探索未知叢書·納米世界

前言

“探索未知”叢書是一套可供廣大青少年增長科技知識的課外讀物，也可作為中、小學教師進行科技教育的‘參考書。它包括《星際探秘》《海洋開發(fā)》《納米世界》《通信奇跡》《塑造生命》《奇幻環(huán)保》《綠色能源》《地球的震顫》《昆蟲與仿生》和《中國的飛天》共10本。    本叢書的出版是為了配合學校素質(zhì)教育，提高青少年的科學素質(zhì)與思想素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。全書內(nèi)容新穎，通俗易懂，圖文并茂；反映了中國和世界有關科技的發(fā)展現(xiàn)狀、對社會的影響以及未來發(fā)展趨勢；在傳播科學知識中，貫穿著愛國主_義和科學精神、科學思想、科學方法的教育。每冊書的“知識鏈揍”中，有名詞解釋、發(fā)明者的故事、重要科技成果創(chuàng)新過程、有關資料或數(shù)據(jù)等。每冊書后還附有測試題，供學生思考和練習所用。    本叢書由上海市老科學技術工作者協(xié)會編寫。作者均是學有專長、資深的老專家，又是上海市老科協(xié)科普講師團的優(yōu)秀講師。據(jù)2011年底統(tǒng)計，該講師團成立15年來已深入學校等基層宣講一萬多次，聽眾達幾百萬人次，受到社會認可。本叢書匯集了宣講內(nèi)容中的精華，作者針對青少年的特點和要求，把各自的講稿再行整理，反復修改補充，內(nèi)容力求新穎、通俗、生動，表達了老科技工作者對青少年的殷切期望。本叢書還得到了上?？破請D書創(chuàng)作出版專項資金的資助。    上海市老科學技術工作者協(xié)會

內(nèi)容概要

　　“探索未知”叢書中的《納米世界》一書，先從發(fā)現(xiàn)納米世界的故事開始，帶領讀者進入神奇的納米世界。閱讀本書，一會兒仿佛讓讀者登上納米“天梯”，乘坐電梯上太空；一會兒又縮到極其微小狀態(tài)，跟隨納米機器人在人的血管里漫游，治療疾病。本書引導讀者去探索納米世界的各種奧秘，領略未來納米科技發(fā)展所帶來的美好未來。

書籍目錄

引言
一、物質(zhì)世界的“新大陸”
　一納米有多長
　納米世界的發(fā)現(xiàn)
　身邊的納米世界
二、納米科技的由來
　打開納米世界的鑰匙
　納米材料的“開山之作”　
　納米科技的誕生
　新的“革命”　
　“原子筆”寫下歷史篇章
三、神奇的納米材料
　納米“變身術’’　
　“變身術”的由來
　古代的“納米工藝師”　
　制造納米材料
　納米實驗室之路
　大顯身手
　納米紡織品
　納米“天梯”　
　構建“天梯”　
　“飛檐走壁”的秘密
四、神通廣大的納米機器人
　形形色色的納米器件
　多姿多彩的納米機器
　納米機器人
　戰(zhàn)場上的小精靈
　納米技術與未來戰(zhàn)爭
五、生命與納米
　納米級的大工廠
　高超的組裝水平
　生物的奇異特性
　生命研究的新天地
六、未來醫(yī)學的“閃亮之星”
　基因治療
　修復器官
　聽聲辨病的納米耳
　納米陷阱捕捉病毒
　納米藥物
　納米磁性材料
　生物的自療
　中華的瑰寶
測試題

章節(jié)摘錄

科學家在對新材料的研究制作中發(fā)現(xiàn)了納米世界。與此同時，大家又逐漸認識到，其實在自然界早就存在具有神奇功能的天然納米物質(zhì)，如樹葉里的葉綠體粒子及蜘蛛絲等。    植物葉子中的葉綠體是植物細胞里的納米粒子，它能利用太陽能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣。根瘤菌是伴生在豆科植物根部的納米粒子，它能合成蛋白質(zhì)。構成生命要素之一的核糖核酸蛋白質(zhì)復合體，其粒度在15～20納米之間。細胞中所有的酶都是能完成獨特任務的“納米機器”，它們在微觀世界中能精確地制造物質(zhì)。人的牙齒之所以特別堅固，也是因為在牙齒的表面排列著納米尺寸的微晶。    在蜘蛛肚子里，有一種黏稠的液體——絲蛋白。依靠蜘蛛的腿，這種液體通過其腹部尾端吐絲器的細孔被拉出來，一遇到空氣很快凝結(jié)、硬化，變成一根根閃閃發(fā)光的蜘蛛絲。從微細管中拉出的極細的蜘蛛蛋白絲，它們的最小直徑只有20納米。這是真正天然的納米纖維，具有很高的強度、彈性、柔韌性、伸長度和抗斷裂強度，還具有輕盈、耐紫外線、生物相容性好等特點，其中的一些功能是金屬或合成纖維難以模擬的。    如果將蜜蜂放在3000米的高空，它會返回到自己的蜂房。為什么？因為蜜蜂的體內(nèi)存在帶磁性的納米粒子，這種磁性粒子具有“羅盤”的作用。    有一種海龜在大西洋東海邊的佛羅里達海邊上產(chǎn)卵，幼小的海龜為了尋找食物，游到大西洋的另一側(cè)靠近英國的小島附近海域生活。從佛羅里達到這個島嶼的海面再回到佛羅里達，來回的路線不一樣，相當于沿順時針方向繞大西洋一圈，大約花費5～6年的時間，行程幾萬里。海龜能準確無誤地到達目的地究竟是靠什么導航的呢？    原來，海龜靠的也是其頭部所攜帶的磁性納米微粒，它們就是憑借這種納米微粒在地磁場中導航不會迷失方向，能準確無誤地完成長途旅行后回到出發(fā)點。    有趣的是，人們非常熟悉的螃蟹原先是像其他生物一樣向前“直行”的，而并不是我們現(xiàn)在所看到的“橫著走路”的。這是為什么？因為億萬年前的螃蟹第一對觸角里有幾顆用于定方向的納米微粒，這就像是幾只小指南針。螃蟹的祖先靠這種“指南針”前進后退，行走自如。后來，由于地球的磁場發(fā)生了多次劇烈的倒轉(zhuǎn)，螃蟹體內(nèi)的小磁粒失去了原來的定向作用，螃蟹也就失去了前后行動的功能而轉(zhuǎn)變?yōu)闄M行。    大自然中，處處皆有納米。藍藍的天空上飄浮著的朵朵白云，它們是由很多小水滴形成的，其中就有納米尺度的小水滴。清晨，江面上彌漫著的茫茫迷霧，也是由于空氣中的小水滴形成的，其中也有納米尺度的小水滴……化學上把這種體系稱為氣溶膠。肥皂泡沫、牛奶等屬液溶膠，是由于水中分散著納米的顆粒；珍珠、彩色塑料等屬固溶膠，是由于固體中分散著納米顆粒。    我國安徽省出產(chǎn)的著名徽墨，主要原料是煙凝結(jié)成的黑灰，在凝結(jié)的初期就會有看不見的很細的納米級顆粒。人們把從煙道里掃出的黑灰與樹膠、少量香料及水分制成徽墨，所以很名貴。制墨時所用的黑灰越細，墨的保色時間越長，寫字效果越好。    P5-8

編輯推薦

納米世界是科學家發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)世界的“新大陸”，那里隱藏著無數(shù)的奧秘和“奇珍異寶”。神奇的納米“天梯”，可以讓你乘坐電梯上太空；如果縮到極其微小狀態(tài)，就能跟隨納米機器人在人的血管里漫游，治療疾病。探索納米機器人在人的血管里漫游，治療疾病。探索納米世界，領略納米科技所創(chuàng)造的美好未來。    好奇之心引領著人類不斷探索未知，推動社會持續(xù)進步。《納米世界》將為你解開心中之迷，本書由周堅白編著。

圖書封面

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