1 纳米技术绪论(精选)

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纳米技术论文

纳米技术论文

纳米技术简介纳米技术(Nanotechnology)是指在纳米尺度下进行材料和设备加工、组装与制造的一种新型技术。

纳米尺度是指物质尺寸在1到100纳米之间,也就是说它的尺寸只有原来物质尺寸的1/100000,对应到人类的尺度,就像是将一个头发的直径缩减到现在的1/100000,可以说十分微小。

纳米技术可以调控和控制物质的结构和性质,开辟了材料科学、生物学、物理学、化学和工程学等多个领域的新途径和新空间。

纳米技术的历史纳米技术的概念最早可以追溯到1959年美国物理学家Richard Feynman在一次著名的演讲中提出的“有趣的可能性”。

然而,直到1981年,IBM科学家Gerd Binning和Heinrich Rohrer成功地发明了扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscope),才真正实现了对纳米颗粒的观测和实验,并使纳米技术的研究成为可能。

从那时起,纳米技术在各个领域得到了迅速发展。

纳米技术在材料科学中的应用纳米材料的制备纳米材料的制备是纳米技术的重要研究方向之一。

传统的材料制备方法往往难以得到均匀的纳米颗粒,而纳米技术通过控制反应条件、添加表面活性剂等手段,可以制备出尺寸均一、性能稳定的纳米材料。

常见的纳米材料制备方法包括溶胶-凝胶法、气相法、水热法等。

纳米材料的性能调控纳米材料具有很高的比表面积和尺寸效应,因此具有许多其他材料所不具备的特殊性质。

纳米技术可以通过调控纳米材料的尺寸、形状和表面结构等因素,来改变纳米材料的各种性能。

例如,通过调控纳米颗粒的尺寸可以改变其吸光性能,从而实现光催化分解有害物质的应用。

纳米传感器纳米技术在传感器领域有着广泛的应用。

纳米传感器可以利用纳米材料的特殊性质,对微小的物质浓度变化进行检测。

例如,纳米传感器可以通过改变材料的电阻、荧光等性质,来实现对特定物质的高灵敏度检测。

纳米传感器在环境检测、生物医学和食品安全等领域有着重要的应用前景。

纳米技术课件

纳米技术课件

根据纳米结构体系构筑过程中的驱动力是 靠外因还是靠内因来划分,大致可分为两类, 一是人工纳米结构组装体系,二是纳米结构 自组装体系。所谓人工纳米结构组装体系 , 是 按人类的意志 , 利用物理和化学的方法人工地 将纳米尺度的物质单元组装在一起或利用物 理和化学的办法生长各种各样的超晶格和量 子线,人工纳米结构包括纳米有序阵列体系 和介孔复合体系等。人的设计和参与制造起 到决定性的作用 , 就好像人们造飞机,盖房子
1984年,德国Gleiter等人采用惰性气体 蒸发冷凝法制备了纳米Fe,Cu,Pd等金属粉 末。随后发现纳米TiO2陶瓷在室温下呈良好 的韧性。在180经受弯曲并不产生裂纹。这一 突破使为陶瓷增韧奋斗了一个世纪的材料科 学家们看到了希望。英国著名材料科学家卡 恩在nature 杂志上撰文说纳米陶瓷是解决陶 瓷脆性的战略途径。
三、纳米结构 所谓纳米结构就是将纳米结构单元按照 一定的规律规则地排列成二维和三维的结构 。由于该结构奇特的物理现象及与下一代量 子结构器件的联系,成为人们十分感兴趣的 研究热点。纳米结构单元是至小一维处于纳 米尺度的结构单元,包括纳米晶,纳米颗粒 ,纳米管,纳米棒或纳米单层膜等。
纳米结构组装体系是以纳米颗粒或纳米 丝,纳米管为基本单元在一维,二维和三维 空间组装排列成具有纳米结构的体系,其中 包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌 镶体系。纳米组装体系不仅在包含纳米结构 基本单元还要包括支撑它们的具有纳米尺度 的空间的基体。
美国NNI(国家纳米创新中心)称其会引导 下一次工业革命。(National nanotechnology initiative leading towards the next industrial revolution)。这个短语印在比头发丝还细下 的一个平面上,字母大小是0.3 um。头发丝 的直径一般在20-50um。不借助任何仪器, 人类的眼睛可看到的最小的东西其断面尺寸 为10 um。2002年,商用微芯片上刻蚀的最 小器件的尺寸为0.13um。形象的比喻是1纳 米和一个人的尺寸差别与1个人和月球轨道的 差别相同,再就是一纳米的物体放到乒乓球 上,就像一个乒乓球放在地球上一般。

纳米技术

纳米技术

纳米技术姓名:邢英杰学号:3115000961概要:纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术,也称毫微技术,研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。

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,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等。

[1]关键词:纳米材料,纳米生物技术,纳米机器人正文:一.引言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。

其的灵感,来自于已故物理学家理查德·费曼1959年所作的一次题为《在底部还有很大空间》的演讲。

他提出,从另外一个角度出发,从单个的分子甚至原子开始进行组装,以达到我们的要求。

当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面。

用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。

利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料,制作出生物材料和仿生材料。

二.介绍1.纳米材料纳米级结构材料简称为纳米材料(nano material),纳米材料广义上是三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或者由该尺度范围的物质为基本结构单元所构成的超精细颗粒材料的总称。

一般认为纳米材料应该包括两个基本条件:一是材料的特征尺寸在1-100纳米之间,二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。

根据2011年10月18日欧盟委员会通过的纳米材料的定义,纳米材料是一种由基本颗粒组成的粉状或团块状天然或人工材料,这一基本颗粒的一个或多个三维尺寸在1纳米至100纳米之间,并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上。

纳米科技导论

纳米科技导论

纳米科技导论纳米技术的发展与应用【摘要】2l世纪人类进入了一个科技发展的新纪元,高新技术的发展引起的技术革命浪潮将对人类经济社会的发展产生巨大的影响。

重视研究高新技术特别是纳米技术的发展对经济社会变革的影响,对于中国在新世纪制定正确的科技发展政策,促进科技和经济社会的全面进步有着非常重要的意义。

【关键词】纳米技术,科学,产业革命,发展应用,成果一、什么是纳米技术纳米技术是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在迅速崛起的用原子和分子创制新物质的技术,是研究尺寸范围在1一100nm之间的物质的组成。

这个极其微小的空间,正好是原子和分子的尺寸范围,也是它们相互作用的空间。

在这样的一个尺度空间,由于量子效应、物质的局域性及巨大的表面和界面效应,使物质的很多性能发生质变。

这些变化渗透到各个工业领域后,将引导一轮新的工业革命。

纳米技术所追求的最终目标,正像Feynman当年预言的那样,就是要使人类能够按照自己的意愿任意地操纵单个原子和分子,并在对自然界物质的本质进行深入探讨和研究的基础之上,按照人们的期望,在原子和分子的水平上设计和制造全新的物质。

纳米技术是一门以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,是现代科学(量子力学、分子生物学等)和现代技术(微电子学技术、计算机技术、高分辨显微技术、核分析技术等)结合的产物。

纳米技术在不断渗透到现代科学技术的各个领域的同时,形成了许许多多的与纳米技术相关的新兴学科,如纳米医学、纳米机械学、纳米化学、纳米电子学、纳米材料学、纳米生物学等纳米技术的内涵非常广泛,它包括纳米材料的制造技术,纳米材料向各个领域应用的技术(含高科技领域),在纳米空间构筑一个器件实现对原子、分子的翻切、操作以及在纳米微区内对物质传输和能量传输新规律的认识等等。

但是,我们不要把纳米技术仅仅看作是纳米材料,也不能把纳米材料仅仅理解为是纳米粉体。

纳米粉体仅仅是纳米材料的一个内涵,实际上纳米丝、纳米管、纳米线、纳米电缆、纳米薄膜、三维纳米块体、复合材料等等都是纳米材料,范围相当广。

纳米技术讲义

纳米技术讲义

1.5 References and How to learn



1. 白春礼 《scanning Tunneling Microscope and its application》 2. Proceeding of STM conferences JVST,Ultramicroscope,Applied physics Proceeding of Nano-technology conferences 3. 现刊 Nature ,Science,PRL,APL 4. Internet
纳米技术基础


Chapter 1: Introduction
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Definition History of Nano-ST Research fields of Nano-ST Significance References and How to learn


1.1 Definition
纳米技术:是指在0.1-100nm的尺度 范围内研究和应用物质的 行为、特性以及相互作用 的交叉学科及高新技术。
1.2 History of Nano-ST


1. 50年代 R.Feynman预言 2. 1981年 G.Binning,H.Rohrer IBM 瑞士苏黎世实验室 STM 3. 1990年 Eigler IBM公司 单原子操纵
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中国科学院纳米科技网 / 亚洲纳米科技网 / NanoTechnology Magazine / 此网页上有国外大 学纳米实验室的链接 National Nanotechnology Initiative

纳米技术资料

纳米技术资料

纳米技术资料近年来,纳米技术作为一项前沿科技,引起了广泛的关注和研究。

纳米技术是一种控制和操纵物质在纳米尺度下的技术,其应用领域涵盖了许多领域,包括材料科学、医学、电子学等。

本文将介绍纳米技术的基本原理、应用领域以及其对社会和经济的影响。

一、纳米技术的基本原理纳米技术是通过控制和操纵物质在纳米尺度下的特性来实现对物质的改变和利用。

纳米尺度是指物质的尺寸在1到100纳米之间。

在这个尺度下,物质的性质会发生显著的变化,例如材料的强度、导电性和磁性等。

纳米技术主要包括纳米材料的合成、纳米器件的制备以及纳米结构的调控等方面。

纳米材料的合成是纳米技术的基础。

目前,常用的纳米材料合成方法包括溶剂热法、溶胶-凝胶法、气相沉积法等。

这些方法可以控制纳米材料的尺寸、形状和结构,从而调控其性能。

例如,通过改变合成条件,可以合成出具有特定光学、电学和磁学性质的纳米材料。

纳米器件的制备是纳米技术的核心。

纳米器件是利用纳米材料的特性设计和制造的设备或系统。

常见的纳米器件包括纳米传感器、纳米电池和纳米存储器等。

这些器件具有体积小、能耗低和响应速度快等特点,可以应用于医学诊断、能源存储和信息处理等领域。

纳米结构的调控是纳米技术的关键。

通过调控纳米材料的结构,可以改变其物理和化学性质。

例如,通过调控纳米材料的晶体结构和表面形貌,可以增加其表面积,从而提高其催化活性和吸附能力。

二、纳米技术的应用领域纳米技术在各个领域都有广泛的应用。

以下将介绍纳米技术在材料科学、医学和电子学等领域的应用。

1. 材料科学纳米技术在材料科学领域的应用非常广泛。

通过纳米技术,可以合成出具有特殊性能的纳米材料,例如具有高强度、高导电性和高磁性的材料。

这些纳米材料可以应用于航空航天、汽车制造和电子设备等领域,提高产品的性能和品质。

2. 医学纳米技术在医学领域的应用有很大的潜力。

例如,纳米颗粒可以作为药物载体,将药物精确地输送到病灶部位,提高治疗效果。

此外,纳米传感器可以用于检测和监测生物分子,实现早期诊断和治疗。

第1章 绪论 讲稿 2010.12

第1章 绪论 讲稿 2010.12

第一章《绪论》讲稿同学们好!本学期由我给大家上《纳米科学与技术》课。

对“纳米”这个词大家应当不会陌生。

随着纳米技术在全球的风靡,各种各样的纳米产品在市场上逐渐增多,大到冰箱、洗衣机,小到杯子、鞋垫,简直是五花八门。

其实这些商品原来有什么用大家都知道,贴上“纳米”标签后,反而有点让人困惑了。

我们不禁要问:在商家炒作的外衣之下,究竟什么是纳米技术?什么是纳米材料?它们的发展现状是什么?发展前景又是什么?它们与人们的生活有什么关系?接下来,我们就要来学习这些知识。

首先讲一下《绪论》,分为以下几部分内容……在讲纳米技术与纳米材料之前,先说一下纳米的定义……所以纳米是一个很小的单位,我们再看几个例子……以上几个微雕的例子说明,人类用手工能加工的物体的下限是在微米级纳米级物质比人用肉眼能看到的最小的物体还要小很多,对其进行操作与加工,需要精密仪器现在,我们对纳米的有了一定的认识。

其实,在自然界中的物质有大有小,包罗万象。

根据空间尺度,通常把自然界划分为三个层次……那么什么是纳米技术呢?纳米技术的发展史是一个由幻想到现实的过程,其中不乏里程碑式的事件。

我们来简要回顾一下在这一过程中具有划时代意义的大事。

NNI(国家纳米技术推进计划)推出之后,其他各国也不甘落后,纷纷推出了各自的发展计划。

此后,纳米技术步入了高速发展的时期,各种新的研究成果层出不穷,可谓是日新月异。

要研究纳米技术,首先要有纳米材料纳米材料最常用的分类方法是按维数来分类我们来看几个纳米材料的例子,首先是零维纳米材料在很多实际应用中,纳米材料不是直接使用的,而是先组装成纳米结构或纳米固体材料我们来看几个例子……(纳米材料的基本效应)通过刚才的学习,我们知道……接下来我们来具体了解一下这些基本效应我们来具体看一下小尺寸效应对物质性能的影响。

先看看对热力学性能的影响久保理论就是量子尺寸效应在金属超微粒子体系的成功应用库仑堵塞效应和量子隧穿效应经常是联合在一起发生作用的。

绪论范例——精选推荐

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第1章绪论1.1 概述近年来,随着纳米技术的迅猛发展,在光学工程、微电子制造、航空航天技术、超精密机械制造、微机器人操作、地震测量、生物、医学及遗传工程等技术领域的研究都迫切需要亚微米级、微/纳米级的超精密驱动。

传统的驱动器技术功率\质量比低,必须远离驱动点安装,而且驱动器高速运转后需要减速装置变速,致使传动系统复杂、结构累赘。

显然,传统技术已不能满足工业领域发展的需求。

近年来国际上开始了压电精密驱动技术的研究。

压电材料在驱动时具有纳米级的稳定输出位移精度。

并且压电驱动线性好、控制方便、分辨率高、频率响应好、不发热、无磁干扰、无噪声等[1]。

同时,压电驱动器能实现体积小、质量轻、大功率密度的特点。

因此压电型精密微驱动技术已成为国内外的重点研究方向。

因此采用全新的驱动器——超声波电机来驱动位移机构。

超声波电机原理和结构完全不同于传统电磁式电机,没有绕阻和磁场部件,不是通过电磁相互作用来传递能量,而是直接由压电陶瓷材料实现机电能量转换的新型电机,其结构简单,具有单位体积出力大、响应性能优良等特点。

磁式电机已经存在100多年了。

在这种电机在工业上占据支配地位的同时,它的改革需要新的材料和设计的出现。

一个毫米级转子的电磁电动机用在手表上,可能需要一个直经为1cm的永磁铁。

这种压电超声电动机尺寸独立,因此在微小电动机的应用上得到了更多关注[2]。

1.2 超声波电机20世纪40年代,人们就知道了超声波电机的工作原理,但直到80年代,随着具有高转换效率的压电陶瓷材料的出现,以及电力电子技术的发展,才逐步研制出各种类型的超声波电机。

1961年,Bulova钟表公司首次尝试利用弹性振动获得动力,利用电磁力激振音叉,利用其往复运动拨动钟表齿轮。

这种钟表走时准确,每月只有一分钟的误差,打破了当时的纪录,引起了轰动。

1964年,苏联基辅理工学院(Kiev Politechnical Institute)的vrinenko设计了第一个压电旋转电机。

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