甚麼壞處嗎? 問題：大自然中有哪些事物和奈米有關？ 問題:為什麼一些東西一加上”奈米¨的稱號就 方面？ 討論結果:有一些不肖業者，因為認為這個東 變得價值不斐? 討論結果:1.微小機械和電子元件 討論結果：蓮花效應主要是指蓮葉表面具有超 西十分的有商機，所以便已十分低廉的價 討論結果:因為加上”奈米¨的東西表示運用了 因此，即使經過一場傾盆大雨，蓮葉的表面總 疏(superhydrophobicity)以及自潔(self格，製造人們心中幾乎是萬能的奈米科技， 2.環境和能源 奈米科技。而所謂的奈米科技是指把東西 是能保持乾燥；此外，滾動的水珠會順便把 cleaning)的特性。由於蓮葉具有疏水、不吸水 但是卻是假的，以至於許多人受騙，而失 3.生物醫學技術 的分子微小化的科技。例如:把玻璃的分子 一些灰塵污泥的顆粒一起帶走，達到自我潔 的表面，落在葉面上的雨水會因表面張力的作 去對奈米的信心。 變得比水分子還小，如此一來水分子無法 淨的效果，這就是蓮花總是能一塵不染的原 4.國防安全 用形成水珠，換言之，水與葉面的接觸角 沾附在玻璃上，將水噴在玻璃上，不必擦 因。 5.食,衣,住,行,育,樂 (contact angle)會大於140度，只要葉面稍微 拭，即可將玻璃上的灰塵清潔乾淨。 傾斜，水珠就會滾離葉面。 參考網站 http://web.my8d.net/luye/NHU/good/nanome ter.htm http://home.kimo.com.tw/phl220121.tw/new_ page_13.htm http://www.paikong.com/Know_Nano.htm http://over.tngs.tn.edu.tw/forums/92over/92b-over-1312.htm ~~謝謝觀賞~~ 張閔鈞、蔡禮全、謝任普、黃歆茹 指導老師:林麗萍老師、劉淑貞老師 精心製作