纳米材料的类型及特点

纳米材料主要分为零维、一维、二维和三维四类。零维材料如量子点，尺寸在1-100纳米之间，具有独特的光学特性。一维材料包括碳纳米管和纳米线，长度可达数微米但直径仅几纳米，强度极高。二维材料如石墨烯只有一个原子厚度，导电性极佳。三维纳米材料如气凝胶，密度可低至每立方厘米3毫克，隔热性能出色。

纳米材料的特性与其尺寸密切相关。当材料尺寸减小到纳米级别时，会出现量子尺寸效应，导致能带结构变化。金纳米颗粒在宏观下呈黄色，尺寸减小到20纳米时变为红色。纳米二氧化钛在涂料中添加量仅为2-5克每平方米就能提供优异的紫外线防护能力。纳米银颗粒在医疗领域应用广泛，少量添加即可实现强大抗菌效果，不会产生耐药性。