专题三纳米技术 ppt课件

纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构。 纳米研究的范围是1到100纳米，0.1纳米是单个氢原子的 尺寸，因此所谓0.1纳米层面的“纳米技术”是不存在的。
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精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
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原子排成的 “原子”字样
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2. 纳米技术的诞生与发展
➢1974年，科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密 机械加工。 ➢ 1982年，科学家宾尼西、罗雷尔发明研究纳米的重要工 具—扫描隧道显微镜，使人类首次在大气和常温下看见原子， 为我们揭示一个可见的原子、分子世界，对纳米科技发展产 生了积极促进作用。 ➢ 1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的 摩举办，标志着纳米科学技术的正式诞生。
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2. 纳米技术的诞生与发展
➢1993年，继1989年美国斯坦福大学搬走原子团“写”下斯 坦福大学英文名字； ➢ 1990年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出 “IBM”之后，中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原 子成功写出“中国”二字，标志着我国开始在国际纳米科技 领域占有一席之地。
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2. 纳米技术的诞生与发展
➢2000年4月，美国能源部桑地亚国家实验室运用激光微细加 工技术研制出智能手术刀，该手术刀可以每秒扫描10万个癌 细胞，并将细胞所包含的蛋白质信息输入计算机进行分析判 断。 ➢2001年纽约斯隆-凯特林癌症研究中心的戴维. 沙因贝格尔 博士报道了把放射性同位素锕-225的一些原子装入一个形状 像圆环的微型药丸中，制造了一种消灭癌细胞的靶向药物。 ➢这些研究表明纳米技术应用于医学的进展是十分迅速的。
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3. 纳米科学
➢研究纳米尺度范围内的物质所具有的特异现象和特异功能
的科学。
➢1990年在美国巴尔的摩召开了第一届国际纳米科学技术会
议，并正式创办了《纳米技术》杂志，标志着纳米科学的诞
生。
➢就其学科方向而言，它既不是化学，也不是物理学和生物
学，而是一门多学科交叉渗透和综合的高新技术学科；
专题三 纳米技术
1 纳米的概念 2 纳米技术的诞生与发展 3 纳米科学 4 纳米材料及其特性
5 纳米技术的应用
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1.纳米的概念
纳米的概念
纳米”是英文nanometer的译名（希腊语“矮小”）， 是一种度量单位，1纳米为百万分之一毫米，即1毫微米， 也就是十亿分之一米，约相当于45个原子串起来那么长， 是氢原子直径的10倍，万分之一头发粗细。
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2. 纳米技术的诞生与发展
➢到1999年，纳米技术逐步走向市场，全年纳米产品的营业 额达到500亿美元。 近年来，一些国家纷纷制定相关战略或 者计划，投入巨资抢占纳米技术战略高地。 ➢日本设立纳米材料研究中心，把纳米技术列入新5年科技 基本计划的研发重点； ➢德国专门建立纳米技术研究网； ➢美国将纳米计划视为下一次工业革命的核心，美国政府部 门将纳米科技基础研究方面的投资从1997年的1.16亿美元增 加到2001年的4.97亿美元。
➢就其应用而言，它包括纳米生物学、纳米电子学、纳米化
学、纳米材料学和纳米机械学等新兴学科；
➢就其研究领域而言，是人类过去很少涉及的非宏观、非微
观的中间领域，即从宏观世界到微观世界的过渡区—纳米世
界。
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3. 纳米科学
➢宇观(Cosmoscopic) ➢遥观(Remote sensoscopic) ➢宏观(Macroscopic) ➢显微观(Optico-microscopic) ➢介观(Mesoscopic) 或纳米观(Nanoscopic): 1— 100nm ➢微观(Microscopic) ➢皮米观(Picosopic) ➢飞米观(Fentoscopic) ➢亚飞米观(Subfentoscopic)
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2. 纳米技术的诞生与发展
➢1997年，美国科学家首次成功地用单电子移动单电子，利 用这种技术可望在20年后研制成功速度和存贮容量比现在提 高成千上万倍的量子计算机。 ➢ 1999年，巴西和美国科学家在进行纳米碳管实验时发明了 世界上最小的 “秤”，它能够称量十亿分之一克的物体，即 相当于—个病毒的重量； ➢此后不久，德国科学家研制出能称量单个原子重量的秤， 打破了美国和巴西科学家联合创造的纪录。
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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2. 纳米技术的诞生与发展
➢1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言， 人类可以用小的机器制作更小的机器，最后将变成根据人类 意愿，逐个地排列原子，制造“产品”，这是关于纳米技术 最早的梦想。 七十年代，科学家开始从不同角度提出有关纳 米科技的构想。
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4. 纳米材料及其特性
纳米材料（nano material） 纳米技术涉及的范围很广，纳米材料只是其中的一部分，但
它却是纳米技术发展的基础。纳米材料又称为超微颗粒材料， 由纳米粒子组成。纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在 1～100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区 域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型 的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型人介观系统，它 具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏 观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的 特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的 性质和大块固体时相比将会有显著的不同。
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2. 纳米技术的诞生与发展
CSTM——9000型扫描隧道显微镜
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2. 纳米技术的诞生与发展
➢1991年，碳纳米管被人类发现，它的质量是相同体积钢的 六分之一，强度却是钢的10倍，成为纳米技术研究的热点。 诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为，纳米碳管将是未来最佳 纤维的首选材料，也将被广泛用于超微导线、超微开关以及 纳米级电子线路等。