纳米微粒的效应

纳米微粒是由有限数量的原子或分子组成的、能够保持原来物质的化学性质并处于亚稳定状态的原子团或分子团。当微粒尺寸减小到纳米尺度时，会显示四种纳米粒子特性：

（1）小尺寸效应。纳米微粒尺寸小到等于或小于光波波长时，周期性的边界条件会被破坏，非晶态粒子表面层附近的原子密度也会减小，使得物质的光、电、磁、热、力学性能改变，导致新的特性出现，称为纳米粒子的小尺寸效应。如非导电材料会出现导电性、金属熔点明显降低等。利用以上性能可以开发功能性纤维及纺织品。

（2）表面效应。纳米微粒尺寸小，微粒表面的原子数目大大提高，随着粒子的减小，粒子比表面积增大。这使得原子配位数严重不足。大比表面积导致高表面能，使粒子表面的原子十分活跃，极易与周围的气体反应，也容易吸附气体，此现象为纳米微粒的表面效应。利用这一效应，可在纤维及纺织品制造应用中提高催化剂的催化效率，提高吸收光比能力，提高吸湿率和提高添加剂（如杀菌、抗紫外线）的效率等。

（3）量子尺寸效应。当纳米微粒尺寸小到等于或小于光波波长时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散并使能隙变宽的现象叫纳米粒子的量子尺寸效应。这一现象使纳米银与普通银的性能完全不同，不仅纳米银的熔点大大降低，而且在粒径小于20nm时已由良导体变成绝缘体。SiO2的变化正相反。(https://www.daowen.com)

（4）宏观量子隧道效应。纳米材料中的粒子具有穿过势垒的能力，称为隧道效应。例如具有铁磁性的磁铁其铁磁性会变为顺磁性、软磁性。

以上特性使纳米材料具有巨大的开发空间。纳米材料作为第四次工业革命的先导，将改变纺织工业和理论的现状。