纳米技术在生活中都用在哪些地方?

纳米技术在生活中都用在哪些地方?,第1张

提起“纳米”这个词,可能很多人都听说过,但什么是纳米,什么是纳米技术,可能很多人并不一定清楚。著名的诺贝尔奖获得者 Feyneman在 20世纪 60年代曾经预言:如果我们对物体微小规模上的排列加以某种控制的话,我们就能使物体得到大量的异乎寻常的特性,就会看到材料的性能产生丰富的变化。他所说的材料就是现在的纳米材料。

纳米是英文namometer的译音,是一个物理学上的度量单位,简写是nm,1纳米是1米的十亿分之一;相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说,相当于万分之一头发丝粗细。就象毫米、微米一样,纳米是一个尺度概念,并没有物理内涵。纳米技术,是指在0.1~100纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术。

纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科技现在已经包括纳米生物学、纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米化学等学科。从包括微电子等在内的微米科技到纳米科技,人类正越来越向微观世界深入,人们认识、改造微观世界的水平提高到前所未有的高度。我国著名科学家钱学森也曾指出,纳米左右和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点,会是一次技术革命,从而将引起21世纪又一次产业革命。然而我们将就纳米技术在现实生活中的应用来看看纳米技术的应用前景。

关于纳米技术在显示生活中的应用主要就是纳米材料的应用,关于纳米材料有很多种,其生活中的应用存在和应用也很普遍。

1、纳米材料的莲花效应。莲花虽生长于池塘的淤泥中,但它露在水面上的莲花荷叶却出污泥而不染,美丽而洁净,它可说是运用自然的纳米科技来达成自我洁净的最佳实例。照理说荷叶的基本化学成分?多醣类的碳水化合物,有许多的羟基(-OH)、(-NH)等极性原子团,在自然环境中很容易吸附水分或污垢。但洒在荷叶叶面上的水却会自动聚集成水珠,且水珠的滚动把落在叶面上的尘埃污泥粘吸滚出叶面,使叶面始终保持干净。经过科学家的观察研究,在1990年代初终于揭开了荷叶叶面的奥妙。原来在荷叶叶面上存在着非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构。经过电子显微镜的分析,莲花的叶面是由一层极细致的表面所组成,并非想象中的光滑。而此细致的表面的结构与粗糙度??微米至纳米尺寸的大小。叶面上布满细微的凸状物再加上表面所存在的蜡质,这使得在尺寸上远大于该结构的灰尘、雨水等降落在叶面上时,只能和叶面上凸状物形成点的接触。液滴在自身的表面张力作用下形成球状,藉由液滴在滚动中吸附灰尘,并滚出叶面,这样的能力胜过人类的任何清洁科技。这就是莲花纳米表面「自我洁净」的奥妙所在。利用了莲花效应,中国是在世界上第一个做出仿荷叶结构的防水纳米布的国家,是中科院化学所做出来的。用颗粒大小为20纳米左右的聚丙烯水分散液,浸轧,光照。使颗粒粘结在纤维表面上,形成凸凹不平的表面结构,成为双疏材料,即疏水又疏油。用油或水往这种布上倒,都不会浸湿,也不会玷污。我们用这种材料做成衣服,就会防水。如果用这种材料处理玻璃,做成表面凸凹不平的结构,看起来没有任何问题,但不会结雾,不会沾水。可以从荷叶超强的疏水性,我们可以制作类似荷叶上有纳米材料的雨伞,就像“荷叶面”雨伞,撑雨疏水,抖水即干,不必担心带到室内会滴水了。

2、纳米阻燃剂。纳米阻燃剂可分为无机纳米微粒阻燃剂和纳米复合物阻燃剂两种。无机阻燃剂是应用最早的阻燃剂,它具有无毒、低烟、不产生腐蚀性气体、无二次污染的优点。无机阻燃剂通常通过填充方式添加到高分子材料中,制备成高分子阻燃材料。传统的无机阻燃剂的粒径较大,而且不均匀,直接影响其阻燃性和其他性能,因此,为更好地发挥阻燃效果,无机阻燃剂的超细化将是今后的发展方向。采用纳米技术将无机阻燃剂微粒细化,使其粒径在纳米级范围,使微粒的大小和形态都更均匀,就能大大地减少阻燃剂的添加量,从而减轻对织物性能的影响,克服无机阻燃剂的最大缺点。超细化的氢氧化镁、二氧化二锑以及氢氧化铝、硼酸锌等无机阻燃剂,均已广泛应用于阻燃材料中。用其做窗帘,墙纸,遇上着火,既不会燃烧,也可以防患与未然。

3、纳米技术电池。所谓的纳米技术电池,就是在电池的制造过程中,采用纳米技术材料或者制造工艺,生产制造出具有特别高性能的电池产品。随着电子技术的高速发展,人们对电池的需求量愈来愈多,人们总是希望得到一种容量大、功率高、性能优、价格廉的电池。但是,由于客观实际的限制,在现实中的电池总是无法全面满足人们的要求。电池界的专家学者在孜孜不倦的追求着电池性能的提高,经历了一代又一代人的不懈努力。纳米级的物质被应用在电池的制造中,就会产生显著的特性。强大的比表面活性能量和良好的导电性能,在参与电化学反应的时候,纳米颗粒物质在极板内部形成新的活性物基核,改善和增强电极结构,极大地提高电极的电化学反应表面,降低了电化学反应的能垒。因此,纳米技术材料的应用可以显著的降低蓄电池的内阻,抑制蓄电池在充放电过程中,因为温度和电极极化等原因而导致的极板饨化,从而有效的提高电池的性能,使得蓄电池电化学反应的可逆性更好、充放电效率更高、功率更大、电池更加容易均衡一致、低温性能限制改善。因此,采用纳米技术材料的蓄电池,其容量比常规电池的容量高,寿命比常规电池寿命长,大电流工作能力比常规电池强,低温性能比常规电池优。纳米技术电池的显著优点更主要集中表现在电池使用的中后期。一般情况,纳米技术电池前期对容量及功率的改善效果只是常规电池的5%-15%,中期对容量及功率的改善效果比常规电池高出20%-30%,后期对容量及功率的改善效果比常规电池高出可以达到50%以上。新太纳米技术电池的种类有:纳米技术型免维护中低倍率镉镍蓄电池;纳米技术型免维护烧结式超高倍率镉镍蓄电池;纳米技术型免维护阀控式密封铅酸电池;纳米技术型锌镍动力电池。

4、纳米化妆品。采用纳米技术研制的化妆品,其独到之处在于,它是将化妆品中的最具功效的成分特殊处理成纳米级这种极其微小的结构,顺利渗透到皮肤内层,事半功倍地发挥护肤、疗肤效果。纳米化妆品给美容日化行业带来了一股新鲜的活力,一时间成为新宠。在成都刚结束的中国美容化妆品博览会上,记者发现,最抢眼、最具亮点的就是纳米化妆品,在这种高科技的日化展位前簇拥了众多的商家和消费者,人们对“纳米”运用于化妆品领域感到好奇:这种化妆品的神奇之处到底在哪里呢?纳米化妆品和一般化妆品的区别在哪里?它与众不同的亮点是什么?记者近日专门采访了多年从事日化研制的唐先生,他说,传统工艺乳化得到的化妆品膏体内部结构为胶团状或胶束状、其直径为微米,对皮肤渗透能力很弱,不易被表皮细胞吸收。因为皮肤的吸收功能有限,一般只能通过两条途径。而皮肤最外层具有疏水性角质层,因而水溶性物质和大分子量的物质通过表皮吸收和毛囊皮脂腺的吸收相当不易。而纳米技术完全可以用到化妆品制造业中,能对传统工艺乳化得到的化妆品缺陷进行很好改进。因为用纳米级功能原料通过纳米技术处理得到的化妆品膏体微粒可以达到纳米级状态,这种纳米级膏体对皮肤渗透性大大增加,皮肤选择吸收功能物质的利用率随之大为提高。如果你觉得这种理论太深奥,还难弄懂的话,唐先生的另一番形象的比喻便再好理解不过了:筛子筛沙的场景我们经常能够看到,我们的皮肤就像一个筛子,筛子上的孔就像最外一层表皮的毛孔,筛子筛沙时,只有细小的沙粒才能穿过筛孔渗漏下去,而石块、大颗粒杂质便留在筛子面上漏不下去。纳米化妆品就是将对皮肤起作用的膏体成分尽量处理成细小的“沙粒”,轻而易举透过皮肤上的“筛孔”,进入真皮层,从而被吸收。而美容保健领域中的另一热门DNA(脱氧核糖核酸)则是纳米化妆品的最佳搭配伙伴,只有DNA这种天然生物材料最易通过纳米技术处理,所以DNA与纳米技术完美结合的产品便成为如今化妆品行业中的宠儿。

5、纳米塑料。通用塑料指聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)和丙烯酸类塑料等大塑料品种。对于这类塑料的改性,过去多是采用加入填充料的方式,首先是为了降低成本,后来是为了增加和增韧以得到工程塑料,并进一步向塑料功能化发展,通过添加料的方法得到具有导电、抗静电、热塑磁性和压敏等功能的塑料。纳米材料的出现,为天加型塑料提供了广阔的空间。通用塑料首当其冲,纳米技术最早就是用于通用塑料的改性。例如:纳米碳酸钙对高密度聚乙烯的改性,在加入碳酸钙的质量分数为20%以下时,其耐冲击强度随加入碳酸钙的增加而增加,拉伸和弯曲强度也有所提高。在此,填料有一个最大加入百分比,即有一个加入最大值,而且,该值和碳酸钙的表修饰类型有关。未经地表面修饰处理的纳米碳酸钙填充体系的冲击强度随碳酸钙用量呈逐渐增加趋势,碳酸钙用量越多,材料冲吉加度越大。经表面处理后,材料的冲击强度随碳酸钙用量变化规律已完全改变。材料在低纳米碳酸钙含量(约4%~6%)时即实现增韧目的,冲击强度提高接近一倍,增韧效果显著;当碳酸钙用量进一步增加时,材料的冲击强度呈缓慢下降。几种表面处理剂对拉伸弯曲性能的影响基本相同;与处理体系相比,表面处理后材料的拉伸、弯曲性能并无明显改善。由处理和未经处理的两种试样冲击断面和断抽图SEM照片可知,经过处理体系的冲击断面上有较多牵伸结构,拉丝较多;基体上无明显可见裂纹,基体发生明显的塑性变形,吸收了大量能量。脆断面的电镜表明纳米粒子分布均匀,附聚团粒小。未经处理体系的冲击断面上出现有许多断裂裂纹,是导致冲击强度较低的原因;且未经处理的试样,粒子分布不均,附聚颗粒较大。

6、可以抗紫外线的纳米材料。研究和开发防紫外线的功能性织物,是目前国际化纤纺织业的重点。目前,传统的抗紫外线纺织品主要采用共混熔融纺丝法,该方法将抗紫外添加剂与成纤聚合物共混并一同进行熔融纺丝,抗紫外添加剂多为有机化合物,存在一定的毒性和刺激性,容易造成皮肤化学性过敏。近年来无机紫外线遮蔽剂的研究突飞猛进,纳米TiO2是其中优秀代表。上海交大"纳米氧化钛(TiO2)抗紫外纤维"通过了上海市科委组织的专家鉴定,纳米TiO2具有较高的化学稳定性、热稳定性、无味、无毒、无刺激性,使用安全,尤其是吸收紫外线能力强,对UVA区和UVB区紫外线都有屏蔽作用,可见光透过率大。 采用该项目具有自主知识产权的纳米氧化钛与聚酯原位聚合方法,制备纳米TiO2/聚酯复合材料,真正实现了纳米颗粒在高聚物中的纳米级分散,不仅提高了纺丝效率,而且使材料的力学、热学性能得到了较大提高,织物的紫外线屏蔽指数大于50,在280~400纳米波段紫外线屏蔽率大于95%,紫外线透过率小于3%。 据悉,该项目成果可广泛应用于生产帐篷、遮阳伞、夏季女装、野外工作服、训练服、运动服、窗帘织物、广告布等。采用本技术的抗紫外织物还具有防暑、隔热、触感凉爽的性能,特别适宜织造高档T恤衫、运动服、训练服等夏季凉爽面料。 据统计,世界功能性纺织品的需求量超过500亿米,我国功能纺织品的需求量近50亿米。纳米TiO2抗紫外纤维技术市场前景将非常广阔。

激动人心的纳米时代已经到来,人们的生活即刻将发生巨大的变化,然而,我们也要清醒地看到,市场上真正成熟的纳米材料并不是很多中科院院士白春礼院士认为,“真正意义的纳米时代还没有到来,我们正在充满信心地迎接纳米时代的到来。” 白春礼说,“人类进入纳米科技时代的重要标志是纳米器件的研制水平和应用程度。”纳米科技发展到今天,距离纳米时代的到来还有多远呢,白春礼说,“纳米研究目前还有许多基础研究在进行中,在纳米尺度上还有大量原理性问题尚待研究,纳米科技现在的发展水平大概相当于计算机技术在20世纪50年代的发展水平,人类最终进入纳米时代还需要30到50年的时间,50年后纳米科技有可能像今天计算机技术一样普及。”

DSP究竟是什么

DSP是近几年非常火的概念,同时包含了一大堆术语,什么RTB啊,SSP啊,AK47啊(什么鬼?)……很多人把DSP等同于信息流广告,实际上这两者并非同一类概念。那么DSP究竟是什么?

我们先从广告买卖双方说起。

对于网络媒体来说(比如APP、网站等),通常会有一些广告位要出售(不然怎么赚钱0.0)。举个例子吧,就说大家常用的查公交车的APP,可供售卖的广告位就有开屏的广告,头部BANNER轮播、底部BANNER等,那么这些广告位如何售卖呢?一个一个卖?听起来很费工夫,效率非常低。于是这些APP就把可以售卖的位置,打包给SSP平台。SSP平台专职管理媒体的广告库存,使他们的库存广告获得较高的单位展示费用和售出率,实现收益最大化。

而对于广告主来说,他们需要规定他们投放出去的广告长什么样,比如目标受众是哪些,投放地域在哪里,广告出价是多少等等。于是他们把对广告的要求都接入DSP平台。DSP平台其实是广告主服务平台,广告主想要购买那些媒体的广告位,就把自己的需求告诉DSP平台。

就拿日常生活中“买菜”来打比方,菜农整理好了自家要出售的菜,消费者订好了晚餐要用的菜单,那么上哪交易呢?当然是菜市场。而在广告交易领域,我们将这个“菜市场”称为“ADExchange",即互联网广告交易平台,简称”ADX“。我们所熟知的百度BES、MOMOADX、腾讯社交广告平台、Inmobi等,都属于ADX。而交易过程是采用RTB(实时竞价)的模式来实现交易,这个概念相比大家都很熟悉,在此就不做赘述了。

我们平时所说的DSP广告,广义上来说,指的其实是用上述模式进行交易的互联网广告。

其实这里面还大有学问。目前的互联网广告公司,其实可以分成几大门派:

1、有媒体的广告平台。这个概念非常好理解,就是广点通、今日头条这种自己家有媒体(QQ空间、今日头条APP等),靠自己媒体流量来卖广告的平台。他们卖广告,其实是凭借庞大的用户量,所以必须注重用户体验,用良好的服务或内容来留住用户,从而实现流量的变现。所以这类平台对于广告主是比较挑剔的。

2、无媒体的广告平台。这类平台没有属于自己的媒体,于是去找一些还没有搭建自己广告平台的媒体合作,买断它们的一些广告位,拿去售卖。比如之前被360收购的聚效广告平台,就买断了新浪、爱奇艺、PPTV等媒体的部分广告位,并对接了tanx、谷歌、腾讯等网络联盟。相当于拿了别的媒体的位置来售卖,所以同时要兼顾广告主和媒体方双方的利益。

3、独立DSP。其实这才是狭义上DSP广告的定义所在。这类公司不和广告位供应方(就是媒体方)直接对接,而是直接接入广告交易市场。为了方便大家理解,在此再打个比方:

一个大商场,有品牌专卖店,品牌总部直接管辖的那种,店主和店员都是品牌公司的人,相当于有媒体的广告平台;

有零售商,例如Intersport这种,一大片店面里面卖很多别人家的运动品牌,相当于无媒体的广告平台;

还有一个区域是特卖区,特卖区常常品牌众多,鱼龙混杂,偶尔还有一些不知名的品牌掺在其中,这些商品往往堆在货架上,供顾客挑拣,此时它们的使命已经不是像橱窗里的商品一样维持该品牌的光鲜亮丽,而是以低价让顾客买走,顾客开心就好。就像独立DSP一样,他们无需对SSP平台(媒体)负责,可以全心全意为自己的广告主提供服务。然而就像特卖区的过季商品或瑕疵品,独立DSP拿到的流量并不优质,江湖上有传言说各大媒体把一些犄角旮旯里的、或者说点击数据不太好的位置给到独立DSP。当然,还是有大量小而美的APP贡献了优质的流量给独立DSP,虽然单独一个APP的量不大,但是大量APP聚集起来,也是有一番竞争力的。

其实随着行业的发展,以上所说的三种分类界线已经越来越模糊。比如说,广点通的展现位置也包含了原生广告联盟,接入了很多第三方APP。但还是希望大家对DSP的分类有个概念,慧眼识平台。

信息流广告为什么这么火?

信息流广告其实是一种广告展现方式,穿插在产品原有信息当中。信息流代表的不是一种广告模式,而仅仅是一种展现方式,我们平时看到的信息流广告,其背后的模式可能是DSP广告,也可能是移动广告网络、原生广告等(DSP广告的展现形式也不止信息流,还有贴片、banner等)。

当下信息流广告为什么这么火?源于它爆炸增长的用户量以及人们习惯的改变。曾几何时,人们在遇到问题的时候,习惯于“百度一下,你就知道”;而如今人们更多的时间用于看看这个世界上正在发生什么事,有什么让自己感兴趣的资讯。移动互联网的飞速发展,碎片时间的增加,以及人们对“无聊”“尴尬”的恐惧,让手机屏幕变成了凝视时间最长的屏幕。他们对于网络依赖不再限于“XX是什么”,而变成了“世界有什么”。而每一个信息流媒体的背后都有一套推荐机制,让他们持续处于一个新鲜而又感兴趣的信息环境,这种正向的用户体验让人们习惯并沉迷。从刷微博到刷朋友圈到刷今日头条,乐此不疲。

有用户的地方就有市场,同时广告也是一些资讯类APP流量变现最重要的方式,于是信息流广告扎堆出现,几乎每个有点流量的APP都有了自己的广告交易平台,比如今日头条、陌陌、一点资讯等。

此时信息流形式的信息分发已经一定程度上取代了搜索引擎的分发入口,所以资讯类APP装机量一路走高,而江湖上开始有SEM式微的说法。

未来互联网广告谁主天下?

其实SEM、DSP、信息流等广告,并非此消彼长的竞争关系。

先来说说各自的优势吧。

我们来看看展现位置(DSP与信息流在展现位置上有一定重叠):

SEM——搜索引擎页面

DSP——APP或网页,几乎囊括所有APP类型

信息流——资讯阅读类APP,以及社交类APP

(1)受众覆盖量

显而易见的是,SEM广告要有展现,首先要有人搜;而信息流/DSP是主动展现的。从这个层面来说,信息流/DSP所覆盖的量,相对来说会更大。且对于品牌建立这块,信息流曝光量大的优势完全显现出来,相比之下,SEM稍逊一筹。

(2)适用行业

然而,从展现位置上也可以看出,SEM与另外两个的使用场景并不相同。前者是基于用户的主动寻求,后者则是在用户休闲之际。这也说明了信息流产品的使用场景:通常用户在浏览资讯的时候,多数是放松的状态,此时向他推荐某款游戏、某个课程、某款促销的商品,对他来说是可能会有需求的;而如果推送的广告换成某个锅炉机,某个玻璃水,或者某个办公自动化系统,用户会不会觉得推送有病?这时就突出了信息流的一大限制:仅适用于TOC行业。相比之下,SEM覆盖的行业更多,至少TOB、TOC行业均适用。

(3)精准性

从精准的角度来看,SEM广告的出现始于用户需求的主动暴露,相当于用户告诉搜索引擎我要啥;而信息流的广告藏匿于用户正常浏览的信息之中,广告的推送机制是基于用户过往浏览的资讯内容,说白了其实靠猜测。

在此想要说个小笑话,有一位好友,是个很孝顺的姑娘,她的淘宝记录多是给母亲和弟弟买的东西,于是某资讯平台给她推送的内容,大多是“第二春”、“离异妇女相亲”、“单亲妈妈”等相关的广告……可见大数据再会揣摩人心,也不如用户亲口所说的精准。

再来说说各自的缺点吧。

搜索推广广告位有限,竞争太大,单价偏高,且要小心恶点,对于品牌塑造和宣传方面不够给力;

信息流/DSP广告抢量严重,很容易有马太效应——强者愈强,弱者没量,由于广告位会不停刷新,曝光量大,造成消费会过快,不适用中小客户,另外由于场景切换的原因,也不适用于TOB客户。

既然各有所长,则要扬长避短。这两大类广告,并非不能共存。每个广告主的推广需求都不同,产品特点、受众特点都不尽相同,渠道孰好孰坏,不可一概而论。关键在于弄清楚产品的特点与推广的目的,才能结合渠道特点,选择适合的推广渠道。

最后泼一泼冷水

之所以很多人会产生信息流广告要强过SEM千万倍的、将取代搜索推广的错觉,大约是因为市场里的头部客户几乎都进行了信息流的投放,且投入金额非常高。游戏、金融、电商、旅游等土豪客户都是信息流广告的常客,而大多数APP推广也惯用信息流/DSP的方式。要知道,如今能有预算进行推广的APP,多数是资本方面玩得溜,前期需要快速累积用户,不差钱,或者底子深厚,要砸钱抢量,没量不行的那种。

有个小伙伴,在从事某电商的DSP投放,日砸成千上万元至今记得他望向那些千方百计抠预算的SEMer时眼中的怜悯。大公司的挥金如土,和创业公司“融资多”“小而美”“逼格高”等特点,久而久之,就让人们产生了“信息流“等于”逼格高“的错觉,再加上国人喜欢跟风,才让信息流广告异常火爆。

而SEM发展了这么些年,不温不火还黑料不断,行业监管不力,长尾企业是主力军,推广费用有限。再加上从业门槛低,人心浮躁,很容易这山望着那山高,营造出一种低潮之氛。其实牛逼的不仅仅是用大量钱砸来了大量客户,更是用不高的成本收获了更高的营收。买量是一门艺术,不因资金的高低而有贵贱之分。

信息流是一款好产品,符合大众行为习惯,且迎合大势所趋,但并非万能。没有任何一款产品是万能的,他们会在时代的进程中升级、迭代,而不是消亡。大家积极学习DSP知识,尝试优化投放,这是非常好的事情,甚至说是非常有必要的事情,但不能伴随着对SEM的嗤之以鼻。我们要做的,是不断踏实且谦卑地学习,在日新月异的江湖中,赢得自己一席立足之地。


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