1-3 物理學簡介 19
·名言是出自
論改成數學
法?
克提出
素養題
米材料的表面效應
原自於希臘文,本意是「矮子」或「侏儒」的意
單,意指1公尺的十億分之一(10公尺),通常
人類頭髮直徑的萬分之一。奈米技術,則是在奈米
質的特性與相互作用,以及利用這些特性的技術。
要的研究對象。奈米材料又稱為超微顆粒材料,是
指尺寸在1~100奈米間的粒子,當材料的顆粒
微粒内包含的原子數僅為10~10個,其中有
表面相對活躍的原子數量與顆粒內部結構穩定的原
奈米
斗顯示出許多奇特的物理性質。直徑大於100
「奈(nano)」這一前
思。「奈米」是一個長度計量
用nm表示,這個尺度大約等
尺度(1~100奈米)上研
在奈米技術中,奈米材料是
由奈米粒子組成,奈米粒子-
縮小到只有幾奈米到幾十奈米
50% 左右為表面原子。由於
子數量之比例大大增加,使得
表面積
體積
的比值小,所以其表面效應可忽略不計,但是當顆粒尺寸
的顆粒,其
我站在
表明
小於100奈米以下,其
的比值會急劇增大,例如:僅僅1克的超微顆粒之
二第發
【選項
總表面積就可以高達100公尺,這時的表面效應將不容忽略。在金屬奈米顆粒
表面上的原子十分活潑,因此 可用金屬奈米顆粒之粉體作為火箭的固體燃料或催化
劑。實驗證實只要在火箭發射之固體燃料中加入1% 重量比的超微鋁或超微鎳顆
粒,則每克燃料的燃燒熱將會增加10倍。
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要想像微小的尺度,往往透過比例換算會有比較明確的感覺,試著做以下的練習:
)23 已知地球直徑為12800公里,一顆海灘球的直徑約為12.8公分,將一顆海灘球
放在地球表面上,這兩者之大小比例相當於把一顆多少奈米的超微顆粒放在海灘
球上?
128
(A) 0.128 (B) 1.28 (C) 12.8
(D)128 (E)1280。
13800
傳
x
18x10 m
1.28x1067
1.28x169
D24 已知球體的表面積A是與其半徑r平方成正比(A−4㎡),球體的體積∨是與其
)
4元
半徑,立方成正比(V= -r)。若有一個球狀的奈米顆粒其尺寸由100奈米縮
3
表面積
100
小到5奈米,則其
之比值將會變為原來的多少倍?
體積
]
1
V
(A)
(B)
(C) 1 (D) 20 (E) 400。
400
20
