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サーモクロミズムとは、温度変化によって材料の色が変化する現象を指します。この変化は通常、材料の電子構造または分子構造の変化によって引き起こされます。その適用原理には主に次の側面が含まれます。 1. サーモクロミック材料の分子は、加熱されると構造的または電子的エネルギーレベルの変化を受け、その結果、特定の波長の光の吸収または反射が変化します。この変化は、分子間の相互作用を変更したり、配向や立体構造を変更したりすることなどによって実現できます。 2. サーモクロミック材料の色の変化は、化学反応の変化...

既存の認知ナノテクノロジーを覆す

  • November 5,2018.
ナノテクノロジーは、100ナノメートル以下の物質を探索して制御する技術です。このスケールでは、物質は巨視的および顕微鏡的粒子とは異なる性質を示す。過去20〜30年の急速な発展の後に、金属銅に似た導電性を有するグラフェン、同じ体積の鋼よりも100倍高い引張り強度を有するカーボンナノチューブのような新規な特性を有するナノ材料は、サイズ。スペクトルの量子ドット、ステルス機能を備えたメタマテリアルなどが絶えず発見され、医学、エネルギー、環境、情報の分野、さらには軍事分野でも広く使用されています。

ナノテクノロジーの幅広い応用

医療分野では、ナノテクノロジーは薬物の送達および疾患の治療のための新しい方法と手段を提供する。ナノキャリアの助けを借りて、人体の生物学的障壁を克服し、人間の操作により病変部に直接到達することができ、局所的な薬物濃度が高められて治療効果が高められ、その利点は癌治療においてより明白である。現在、癌のためのいくつかのナノ薬物が市場に出されている。

さらに、ナノテクノロジーの使用は、早期の診断と病気のモニタリングを達成することができます。金ナノ粒子を用いて調製されたバイオバーコードは、疾病のバイオマーカーの検出限界を106倍まで減少させることができ、疾患の早期発見の可能性を大幅に改善する。グラフェンを用いて調製された皮膚パッチは、従来の指の穿刺を血糖値を測定するために変更した。この方法は、非侵襲的な方法で糖尿病患者の血糖のモニタリングおよび管理を達成する。ナノテクノロジーは医療開発プロセスにおけるボトルネックの解決を効果的に促進し、医療研究の分野において不可欠な技術と武器になっています。

エネルギー分野では、ナノテクノロジーはグリーンクリーンエネルギー技術の迅速な開発と適用のための新しいアイデアを提供し、新しい道を切り開いています。ナノテクノロジーはリチウム電池の開発のための新しい機会をもたらします。 （カーボンナノチューブなどを使用した）低速（電池の不安定性（超重大な問題を使用して））を使用して、従来のリチウム電池（シリコンナノワイヤまたは中空シェル構造のs / nano-tio2を使用）の充電および放電の安全性、薄い2次元bn /グラフェン複合材料などのような適切な材料が適切に解決されている。

現在、リチウム電池用のナノ材料に関する研究は完成され、工業化されている。商用リチウム電池のエネルギー密度は300wh / kgに達し、リチウム電池駆動車の巡航範囲は470kmに達することができます。ナノ材料のさらなる開発に伴い、リチウム電池の性能がさらに最適化され、そのエネルギー密度は500wh / kgに達すると予想され、電池寿命は800kmに達します。スーパーキャパシタは、その高速充電速度と高い電力密度のために、新しいエネルギー車の「新しい愛」となっている。

ナノテクノロジーはスーパーキャパシターが重量を失うのを助け、充電速度をさらに高めることができます。最近、カーボンナノチューブでできたスーパーキャパシタが導入された。その充電および放電速度は従来の電池の1000倍です。わずか数秒で車の充電を完了することができ、従来の自動車の燃料補給よりも3倍も高速であり、充電サイクルは100万回にも及ぶ可能性があります。回。卵殻膜スーパーキャパシタやスポンジスーパーキャパシタなど、ナノテクノロジーを使用した、より優れた、軽量で環境に優しい新規スーパーキャパシタのいくつかが出現し続けています。これらのスーパーキャパシタが商業化されれば、希土類市場にある程度の影響を与え、伝統的な電気自動車産業を破壊する可能性もある。

ナノ摩擦発電機は、機械的エネルギー発生の分野におけるナノテクノロジーの新しい応用である。摩擦エネルギー、風力エネルギー、波動エネルギー、機械的振動など、従来の発電機では容易にアクセスできない機械エネルギーを収集するために使用できます。現時点では、自己動力のスマートシューズや摩擦電気空気清浄機など、ナノ摩擦発電機を使用した製品がいくつか導入されています。新たなグリーンエネルギー供給技術として、ナノ摩擦発電機は、大規模な「青色エネルギー」（海洋エネルギー）のための新しい技術を提供する、物事のインターネットにおけるマイクロエネルギー供給のための新しい解決策を提供する。このプログラムは、普遍化されたポータブル電子製品の電力供給において幅広い応用の見通しを有している。ナノテクノロジーを利用したナノ摩擦発電機は、技術革新をリードし、人間社会を大きく変化させる可能性が高い。

ナノテクノロジーは人々の世界理解の視点を変えるだけでなく、新しい研究分野や技術（スピントロニクス、ナノインプリントリソグラフィーなど）を生み出した100ナノメートル以下の範囲の人々のビジョンにも焦点を当てていることがわかります。アプリケーション分野の新たな地平を開き、ボトルネックの問題を解決する効果的な方法を提供し、伝統的な産業に新たな開発機会をもたらし、同時に新製品と新しい方法が巨大な新興市場を形成しました。さらなる開発は生産革命と消費者革命を引き起こす可能性が非常に高い。

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