纳米材料的小尺寸效应

     物质的尺度加工到1 ~10nm，它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，会发生变化，这些物质组成的材料称为“纳 米材料”． 纳米材料在声、光、电、磁、热、力学等性能呈现出“新奇”的现象．随着颗粒尺寸变小，在一定条件下会引起颗粒性质改 变．由此引起的宏观物理性质的变化称为“小尺寸效应”．纳米材料小尺寸效应主要表现在如下方面：

⑴．特殊光学性质：所有金属在纳米状态时都呈现黑色．尺寸越小颜色愈黑，银白色的铂变成铂黑，金属铬变成铬黑．金属超微颗粒对光的反射率很低，通常低于1%，约几微米厚度就能完全消光．利用此特性可制造高效率光热、光电转换材料，以很高效率将太阳能转变为热能、电能．还可用于红外敏感元件、红外隐身技术等．

⑵．特殊热学性质：通常晶体具有固定的熔点，但当晶体达到纳米尺寸时却截然不同．例如：金的熔点为1064℃，而直径为10nm的金粉熔点降低到940℃，直径为5nm的金粉熔点降低到830℃．此特性可应用于粉末冶金工业．

⑶．特殊电学、磁学性质：纳米材料的导电性有所改变．例如：铜颗粒达到纳米尺寸就变得不能导电；通常绝緣的二氧化硅颗粒在 时却开始导电．此外，纳米材料呈现出超顺磁性，科学家发现鸽子、海膝、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁 细菌等生物体中都存在超微磁性颗粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归的本领．

⑷．特殊力学性质：氟化鈣纳米材料在室温下可大幅度弯曲而不断裂．研究表明，人的牙齿具有高强度，是因为它由磷酸鈣 等纳米材料构成．纳米金属要比传统金属硬3 ~5倍．金属陶瓷复合纳米材料不但强度高且韧性好，制成的刀具比金钢石制品 还要坚硬．

      纳米技术目前已成功应用于许多领域，在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等都有广泛应用．

请回答下列问题：

    苏轼，字子瞻，眉州眉山人。生十年，父洵游学四方，母程氏亲授以书，闻古今成败，辄能语其要。比冠，博通经史，属文日数千言，好贾谊、陆贽书。除大理评事，签书凤翔府判官。关中自元昊叛，民贫役重，岐下岁输南山木筏，自渭入河，经砥柱之险，衙吏踵破家。轼访其利害，为修衙规，使自择水工以时进止，自是害减半。

    徙知徐州。河决曹村，泛于梁山泊，溢于南清河，汇于城下，涨不时泄，城将败，富民争出避水。轼曰：“富民出，民皆动摇，吾谁与守？吾在是，水决不能败城。”驱使复入。轼诣武卫营呼卒长曰河将害城事急矣虽禁军且为我尽力卒长曰太守犹不避涂潦吾侪小人当效命。率其徒持畚锸以出，筑东南长堤，首起戏马台，尾属于城。雨日夜不止，城不沉者三版。轼庐于其上，过家不入，使官吏分堵以守，卒全其城。复请调来岁夫，增筑故城为木岸，以虞水之再至。朝廷从之。

    徙知湖州，上表以谢。又以事不便民者不敢言，以诗托讽，庶有补于国。御史李定等摭其表语，并媒蘖所为诗以为讪谤，逮赴台狱，欲置之死。锻炼久之，不决。神宗独怜之，以黄州团练副使安置。轼与田父野老，相从溪山间，筑室东坡，自号“东坡居士”。

    四年知杭州。杭本近海，地泉咸苦，居民稀少。唐刺史李泌，始引西湖水作六井，民足于水。白居易又浚西湖水入漕河，自河入田，所溉至千顷，民以殷富。湖水多葑，自唐及钱氏，岁辄浚治，宋兴，废之，葑积为田，水无几矣。轼见茅山一河，专受江潮，盐桥一河，专受湖水，遂浚二河以通漕。复造堰闸，以为湖水蓄泄之限，江潮不复入市。以余力复完六井。又取葑田积湖中，南北径三十里，为长堤以通行者。堤成，植芙蓉、杨柳其上，望之如画图。杭人名为苏公堤。轼二十年间，再莅杭，有德于民，家有画像，饮食必祝。又作生祠以报。

（节选自《宋史·苏轼传》）