• 2023.05.22
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我的生活:百變素材

[2023.05.22] 發表
以納米材料製成的「頭髮」,先把它拉長變曲。(圖:馮凱鍵)
頭髮已變得彎曲。(圖:馮凱鍵)
用風筒輕吹,曲髮回復直髮。(圖:馮凱鍵)
納米書包(圖:馮凱鍵)
這質感軟軟的物質便是其中一種納米材料。
當快速撞擊後,納米材料會變堅硬、能在表面刻印圖案(右);若沒有快速撞擊,材料便不會變硬(左)。
圖中發出點點綠光的便是納米氣泡,有助生物、植物生長。

【明報專訊】納米材料尺寸雖小,但用處卻多!當材料變成納米大小,其特性會有所改變,納米技術就是利用這些特性,製作各種生活用品。

小「材」大「用」

材料改變特性有兩大原因,一是當物體愈小、它表面粒子佔的比例愈高,因為表面粒子較不穩定,與物體產生的反應也相對較高,能改變其特性;其次是納米世界與我們身處環境(宏觀世界)應用的科學理論不同,宏觀世界根據牛頓定律等「經典物理」主導;在納米世界,則由量子物理主導,即微觀物質世界下的規則,能改變特性。舉例,「金」是金飾的材料,當它成為2納米金粒時,就有很強的催化能力,能將有毒的一氧化碳轉化為二氧化碳,用來製作防毒面罩。

■知多點

最堅硬的「石墨烯」

「石墨烯」是現時所知全球最薄且最堅硬的納米材料,也是電阻率最小的良好導電體,能廣泛應用,例如透明觸控屏幕、光板;或作抗菌材料、醫療用途。發明石墨烯的科學家更於2010年獲頒諾貝爾物理學獎!

■納米材料的特性

納米材料的特性吸引科學家研發納米技術,並應用於生活中。

1. 彈性

納米材料具伸縮彈性的特點,日常中具伸縮力、彈性的手帶、表帶等都可用納米材料製作。

納米書包

「好奇號」內,有以納米材料製成的背包,除了較輕,若用筆刺穿背包,只需輕抹,刺穿的小洞便會復原。

納米材料不單具伸縮彈性,更有修復功能!不過粗暴撕開的話,便會破壞物料纖維,不能再復原了。

2.強度

經快速撞擊(受壓)後變堅硬,是納米材料的特性,由於有着高強度,可用於製作堅固耐用的醫療用品。

3. 納米氣泡

納米氣泡是比一般氣泡尺寸要微小得多的氣泡,這些氣泡能在水中存在更長時間,有淨化水質、潔淨的功能。

4.其他特性

納米材料還有變色、防水等特性。例如有些眼鏡在太陽光照射下變色,其實是「感測」紫外線強度而變色,這是通過納米技術在眼鏡上加一層納米膜製作的全視線眼鏡。納米膜可抗紫外線、防水、防刮、自我清潔及防霧等,同是納米材料的特性。

■價值觀

創新

為改善人類生活,科學家不斷發明不同物料,也開發各種技術,例如納米技術能幫助製作更有效的醫療用品、日常用品等。

文:鄭惠霞

圖:馮凱鍵

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[常識學堂 第275期]

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