纳米技术在生活中的应用.docx
《纳米技术在生活中的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《纳米技术在生活中的应用.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
纳米技术在生活中的应用
陕西国防工业职业技术学院
题目：
纳米技术在生活中的应用
专业：
应用电子技术
*** ***
指导教师（职称）：
王兴君
二0一一年十一月1日
纳米技术在生活中的应用
电子信息学院
应用电子技术
支丹阳
31309126
[摘要]具有纳米量级的超微粒构成的固体物质的纳米材料在治理有害气体方面、污水处理方面、汽车等领域都有一定的研究。
本文综述了纳米材料在以上各个方面的应用。
随着纳米材料和纳米技术在环保方面的应用更深入的研究，将会给我国乃至全世界在治理环境污染方面带来新的机会。
[关键词]纳米技术有害气体和污水处理生物技术与器件
纳米技术在生活中的应用
引言
纳米材料是指具有纳米量级的超微粒构成的固体物质、纳米材料具有三个结构特点
1、结构单元或特征维度尺寸在纳米数量级（1~100nm）；
2、存在大量的界面或自由表面；
3、各纳米单元之间存在一定的相互作用。
由于纳米材料结构上的特殊性，使纳米材料具有一些独特的效应，主要表现为小尺寸效应和表面或界面效应，因而在性能上与相同组成的微米材料有非常显著的差异，体现出许多优异的性能和全新的功能。
运用于生物医学领域的纳米材料被称之为纳米生物材料。
纳米是一种度量单位，1纳米为十亿分之一米。
纳米结构是指尺寸在100纳米以下的微小结构，在该水平上对物质和材料进行研究和处理的技术，称为纳米技术。
纳米技术将会带来一场技术革命，从而引起21世纪又一场产业革命。
纳米材料（又称超细微粒、超细粉末）是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统,其结构既不同于体块材料,也不同于单个的原子。
其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等,拥有一系列新颖的物理和化学特性,在众多领域特别是在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值。
1纳米简介
所谓纳米技术，是指在0.1~100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。
科学家们在研究物质构成的过程中，发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，显著地表现出许多新的特性，而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术，就称为纳米技术。
纳米技术与微电子技术的主要区别是：
纳米技术研究的是以控制单个原子、分子来实现设备特定的功能，是利用电子的波动性来工作的；而微电子技术则主要通过控制电子群体来实现其功能，是利用电子的粒子性来工作的。
人们研究和开发纳米技术的目的，就是要实现对整个微观世界的有效控制。
纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。
1993年，国际纳米科技指导委员会将纳米技术划分为纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米加工学和纳米计量学等6个分支学科。
其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。
纳米是一个微小的长度单位，1纳米等于10亿分之一米。
根头发丝有7万到8万纳米。
纳米技术这个词汇出现在1974年。
纳米科学、纳米技术是在0。
10到100纳米尺度的空间内研究电子、原子和分子运动规律及特性。
纳米材料是纳米技术的重要的组成部分，也是国际上竞争的热点和难点。
碳纳米管自从1991年被发现以来，就一直被誉为未来的材料。
碳纳米管在强度上大约比钢强100倍，其传热性能优于所有已知的其它材料。
碳纳米管具有良好的导电性，在常温下导电时，几乎不产生电阻。
纳米陶瓷材料在1600摄氏度高温下能像橡皮泥那样柔软，在室温下也能自由弯曲。
1998年世界上第一只纳米晶体管制成，从到1999年100纳米芯片问世，使20世纪最后10年世界上出现的“纳米热”进一步升温。
我国在纳米技术领域占有一度之地，处于国际先进行列。
已成功制备出包括金属、合金、氧经化物、氢化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料，合成出多种同轴纳米电缆，掌握了制备纯净碳纳米管技术，能大批量制备长度为2至3毫米的超长纳米管。
合成的最细的碳纳米管的直径只有0.33纳米，这不但打破了我国科学家自已不久前创造的直径只为0.5纳米的世界纪录，而且突破了日本科学家1992年所提出的0.4纳米的理论极限值纳米技术应用前景十分广阔，经济效益十分巨大。
纳米技术未来的应用将远远超过计算机工业。
纳米复合、塑胶、橡胶和纤维的改性，纳米功能涂层材料的设计和应用，将给传统产生和产品注入新的高科技含量。
专家指出，纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域，将免不了一场因纳米而引发的“材料革命”现在我国以纳米材料和纳米技术注册的公司有近100个，建立了10多条纳米材料和纳米技术的生产线。
纳米布料、服装已批量生产，象电脑工作装、无静电服、防紫外线服等纳米服装都已问世。
加入纳米技术的新型油漆，不仅耐洗刷性提高了十几倍，而且无毒无害无异味。
一张纳米光盘上能存几百部，上千部电影，而一张普通光盘只能存两部电影。
纳米技术正在改善着、提高着人们的生活质量。
2、纳米材料的特殊性质
2.1力学性质。
高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。
具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。
纳米材料的位错密度很低,位错滑移和增殖符合Frank-Reed模型,其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大,增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大,所以纳迷材料中位错滑移和增殖不会发生,这就是纳米晶强化效应。
2.2磁学性质。
当代计算机硬盘系统的磁记录密度超过1.55Gb/cm2,在这情况下,感应法读出磁头和普通坡莫合金磁电阻磁头的磁致电阻效应为3%,已不能满足需要,而纳米多层膜系统的巨磁电阻效应高达50%,可以用于信息存储的磁电阻读出磁头,具有相当高的灵敏度和低噪音。
2.3电学性质。
由于晶界面上原子体积分数增大,纳米材料的电阻高于同类粗晶材料,甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变（SIMIT）。
利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点,有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。
2.4热学性质。
纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值,这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。
因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。
3、纳米技术在治理有害气体方面的应用
大气污染一直是各国政府需要解决的难题，空气中超标的二氧化硫（SO2）一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOC）是影响人类健康的有害气体，纳米材料和纳米技术的应用能够最终解决产生这些气体的污染源问题。
工业生产中使用的汽油、柴油以及作为汽车燃料的汽油、柴油等，由于含有硫的化合物在燃烧时会产生SO2气体，这是SO2的最大污染源。
所以石油提练中有一道脱硫工艺以降低其硫的含量。
纳米钛酸钴（CoTiO3）是一种非常好的石油脱硫催化剂。
以半径55nm~70nm的钛酸钴作为催化活体多孔硅胶或Al2O3陶瓷作为载体的催化剂，其催化效率极高。
经它催化的石油中硫的含量小于0.01%达到国际标准。
工业生产中使用的煤燃烧时也会产生SO2气体，如果在燃烧的同时加入一种纳米级助烧催化剂不仅可以使煤充分燃烧，不产生一氧化硫气体，提高能源利用率，而且会使硫转化成固体的硫化物，而不产生二氧化硫气体，从而杜绝有害气体的产生。
4、纳米技术在污水处理方面的应用
污水中通常含有有毒有害物质、悬浮物、泥沙、铁锈、异味污染物、细菌病毒等。
污水治理就是将这些物质从水中去除。
由于传统的水处理方法效率低#成本高#存在二次污染等问题，污水治理一直得不到很好解决$纳米技术的发展和应用很可能彻底解决这一难题。
污水中的重金属是对人体极其有害的物质。
它从污水中流失，也是资源的浪费。
新的一种纳米技术可以将污水中的贵金属如金、钌、钯、铂等安全提炼出来，变害为宝。
一种新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力，它的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂三氯化铝的10~20倍.因此它能将污水中悬浮物完全吸附并沉淀下来，先使水中不含悬浮物，然后采用纳米磁性物质、纤维和活性炭的净化装置。
能有效地除去水中的铁锈、泥沙以及异味等污染物。
经前二道净化工序后，水体清澈，没有异味，口感也较好。
再经过带有纳米孔径的特殊水处理膜和带有不同纳米孔径的陶瓷小球组装的处理装置后，可以将水中的细菌、病毒100%去除，得到高质量的纯净水，完全可以饮用。
这是因为细菌#病毒的直径比纳米大，在通过纳米孔径的膜和陶瓷小球时，就会被过滤掉，水分子及水分子直径以下的矿物质、元素则保留下来。
纳米技术在汽车上的应用前景纳米技术能够从汽车车身应用到车轮，几乎可以涵盖一辆汽车的全部，纳米技术在汽车材料上的广泛应用，也将使汽车产生质的飞跃。
就目前来说，只有纳米技术。
才是新世纪汽车发展的核心技术。
5、纳米新材料在汽车上的应用
目前，纳米技术在汽车上的运用主要在以下方面：
一般塑料常用的种类有PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯、PVC（聚氯乙烯）、ABS（方烯腈-丁二烯-苯乙烯）、PA（聚酰胺）、PC（聚碳酸酯）、PS（聚苯乙烯）几十种,满足一些行业的特殊需求,用纳米材料改变传统塑料的特性,呈现出优异的物理性能,强度高，耐热性强，重量更轻。
随着汽车应用塑料数量越来越多，纳米塑料很可能会普遍应用在汽车上。
这些纳米功能塑料最引起汽车业内人士兴趣的，有阻燃塑料、增强塑料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。
阻燃塑料是以纳米级超大比表面积的无卤阻燃复合粉末为载体，经表面改性可制成的阻燃剂，利用纳米技术添加到聚乙烯中。
由于纳米材料的粒径超细，经表面处理后具有相当大的表面活性，当燃烧时其热分解速度迅速，吸热能力增强。
从而降低基材表面温度，冷却燃烧反应$同时当阻燃塑料燃烧时，超细的纳米材料颗粒能覆盖在被燃材料表面并生成一层均匀的碳化层，此碳化层起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用。
从而起到阻燃作用。
5.1纳米技术在汽车润滑油上的应用
纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的纯石油产品，它不对任何润滑油系列添加剂、处理剂、稳定剂、发动机增润剂或减磨剂等产生作用，只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层保护膜。
由于这些极微小的烃类分子间的相互吸附作用，能完全填充金属表面的微孔，它们如液态的小滚珠，最大可能地减少金属与金属间微孔的摩擦。
与高级润滑油或固定添加剂相比，其极压可增加3~4倍，磨损面减少16倍。
由于金属表面得到了保护，减少了磨损，耗能大大减少，使用寿命成倍增长%而且无任何副作用。
纳米技术在生命科学中的应用现代科技的发展，使人们可以借助仪器观测到自然环境下纳米量级的微观世界。
通过对生物分子的观测，人们可以更直观地了解生物分子的形态和分子间的相互作用，分析蛋白质和DNA的结构与功能。
采用特殊的手段，人们甚至可以操纵生物大分子，得到不同结构的新的生物分子，了解大分子的功能与特性。
运用纳米技术制作的纳米器件，可以用作疾病诊断与治疗，为现代医学诊疗增加了一个强有力的工具。
应用于生命科学中的纳米材料可称之为纳米生物材料，它是指由具有纳米量级的超微粒构成的。
具有良好生物相容性的功能材料$由于纳米材料结构上的特殊性，使纳米生物材料具有一些独特的效应，主要表现为小尺寸效应和表面或界面效应$纳米材料与相同组成的微米材料在性质上有非常显著的差异%它有其特殊的生物学效应，可以应用于多个方面$如纳米金属的毒性低，传感特性和弹性模量接近生物组织。
细胞可在其表面生长，并可修复病变组织，纳米羟基磷灰石人造骨材与生物骨质的成分相近，强度和密度也相近，因而能与人体骨折部分完全融合，可替代不锈钢材料用于人体矫正手术。
纳米微粒在癌症的监测、治疗，细胞和蛋白质的分离，基因治疗，靶向和缓释控药物等中都可发挥重要作用。
5.2纳米生物技术与器件
纳米生物技术是纳米技术和生物技术相结合的产物，例如：
更加复杂的生物芯片技术，是将纳米技术引入生物芯片，主要包括两方面：
一方面是纳米复合材料在生物芯片制备方面的应用，增强核酸、蛋白质与片基之间静态与动态的粘附力，促进小型化、高分辨率与多功能化；另一方面，拓宽生物芯片的应用范围，如植物药有效成分的高通量筛选，癌症等疾病的临床诊断，还可作为细胞内部信号的传感器。
结合微电子磁技术，生物芯片已应用于单细胞分离、单基因突变分析、基因扩增与免疫分析。
在微小的硅材料表面，制造出能够对微量样品进行变性、分离、纯化、电泳、PCR扩增、加样、检测等微小结构，把过去在一个实验中的各个步骤，微缩于一个芯片上。
6、纳米材料在工程上的应用
纳米材料的小尺寸效应使得通常在高温下才能烧结的材料如SiC,BC等在纳米尺度下在较低的温度下即可烧结,另一方面,纳米材料作为烧结过程中的活性添加剂使用也可降低烧结温度,缩短烧结时间。
由于纳米粒子的尺寸效应和表面效应,使得纳米复相材料的熔点和相转变温度下降,在较低的温度下即可得到烧结性能良好的复相材料。
由纳米颗粒构成的纳米陶瓷在低温下出现良好的延展性。
纳米TiO2陶瓷在室温下具有良好的韧性,在180°C下经受弯曲而不产生裂纹。
纳米复合陶瓷具有良好的室温和高温力学性能,在切削刀具、轴承、汽车发动机部件等方面具有广泛的应用,在许多超高温、强腐蚀等许多苛刻的环境下起着其它材料无法取代的作用。
随着陶瓷多层结构在微电子器件的包封、电容器、传感器等方面的应用,利用纳米材料的优异性能来制作高性能电子陶瓷材料也成为一大热点。
有人预计纳米陶瓷很可能发展成为跨世纪新材料,使陶瓷材料的研究出现一个新的飞跃。
纳米颗粒添加到玻璃中,可以明显改善玻璃的脆性。
无机纳米颗粒具有很好的流动性,可以用来制备在某些特殊场合下使用的固体润滑剂。
7、纳米材料在在催化方面的应用
催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。
大多数传统的催化剂不仅催化效率低,而且其制备是凭经验进行,不仅造成生产原料的巨大浪费,使经济效益难以提高,而且对环境也造成污染。
纳米粒子表面活性中心多,为它作催化剂提供了必要条件。
纳米粒于作催化剂,可大大提高反应效率,控制反应速度,甚至使原来不能进行的反应也能进行。
纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。
纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂,特别是在有机物制备方面。
分散在溶液中的每一个半导体颗粒,可近似地看成是一个短路的微型电池,用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时,半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。
在电场作用下,电子与空穴分离,分别迁移到粒子表面的不同位置,与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。
8、纳米材料在涂料方面的应用
纳米材料由于其表面和结构的特殊性,具有一般材料难以获得的优异性能,显示出强大的生命力。
表面涂层技术也是当今世界关注的热点。
纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇,使得材料的功能化具有极大的可能。
借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可获得纳米复合体系涂层,实现功能的飞跃,使得传统涂层功能改性。
涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。
结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性;功能涂层是赋予基体所不具备的性能,从而获得传统涂层没有的功能。
结构涂层有超硬、耐磨涂层,抗氧化、耐热、阻燃涂层,耐腐蚀、装饰涂层等;功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层,导电、绝缘、半导体特性的电学涂层,氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。
在涂料中加入纳米材料,可进一步提高其防护能力,实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等,在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。
在标牌上使用纳米材料涂层,可利用其光学特性,达到储存太阳能、节约能源的目的。
在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料,可以达到减少光的透射和热传递效果,产生隔热、阻燃等效果。
9、纳米材料在精细化工方面的应用
精细化工是一个巨大的工业领域,产品数量繁多,用途广泛,并且影响到人类生活的方方面面。
纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音,并显示它的独特畦力。
在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域,纳米材料都能发挥重要作用。
如在橡胶中加入纳米SiO2,可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。
纳米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡胶中,可以提高橡胶的耐磨性和介电特性,而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。
塑料中添加一定的纳米材料,可以提高塑料的强度和韧性,而且致密性和防水性也相应提高。
纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。
21世纪将是纳米技术的时代,为此,国家科委、中科院将纳米技术定位为“21世纪最重要、最前沿的科学”。
纳米材料的应用涉及到各个领域,在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。
纳米科学技术的诞生,将对人类社会产生深远的影响,并有可能从根本上解决人类面临的许多问题,特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。
10、纳米技术的应用前景
现在,纳米技术已经坐上高速行驶的列车，我们周围的各个领域，生物、化学、物理，就连我们的日常生活，衣食住行，纳米技术都无处不在。
2.1纳米技术在军事上的应用第一，纳米武器具有非凡的智能化功能。
量子器件的工作速度比半导体器件快1000倍，因此，用量子器件取代半导体器件，可以大大提高武器装备控制系统中的信息传输、存储和处理能力。
采用纳米技术可使现有雷达在体积缩小数千倍的同时，其信息获取能力提高数百倍；能够将超高分辨力的合成孔径雷达安放在卫星上，进行高精度对地侦察。
纳米技术还可以使武器表面变得更“灵巧”，使用纳米材料制造潜艇的蒙皮，甚至可以灵敏地“感觉”水流、水温、水压等极细微的变化，并及时反馈给中央计算机，最大限度地降低噪声、节约能源；能根据水波的变化提前“察觉”来袭的敌方鱼雷，使潜艇及时做规避机动。
用纳米材料做军用机器人的“皮肤”可以使之具有比真人的皮肤还要敏感的“触感”，从而能更有效地完成军事任务。
第二，武器装备系统超微型化。
纳米技术使武器的体积、重量大大减小。
用量子器件取代大规模的集成电路，可使武器控制系统的重量和功耗成千倍的减小。
纳米技术可以把现代作战飞机上的全部电子系统集成在一块芯片上，也能使目前需车载的电子战系统缩小至可由单兵携带。
用纳米技术制造的微型武器，其体积只有昆虫大小，却能像士兵一样遂行各种军事任务。
由于这些微型武器隐蔽性好，它们可以潜在敌方关键设备中长达几十年之久。
平时相安无事，战时则可群起而攻之，令人防不胜防。
第三，由于用纳米技术制造的微型武器系统，一般来说几乎没有肉眼看得见的硬件单元的连接，省去了大量线路板和接头，因此与其他的小型武器相比，其成本将低得多，而运用也十分方便。
[6]如用一架无人驾驶飞机就可以将数以万计的微机电系统探测器空投到敌军可能部署和地域或散布在天空中，而利用纳米技术生产出的纳米卫星的重量小于0.1千克，一枚“飞马座”级运载火箭一次即可发射数百乃至数千颗卫星，覆盖全球，完成侦察和信息转发任务。
正因为如此，美国战略研究所的一位科学家说：
“道理很简单，如果美国10艘航空母舰毁了四五艘，可能会重创美国军力。
如果以这笔钱来发展袖珍武器，那么我们可以以量取胜，毁了100艘袖珍潜艇或飞机，也无关痛痒。
第四，纳米武器与传统的武器明显不同还表现在，它以神经系统为主要打击目标。
信息技术的发展使战争形态发生了根本的变化，一方面，打击手段不断智能化、精确化；另一方面，打击目标也从传统的工业生产设施转向信息系统。
纳米武器由于具有超微型和智能化的明显优势，打击敌方的神经系统必然是纳米武器的首选目标，通过纳米武器所焕发出来的巨大战争威力而使敌方宏观作战体系“突然瘫痪”，以致不得不屈服于微型武器所造成的战争压力。
此外，纳米技术在隐身材料、防护涂层、军事能源的使用等方面有重要作用2.2纳米技术在现代医学上的应用在医学检验学领域，使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检测少量血液，就能通过其中的蛋白质和DNA（脱氧核糖核酸）诊断出各种疾病。
在膜技术方面，用纳米材料制成独特的纳米膜，能过滤、筛去制剂的有害成分，消除因药剂产生的污染，从而保护人体。
在抗癌的治疗手段方面，德国一家医院的研究人员将一些极其细小的氧化铁纳米颗粒，注入患者的癌瘤里，然后将患者置于可变的磁场中，使患者癌瘤里的氧化铁纳米颗粒升温到45～47℃，这一温度足以烧毁癌瘤细胞，而周围健康组织却不会受到伤害。
光学相干层析术（OCT）已于1997－12－24由清光学相干层析术（OCT）（OCT华大学单原子探测实验室研制成功，被科学家称为“分子雷达”。
OCT的分辨率达1um，比CT和核磁共振术的精密度高出上千倍。
它能每秒2000次完成生物体内活细胞的动态成像，观察活细胞的动态，发现单个细胞病变，且不会象X光、CT、磁共振那样杀死活细胞。
所以，人们将可能把疾病扼杀在萌芽时期，没必要等到生命的尾声才被CT或磁共振查出癌组织病变。
激光单原子分子激光单原子分子探测术可在激光单原子分子含1000亿亿（1019）个原子或分子的1cm3气态物质中，在单个原子分子层次上准确获取其中的一个，所以具有高灵敏性。
使用此探测术，科学家希望对生物体尤其是人体内生物分子的活动进行探测，以找到影响人类健康的某些因素。
通过探测人的唾液、血液、粪便以及呼出气体，及时发现人体中的各种致病或带病游离分子。
微小探针技术微小探针技术可向人体内植入，根据不同的诊断和监测目的，可定位于体微小探针技术内的不同部位，也可随血液在体内运行，随时将体内的各种生物信息反馈于体外记录装置。
已有科学家为糖尿病人研究出一种超小型的葡萄糖检测系统，该系统植入皮下，监测人体血糖水平，在必要时释放出胰岛素，使病人体内的血糖和胰岛素含量保持正常水平。
在医药学领域，纳米级粒子将使药物在人体内的传输更为方便。
数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后，可主动技索并攻击癌细胞或修补损伤组织。
从最近召开的我国首届纳米生物医药研讨会获悉，我国已成功地研制出纳米级的新一代抗菌药物。
这种粉末状的纳米颗粒直径只有25纳米，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病微生物有强烈的抑制和杀灭作用，还具有广谱、亲水、环保等多种性能，并因使用天然矿物质而不会产生耐药性。
纳米粒载体之所以引人注目，是因为它可以改变药物的体内分布。
将药物粉末或溶液包埋在直径为纳米级的微粒中，以纳米粒作为药物载体。
作为药物载体的纳米粒是粒径大小介于10～1000nm的固态胶体颗粒。
若在纳米粒中加入磁性物质，通过外加磁场将其导向靶位，对于浅表部位病灶或对于外加磁场容易触及的部位具有一定的可行性。
在影像学诊断中，纳米粒可被广泛应用。
例如：
纳米氧化铁造影剂是一种水性胶质，静脉注射纳米氧化铁造影剂以后，氧化铁颗粒被血液带到身体的各部位，只是在肝脏和脾脏被网状内皮细胞吸收。
肝脏内的网状内皮细胞是由枯否细胞的巨噬细胞构成，它可以吞噬氧化铁颗粒，而恶性肿瘤细胞仅含有少量的否细胞，没有大量吸收氧化铁的作用。
纳米氧化铁造影剂就是利用正常细胞和恶性肿瘤细胞之间的这种功能差异，显示出其对这些病灶诊断的特异性——纳米氧化铁在正常细胞和肿瘤细胞的数量不同，会造成信号强度的差别，这种差别在磁共振图像中，由于正常组织吸收纳米氧化铁表现为暗的低信号，而病灶不吸收纳米氧化铁表现为亮的高信号，这样，病灶与正常组织在磁共振图像上会有较大的对比。
纽约大学的一个实验室最近制造了一个纳米级机器人。
研究人员认为，将来纳米级机器人可遨游于人体微观世界，随时清除人体中的一切有害物质，激活细胞能量，使人不仅仅保持健康，而且延长寿命。
其他用于临床的纳米材料有人
升级会员 