纳米科技在航空航天业有什么用途

纳米科技的世界为原子、分子、高分子、量子点和高分子集合,并且被表面效应所掌控,如范德瓦耳斯力、氢键、电荷、离子键、共价键、疏水性、亲水性和量子穿隧效应等,而惯性和湍流等巨观效应则小得可以被忽略掉。研究结构尺寸在0.1至100纳米。

于是,我们可以使材料有一些独特的应用成为。例如,不透明的物质变为透明(铜);惰性材料变成催化剂(铂);稳定的材料变得易燃(铝);在室温下的固体变成液体(金);绝缘体变成导体(硅)。

对航空航天方面的用途,我想短期的是纳米材料和纳米电子学。长期的是纳米科技所带动的技术革命,提升了各个领域的高度。

纳米材料 代表有

纳米结晶材料(nanocrystalline materials),物质的微结构微小化,表面原子与内部材料原子的个数比例显著上升,界面的原子行为对物质性质便有决定性影响。可提高表面之硬度、降低磨擦、提高耐热性、耐化学腐蚀性等。

纳米碳管(carbon nanotubes),高张力强度(tensile strength ~100Gpa)、优良之热导性、及室温超导性,其导电性则随不同的卷曲方式而变,可为纳米导线或是纳米半导体;研究并显示纳米碳管可吸附氢气,惟其机制与吸附效能目前仍无定论。对航空航天,其高强度-重量比(strength-to-weight ratio),为新型复合材料开发、应用。同时,其在量子效应下展现的电学性质,制成电子工程中的逻辑元件与内存,预期可巨幅提升电脑速度与资料储存密度。

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