（3）超硬超耐磨材料

单纯的水泥做的路不耐磨，人们通常的做法用水泥路面加上又硬又耐磨的鹅卵石，这样的路就非常耐用。发动机用久了，内部磨损就非常严重，如果将“鹅卵石”加入到发动机内部材料设计上呢？

钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。但是钛合金的硬度和耐磨性较差。碳化钛硬度大，是硬质合金生产的重要原料，并具有良好的力学性能，可用于制造耐磨材料、切削刀具材料、机械零件等。以碳化钛颗粒（是一种具有非常高硬度的鹅卵石）增强钛合金，可以显著增加钛合金硬度。美国航空航天局采用了碳化钛颗粒增强钛合金。试验表明，增强后的钛合金硬度增加了26%（下图）。

钛可与空气中的氧、氮、一氧化碳、水蒸气等物质产生强烈的化学反应，在表面形成碳化钛及氮化钛硬化层。在钛合金处于摩擦条件下，表面的这层硬化层磨掉之后，钛又将发生化学反应生成新的硬化层，周而复始。因此钛合金的磨损非常严重。为了解决这个问题，美国航空航天局与美国空军研究实验室联合开发了一种新技术，在钛合金上附着一层多壁碳纳米管薄膜，试验表明能够这层多壁碳纳米管薄膜能够起到很好的润滑作用（下图）。

（4）车内空气净化材料

由于车内长期不通风，加上各种装饰材料和各种家用化学物质的使用，车内空气污染的程度越来越严重。车内有害气体主要有装饰材料等释放的甲醛及生活环境中产生的甲硫醇、硫化氢、氨气以及各类臭气等。据有关部门测试，车内空气中挥发性有机化合物高达300多种，其中对人体容易造成伤害、甚至致癌的就有20多种，极大地威胁着人类的健康生活。随着人们健康和环保意识的增强，人们对具有光催化净化室内空气、抗菌杀毒等功能性绿色环保材料的需求日益迫切，纳米二氧化钛光触媒的出现为环境净化材料的发展开辟了一片新天地，也为人们对健康环境需求的解决提供了有效的途径。

世界上能作为光触媒的材料众多，包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、硫化镉等多种氧化物硫化物半导体，其中二氧化钛因其氧化能力强，化学性质稳定无毒，成为世界上最当红的纳米光触媒材料。二氧化钛的禁带宽度约为3.0eV，属于紫外光激发范围，因此在应用上须以紫外光为光源，才能具有光催化作用。二氧化钛的粒径大小亦会影响光触媒功能，二氧化钛粒径大小须在5~30纳米范围内，才具有较好的光催化活性，最佳的粒径大小约为7纳米左右。利用光触媒材料经紫外光线激发后，进而活化空气中的水气分子或氧气分子形成氢氧自由基或负氧离子，进行氧化或还原作用，以分解环境中的污染物，即可应用于去除空气中或废水中的污染物，亦可应用于抑制或灭除附着于表面的细菌，达到抗菌效果。

纳米光触媒在光照下，自身不发生化学变化，却可以促进化学反应的物质，其功能就象光合作用中的叶绿素。当其吸收太阳光或其他光源中的能量后，粒子表面的电子被激活，逸离原来的轨道，同时表面生成带正电的空穴。逸出的电子具有强还原性，空穴则具有强氧化性，两者与空气中的水气反应后会生成活性氧和氢氧自由基。活性氧、氢氧自由基能将大部分有机物、污染物、臭气、细菌等氧化分解成无害的二氧化碳和水。

（5）斥水材料

车主们雨天开车的时候，有没有因为车窗上的水珠干扰了视线而烦恼呢？有没有一种玻璃，上面不沾水呢？让我们先看看大自然中是不是有这种神奇的东西吧。

水黾在水上稳定站立、快速行走归功于腿部特殊的微纳结合的结构效应。在高倍显微镜下观察发现，水黾腿部有数千根按同一方向排列的多层直径不足3 微米的刚毛，这些刚毛表面形成螺旋状的纳米沟槽，吸附在沟槽中的气泡形成气垫，从而让水黾能够在水面上自由地穿梭。其原理见下图。 2/6 首页上一页123456下一页尾页