聚合物微纳制造技术现状及展望
聚合物材料研究现状与发展趋势
聚合物材料研究现状与发展趋势近年来，聚合物材料的研究变得越来越引人注目。
由于其独特的化学与物理特性，聚合物材料在各种应用中得到广泛使用。
本文将对聚合物材料的研究现状与发展趋势进行探讨。
一、聚合物材料的研究现状聚合物材料是由多个单体连接而成的高分子化合物，是一种类似塑料的材料。
除了塑料，聚合物材料还包括橡胶、纤维和胶水等。
考虑到其高度的可塑性、低成本和多样性，聚合物材料在很多工业应用中得到了广泛的应用。
例如，塑料材料被用于制造一次性餐具和包装材料等。
电缆外壳、管道和车身的部件等也常用聚合物材料制造。
同时，在医疗领域，聚合物材料也扮演着重要角色，例如各种医用植入物、新药载体等。
这些聚合物材料能够呈现出不同的性质和功能，例如可溶性、强度、刚度和柔软性等，这使其有无限的可能性。
但就目前而言，聚合物材料在许多方面还需要进一步的发展。
二、聚合物材料的发展趋势1. 环保、节能和可持续性聚合物材料的生产和使用往往会对环境造成影响。
因此，聚合物材料的发展趋势是朝着生产过程中的环保和节能以及使用过程中的可持续性方向发展。
例如，许多厂商现在正尝试用可循环、可降解和可再利用的材料来代替传统的聚合物材料。
在生产过程中，聚合物材料的耗能成本通常很高。
因此，科学家们正在努力开发更加省能的生产工艺和新型的低成本、高效能的材料。
2. 聚合物材料的新型应用科学家们始终在寻求新的聚合物材料应用领域，并在对应领域进行了大量的研究。
例如，人工晶体中的聚合物用于光学和电子器件，所以科学家们正在研究不同结构的聚合物来增强人工晶体的性能，并打造出更多不同的器件。
医疗技术也是聚合物材料的重要应用领域。
新型聚合物材料开发将使得这一领域更加强大。
例如，聚合物纳米微粒正在用于携带药物并在体内释放，从而达到更安全、有效的治疗效果。
3. 可控制和高级材料随着我们对聚合物材料的了解越来越深入，我们能把这些材料所拥有的属性加以改善。
例如，聚合物材料的形状、力学性质、电导率和化学性质等属性，都可以被人为改变。
微纳加工技术的研究现状
微纳加工技术的研究现状微纳加工技术是一种发展迅猛的科技领域，目前已经广泛应用于电子、光电子、生物医药、能源等领域。
本文将介绍微纳加工技术的研究现状及其应用。
一、微纳加工技术的定义及研究方向微纳加工技术是一种制备微纳米结构的技术，其尺寸范围一般在几微米到几纳米之间。
这种技术的特点在于具有高精度、高效率、高可重复性等特点。
微纳加工技术的研究方向包括物理、化学、材料学、机械学等各个领域，涉及到多种加工方法，例如：物理法、化学法、机械法等。
其中，物理法包括电子束、激光、等离子体等方法，化学法包括光刻、电化学、溅射等方法，机械法包括微机械加工、原子力显微镜等方法。
二、微纳加工技术的应用1.电子技术微纳加工技术已经广泛应用于电子器件的制备。
例如，集成电路中的微单元结构、微处理器结构、金属线路等都可以利用微纳加工技术加工制备。
此外，近年来，基于DNA分子构建的生物电子学研究也利用了微纳加工技术的手段。
2.光电子学微纳加工技术在光电子学中也有广泛的应用。
例如，光纤通讯和平面显示器可以利用微纳加工技术制备出微型元件，这些元件可以提高光纤通讯和显示器的性能和可靠性。
此外，微纳加工技术还可以用来制备MEMS（微机电系统），这些系统可以用于制造微型传感器和执行器等。
3.高分辨率影像技术微纳加工技术也可以用来制备高分辨率影像技术的材料和器件，例如：光学镜头、薄膜滤波器、极紫外光刻板等。
这些高分辨率影像技术可以提高各种成像设备的性能和分辨率。
4.生物医药微纳加工技术还可以用来制造微型生物医药器械和微型分析系统。
这些设备可以在分子、细胞和组织水平上研究和诊断疾病，例如：微型探头、微流控芯片、检测传感器等。
5.能源微纳加工技术也可以在能源技术方面发挥重要作用。
微纳加工技术可以制备太阳能电池、燃料电池、可再生能源发电机等设备，这些设备对于解决环境污染和能源短缺问题有一定的贡献。
三、微纳加工技术的前景随着纳米科技的发展，微纳加工技术有望在更多领域得到广泛应用。
微纳制造技术总结汇报
微纳制造技术总结汇报微纳制造技术是一种高精度、高效率、低成本的制造技术，在科技领域有着广泛的应用。
本次总结汇报将从微纳制造技术的概念、发展历程、应用领域、优势与挑战等方面进行描述。
一、微纳制造技术的概念微纳制造技术是指使用微米和纳米尺度的工艺和设备来制造微米和纳米级别的产品或器件。
它是一种精密制造技术，可以制造出具有纳米级尺寸的结构，实现微米级甚至更高的加工精度。
二、微纳制造技术的发展历程微纳制造技术起源于20世纪50年代，当时主要用于集成电路的制造。
随着科学技术的进步和需求的不断增加，微纳制造技术得到了迅速发展。
20世纪90年代，纳米级加工技术开始崭露头角，并扩展到了材料、生物、化学等领域。
21世纪初，纳米制造技术成为了一个热门的研究领域，各国纷纷加大对微纳制造技术的研究投入。
三、微纳制造技术的应用领域1. 电子领域：微纳制造技术在集成电路制造中起着关键作用，可以实现高密度、高性能的电子元器件制造。
2. 材料科学：微纳制造技术可以用于制造新材料，并改变材料的物理、化学性质，为材料科学的发展提供了新的手段。
3. 生物医学领域：微纳制造技术可以用于制造微小的生物芯片、生物传感器，用于疾病诊断和药物传递等方面。
4. 光学领域：微纳制造技术可以制造出纳米级别的光学器件，如纳米光学透镜、纳米光栅等，用于光学通信、光学传感等领域。
四、微纳制造技术的优势1. 高精度：微纳制造技术可以制造出具有纳米级精度的产品或器件，满足高精度加工的需求。
2. 高效率：微纳制造技术可以通过并行加工和自动化设备，提高生产效率，降低制造成本。
3. 低成本：由于采用了微米和纳米级工艺和设备，微纳制造技术可以降低材料和能源消耗，降低制造成本。
五、微纳制造技术的挑战1. 加工难度：微纳制造技术需要克服纳米级加工的难度，如工艺稳定性、加工控制等方面的问题。
2. 设备限制：微纳制造技术需要高精度、高稳定性的设备，但目前尚存在设备性能上的限制。
聚合物的现状及未来五至十年发展前景
聚合物的现状及未来五至十年发展前景聚合物是一种重要的化学物质，广泛应用于各个领域。
它们由许多单体分子通过化学键连接而成，具有高分子量、可塑性和可定制性等特性。
聚合物在塑料、橡胶、纺织品、电子产品、医疗器械等行业中起着重要作用，并不断推动着人类社会的发展。
目前，聚合物行业正处于快速发展的阶段。
随着科技的进步和创新的不断涌现，新型聚合物材料不断问世，为各个行业带来了巨大的变革。
例如，高分子材料在汽车工业中的应用已经从外部零部件扩展到汽车内饰、结构件和电池等重要部分。
这些新材料具有更好的强度、耐热性和耐腐蚀性能，使得汽车更加安全、环保和舒适。
在未来的五至十年内，聚合物行业将迎来更广阔的发展前景。
首先，随着人们对环境保护意识的增强，可持续发展的要求将成为聚合物行业的重要导向。
相对于传统材料，聚合物材料在生产、使用和处理环节上都具有较低的能耗和排放。
因此，研发更环保、可降解的聚合物材料将成为未来的重点。
这些材料可以用于替代传统塑料，减少对环境的污染，并推动可持续发展的进程。
其次，随着人们对生活品质要求的提高，聚合物材料在医疗器械、电子产品等领域的应用将不断扩展。
例如，可生物降解的聚合物材料可以用于制造医用缝合线、植入式器械等，减少对患者的刺激和不适。
此外，柔性的聚合物材料也能够应用于可穿戴设备、柔性电子产品等领域，提供更舒适和便捷的使用体验。
最后，聚合物材料的研发和应用将不断受到科技创新的推动。
新型材料和制造技术的不断涌现，将带来更多的材料选择和加工方式。
例如，3D打印技术的发展使得聚合物制品的定制化生产成为可能，为各个行业提供了更大的发展空间。
此外，纳米技术、材料科学等领域的突破也将进一步推动聚合物材料的创新和应用。
综上所述，聚合物行业在当前已经取得了巨大的成就，未来五至十年的发展前景也十分广阔。
聚合物材料的环保性、可降解性、舒适性和定制性将成为未来发展的重点方向。
同时，科技创新将不断推动聚合物材料的研发和应用，为各个行业带来更多的机遇和发展空间。
微纳米加工技术的研究现状和发展趋势
微纳米加工技术的研究现状和发展趋势微纳米加工技术是当今科技领域的一个热门研究方向，具有广泛的应用前景。
在微观或纳米尺度下加工材料和制造器件，可以实现高度精准度、高灵敏度、高效率和低成本等优点，涉及到材料科学、物理学、电子学、生命科学、环境科学等多个领域。
本文将介绍微纳米加工技术的研究现状和发展趋势，为读者提供一个全面了解该领域的视野。
一、微纳米加工技术的发展历程微纳米加工技术的起源可以追溯到20世纪50年代。
当时，瑞士IBM实验室的物理学家Hans Lüth和Wolfgang Haensch通过使用光刻技术制造微米尺度光栅，在光学领域掀起了一场革命。
此后，微纳米加工技术迅速发展，涌现了许多新的加工方法和应用领域，如电子束曝露、离子束曝露、扫描探针显微镜、纳米压印等。
二、微纳米加工技术的主要加工方法微纳米加工技术的主要加工方法包括光刻、电子束曝露、离子束曝露、扫描探针显微镜、纳米压印等。
其中，光刻技术是目前最为广泛应用的一种方法，它通过将光学芯片和掩膜联系在一起，在显微镜下定位曝光，形成微米级图形。
电子束曝露技术与光刻技术类似，但它使用的是电子束而不是光线照射掩膜。
在离子束曝露技术中，离子束照射目标表面，将表面的原子打击或溶解，形成所需的图形。
扫描探针显微镜使用一根极细的探针进行扫描，根据探针运动轨迹上的图形变化最终形成所需的图案。
纳米压印技术采用压印机在基板表面上施加高压和高温，将模板上的图形印刻到基板上。
三、微纳米加工技术的应用领域微纳米加工技术在各个领域都有广泛的应用。
在电子学领域，微纳米加工技术可以制造出高性能的集成电路、光学器件和传感器等。
在生物医学领域，微纳米加工技术可以制造出生物芯片、药物递送系统和生物传感器等。
在能源领域，微纳米加工技术可以制造出太阳能电池、燃料电池和储能器件等。
在环境领域，微纳米加工技术可以制造出气体传感器和水质监测传感器等。
此外，微纳米加工技术还可以应用于国防、交通运输、通信、农业等多个领域。
我国微纳技术研究和发展现状及趋势
我国微纳技术研究和发展现状及趋势微纳技术，是指制备和操作尺度在微米和纳米级别的物质或器件的技术和方法。
作为新材料、新能源、新医药、新电子、新生命科学等领域的基础性技术，微纳技术在世界范围内受到广泛关注。
我国微纳技术在国家发展战略中具有重要战略地位，发展前景广阔。
一、我国微纳技术研究现状1.研究进展目前，我国微纳技术研究已经有一定的进展。
在科研机构方面，包括中科院、清华大学、北大、复旦等高校和科研单位，在微纳技术领域均有自己的研究方向和成果。
同时，一大批微纳技术企业已经涌现，涉及电子、制造、生物医药等领域。
这些企业通过各种形式的合作，促进了我国微纳技术的发展速度。
2.主要应用我国微纳技术主要应用在电子信息、新材料等领域。
在电子信息领域，微纳技术用于半导体、光电、MEMS等领域。
新材料领域，微纳技术主要用于生物药物、石墨烯、合金等领域。
在其他领域，比如医疗、环保、食品等也有应用。
3.存在问题我国微纳技术在研究和应用方面还存在不少问题。
首先，我们的微纳技术研究和应用还停留在初步研究阶段，相比于发达国家还有不小的差距。
其次，国内微纳技术企业大多数还是初创的小企业，产业链比较薄弱。
再次，微纳技术发展需要耗费大量资金和技术支持，现有研发体系还无法达到需求。
二、我国微纳技术发展趋势1.政策支持为了加强我国微纳技术的研究与发展，国家对此给予了政策扶持。
政策包括加强技术集成与交叉研究、设立科研基地等。
同时，国家会出台对于微纳技术研究和应用的扶持政策，为企业提供资金和技术支持。
2.人才储备微纳技术的研究需要人才储备。
当前，国内高等教育机构中已涌现一批有实力的微纳技术研究团队，他们在享受政府支持下，为培养人才提供了良好的机会和环境。
3.走好技术发展道路技术路线上，我们应该学习借鉴国外先进经验，用好已有基础。
同时，也需要注重研究开发的实用性和市场竞争力。
一方面，加强微纳技术的研发，另一方面，也需要注意技术的应用和成果。
聚合物材料研发的现状与趋势
聚合物材料研发的现状与趋势聚合物作为一类功能性材料已经在人类历史中占据了重要地位，从最初的天然聚合物到现在的合成聚合物，聚合物材料的种类和性能也不断得到了提升和改进。
随着科技的发展和人们对材料功能要求的不断增加，聚合物材料的研发工作也变得日益重要，成为了材料科学和工程研究领域中的热门话题。
本文将从聚合物材料研发的现状和趋势两方面来探讨其发展的方向和前景。
一、聚合物材料研发的现状1. 聚合物材料的应用领域不断拓展聚合物材料已经成为了现代工业发展中的重要材料之一，广泛应用于食品、医药、军工、电子、建筑等领域。
在医疗行业中，聚合物材料被广泛运用于医疗器械、人造器官、药物缓释等领域；在建筑行业中，聚合物材料则被用于地面、墙面、屋面、隔音材料等领域。
随着科技的不断发展，未来聚合物材料的应用领域还将不断拓展和扩大。
2. 聚合物材料的结构和性能不断优化随着人们对聚合物材料性能要求的提升，聚合物材料的结构和性能也得到了不断改进和优化。
当前，一些新型聚合物材料的发展重点主要集中在高强度、高韧性、高耐用性、高透明性、高导热性、高阻隔性等方面，同时聚合物材料的复合材料化、功能化、智能化等方向也得到了广泛关注。
3. 聚合物材料研发技术不断提升在聚合物材料研发技术方面，科学家们不断探索新的合成方法和制备技术，以提高材料的纯度、分子结构等方面的质量。
此外，新型材料评价技术、材料测试技术、材料加工技术等都不断得到提升，为聚合物材料研发提供了更加丰富和全面的手段。
二、聚合物材料研发的趋势1. 生物可降解聚合物材料的热点随着环保意识的不断提高，生物可降解聚合物材料成为了研发的热点之一。
这种材料不仅拥有聚合物材料的特性，还具有较强的降解性能，可以在自然环境中迅速降解，达到环境友好的效果。
生物可降解聚合物材料被广泛应用于医药、包装、餐具等领域。
2. 高性能聚合物材料的发展方向在高性能聚合物材料方面，发展重点主要包括高分子量、高韧性、高透明性、高导电性、高导热性等。
微纳加工技术的研究现状及其应用
微纳加工技术的研究现状及其应用随着科技的不断发展，微纳加工技术也随之不断突破。
微纳加工技术是指对材料、器件、系统等微观尺度下进行加工和制备的一种技术，通常包括3D打印、激光刻蚀、电化学腐蚀、离子束刻蚀等技术。
这些技术的发展让微纳级尺度下的加工成为可能，并为纳米科学和技术领域的制备和应用提供了强有力的支持。
目前，微纳加工技术已经在众多领域得到了广泛的应用。
下面将分别介绍紧凑型二氧化硅压电驱动器件、微电阻器、微压力传感器等产品的具体应用。
第一个应用是紧凑型二氧化硅压电驱动器件。
该产品是一种微纳级尺寸的压电驱动元件，可用于驱动纳米级运动，例如实现调节微型透镜、微镜头等领域的焦点。
该产品具有高驱动效率、低开销等优点，所以在光学制造领域得到广泛的应用。
第二个应用是微电阻器。
这种产品是一种微型电阻器，其大小仅仅为毫米或者更小，能在拥挤的电路板上占据更少的空间。
微电阻器在微小的微控制器和计算机系统单元中发挥着重要的作用。
微电阻器不仅具有非常高的精度，而且易于安装，可以帮助设计师在设计微小器件时获得更高的灵活性。
第三个应用是微压力传感器。
这是一种为极小的压力测量而专门设计的微型机械传感器。
这种传感器的结构非常精细，微型化的体积使得其可以应用于很多领域，例如流量测量、医疗器械等。
由于压力传感器具有很高的测量精度，因此它们成为各种系统的必备元件。
总的来说，随着微纳加工技术的不断进步，其应用也越来越广泛。
从微型透镜、微电阻器和微压力传感器等应用领域的例子，我们可以看到微纳加工技术的重要性。
未来，这种技术的发展将继续推动微系统领域的创新，从而对各种科学、医疗和其他领域产生更大的影响。
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聚合物微纳制造技术现状及展望目录聚合物微纳制造技术现状及展望 (1)1、微纳系统的意义、应用前景 (1)2、微纳机电系统国内外研究现状和发展趋势 (3)3. 聚合物微纳制造技术研究现状 (9)4. 展望 (11)微/纳米科学与技术是当今集机械工程、仪器科学与技术、光学工程、生物医学工程与微电子工程所产生的新兴、边缘、交叉前沿学科技术。
微/纳米系统技术是以微机电系统为研究核心，以纳米机电系统为深入发展方向，并涉及相关微型化技术的国家战略高新技术[1]。
微机电系统(Micro Electro Mechani cal System, MEMS ) 和纳机电系统(Nano Electro Mechanical System, NEMS )是微米/纳米技术的重要组成部分，逐渐形成一个新的技术领域。
MEMS已经在产业化道路上发展，NEMS还处于基础研究阶段[2]。
从微小化和集成化的角度，MEMS (或称微系统)指可批量制作的、集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通讯和电源等于一体的微型器件或系统。
而NEMS(或称纳系统) 是90 年代末提出来的一个新概念，是继MEMS 后在系统特征尺寸和效应上具有纳米技术特点的一类超小型机电一体的系统，一般指特征尺寸在亚纳米到数百纳米，以纳米级结构所产生的新效应(量子效应、接口效应和纳米尺度效应) 为工作特征的器件和系统。
图1给出了MEMS 和NEMS 的特征尺度、机电系统的尺度与相应的理论问题[2]。
图1 MEMS 和NEMS 的特征尺度、机电系统的尺度与相应的理论问题1、微纳系统的意义、应用前景由于微/纳机电系统是一门新兴的交叉和边缘学科，学科还处于技术发展阶段，在国内外尚未形成绝对的学科和技术优势；微/纳米技术还是一项支撑技术，它对应用背景有较强的依赖性，目前它的主要应用领域在惯导器件、军事侦察、通信和生物医学领域，以及微型飞机和纳米卫星等产品上。
（1）重要的理论意义和深远的社会影响微/纳米系统技术是与其它广泛学科具有互动作用的重要的综合技术，涉及学科领域广泛。
微/纳米系统技术是认识和改造微观世界的高新技术，微/纳米系统是结构集成化、功能智能化的产物。
微/纳米系统表现出的智能化程度高、实现的功能趋于多样化。
例如，微机电系统不仅涉及到微电子学、微机械学、微光学、微动力学、微流体学、微热力学、材料学、物理学、化学和生物学等广泛学科领域，而且会涉及从材料、设计、制造、控制、能源直到测试、集成、封装等一系列的技术环节。
微/纳米系统技术的发展以之为基础，反过来也将带动相关学科和技术的发展。
世界上著名的大学，如美国麻省工学院、加州大学伯克利分校、卡麦基隆大学，以及圣地亚国家实验室等无不把发展微/纳米技术作为重要的研究方面。
我国一些著名大学尽管研究方向侧重不一，但也无一例外地重点发展微/纳米技术，实现学科群跨越式发展。
（2）巨大的经济效益微机电系统在美、欧、日等发达国家已经形成了一个新兴产业，仅美国微机电系统2005年的商业产值预计可达650亿美元。
以控制汽车安全气囊展开的微加速度计为例，估计未来几年内，由分立组件构成的传统加速度计将全部被微加速度计所代替。
传统加速度计的单件成本超过50美元，而基于MEMS技术的同类微加速度计的单件成本仅为5到10美元。
相比之下，微加速度计更小、更轻、更可靠，功能更趋于完善。
（3）国防建设的要求[1]现代军事装备正朝着微型化、集成化、高精度方向发展，微机电系统充分适应了这一趋势，特别是在活动空间狭小，操作精度要求高，功能高度集成的航空航天等领域有广阔的应用潜力。
各种微型加速度计、微型陀螺、微型惯性测量组合(MIMU)等惯性器件在航行器、机动车等姿态测控、制导等方面有良好的适用性，微型飞机( UA V)在未来战争中日益显示出特殊地位，成为最具发展潜力的现代作战武器之一；利用微机械数组进行机翼流体状态检测，并通过微致动来实现宏观飞行控制有望改变传统飞机的模式，并改善其机动性能；微型喷射技术可以有效地实现导弹、卫星等航空航天飞行器的飞行姿态控制和调整。
在领海内布撒微型传感器形成动态监测网络系统，可以监测敌船活动。
在核研究领域，核材料的用量和配比必须精确把握，微量泵、微型传感器等可发挥重要作用，还可用MEMS技术制作引信和开关等。
纳米技术的发展也将带动军事技术的变革。
世界各主要军事大国相继制定了名目繁多的军用纳米技术开发计划。
美国开发纳米技术的经费中有一半左右来自国防部系统。
与传统武器相比，纳米武器具有许多不同的特点与超常性能武器装备系统超微型化、高度智能化；以神经系统为主要打击目标。
成本低、体积小，可大量使用。
我国中长期发展规划中将重点发展探月等国家及国防重大工程，这些都需要微/纳米系统这一国家战略高新技术作为重要的支撑。
（4）应用前景自80年代末美国首先出现直径为100µm的静电微电机以来，微机电系统研究迅猛发展，各种微驱动器、微传感器、微控制器以及微机器人相继问世，且各种机构趋于高度集成，形成相对完备的微机电系统，整个系统的尺寸缩小到几毫米甚至几百微米。
微机电系统在国防、工业、航空航天、生物医学、精密仪表、通信、汽车、环保、生物工程和自动化等领域具有广阔应用前景。
具体应用类型有:1) 生物医学领域: 在此领域内已开发出对细胞进行操作的许多微机械, 如微对象的操作台、微夹钳等。
还可利用植入式机器人对人体内脏和血管进行送药、诊断和手术等操作。
2) 流体控制领域: 利用微型阀、微型泵进行流量元素分析、微流量测量和控制。
3) 信息仪器领域: 利用扫描隧道显微镜STM可将1M b it 的信息储存在一平方微米的芯片上, 另外, 微磁头、微打印头可以完成信息的输入、输出及传递工作。
4) 航空航天领域: 利用微型传感器和微型仪器，监测石油输送情况。
微型卫星和小卫星在此领域也完成了许多情报搜集工作。
5) 微机器人: 微机器人是微系统最典型的应用。
在许多特殊场合, 在人难以接近或不能接近的空间中，微机器人完成人的工作, 如狭小空间中的机器人、电缆维修机器人等。
MEMS可能会引发微型化的第二次技术革命，并将给工业与消费产品带来革命性的变化，改变人们生活的视野。
此外，主要应用于药物传递和快速诊断的聚合物MEMS，其市场增长也十分迅速[3]。
(微机电系统的现状与展望)纳米技术自20世纪90年代以来取得了飞速发展。
目前，科学研究的前沿已经深人到单原子的探测和操纵中，制作具有特殊功能的人造分子和纳米器件已成为可能。
近几年来，随着人们生活水平和对健康要求的不断提高，纳米科技发展的一个显著变化就是倾向于在生物及医学方面的应用，比如生物分子超灵敏检测、癌症早期诊断和治疗、药物的运输和缓式释放等。
美国朗讯科技公司和英国牛津大学的科学家已经制造出一种可以开合的纳米镊，用它钳起分子或原子并组合起来以制造纳米机械。
2、微纳机电系统国内外研究现状和发展趋势国际上微机电系统技术发展崛起于20世纪80年代末期，我国自20世纪90年代初便组织有关高校和研究所开始跟踪研究。
美国国会已把微机电系统的研究作为21世纪重点发展的学科之一，美国国家基金会也拨巨资开始了微机电系统的研究，日本通产省自20世纪90年代开始正式启动了微机械研究计划。
欧共体国家也在尤里卡计划中将微机电系统作为一个重要的研究内容，并在法、德两国组织实施。
在我国，微机电系统的研究已经得到国家科技部、国家自然科学基金委员会、总装备部及国防科工委等国家部委及地方部门的重视。
与其它学科的发展相比，我国微机电系统研究的起步时间与工业发达国家相距不远，但由于我国微电子领域以及基础学科的基础较弱，随着微机电系统逐步走向产业化，我国与国际先进水平的差距在迅速拉大。
近来，随着微机电系统展现的诱人前景，以及作为一项国家战略高新技术的明确定位，各有关部门在制订中长期发展规划时均将其作为重点发展的领域。
同时，由于微/纳米科学技术是一门新兴的边缘和交叉学科，学科还处于技术发展阶段，在国内外尚未形成绝对的学科和技术优势，微/纳米技术还是一项支撑技术，它对应用背景有较强的依赖性，目前它的主要应用在惯导器件、军事侦察、通信和生物医学等领域，以及微型飞机和纳米卫星等产品上。
2.1 微机电系统相关基础理论研究作为微/纳米技术研究的重要内容，微机电系统(MEMS)以本身形状尺寸微小或操作尺度极小为特征，是当前微/纳米科技中最具产业化前景的高新技术。
当物体的尺寸缩小到微观领域时, 其力和运动原理、微观摩擦机理及许多物理效应都在发生明显变化, 如宏观领域中的结构内应力与应变之间的线性关系(虎克定律) 已不存在。
摩擦表面的摩擦力主要是由于分子相互作用而引起的, 不再是由载荷引起。
这部分的研究内容包括微力学、微机构学、微摩擦学、微光学、微电子学等[4]。
微机电系统建模也是MEMS 理论研究的重要组成部分，此时所需考虑的因素较多也较复杂。
MEMS制作工艺的复杂性和昂贵使得设计者不能不更多地借助于仿真，而不是频繁地试验来优化设计。
当前，一般通过IC设计过程中的MASK辅助设计软件LEDIT来完成掩膜版的制作，通过ANSYS完成对微结构力学、电学等单域或多域耦合分析。
现已有多种MEMSCAD商用软件。
MEMSCAD在与微尺寸效应及微工艺的结合方面较ANSYS更有优势，MEMSCAD另一个优点在于其对微流体分析功能方面明显高于其它仿真软件。
MEMS设计过程同时也应该包括MEMS工艺设计过程。
这一方面要求MEMS设计者和工艺工程师密切配合，从结构设计和工艺的局部调整两个方面完成工艺设计；另一方面,也要求MEMS设计尽量选用已经存在的标准工艺。
NEMS的特征尺度在亚纳米到数百纳米，设计、仿真在其研究中所起的作用尤为重要。
在一些情况下，经典的理论和概念仍然可能提供设计和分析的适当基础。
但在一般情况下，需要把量子力学和统计理论的概念引入纳米尺度的分析。
例如，对于隧道效应等纳效应的计算和仿真需用到薛定谔方程；对碳纳米管齿轮制造过程的仿真需用到分子动力学(如图2) [2]。
图2基于碳纳米管的齿轮、齿轮-齿条随着科学技术的发展，微机电系统在向着多功能、高精度、小型化的方向发展。
对于复杂的系统，新兴的数值方法——积分方程与快速算法能更有效处理大规模、多物理的数值仿真。
2.2 技术基础研究微系统涉及的技术基础研究领域有微系统材料、微机械设计、微细加工、微系统能源、微组装、微封装、微测试和控制及集成等。
1) 微系统材料。
微系统材料主要包括: 结构材料, 最广泛应用的是硅晶体；功能材料, 如压电材料、超磁致材料、光敏材料等；智能材料, 如形状记忆合等。
结构材料和功能材料。
结构材料如金属、硅、半导体材料已使用, 但由于薄膜结构材料生产时产生的内应力、变形、静电力的变化, 成膜条件和热处理对材料机械性能, 诸如弹性极限、抗拉强度、韧性、杨氏模量、泊松比的影响等, 特别是在微观世界里, 正压力已失去了对摩擦力的支配作用, 与组件的特征长度的平方成正比的静电力和表面凝聚力所组成的表面力上升为主要作用力, 微机械中相对运动表面的摩擦磨损课题成为迫切需要解决的问题[5]。