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奈米科技的應用
夜二技資管三甲
69790023 陳郁棋
69790024 陳俊宏
69790033 蔡銘展
指導老師:陳美利 老師
目錄
 奈米基礎概念
 自然界的奈米現象
 彩蝶效應
 生物羅盤
 奈米的應用




民生用品
光電技術
生醫科技
能源環保
奈米基礎概念
 奈米科技的出現,打破了各個領域的界限。
物質在奈米尺寸下,會呈現跟一般狀態下完
全不同的物理、化學或生物特性;在奈米尺
度下,製造出呈現新機能或新穎物性的微小
物質,並且以這個物質為基礎,設計、製作
成新的元件、器具或系統的技術,就是奈米
科技。
奈米的大小
 1奈米=十億分之一公尺。尺寸大約只有
DNA 的大小,一根頭髮的直徑大約是
30,000 ~ 50,000 奈米。
自然界的奈米現象
彩蝶效應
 有些蝴蝶翅膀會呈現繽紛燦爛的顏色,特別
的是這些炫麗的顏色,還會隨著觀看者的角
度不同而改變,因為這些蝴蝶翅膀上,都有
光子晶體的顯微結構。
生物羅盤
 鴿子、海龜體內都擁有奈米級的生物羅盤,
科學家在這些生物的體內發現了奈米磁粒子,
這個奈米級的生物羅盤,使得這類生物在地
磁導航下能辨識方向,因此可以做為導航系
統。
蓮花效應
 水滴滴在蓮花葉片上,形成晶瑩剔透的
圓形水珠,而不會攤平在葉片上的現象,
便是蓮花葉片表面的「奈米」結構所造
成。
壁虎的凡得瓦力效應
 凡得瓦力是分子間的正負電荷吸引力,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,當數百萬根奈米
尺寸的剛毛一起作用時,吸附力就非常驚人
了,最大可達120公斤。
日常生活的應用
 奈米水
 水是由許多個H2O組成環狀結構,利用
分子對撞機可以撞開這個環狀結構,使
分子大小接近奈米級,更容易為人體吸
收。
 奈米啤酒
 利用酵母菌的分子達到「奈米化」
,可加快酵母菌反應的速度。
奈米塗料
 奈米自潔塗料具有防污能力,乃因塗料表面
具有奈米尺寸的大小孔隙,不易沾惹塵埃,
所以奈米塗料的表面可常保清潔。具有如同
蓮花表面之「自我清潔」能力。
奈米衛浴
 運用奈米技術製程於衛浴設備中,如洗臉盆、
馬桶等產品上層塗上一層奈米級釉料除了可以
產生更光滑細緻的表面可使髒污不易停留在表
面上,達到抗污防菌的效果。
汽車應用
 將表面奈米化,可使機體表面因蓮花效應而
更加抗熱、抗磨損,且可使各項裝備的耐腐
蝕、吸波性和散熱性大為提昇。
 而包覆著奈米鑽石鍍膜的汽車可以 1年不打
蠟還是一樣的亮。
奈米電腦
 現在的電腦材料已經普遍奈米化,電腦材料
奈米化的結果,是電腦體積縮小了,如此一
來,桌上型電腦可縮小為筆記型電腦大小。
光電科技
儲存設備
 使用奈米粉末製成的磁記錄材料,可使磁帶
或軟硬磁碟的記錄密度提高,資料儲存密度
也相對提高。
奈米光碟
 台大奈米光存儲研發團隊研發出超大容量的
奈米超解析光碟片,容量可達150GB,是
目前DVD容量的30倍
以上,領先全球,而且
解析度更高,未來觀影
享受將更犀利。
生物、醫學應用
生物晶片
 奈米技術運用在生物晶片上,一次可以檢驗
多種細菌,而且只要幾秒鐘就能檢驗出病灶,
準確度及速度是傳統檢測的一百倍。
口服內視鏡
 運用奈米科技開發出口服的膠囊內視鏡
 只需要將只有一顆藥丸大小,卻包括了內視鏡、電
池以及收音設備的口服內視鏡吞入腹中,就能進行
內視鏡的檢查,大大減少目前在檢驗上所造成的不
舒服感。
能源環保
奈米燃料電池
 利用外在的燃料添加轉換成電能的發電裝置,
只要補充燃料經由奈米觸媒轉化反應就有源
源不絕的電源。
奈米太陽電池
 將無法使用的光能轉成人類有辦法利用的電
能,屬於乾淨的綠色能源,而奈米化的二氧
化鈦薄膜型太陽電池
不僅簡化了製作程序
,也大大提升了光能
轉換成電能的效率。
污染排放的問題
 在汽車觸媒轉化器中加入奈米稀土材料,除
可將汽車排放的一氧化碳和氮氧化合物,轉
化成對人體和環境無害的二氧化碳和氮氣