浅谈纳米技术的研究与应用
纳米技术有哪些应用

纳米技术有哪些应用
纳米技术的应用已经在改变我们的世界,这是一种创新的技术,它以一种超细小的尺度制造各种新型材料和制品。
下面我们将探讨纳米技术有哪些应用。
1、制药领域:纳米技术可以活化药物,使其具有更强大的效力。
物理和化学处理后的纳米材料可以更好的渗透进入体内,实现更高的药物输送效率,从而达到更好的疗效。
2、电子行业:纳米技术可以制造新型半导体、纳米材料和纳米芯片,从而提供更低的电能消耗,更低的失真率,更高的无线信号传输效率和更低的芯片尺寸。
3、环境保护:纳米技术可以制造出纳米尺度的净水系统,能够有效去除水中的有机物,并在净水过程中可以有效保留水中的有益成分,从而使净水成为一种更安全更干净的水。
4、纺织行业:纳米技术可以生产出新一代防污处理材料,这些材料具有良好的防污功能,能够有效防止衣物和鞋子受污染,从而使其新颖的纹理和色彩得以保持,同时还能让衣物具有良好的防水性能以及防紫外线功能。
5、能源利用:纳米技术可以制造出更高效的储能材料,降低对能源的
需求量,同时也可以大量制造新型太阳能电池,使其具有更强的可见光吸收能力,从而提高光能利用效率。
以上就是纳米技术在各个领域中的应用,它拓展出了一种全新的创新手段,为人类社会发展带来了巨大的变革。
纳米技术的应用可以解决一系列的问题,我们期待它将来能带给我们更多更大的惊喜!。
纳米技术在实现人工智能中的应用

纳米技术在实现人工智能中的应用随着科技的不断发展,人工智能已经成为了当前科技发展的重要方向之一。
而纳米技术,作为一种新型科技,同样可以为人工智能的发展提供支持和帮助。
本文将探讨纳米技术在实现人工智能中的应用。
一、纳米技术和人工智能的基础首先,我们来了解一下纳米技术和人工智能的基础。
纳米技术,简单来说,就是对特定尺度下材料和结构的设计、制造、表征和应用等方面的研究。
其中,“纳米”这个词来自于纳米米特,相当于十亿分之一米,也就是说纳米技术是一种研究在纳米尺度下发生物理、化学、生物学等各种现象的科技领域。
而人工智能则是指通过计算机技术和基于人类智能的理论、方法、技术等手段,实现智能化的一种计算机系统。
人工智能的发展需要依托于大数据、云计算、物联网等技术手段的支持,同时也需要各种材料和技术的支持。
二、纳米技术在人工智能中的应用那么纳米技术可以为人工智能的发展提供什么样的支持和帮助呢?1. 加速芯片的发展在人工智能中,加速芯片是非常重要的一种关键性技术。
这种芯片可以在不同类型的人工智能技术中发挥出强大的计算能力,使得人工智能技术更加成熟和强大。
而纳米技术可以为芯片的制造提供支持和帮助,通过纳米技术可以制造出更加稳定、高效、小型化的芯片,从而使得人工智能技术获得更快的发展。
2. 提升传感器技术在人工智能技术中,传感器是不可或缺的一种重要技术。
通过各种传感器技术可以获取人工智能所需要的各种数据,这样才可以对数据进行分析和处理。
纳米技术可以为传感器的制造提供支持和帮助,例如可以制造出更加精确、高灵敏度、小型化的传感器,从而使得人工智能技术可以获取更加准确和全面的数据信息。
3. 强化人脑仿真技术人脑仿真是指通过计算机技术和数据处理技术,将人类的大脑模拟在计算机平台上,并进行神经科学相关的各种研究。
纳米技术可以为人脑仿真技术提供支持和帮助,例如可以制造出更加精确、高效、小型化的电解质微通道板,提高神经元的可控性和测量灵敏性,从而使得人脑仿真的精度和效果得到更进一步的提高。
纳米技术的应用及原理

纳米技术的应用及原理简介纳米技术是研究和应用物质在纳米尺度范围内的特性和现象的一门跨学科领域。
它利用纳米尺度的材料和结构的特殊性质,在材料、医疗、电子、能源等领域中具有广泛的应用前景。
本文将介绍纳米技术的应用领域和原理,并列举一些典型的纳米技术应用案例。
纳米技术的应用纳米技术的应用非常广泛,包括材料学、医学、电子学、能源学等多个领域。
以下是一些典型的纳米技术应用:1.材料学–纳米涂料:纳米材料在涂料中的应用可以提供更好的耐磨性、耐腐蚀性和防腐蚀性。
–纳米复合材料:纳米材料与其他材料的结合可以产生更高的强度和硬度,并改善材料的导电性和热导性。
–纳米传感器:纳米材料的特殊性质可以用于制作高灵敏度的传感器,用于检测环境中的污染物和生物标记物。
2.医学–纳米药物输送系统:纳米技术可以将药物封装在纳米颗粒中,提高药物的稳定性和溶解度,并增加药物在靶组织中的积累量。
–纳米生物传感器:纳米材料可以用于制作灵敏的生物传感器,用于检测血糖、胆固醇等生物指标。
–纳米生物标记物:纳米颗粒可以被用作生物标记物,用于肿瘤的早期诊断和治疗。
3.电子学–纳米电子元件:纳米材料可以用于制作更小、更快的电子元件,提高电子设备的性能和功耗。
–纳米电池:纳米材料可以用于制作高容量、高效率的锂离子电池,提高电池的续航时间和充电速度。
–纳米传感器:纳米材料的特殊性质可以用于制作高灵敏度的传感器,用于检测温度、光线等环境参数。
4.能源学–纳米太阳能电池:纳米材料可以增加太阳能电池的光吸收能力,提高能量转换效率。
–纳米催化剂:纳米材料可以用作催化剂,提高化学反应的速度和效率,减少能源的消耗。
–纳米超级电容器:纳米材料可以用于制作高能量密度的超级电容器,提供快速、可靠的电能储存和释放。
纳米技术的原理纳米技术的核心原理是纳米尺度的材料和结构的特殊性质。
在纳米尺度下,物质具有以下特点:1.量子尺寸效应–纳米材料的尺寸在纳米量级,其电子结构和能带结构会发生变化。
浅论纳米技术的科学价值

浅论纳米技术的科学价值1. 引言1.1 概述纳米技术是一种革命性的科技领域,其应用范围涉及到物理、化学、生物学等多个学科领域。
纳米技术的出现极大地改变了传统材料的性能和应用方式,为人类社会的进步带来了巨大的影响。
随着纳米技术的不断发展,其在医药、生物、电子、材料等领域的应用也越来越广泛,为人类社会带来了极大的便利和进步。
纳米技术的快速发展也引起了人们对其科学价值和潜力的关注,对于纳米技术的研究和应用具有非常重要的意义。
通过深入研究纳米技术的发展历程、基本原理、应用领域、未来发展和环境影响等方面的内容,我们可以更好地认识和理解纳米技术的科学价值,进一步促进其在各领域的应用和推广。
1.2 定义纳米技术是一种通过操纵物质在纳米尺度上的结构和性质来设计和制造材料、器件和系统的领域。
纳米尺度是指物质的结构尺寸小于100纳米,通常在1到100纳米之间。
在这个尺度下,物质呈现出与宏观物质完全不同的性质和行为,这种不同一直以来都吸引着科学家们的兴趣。
纳米技术的定义虽然简单,但其内涵却非常广泛。
它不仅可以应用于材料科学和工程领域,也可以广泛应用于生物医学、能源、环境保护等各个领域。
通过精确控制和调控纳米颗粒或结构,人们可以改变材料的光学、电学、磁学等性质,从而实现许多科学和工程上的突破。
纳米技术的定义可以简单概括为:在纳米尺度上制造和使用材料,以期望实现特定的性能和功能。
随着科学技术的不断发展,纳米技术将会变得越来越重要,给人类带来更多的科学发现和技术创新。
1.3 重要性纳米技术在材料科学领域具有革命性意义。
通过纳米技术,人类可以精确控制材料的结构和性能,创造出具有全新特性的材料。
这将极大地推动材料科学的发展,为人类社会带来诸多福祉。
利用纳米技术制备的纳米材料可以在医疗领域用于药物传输和影像诊断,为疾病治疗带来革命性的突破。
纳米技术对信息技术和电子工业有着深远的影响。
通过纳米技术,可以制备出更小、更快、更节能的电子器件,推动信息技术领域的飞速发展。
纳米技术的发展现状和应用前景

纳米技术的发展现状和应用前景随着科技的不断发展,纳米技术已经成为科学界和工业界的一个重要领域。
纳米技术指的是利用纳米尺寸级别的材料进行研究和开发,并将这些纳米材料应用于各个领域。
纳米技术的发展现状目前,纳米技术已经成为一个研究热点。
科学家们正在研究各种纳米材料的性质和制备方法,并探究这些纳米材料在不同领域中的应用。
纳米技术不仅在科学领域受到关注,工业界也对其十分关注。
许多大型企业都在投入大量的资金进行纳米技术的研究和开发,以期获得竞争优势。
纳米技术的应用领域纳米技术已经得到了广泛的应用。
以下是一些纳米技术应用的领域:医学领域纳米技术在医学领域中有广泛的应用,例如药物传递、诊断和治疗。
纳米材料可以通过改变其大小和形状来改变其化学和物理性质,从而使其具有不同的药物传递、诊断和治疗能力。
环境领域纳米技术在环境监测和清洁方面具有重要作用。
纳米材料可以用于污染物的检测和分离,也可以用于水净化和空气净化。
电子领域纳米技术在电子领域中有重要应用,如纳米处理器、纳米电池、纳米传感器、纳米存储器等。
纳米材料可以使电子元件更小、更轻、更快,并提高电子元件的性能和效率。
能源领域纳米技术在能源领域中有广泛应用,如太阳能电池、燃料电池、储能材料、化学传感器等。
纳米材料可以增强能源转换效率、提高能源密度,并降低能源的成本。
纳米技术的未来前景纳米技术已经成为未来科技发展的重要方向。
随着科技的不断进步,纳米技术的应用领域也将逐渐扩大。
在医学领域,纳米技术将越来越重要,并且将推动医学的发展。
例如,纳米材料可以结合光学、生物医学、化学和物理学等学科,开发出新型的诊断和治疗方法。
在环境领域,纳米技术将继续发挥作用,帮助我们更好地了解和控制环境污染,并提供新的环保解决方案。
在电子领域,纳米技术将推动电子元件的发展,从而提高电子产品的性能和效率。
在能源领域,纳米技术将有助于解决能源储存和转换的问题,并加速可再生能源的发展。
结论纳米技术是未来科技发展的重要领域。
纳米技术在生物科学中的应用

纳米技术在生物科学中的应用在现代科学技术的快速发展中,纳米技术已经成为最热门的技术之一。
它被广泛应用于制造、生物科学、医学和环境等领域,成为推动人类社会前进的新动力。
尤其是在生物科学领域,纳米技术为生物科学家们提供了更加精确和高效的研究手段,加速了生物科学的发展。
一、纳米技术在生物材料方面的应用纳米技术已经成为制造生物材料的重要手段,如生物传感器、生物探针、生物纳米材料等。
由于其特殊的物理和化学性质,纳米材料可以在生物体内发挥更加精准和高效的作用。
例如,纳米镀膜可以将蛋白质和药物包覆在一起,以便它们能够更加准确地到达细胞内部进行治疗。
而纳米水凝胶可以帮助细胞定位和分离,以便进行更加精确的细胞内研究。
这种精准和高效的研究手段,将对生物科学的研究产生深远的影响。
二、纳米技术在基因工程中的应用纳米技术已经成为基因工程中的新工具,可以用于基因治疗和基因诊断等领域。
例如,纳米粒子可以用于输送基因药物到细胞内部进行治疗,同时避免对健康细胞的损伤。
而一些智能纳米粒子,如药物递送纳米粒子,可以顺利通过血脑屏障,甚至可以穿过细胞膜,更加精确地将药物输送到病变细胞内部进行治疗。
这样的技术将为人类的疾病治疗带来新的希望。
三、纳米技术在生物检测中的应用纳米技术还可以用于生物检测,如植入式生物传感器、疾病筛查等。
例如,纳米荧光探针可以用于特定分子的检测和定量,同时能够快速反应和准确测量生物分子等。
而一些基于纳米材料的生物检测技术,如基于单壁碳纳米管的检测技术,可以对DNA、RNA、蛋白质等进行快速、灵敏、特异性的检测,同时具有高通量的优势。
这些技术将极大地促进生物科学的发展和生物医学的实验。
四、纳米技术在组织工程中的应用纳米技术也可以被应用于组织工程中,如纳米支架、纳米复合材料等。
这些技术可以用于组织修复和再生,解决一些人类健康领域的问题。
例如,纳米支架可以用于修复受损的组织结构,如骨骼、软组织等。
而一些可注射的纳米复合材料也可以用于组织修复和再生。
纳米技术的发展及其应用

纳米技术的发展及其应用随着科技的迅速发展,纳米技术成为了人们关注的焦点。
纳米技术的发展在当代有着重要的应用价值。
然而,很多人并不了解纳米技术究竟是什么,它有哪些应用场景。
本文将会探讨纳米技术的发展及其应用,为大家带来更加深入的了解。
一、纳米技术的定义纳米技术是指对材料、设备、系统进行探索与制造时所使用的技术的集合。
其中,最小的尺寸是1-100纳米,而纳米级别的物质都具备了计量基本单位纳米的特征。
纳米技术是一种高精密度的技术,它的出现使得科技进步飞速提升。
二、纳米技术的历史20世纪70年代,Eric Drexler 这位美国纳米技术的先驱者提出了“分子纳米技术”(Molecular Nanotechnology,MNT)的概念。
70年代末与80年代的初期,一些科学家和工程师开始进行实验,相关研究日益发展。
20世纪90年代,在全球关于纳米技术的研究与应用不断壮大的背景下,政府和企业们开始逐步投资纳米技术的研究,进一步推动了纳米技术的发展。
三、纳米技术的应用领域1.生物医学纳米技术在医药领域的应用已经得到广泛的研究。
纳米粒子可以通过靶向作用来精准治疗肿瘤等疾病。
磁共振成像(MRI)可以通过纳米粒子来增强图像,从而更加精准地诊断患者的疾病。
2.电子设备纳米技术已经被应用在半导体领域。
通过改变材料的硅含量,纳米技术能够提升芯片的处理速度。
而纳米技术制造的电池能够存储更多的电量,减小电子设备的功耗。
3.能源领域纳米技术能够提升太阳能光电池的效率,在更小的成本范围内存储更多的能量。
此外,纳米技术还能够使风能、水能利用更加高效。
4.材料科学纳米技术的另一个重要应用领域是材料科学。
通过纳米技术制造的材料具有更高的稳定性和耐用性,对于化学品、金属材料的防腐蚀以及在涂层领域的应用有着重要作用。
四、纳米技术的未来展望纳米技术的快速发展为人们的生产和生活带来了巨大的便利和发展空间。
未来,离子束,分子束等技术,及所组织的“智能系统”等,这些将全部实现可推广性的产业技术将推动纳米技术的进一步发展和应用。
纳米技术在药物研究中的应用

纳米技术在药物研究中的应用近年来,纳米技术被广泛用于药物研究中。
纳米技术将药物精细地包裹在纳米颗粒中,使其药效更高,副作用更小,不仅能够增强药物的溶解度,同时还能够改善其药代动力学,达到更精准的靶向治疗效果,成为当代药物研究的热门方向。
一、纳米载体纳米载体是纳米技术中最主要的技术之一,其主要作用是将药物精准地输送到病变组织。
通过纳米载体,药物可以在血液循环中持久存在,而不必担心它们被破坏或淘汰。
纳米载体的常见类型包括纳米粒子、脂质体、微球、聚合物、金属纳米粒子等。
这些载体能够形成稳定的药物体系,为药物的输送提供了保护和稳定性,确保药物能够到达靶细胞。
二、纳米技术在治疗肿瘤方面的应用纳米技术在肿瘤治疗方面的应用是目前最受欢迎的。
肿瘤是一种复杂的疾病,具有高度异质性和高度转移性。
传统的化疗在治疗肿瘤方面的效果往往受到很大限制,主要原因是与正常组织的药物分布不平衡。
而纳米技术,则能够实现药物的精准输送,使药物更加靶向化,降低药物的副作用而增强治疗效果。
三、纳米技术在治疗中枢神经系统疾病方面的应用中枢神经系统疾病是常见的神经系统疾病,如癫痫、阿尔茨海默病等。
治疗这些疾病的药物也十分常见。
然而,由于血脑屏障的存在,使药物难以穿透,并且药物要求浓度比较高,因此副作用和毒性也相应增加。
纳米技术的出现,能够解决早期药物无法穿透血脑屏障和副作用的问题。
通过纳米粒子技术,药物可以更容易地渗透到中枢神经系统,为治疗这类疾病提供了更加有效的治疗方案。
四、纳米技术在药物预防方面的应用纳米技术在药物预防方面也有很大的应用。
例如,针对病毒感染,纳米技术可以精确地突破病毒的细胞壁(如病毒包膜)并通过有效的药物直接将病毒杀死,将其从早期就能够“杀死在摇篮之中”。
因此,纳米技术可以在疾病的预防方面发挥着极其重要的作用,也取得了可喜的研究进展。
综上所述,纳米技术在药物研究领域中应用广泛,尤其在治疗癌症方面、中枢神经系统疾病方面和药物预防方面更是发挥着重要作用。
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浅谈纳米技术的研究与应用1.引言当集成电路代替电子管和半导体晶体管的初期,1959年美国诺贝尔奖获得者查理·费曼(Richard Phillips Feynman),在美国加州理工学院召开的美国物理年会上预言:“如果人们能够在原子/分子的尺度上来加工材料,制造装置,将会有许多激动人心的新发现,人们将会打开一个崭新的世界。
”这在当时只是一个美好的梦想。
如今,这个预言和梦想终于实现了。
费曼所预言的材料就是现在的纳米。
今天,不少科学家又在预言,纳米科技将在新世纪里得到惊人的发展,纳米科技将给人类的科学技术和生活带来革命性的变化。
科学家认为,纳米时代的到来不会很久,它在未来的应用将远远超过计算机,并成为未来信息时代的核心。
我国著名科学家钱学森早在1991年就指出:“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的重点,会是一次技术革命,从而将是21世纪的又一次产业革命。
”英国理论物理学家斯蒂芬·霍金是继爱因斯坦之后最杰出的物理学家。
他预测:“未来一千年人类有可能对DNA基因重新设计。
而生化纳米材料则是设计DNA基因所必须具备的医药材料基础。
”近年来,科学家勾画了一幅若干年后的蓝图:纳米电子学将使量子元件代替微电子备件,巨型计算机可装入口袋;通过纳米化,易碎的陶瓷可以变成韧性的;世界还将出现1μm以下的机器甚至机器人;纳米技术还能给药物的传输提供新的方式和途径,对基因进行定点等。
海内外科技界广泛认为,纳米材料和技术的大规模应用可望在10年内实现。
现阶段纳米材料和技术正向新材料、微电子、计算机、医学、航天航空、环境、能源、生物技术和农业等诸多领域渗透,并已得到不同程度的应用。
1998年8月20日,《美国商业周刊》发表文章指出,21世纪有三个领域可能取得重大突破:生命科学和生物技术;纳米材料和纳米技术;从外星球获得能源。
并指出这是人类跨入21世纪所面临的新的挑战和机遇。
诺贝尔奖获得者罗雷尔也曾说过:“70年代重视微米的国家如今都成为发达国家,现在重视纳米技术的国家很可能成为21世纪先进国家。
”1974年,Taniguchi最早使用纳米技术(Nanotechnology)一词描述精细机械加工。
1977年美国麻省理工学院的德雷克斯勒也提倡纳米科技的研究。
但当时多数主流科学家对此持怀疑态度。
1982年发明了扫描隧道显微镜(STM),以空前的分辨率揭示了一个“可见的”原子、分子世界。
到80年代末,STM已不仅是一个可观察的手段,而且已成为可以排布原子的工具。
STM与AFM(原子力显微镜)借助于隧道电流效应,用扫描探针实现直接观测原子、分子以及生物蛋白(DNA)结构。
1990年7月在美国巴尔的摩召开了第一届国际纳米科学技术会议。
《纳米技术》与《纳米生物学》这两种国际性专业期刊也相继问世。
一门崭新的科学技术--纳米科技从此得到科技界的广泛关注。
2.纳米及纳米技术什么是纳米?纳米(nanometer,nm)是一种几何尺寸的量度单位,其长度仅为1m的10亿分之一,即千分之一微米。
原子的直径在0.1-0.3nm之间。
纳米科学技术(Nanotechmlogy)是指在纳米尺度(1nm到100nm之间)上研究物质的特性和相互作用以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。
纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它又将引发一系列新的科学技术。
例如纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米生物学等。
纳米材料是指材料的几何尺寸达到纳米级尺度水平,并且具有特殊性能的材料。
纳米材料具有极佳的力学性能。
如高强度、高硬度和良好的塑性。
纳米材料的表面效应和量子尺寸效应对纳米材料的光学特性具有很大的影响。
如它的红外吸收谱频带展宽,吸收谱中的精细结构消失,中红外有很强的光吸收能力。
纳米材料的颗粒尺寸愈小,电子平均自由程缩短,偏离理想周期场愈严重,使得其导电性特殊。
当晶粒尺寸达到纳米量级时金属会显示非金属特性。
纳米材料的比表面积/体积很大,因而它具有相当高的化学活性。
在催化、敏感和响应等性能方面显得尤为突出。
按照材料的形态,可将纳米材料分为四类:(1)纳米颗粒材料;(2)纳米固体材料;(3)纳米膜材料;(4)纳米磁性液体材料。
纳米颗粒材料又称为超微颗粒催化剂。
利用其较高的比表面积和活性可以显著地提高催化效率。
例如超细的铁微粒作为催化剂可以在低温状态下将二氧化碳分解为碳和水。
纳米固体材料通常指由尺寸小于15nm的超微颗粒在高压下压制成型,或再经一定热处理工序后所生成的致密型固体材料。
纳米固体材料的主要特征是具有巨大的颗粒间界面,从而使得纳米材料具有高韧性。
如纳米陶瓷就可显著增加韧性,改善脆性。
纳米膜材料是指将颗粒嵌于薄膜中所生成的复合薄膜。
它有诸多应用,例如金颗粒膜从可见光到红外光的范围内,光的吸收率与波长的依赖性甚小,从而可作为红外线传感元件。
纳米磁性液体材料是由超细微粒包覆的有机表面活性剂。
高度弥散于一定基液中,而构成稳定的具有磁性的液体。
磁性液体的用途十分广泛,如它可用于旋转轴的动态密封,形成液体的“O”型环,可以进行真空、加压、封水、封油等情况下的动态密封,目前已开始应用于机械、电子、仪器、宇航、化工、船舶等领域。
若在步进电机中滴加磁性液体,就可阻尼步进电机的余振,使步进电机平滑地转动。
用磁性液体所构成的减震器可以消除极低频率的振动。
因为纳米科技的最终目的是以原子、分子为起点去制造具有特殊功能的产品,所以纳米器件的研制和应用水平是进入纳米时代的重要标志。
为制造具有特定功能的纳米产品,有两种技术路线。
一种是通过微加工或固态技术,不断将功能产品微型化;另一种是以原子、分子为基本单元,按人们的意愿进行设计和组装。
目前人们正在尝试制造纳米化工、生物传感器、生物分子计算机、纳米分子马达等。
3.世界纳米技术研究计划新世纪已经来临,纳米技术已受到全世界的关注,世界各国都对具有战略意义的纳米技术予以足够的重视,国家之间的竞争已经揭开了战幕。
一些发达国家都从战略的高度部署纳米科技的研究,目的是提高未来10年至20年在国际中的竞争地位。
纳米技术研究的一个特点是正在做到三个结合,即纳米技术与传统技术相结合;纳米专家与其他各科技领域专家相结合;纳米专家与企业家相结合。
纳米技术研究的另一个显著特点是基础研究与应用研究紧密衔接,科技成果很快转化为生产力。
在美国,美国政府决定把纳米技术列入21世纪前10年11个关键领域之一。
美国科学技术委员会于2000年3月向美国政府提出报告,把启动纳米技术的计划视作是下一次工业革命的核心。
2000年1月美国总统克林顿要求美国积极制定国家纳米技术计划。
他说:“纳米技术可以制造出把美国国会图书馆的所有信息存进只有方糖大小的存储器中,可开发出强度比钢铁大10倍的新材料,飞跃地实现飞机和火车的轻型化,从而最大限度地节约能源。
”与此同时,美国还在军事上把纳米技术定为重要技术。
2000年,美国投入2.7亿美元的资金支持纳米技术的研究,2001年又增加至4.97亿美元。
美国许多大型跨国公司、中小企业和财团也纷纷参与与纳米技术相关的研究开发活动。
道氏化学、杜邦、惠普、休斯电子、朗讯科技、摩托罗拉、德州仪器、施乐等公司都建立了专门的纳米研究机构。
据估计,这类企业的纳米研究总经费与美国政府资助额相当。
美国的计算机和电子公司也将其长期研究资金的一半拨给纳米技术研究计划。
日本政府机构和大公司是日本纳米技术研究资金的主要来源。
日本通产省、科技厅和文部省于1996年对纳米技术研究拨款达1.2亿美元。
日本推动纳米技术研究的大公司有日立、日本电气、日本电报电话、富士通、索尼和富士等公司。
在欧洲,国家计划、欧洲合作网络和各大公司共同为纳米技术研究提供资金。
德国已把纳米技术列为21世纪科研创新的战略领域,有19家研究机构专门建立纳米技术研究网。
此外,澳大利亚、加拿大、朝鲜、新加坡、台湾等国家和地区也正在开创纳米技术研究。
纳米科技在我国也逐渐受到重视。
1990年3月,中国科学院技术科学局和学部组织了多学科的纳米技术研讨会。
1992年8月中国真空学会组织了第一届全国纳米技术会议。
通过科研项目对纳米科技领域资助总经费大约700万美元。
与发达国家相比,投入经费相差很大。
虽然我国科学家在纳米碳管、纳米材料的若干领域已取得一些很出色的研究成果,但总体水平与美、日、欧相比差距仍很大,尤其是在纳米器件方面差距更为明显。
4.纳米技术的应用纳米科学技术的应用前景和应用价值可归纳成如下几点:(1)设计制造出新材料,由多种成份组织而成,具有指定的性能,如吸附、催化等。
(2)按需要改造生物物种,改变农业面貌。
(3)设计新器件,由微/纳尺度的光学、电子、机械、传感器等集成。
(4)使产品超微型化,具有节材、节能、易控制、高速度、高信息密度、高功率密度等。
这些超微产品(如测试仪器、电讯、办公或医疗设备、计算机和特种加工机器等)不仅能大幅度提高工作效率、降低成本、缩减实验室与办公室占地面积,还有可能在工、农、商、交通、运输或事故抢救现场及时处理问题,这些产品易于普及,将能创造广阔的新市场,建立新产业。
德国科学技术部在1996年就对纳米技术市场做了预测,估计到2010年能达到14400亿美元。
4.1在生物技术及医药方面的应用纳米在生物技术方面,可考虑在纳米尺度上按照预定的对称性和排列来制备具有生物活性的蛋白质、核糖核酸等。
在纳米材料和器件中植入生物材料使其兼具生物功能和其他功能;生物仿生化学药品和生物可降解材料;动植物的基因改善和治疗;测定DNA的基因芯片等。
分子是保持物质化学性质不变的最小单位。
生物分子是很好的信息处理材料。
每一个生物大分子本身就是一个微型处理器,分子在运动过程中以可预测方式进行状态变化,其原理类似于计算机的逻辑开关,利用该特性并结合纳米技术,可以以此来设计分子计算机。
目前,科学家已经考虑应用几种生物分子制造计算机的组件,其中细菌视紫红质最具前景。
纳米计算机的问世,将会使当今的信息时代发生质的飞跃。
它将使单位物质的储存和信息处理能力提高上百万倍,从而实现电子学上的又一次革命。
纳米医药材料几乎包括所有生化药品,如抗癌药,抗心血管病药,抗艾滋病和糖尿病药,特别是改变遗传因子。
众所周知,几乎所有的药物都具有副作用。
这主要是由于用药剂量不当,或药物作用于正常器官的缘故。
如治疗癌症,现今的化疗药物无法单纯杀灭癌细胞,药物的作用往往伤及正常细胞。
为此科学家正积极研究如何利用纳米技术人工合成具有特定功能的“搬运工”,使适当剂量的药物仅仅作用于所需部位,这就是所谓的“药物定向释放系统”。
在人体内起各种各样作用的蛋白质,是由多种氨基酸结合而成的天然高分子化合物。
当多个有机分子结合在一起时,有时会具备单个分子时所没有的功能,这通常被称为“超分子”。