计算机领域中的纳米技术
纳米技术的资料
纳米技术的资料1. 介绍纳米技术是一种研究、制造和应用一种尺度在 1 到 100 纳米之间的原子、分子或物质的技术。
纳米技术可以控制、操纵和设计物质的特性和结构，使其具有新的功能和应用。
纳米技术在许多领域都有广泛的应用，包括电子、医学、材料科学、能源和环境等。
2. 纳米技术的发展历程纳米技术的概念首次提出可以追溯到 1959 年，当时物理学家理查德·费曼在一次著名的演讲中提出了“有足够的空间在上面写字”的想法。
然而，纳米技术的发展真正加速是在 1981 年，当时IBM科学家发明了扫描隧道显微镜(STM)，这一仪器使得人们能够观察和操纵单个原子和分子。
随后的几十年里，人们不断探索纳米尺度下的物质行为，并开发出了许多纳米材料与纳米器件。
3. 纳米技术的应用领域3.1 电子领域纳米技术在电子领域具有广泛的应用。
例如，纳米技术可以用于制造更小、更快的计算机芯片和存储设备，使得计算机的处理速度和存储容量大大提升。
此外，纳米技术还可以用于制造更高效的太阳能电池和光电子器件，提高能源转换效率。
纳米材料也可以用于制造柔性显示屏和高性能传感器等。
3.2 医学领域纳米技术在医学领域有很多潜在应用。
例如，纳米颗粒可以用作药物载体，将药物精确地送达到靶位点，提高药物的疗效并减少副作用。
纳米技术还可以用于制造生物传感器，检测和监测人体的生理参数，并实现个性化医疗。
此外，纳米技术还可以用于修复组织和器官，开发新的疗法和治疗方法。
3.3 材料科学领域纳米技术在材料科学领域有很多重要的应用。
纳米材料具有独特的物理和化学性质，例如金属纳米颗粒具有特殊的光学和电子性质，碳纳米管具有优异的力学性能。
利用这些特性，人们可以制造出具有特定性能和功能的材料，例如高强度的轻质材料和高导热性的材料。
纳米技术还可以用于制造纳米涂层和纳米纤维等。
3.4 能源和环境领域纳米技术在能源和环境领域也有重要的应用。
例如，纳米技术可以用于制造更高效的太阳能电池和燃料电池，提高能源转换效率。
纳米技术在电子器件中的应用
纳米技术在电子器件中的应用随着科技的不断发展，人们对电子器件的需求也越来越高。
而纳米技术在电子器件的应用也越来越普遍。
本文将会从纳米技术的介绍、电子器件的应用以及未来展望几个方面进行详细探讨。
一、纳米技术的介绍纳米技术是将材料的结构、性质调整到纳米尺度以下，通过纳米材料的制备和加工，获得一系列新的物理、化学特性的技术。
简单来说，纳米科技就是把事物的构成粒子缩小到纳米级别，以获得独特的性能和功能。
纳米技术具有以下特点：1. 独特性能：在纳米级别内，物质的物理和化学性质会发生显著变化，具有独特的性能。
2. 模块化制造：纳米组件可以通过模块化制造合并成更复杂的结构，使整个系统具有更多的功能。
3. 可控性：纳米制造过程中可以精确地控制结构和性质，以实现所需的功能。
4. 经济效益：纳米技术的制造成本在逐渐降低，未来有望带来更低成本和更高效益。
5. 应用广泛：纳米技术涉及到各种学科，具有广泛的应用前景。
二、1. 纳米透明电极透明电极广泛应用于平板电视、手机和电脑等电子产品的显示屏幕上。
纳米材料制备的透明电极具有高透过率、高导电率和较长寿命等优点，因此更受人们的喜爱。
2. 纳米晶体管晶体管是现代电子学中最重要的器件之一，是微电子学的基础。
而纳米晶体管的制备和应用可以大大提高器件性能，进一步推动微电子学的发展。
3. 纳米存储器件纳米存储器件可以大大提高存储容量和读写速度，常用于高性能计算机、数字相机和便携式储存设备等电子器件内部。
4. 纳米光电器件纳米光电器件具有高能效、高稳定性和更大的光谱范围等特点，因此被广泛应用于光通信、太阳能电池和激光技术等领域。
5. 纳米感应器件纳米感应器件对环境变化的响应速度更快、更精确，在生命科学和医学领域具有广泛的应用前景。
三、未来展望未来，纳米技术将会进一步应用在电子器件和信息产业中。
随着纳米技术的不断发展，纳米元器件的制备和性能也会得到进一步提高，新的应用和领域也会不断涌现。
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。
纳米计算机技术应用前景
纳米计算机技术应用前景近年来，随着科技的发展，人类社会步入了一个数码时代，计算机技术得到了广泛应用。
计算机技术不断进步，而纳米计算机技术是其中的一项重要技术。
纳米计算机技术能够实现物质的结构和性质的精确控制和设计，被誉为第五代计算机。
那么，纳米计算机技术应用前景如何呢？一、医疗领域纳米计算机技术可以在医疗领域发挥巨大作用。
现在，深入皮肤的体温计或者心电图只能用在医院等特定地点，而纳米计算机技术可以实现高灵敏度、高解析度的小型传感器，这种技术可大大提高医疗设备的便携性。
同时，纳米计算机技术还能实现药物的精确定位和释放。
利用纳米机器人，可以将药物直接输送到人体的具体组织和细胞位置，从而实现更精确的药物治疗，避免过度治疗带来的副作用。
二、环保领域在环保领域，纳米计算机技术也有很大的应用前景。
一些纳米触媒能够有效地催化有害气体，将其转化为无害的气体。
采用纳米计算机技术，可以针对这些污染物进行监测、分析、还原和处理，从而达到治理环境污染的目的。
除此之外，纳米计算机技术还可以用于垃圾分类回收。
利用纳米传感器，可以实现对垃圾的快速分析，从而实现垃圾的自动分类，提高回收率，降低对环境的影响。
三、智能制造领域在智能制造领域，纳米计算机技术也得到广泛应用。
采用纳米计算机技术，可以实现高精度的零件加工和装配，从而提高产品质量和生产效率。
另外，利用纳米材料的特性，可以制造出高强度、高硬度的材料，这些材料可以应用到航空航天等高要求领域，提高产品的安全性和稳定性。
四、信息安全领域随着互联网技术的普及，信息安全领域变得越来越重要。
利用纳米计算机技术，可以实现高精度的计算，从而提高信息安全水平。
另外，采用纳米技术，可以制作出无法复制的难以仿造的芯片，从而提高设备的安全性和稳定性。
总之，纳米计算机技术的应用前景非常广泛。
纳米计算机技术所带来的新的应用场景将会加快智能化和数字化的发展，为人类社会带来更多的便利和进步。
纳米技术的应用和前景展望
纳米技术的应用和前景展望纳米技术，即纳米尺度下的材料与设备的制造、控制和应用技术，在过去几十年里得到了蓬勃发展，其在众多领域内呈现出巨大的应用和潜力。
今天，我们将探讨纳米技术的应用和前景展望。
一、医疗保健领域纳米技术在医疗保健领域中的应用，显然颇具前景。
其技术能够用于药物传递、生物成像、诊断和治疗等方面。
例如，“纳米粒子药物”方案，即通过制造纳米颗粒，将一些药物散发到体内，从而达到更好的治疗效果。
更为重要的是，“纳米机器人”技术，即通过纳米尺度下的机械机构，将治疗包括急性疼痛、心脏病和肿瘤等一系列疾病，转化为有效而准确的治疗。
二、计算机与电子技术领域在今天这个数字化社会中，计算机和电子设备的应用已经无处不在。
而基于纳米技术制造出来的高性能计算机芯片，则拥有更高的计算能力和更低的功耗，可以让更多的人们在使用时不必担心发热或能量浪费等问题。
除此之外，在生产出比传统硅制的芯片更小和更更强大的存储器和处理器等设备，也是纳米技术在电子领域中不断探索的方向。
三、能源领域纳米技术在能源领域中也具有广泛应用。
通过纳米尺度下的物质制造技术，可以制备出超高效的太阳能电池和储存系统、高性能的燃料电池等。
在寻找更为清洁的能源方面，纳米技术为我们提供了崭新的思路，未来可望在能源领域中得到更广泛的应用。
四、材料科学领域纳米技术还能用于材料制造领域。
通过控制纳米尺度下的材料组成和结构，并针对物料的材料和使用环境进行调整，可制造出可定制嵌入物、强化材料等性质优异的材料。
这些物料在各种应用中都有重要的作用，包括航空航天、汽车、电子设备、医疗等。
五、环境治理领域纳米技术还被广泛用于环境治理方面。
例如，通过制造出高效的“纳米氧化锌颗粒”，可清除太阳辐射造成的臭氧污染；利用纳米技术制造出的新型材料，可以在环境的有害物质中将各种有害物质快速分解和清除；纳米材料的吸附性质，可用于制造各种级别的过滤器等。
六、食品营养行业纳米技术还可应用于食品安全和营养保健领域。
纳米计算机专题教育课件
划时代旳技术
1989年9月28日，IBM阿尔马登研究 中心旳科学家、IBM院士Donald Mark Eigler成为历史上第一种控制 和移动单个原子旳人。当年11月11 日，Eigler和他旳团队用自制旳显微 镜操控35个氙原子，拼写出了“I、 B、 M”三个字母，由此开启了纳
1.电子式纳米计算机 利用电子旳运动来对信息进行处理,在纳米尺度内， 利用有限电子旳运动所体现出来旳量子效应，如隧道(隧穿) 效应，等性 质来处理信息. 2基于生物化学物质与基于DNA旳纳米计算机 基于自然界存在旳生物化 学物质，实现分子级器件。
四种可能旳实现纳米计算机 旳途径
纳米计算机
发展报告及有关
什么是纳米计算机？
纳米计算机指将纳米技术利用于计算机领域所研制出旳一种新型计算机。 “纳米”本是一种计量单位，采用纳米技术生产芯片成本十分低廉，因 为它既不需要建设超洁净生产车间，也不需要昂贵旳试验设备和庞大旳 生产队伍。只要在试验室里将设计好旳分子合在一起，就能够造出芯片。 大大降低了生产成本。
3.机械式纳米计算机 基于微型马达，它利用分子大小旳活动连杆和分子 大小旳绕轴承旋转旳齿轮进行计算。 4.量子波计算机 该类计算机利用纳米器件旳量子态(如一种原子旳自旋取 向)表达数据(比特)信息，利用和操纵该量子态相应旳相干波以实现迅速、 并行计算。
纳米电子器件
纳米电子器件指利用纳米级加工和制备技术，如光刻、外延、微细加工、 自组装生长及分 子合成技术等，设计制备旳具有纳米级(1～ 100nm)尺 寸和特定功能旳电子器件。几类常见旳 纳米电子器件涉及： 单电子晶体管——SET 是一种具有栅、源和漏旳3端器件。SET旳工作 原理是利用库仑阻塞效应及单电子隧穿现象来控制在最小隧道结中旳单 电子隧穿过程。
(完整word)纳米技术在计算机中的应用
纳米技术在计算机中的应用*＊＊＊＊（20**级**＊＊＊班学号：＊＊＊*＊＊）摘要：对纳米技术在计算机中的应用做了简要的论述，并对未来发展方向做了一定程度上的瞻望。
关键词:纳米技术，应用1引言在深入介绍纳米技术在计算机领域的应用之前我们先对纳米技术有一个概念上的理解，纳米技术是指用单个原子、分子制造物质的科学技术,研究结构尺寸在0。
1至100纳米范围内材料的性质和应用.从中我们不难发现，纳米技术是基于原子层面的，也就不难理解它会在越来越要求精细化的计算机领域有诸多的应用.下面我就向大家做一下简要介绍。
2在当前应用的介绍事实上，纳米技术在计算机领域的应用主要集中在以下几个方面：半导体芯片,磁存储与光存储,碳纳米管——硅晶体管的取代者，燃料电池。
2.1半导体芯片当我们说到这个话题的时候,我们基本上就是指微型计算机系统中最核心的部分-—微处理器.其制作过程被称为平面处理技术，它使制造出含有大规模硅晶体管的集成电路芯片在技术上成为可能.生产流程如下:提炼硅锭—〉切割晶圆->光刻—〉光刻胶的使命—>离子注入—>电镀晶圆—〉抛光处理—>晶圆切片—>封装—〉成品出炉而衡量制造工艺的基准就是“线宽”,它指的是IC生产工艺可达到的最小导线宽度,是IC工艺先进水平的主要指标.线宽越小，集成度就高，在同一面积上就集成更多电路单元-简单点说，线宽更小的先进工艺不仅有助于提高芯片的性能，还可以降低制造成本。
半导体制造真正突破纳米时代就在2004年，英特尔率先实现的90纳米工艺（0。
09微米).90纳米工艺的引入，可以让半导体芯片的晶体管规模超过2亿个，频率达到4GHz，这是一个新的里程碑.2.2磁存储在硬盘为代表的磁存储领域，纳米技术早已得到应用。
譬如IBM发明的AFC仙尘技术就成功克服了超级顺磁现象，让硬盘的存储密度突破每平方英寸100Gb的级别。
AFC技术:纳米尺寸的“仙尘”(克服了“超级顺磁”效应） AFC Media的关键就是通过特殊的制造技术,在硬盘盘片的磁层间添加了一层薄薄的金属钌元素层（Ruthenium钌:一种硬而脆呈浅灰色的多价稀有金属元素，是铂族金属中的一员，元素符号Ru)，这个钌金层大约只有三个原子厚（大约0.3纳米尺度），但它可以巧妙地让两个相邻的磁层互相排斥，工作时互不干扰。
计算机模拟在纳米科学中的应用
计算机模拟在纳米科学中的应用随着科技的发展，计算机模拟已经成为纳米科学领域不可或缺的工具之一。
在纳米材料的制备、物性的研究和纳米器件的设计与优化等领域，计算机模拟为实验提供了有力的支持，并为研究者们探索新的科学奥妙提供了无限的可能性。
一、纳米材料的模拟设计计算机模拟在纳米材料制备中有着重要的应用价值。
通过对材料的各种性质进行模拟计算，研究人员可以更好地了解纳米材料的结构与性质的联系，从而在实际应用中有更好的表现。
常用的模拟方法有分子动力学、密度泛函理论、纳米尺度连续介质力学等。
举个例子，通过模拟计算得到的镁铝混合氧化物的不同工艺制备出来的纳米粒子，其空间排列及阵列稳定性、组成比例可能不同。
理论模拟可为实验提供参考并为其优化提供新思路，从而在实验中有效控制材料组成结构。
此外，计算机模拟还能够在设计纳米材料的过程中优化空间排列和化学键，提高材料的热稳定性和耐久性，并可以对不同组成的体系进行对比分析，为纳米材料的制备提供了全新的思路。
二、纳米物性的研究纳米材料的物性研究往往需要进行精细的计算，计算机模拟正是在其中发挥了重要的作用。
通过计算单个原原子或分子之间的相互作用力，研究人员可以深入了解材料的物理性质，如热量传输、力学性能、磁性和光学性质等。
在纳米科学研究中，材料的电子和能带结构是一个至关重要的因素。
理论计算可以研究诸如能带结构、能带宽度、态密度等方面的信息。
通过计算材料能带结构、能隙、晶格常数、粒子形态等信息，能够检查实验数据的精确性，以及对材料性质的特异性进行分析和比较，深入了解材料的结构与性质的内在关系。
三、纳米器件的设计与优化计算机模拟可以大大地提高在纳米器件设计过程中的效率，并在设计中提高细节的把握，以达到更好的效果。
通过在虚拟环境下设计或优化纳米器件，如纳米晶体管或纳米电池，在实验中节省时间和资金。
比如，纳米电机和纳米马达是最近比较活跃的研究领域，其纳米尺度的设计和优化离不开计算机模拟。
纳米计算机
出现曙光的纳米(nmjs)计算机
纳米技术nmjs指明了望21世纪计算机发展的未来。
诺贝尔物理学奖获得者费曼对纳米技术（na mi ji shu，简写为nmjs）的解释是：“当我们能够一个接一个地按照要求安排原子时，将会发生什么呢？……当我们下到微观世界把原子胡乱拨弄一通时，我们将可以在不同的规律下，期望做出不同的事情……在原子水平上有新的力和新的可能性，材料的制造和生产问题将十分不同。
”
从这段话中我们可以感受到，nmjs不是一项单纯的技术，它是一种微观环境下对物质的理解与应用。
当我们有能力下到微观世界时，能发现微观世界物质遵循的规律与我们在生活中感受到的不同，有的甚至是矛盾的。
但正因为如此，许多在宏观世界里人们无法同时得到的东西，借助微观的方法可以得到了。
nmjs的任务正是带我们到微观世界去！
在计算机领域里，应用nmjs研制新型计算机已经呈现一丝鼓舞人心的曙光，惠普实验室的科研人员应用nmjs研制计算机内存，其体积不过百个原子的大小，相当于人头发丝直径的千分之一。
一旦研究成功，将为其他缩微计算机元件的研制和生产铺平道路，并在可穿戴式电脑的研究方面取得突破。
这种研究在于纳米计算机不仅不需要耗费任何能源，而且性能上比今天的电脑强大许多倍。
纳米技术的主要应用
纳米技术的主要应用在现代科技发展的道路上，纳米技术是一个备受关注的研究领域。
纳米技术最早是由美国计算机科学家K. Eric Drexler所提出的，其主要思想是将不同种类的原子或分子组装成纳米级别的结构体，以便实现一些先前不可能实现的新功能。
如今，纳米技术已经成为了实际应用的重要手段。
本文将探讨纳米技术的主要应用。
1、医疗领域纳米技术在医疗领域的应用已经越来越广泛，其最具代表性的应用是纳米药物。
纳米药物是指由纳米颗粒组成的新型药物，其粒子大小只有十几到几百纳米，可以被人体吸收和运输到疾病部位，达到精准治疗的效果。
纳米药物具有提高药效、减少药物副作用的作用，此外还可以通过纳米流体静电吸附、磁性定向、热敏调控等方式来实现药物的定点释放和精准控制。
2、信息技术随着通信领域的不断发展，大量信息的传输和存储越来越需要高效的解决方案。
在这个过程中，纳米技术在存储领域起到了重要的作用。
纳米存储器是一种由纳米材料制成的存储器件，相比传统磁盘和光盘等设备，纳米存储器具有更小的存储单元和更高的纪录密度。
此外，纳米技术还可以实现更快的数据传输速率和更高的存储密度，从而推动信息技术的快速发展。
3、环保领域随着环境污染的加剧，纳米技术也成为了保护环境的一种有力手段。
纳米材料的高比表面积、高反应活性和特殊的物理化学性质赋予了其在环保领域应用的独特优势。
例如，纳米催化剂可以催化有害的废气和废水，处理残留物和污染物；纳米吸附材料可以有效地去除水和空气中的有机和无机污染物。
4、能源领域纳米技术在能源领域的应用也非常广泛。
太阳能电池是其中的代表之一。
纳米材料的高比表面积和能级调控特性可以对电荷的转移和催化反应产生显著的作用。
因此，使用纳米材料制备的太阳能电池可以增强光的吸收效率，增加能量转换效率。
此外，纳米技术还可以提高储能设备的储能密度、减少能量损耗等，为能源领域的可持续发展提供了新方向。
5、材料领域材料学是纳米技术的产物，其应用涉及到诸多领域。
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西南大学《纳米科技导论》通选课课程论文题目计算机领域中的纳米技术学院材料科学与工程学院＿专业材料物理年级2012 级＿学号＿姓名指导教师＿成绩＿＿＿＿＿＿＿2013年12月3日目录摘要 (3)1 引言 (3)1.1 背景简介 (3)1.2 基础知识简介 (3)2 纳米技术在计算机中的应用 (4)2.1 半导体芯片 (4)2.2 磁存储 (5)2.3 碳纳米管：硅晶体管的取代者 (5)2.4 燃料电池中的纳米技术 (5)3 对未来的瞻望 (6)3.1 纳米硬件或将出现 (6)3.2 基于生化物质与基于DNA的纳米计算机 (6)3.3 机械式纳米计算机 (6)3.4 纳米层面的量子计算机 (7)4 对实际生活的影响 (7)参考文献 (7)摘要纳米技术正从MEMS（微电子机械系统）起步；把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。
应用纳米技术研制的计算机内存芯片，其体积不过数百个原子大小，相当于人的头发丝直径的千分之一。
纳米计算机不仅几乎不需要耗费任何能源，而且其性能要比今天的计算机强大许多倍，本文将浅谈纳米科技在计算机的应用，并对未来的发展做出一定的展望。
关键词：纳米；纳米计算机；应用1 引言1.1 背景简介纳米技术指明了二十一世纪计算机发展的未来。
首先，专家们预测，在今后十年内，芯片生产技术将达到极限。
随着芯片上集成的晶体管数量越来越接近极限，集成电路的性能将越来越不稳定。
其次，经济因素也将使芯片制造业走到尽头。
据测算，到2010年，建造一个大型芯片生产厂将需要近500亿美元。
如此庞大的造价连英特尔公司也不堪负担。
一个芯片生产厂的造价大约是20亿美元。
相比之下，采用纳米技术生产芯片成本十分低廉，因为它既不需要建设超洁净生产车间，也不需要昂贵的实验设备和庞大的生产队伍。
只要在实验室里将设计好的分子合在一起，就可以造出芯片。
芯片制造商将因此而节省数百万美元的生产成本，同时将芯片的价格将急剧下降，以至于日用电子设备－－甚至玩具－－都能够采用功能强大的微处理器。
[1]1.2 基础知识简介1.2.1 纳米材料纳米材料是指具有纳米量级的超微粒构成的固体物质。
纳米材料具有三个结构特点：1、结构单元或特征维度尺寸在纳米数量级（1~100nm）；2、存在大量的界面或自由表面；3、各纳米单元之间存在一定的相互作用。
由于纳米材料结构上的特殊性，使纳米材料具有一些独特效应。
主要表现为小尺寸效应和表面或界面效应，因而在性能上与相同组成的微米材料有非常显著的差异，体现出许多优异的性能和全新的功能。
1.2.2 纳米技术纳米是一种度量单位，1纳米为十亿分之一米。
纳米结构是指尺寸在100纳米以下的微小结构，在该水平对物质和材料进行研究和处理的技术，称之为纳米技术。
纳米技术将会带来一场技术革命，从而引起21世纪又一场产业革命。
1.2.3 纳米计算机纳米计算机，即将纳米技术运用于计算机领域所研制出的一种新型计算机。
现在纳米技术正从MEMS（微电子机械系统）起步，把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。
2 纳米技术在计算机中的应用纳米技术在计算机领域的应用主要集中在以下几个方面：半导体芯片，磁存储与光存储，碳纳米管——硅晶体管的取代者，燃料电池。
2.1 半导体芯片当我们说到这个话题的时候，我们基本上就是指微型计算机系统中最核心的部分——微处理器。
其制作过程被称为平面处理技术，它使制造出含有大规模硅晶体管的集成电路芯片在技术上成为可能。
生产流程如下：提炼硅锭—>切割晶圆—>光刻—>光刻胶的使命—>离子注入—>电镀晶圆—>抛光处理—>晶圆切片—>封装—>成品出炉。
而衡量制造工艺的基准就是“线宽”，它指的是IC生产工艺可达到的最小导线宽度,是IC工艺先进水平的主要指标.线宽越小,集成度就高,在同一面积上就集成更多电路单元—简单点说，线宽更小的先进工艺不仅有助于提高芯片的性能，还可以降低制造成本。
半导体制造真正突破纳米时代就在2004年，英特尔率先实现的90纳米工艺（0.09微米）。
90纳米工艺的引入，可以让半导体芯片的晶体管规模超过2亿个，频率达到4GHz，这是一个新的里程碑。
2.2 磁存储在硬盘为代表的磁存储领域，纳米技术早已得到应用。
譬如IBM发明的AFC 仙尘技术就成功克服了超级顺磁现象，让硬盘的存储密度突破每平方英寸100Gb的级别。
AFC技术：纳米尺寸的“仙尘”（克服了“超级顺磁”效应） AFC Media的关键就是通过特殊的制造技术，在硬盘盘片的磁层间添加了一层薄薄的金属钌元素层（Ruthenium钌：一种硬而脆呈浅灰色的多价稀有金属元素，是铂族金属中的一员，元素符号Ru），这个钌金层大约只有三个原子厚（大约0.3纳米尺度），但它可以巧妙地让两个相邻的磁层互相排斥，工作时互不干扰。
而这个钌金属层本身是没有任何磁性的，它自身不会受磁层的影响，可长久保持最佳的稳定状态。
同时厚度精确的钌金属层又会让每一个磁体层的磁性以相反方向成对出现，两两组成相反阵列，最后形成了独特的AFC硬盘结构。
2.3 碳纳米管：硅晶体管的取代者我们都知道硅在计算机生产中起着至关重要的作用，但也存在以下的问题：随着电路变得越来越小，电阻相对于电荷而言常常过大，使得电荷难以流动形成电流。
也就是说，量子效应会在接近纳米尺度时限制电子设备的按比例缩减。
而碳纳米管不仅从尺寸上看仅相当于人的头发丝的百万分之一，相当于目前硅晶体管的五百分之一，它的结构强度也比钢铁还高10倍。
当然，碳纳米管得以取代硅晶体管并非借助其高强度的机械特性，而来自于奇妙的电学特性：管壁卷曲结构的不同可以让碳纳米管成为一个半导体、良导体以及绝缘体，具有与硅材料相似的特性。
理论上说，以碳纳米管代替硅晶体管完全可以实现。
而且，如果我们用碳纳米管来制造电脑芯片，不仅运算速度将大幅度提高，自身尺寸也会大大缩小，功耗大幅降低，我们可以在一块指甲盖大小的芯片上集成几十亿个碳纳米管，它可以达到的复杂度远远超过半导体硅芯片。
2.4 燃料电池中的纳米技术在针对笔记本电脑开发的燃料电池方面，纳米技术也有应用。
这一研究方面主要有两大代表，NEC、日立。
NEC的燃料电池方案使用一种非常独特的“碳纳米突”催化剂结构其作用是是作为金属铂微粒的载体。
由于碳纳米突材料表面具有纳米级的微细结构，可以让5纳米直径以下的铂微粒可以均匀扩善，催化剂的表面积自然大大增加，这样，甲醇与氧的反应量就变得激烈，可以释放出更多的电能。
日立的方案是将碳纳米管中的部分碳原子置换成氮、硼之类的杂质，称之为“杂质纳米碳”。
这种杂质纳米碳结构可以更有效提高催化剂的微细度，加上日立将铂微粒的直径从原先的10纳米降到2纳米级别，铂微粒与杂质纳米碳管结合得更加紧密。
而由于接触表面积的扩大，燃料电池的输出功率也随之提高。
3 对未来的瞻望3.1 纳米硬件或将出现美国迈特技术公司纳米技术权威埃伦搏根教授做出惊人的预测，不久将来，任何人不仅可以从互联网下载软件，而且也可以下载硬件。
他的解释是，当今人们从网上下载的软件，是以改变分子团磁性特征的方式重新安排磁盘的物质结构，以获得网上的软件或其他信息。
因此，只要将硬件的构造设计的比分子团的体积还要小，就可以如同转移硬件一样，将其他地方的硬件拿过来为己用，包括从网上下载一台设备，当然，这种硬件是肉眼看不见的‘纳米硬件’。
3.2 基于生化物质与基于DNA的纳米计算机通过将自然界中一些生化物质进行改造，用于某些计算过程。
例如基于DNA 的计算及基于菌视紫质的数据存储.。
基于DNA的计算是利用DNA片段去求解一个复杂的图论问题。
彩用DNA分子亚基序列代表一个网络或的顶点。
试管中生化反应产生的大量平行动作随机地形成了DNA亚基序列这些序列的复合画出了求解中可能的任意路径。
基于菌视紫质的数据存储是利用一种蛋白质——菌视紫质进行了光存储，菌视紫质满足了对存储介质所要求的几个性能：对可见光灵敏，可光写光擦，高分辨率，不易疲劳，实时全息；相当宽的动态范围；低散射；化学稳定性好；存储寿命可延长。
3.3 机械式纳米计算机这种纳米计算机类似于微型马达，利用分子大小的活动连杆和分子大小的绕轴承旋转的齿轮进行计算。
可以用机械拼合过程将原子或分子积木式地逐个安放来组装成微型机械系统。
一旦组装成功它们就能像一个极度缩小的、可复杂编程的机械计算器那样对比特信息进行运算。
3.4 纳米层面的量子计算机为了突破经典计算机的运算速度极限并解决计算机中的能耗问题，人们开始对量子计算机进行研发。
它以量子力学为基础，运用量子信息学，构建一个完全以量子位为基础的计算机芯片。
优点如下：处理数据同时完成；每个量子元件尺寸都在原子尺度；当系统的某部分发生故障时，输入的原始数据还会自动绕过，进入系统的正确部分进行正常运算。
而纳米技术的不断发展让它不在遥远。
4 对实际生活的影响随着半导体芯片越做越小，人们担心，传统的摩尔定律（芯片上的晶体管密度每隔一年半就翻一倍）将走到尽头，而告别传统硅芯片的世界首台碳纳米管计算机旋即横空出世，这不仅意味着摩尔定律将会延寿，另外“硅”作为计算时代的“王者”的地位或将不保，硅谷的未来可能不再“姓硅”。
不管怎样，计算设备体积越来越小，价格越来越便宜，性能越来越强大的趋势不会改变，对广大消费者来说都是利好消息。
[2]参考文献[1] 罗于陵博士、郑凯安博士. 全球纳米技术专利趋势分析：国家、机构与技术领域（p.1、11、13、58）. 发行单位：国科会科资中心，2004年10月：引用起止页[2] 葛林·费雪班（Glenn Fishbine）著. 刘世平译.纳米商机. 台湾培生教育出版（股）公司. 2003年3月:引用起止页。