上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 走进纳米科学 授课教师：程先华 E-mail:13311879398@189.cn 强 机械与动力工程学虎 SHANG 1日
走进纳米科学 授课教师： 程先华 E-mail:13311879398@189.cn 机械与动力工程学院
上游充通大粤 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 课程内容安排 专题1：认识纳米科学 ©专题2：纳米科学与人类的认知 国专题3：纳米技术与生活 专题4：纳米技术在军事、航天领域的应用 专题5：纳米技术在生物、医疗领域的应用 ©专题6：纳米技术在交通、能源及MEMS系统中的应用
课程内容安排 专题1：认识纳米科学 专题2：纳米科学与人类的认知 专题3：纳米技术与生活 专题4：纳米技术在军事、航天领域的应用 专题5：纳米技术在生物、医疗领域的应用 专题6：纳米技术在交通、能源及MEMS系统中的应用
图 上游充通大粤 主要内容 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 3.1纳米技术与生活 (衣食住行) 3.2纳米技术与仿生
主要内容 3.1 纳米技术与生活 (衣食住行) 3.2 纳米技术与仿生
上游充通大学 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 3.1纳米技术与生活 纳米技术 衣 食 住 行 抗菌衣 不脏衣 免洗衣 纳米猪肉 纳米消毒 纳米玻璃 纳米水泥 纳米陶瓷 橡胶轮胎 燃油装置 飞机外涂料
3.1 纳米技术与生活 纳米技术 衣 住 行 抗 菌 衣 食 免 洗 衣 不 脏 衣 纳 米 猪 肉 纳 米 消 毒 纳 米 玻 璃 纳 米 水 泥 纳 米 陶 瓷 橡 胶 轮 胎 燃 油 装 置 飞 机 外 涂 料
上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 3.1纳米技术与生活 3.1.1衣 传统的衣服：御寒、遮羞和散热 纳米衣：指通过纳米技术获得除菌、排汗、防水等功能的衣物。 在化纤制品和纺织品中添加纳米微粒，可以除味杀菌。 化纤布结实但有静电现象，加入少量金属纳米微粒就不会因摩擦 而产生静电。 HONESTY 大大 www.hc360.com 抗菌衬衣和领带 纳米抗菌防静电面料
3.1.1 衣 l 传统的衣服：御寒、遮羞和散热 l 纳米衣：指通过纳米技术获得除菌、排汗、防水等功能的衣物。 ü 在化纤制品和纺织品中添加纳米微粒，可以除味杀菌。 ü 化纤布结实但有静电现象，加入少量金属纳米微粒就不会因摩擦 而产生静电。 3.1 纳米技术与生活 抗菌衬衣和领带 纳米抗菌防静电面料
上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 3.1纳米技术与生活 纳米抗菌衣 采用纳米银缓慢释放技术，可 持久释放微离子，屏蔽体外细菌， 具有极强的功能性并能长效抗菌。 纳米银： 将粒径做到纳米级的金属银单 质。纳米银粒径大多在25纳米左右 ,对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原 体等数十种致病微生物都有强烈的 抑制和杀灭作用，而且不会产生耐 纳米银纱布 药性。 应用范围： 纤维（织物、成品)，信息产 业、信息产业、生态环境，日常生 活用品
纳米抗菌衣 采用纳米银缓慢释放技术，可 持久释放微离子，屏蔽体外细菌， 具有极强的功能性并能长效抗菌。 纳米银： 将粒径做到纳米级的金属银单 质。纳米银粒径大多在25纳米左右 ，对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原 体等数十种致病微生物都有强烈的 抑制和杀灭作用，而且不会产生耐 药性。 应用范围： 纤维（织物、成品），信息产 业、信息产业、生态环境，日常生 活用品。 3.1 纳米技术与生活 纳米银纱布
上浒充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 3.1纳米技术与生活 纳米银的抗菌机理 )接触反应：纳米银微粒会吸附在细菌表面并进入细菌体内，与细菌蛋白酶 中带负电荷的巯基发生反应，蛋白酶因巯基的丧失而迅速失去活性，从而导致 细菌无法进行分裂繁殖而被杀灭。当菌体失去活性后，银离子又会从菌体中游 离出来，重复进行杀菌活动，因此其抗菌效果持久。 ②光催化反应：在光的作用下，银离子能起到催化活性中心的作用，激活水 和空气中的氧，产生羟基自由基和活性氧离子，活性氧离子具有很强的氧化能 力，能在短时间内破坏细菌的增殖能力而使细胞死亡。 酶蛋白 細菌 細菌破裂死亡 纳米银原子杀菌之大肠杆菌原理图
纳米银的抗菌机理 ①接触反应：纳米银微粒会吸附在细菌表面并进入细菌体内，与细菌蛋白酶 中带负电荷的巯基发生反应，蛋白酶因巯基的丧失而迅速失去活性，从而导致 细菌无法进行分裂繁殖而被杀灭。当菌体失去活性后，银离子又会从菌体中游 离出来，重复进行杀菌活动，因此其抗菌效果持久。 ②光催化反应：在光的作用下，银离子能起到催化活性中心的作用，激活水 和空气中的氧，产生羟基自由基和活性氧离子，活性氧离子具有很强的氧化能 力，能在短时间内破坏细菌的增殖能力而使细胞死亡。 3.1 纳米技术与生活 纳米银原子杀菌之大肠杆菌原理图
上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 3.1纳米技术与生活 日本帝人公司将纳米Zn0 和纳米SiO,放入化纤中，使其 具有除臭功能，广泛用于制造 绷带、手术服、护士服，还可 用于内衣、外装等，有效预防 和杜绝人与人之间、人与物之 间的交叉感染。 用对人体红外线有很强吸 收作用的纳米微粒添加到衣服 纤维中，可提高衣服保暖效果， 制成保暖内衣，同时还有抑菌 保暖内衣 和杀菌的效果
日本帝人公司将纳米ZnO 和纳米SiO2放入化纤中，使其 具有除臭功能，广泛用于制造 绷带、手术服、护士服，还可 用于内衣、外装等，有效预防 和杜绝人与人之间、人与物之 间的交叉感染。 用对人体红外线有很强吸 收作用的纳米微粒添加到衣服 纤维中，可提高衣服保暖效果， 制成保暖内衣，同时还有抑菌 和杀菌的效果。 保暖内衣 3.1 纳米技术与生活
上降充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 3.1纳米技术与生活 纳米衣盾 依据仿生学原理，通过对纺织品、皮革的每根纤维进行人工修饰，利用纳 米界面材料的疏水、疏油的特性，阻断了毛细作用，这是由于液体的表面张力 使滴落下的水和油形成一个个小球无法渗透进织物里面，只能在织物表面滚动 ，同时将原来落在织物表面的灰尘裹挟起来，滑落到地上，因此衣物非但不能 被污染，还被清洁了一次。织物、皮革的纤维之间依然保持原有的间隙，原有 的透气性、手感、柔软度等固有特征没有任何改变，人体的汗气依然可以被顺 畅排出，成功的解决了防水与透气、即防水又防油这些原本相互矛盾的难题
纳米衣盾 依据仿生学原理，通过对纺织品、皮革的每根纤维进行人工修饰，利用纳 米界面材料的疏水、疏油的特性，阻断了毛细作用，这是由于液体的表面张力 使滴落下的水和油形成一个个小球无法渗透进织物里面，只能在织物表面滚动 ，同时将原来落在织物表面的灰尘裹挟起来，滑落到地上，因此衣物非但不能 被污染，还被清洁了一次。织物、皮革的纤维之间依然保持原有的间隙，原有 的透气性、手感、柔软度等固有特征没有任何改变，人体的汗气依然可以被顺 畅排出，成功的解决了防水与透气、即防水又防油这些原本相互矛盾的难题。 3.1 纳米技术与生活
上降充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 3.1纳米技术与生活 纳米毛巾 纳米毛巾纤维细度仅为头发丝的1200，超细、超柔软、超长寿命， 是纳米级的高科技产品，是时尚的更新换代性清洁日用品。 纳米毛巾的六大显著特点：高吸水性（比普通毛巾多吸水30%)、去 污强（能清洁皮肤毛孔，可代替洗面奶产品）、易洗涤、不脱色、不 落毛、长寿命。 纳米毛巾
纳米毛巾 纳米毛巾纤维细度仅为头发丝的1/200，超细、超柔软、超长寿命， 是纳米级的高科技产品，是时尚的更新换代性清洁日用品。 纳米毛巾的六大显著特点：高吸水性（比普通毛巾多吸水30%）、去 污强（能清洁皮肤毛孔，可代替洗面奶产品）、易洗涤、不脱色、不 落毛、长寿命。 3.1 纳米技术与生活 纳米毛巾