作者：刘广定 日期：2021-12-29 05:04:27
纳米材料具有上述的一些物理效应，使其光、电、磁、热、声、力及化学等性质，有全然不同于块材的表现，这些特异性质遍布于各个领域，几乎是一种革命性的变化，到处令人惊异。
纳米微粒的颗粒小、表面原子多、表面能高、表面原子配位不全、活性增大，使得它的熔点、烧结温度、结晶化温度均比一般粉体低得很多。例如金的熔点为1064℃，但2纳米的金颗粒熔点为327℃；银的熔点为900℃，但纳米银粒在100℃就熔化了；铅的熔点为327℃，但20纳米的铅粉，其熔点为15℃。以电子显微镜观察2纳米的金粒，其晶形不断地变化，从单晶到复晶，孪晶之间连续地转变，这像熔化又不是熔化的相变，有人便提出准熔化相之观念。
纳米颗粒的尺寸与物理相关的特征量相近时，其交互作用的纳米特性就强烈地表现出来。以电磁波的反射为例，金属具有导电的自由移动电子，亦具宽频带的强吸收，所以具有金属光泽，表示出其对可见光范围的波长有不同的吸收和反射能力；当尺寸缩小到纳米量级时，其反射率却大为降低，像铂纳米粒子及金纳米粒子的反射率分别只有1％及10％，所以都变成黑色的了。
纳米颗粒具有量子尺寸效应，其费米能阶附近的能量成不连续状态，其能距和纳米粒子的大小是相关的，所以其吸收电磁波的频率亦随之改变，控制颗粒尺寸就控制了它的吸收带位移，因此，可用以制备一定频宽的电磁波吸收材料，是特佳的电磁波屏蔽材料，隐形飞机即其应用之一。基本上，纳米微粒与块材相比，具有吸收频带宽化和强化，以及吸收频率增高的蓝位移现象。纳米金粒就不是金黄色而是红色的，而且可以随大小变色就是一例。
除了吸光及反射的变化之外，材料的发光性质更全然改变了，一般块材是不发光的材料，制成纳米微粒后成为发光材料，硅就是最好的例子。硅是光导体材料的国主，雄霸天下。但遇到要发光时，就只好退避三舍，拱手让给其他原子了，像发光二极体、半导体激光都是Ⅲ至Ⅴ族的天下。灰头土脸（它是灰色的）的硅，在进入纳米世界后，从暗淡无光，重新取得发光权，增加了它的光彩，6纳米大小的硅在室温下可以观察到800纳米的淡淡的红光，勉强延伸到可见光的边缘。在多孔性的硅材料上，就确实看到红色的光，虽然其机理仍未明确，但可能是孔洞在2纳米左右所表现之结果，硅总算是发光成功了！当然，要大放光彩是仍需努力的事。P12-13