纳米科技

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纳米科技简介

纳米科技简介

晏亮谷战军赵宇亮纳米(nm),它与米、厘米、毫米一样,是几何大小的量度单位,1nm=10−9 m,约等于4~5个原子排列起来的长度。

最早提出在纳米尺度上进行科学研究的是著名物理学家、诺贝尔物理学奖获得者理查德·费曼(Richard Feynman)。

1959年,费曼在美国加州理工学院召开的美国物理学会年会上所做的演讲《底部还有很大空间》中提出:能够用宏观的机器来制造比其体积小的机器,而这较小的机器还可能制备更小的机器,这样一步一步达到分子限度。

美丽的梦想往往是人类前进的动力,科学家开始试图从各个角度提出有关纳米技术的构想。

20世纪70年代,美国康奈尔大学的格兰奇维斯特(Granqvist)和比尔曼(Buhrman)利用气相凝集的方法制备出纳米颗粒,并提出了纳米晶体材料的概念,成为纳米材料的创始者。

随后,麻省理工学院的德雷克斯勒教授积极提倡纳米技术的研究,并成立了纳米科技研究小组。

到20世纪80年代,各种表征手段的不断涌现,特别是扫描隧道显微镜,为纳米技术的发展和纳米材料的制备奠定了实验基础。

德国的格莱特(Gleiter)教授利用惰性气体凝集的方法制备出6纳米的纳米颗粒,并且对其从理论以及性能上做了全面的研究,指出了在纳米界面上的奇异结构和特异功能。

进入21世纪以来,各种纳米材料已经可以被大规模生产,并且在工业、农业、食品、生活日用品、医药等领域的消费品和工业产品中广泛使用,以提高原有的性能或获得新的功能。

例如,把纳米级的TiO2添加到防晒霜中可增强对紫外线的吸收,Zn纳米材料也被用作催化剂处理汽车尾气。

纳米材料在各个领域都发挥着巨大的作用,已成为人们日常生活中密不可分的一部分,正在对国民经济发展和社会进步做出巨大的贡献。

正像美国科学家预计的:“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给各个领域带来一场革命。

”一、纳米技术纳米技术是指在纳米尺度下(0.1~100 nm)操纵原子和分子,对材料进行加工,制造具有特定功能的产品,或对物质及其结构进行研究,并掌握其原子、分子运动规律和特性。

纳米科技的基本概念和内涵

纳米科技的基本概念和内涵

一、纳米科技的基本概念和内涵1.1 纳米科学技术(Nano-ST)是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科技,他的基本涵义是在纳米尺寸(10-10~10-7)范围内认识和改造自然,通过直接操作和安排原子、分子创新新物质。

纳米科技是研究由尺寸在0.1~100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。

纳米科技主要包括:⑴纳米体系物理学;⑵纳米化学;⑶纳米材料学;⑷纳米生物学;⑸纳米电子学;⑹纳米加工学;⑺纳米力学。

纳米(nanometer),是一个长度单位,简写nm。

1nm=10-3μm=10-6mm=10-9m。

纳米科技所研究的领域是人类过去从未涉及的非宏观、非微观的中间领域,从而开辟人类认识世界的新层次,也使人们改造自然的能力直接还原到分子、原子,这标志着人类的科学技术进入了一个新时代——纳米科技时代。

以纳米新科技为中心的新科技革命将成为21 世纪的主导。

1.2 纳米材料的定义把组成相或晶粒结构控制在100纳米(nm)以下的长度尺寸的材料称为纳米材料。

也可以说纳米材料的平均粒径或结构畴尺寸在100nm以下。

可以预料,纳米材料的性质会与别于,而且往往优于那些由粗晶粒组成的传统材料。

在过去的几年中人们已经制备出来纳米结构材料。

从广义上来说合成纳米结构材料具有下列结构特点:⑴原子畴(晶粒或相)尺寸小于100nm;⑵很大比例的原子处于晶界环境:⑶各畴之间存在相互作用。

对于纳米结构材料的兴趣推动了各种纳米材料制备方法的研究和发展。

这些方法包括物理方法、化学方法和机械力学方法等等。

如今人们已经看到:借助于新创造的特殊工艺制备纳米相材料已经成为可能,使用这些方法可以控制尺寸和复杂的形态、相互作用和组织。

首先,在纳米尺寸状态中的原子簇有成千上万个原子,现在使用物理方法或化学方法来制备这些原子簇,再把其组装成材料,并使用各种传统方法来研究这些材料。

第二是纳米结构材料中相的组成是非常重要的。

纳米科技技术简介

纳米科技技术简介

纳米科技技术简介纳米科技,即纳米技术,是一门涉及到纳米结构材料制备、纳米器件制备和器件特性研究的交叉学科,也是当今科技领域中最具前沿性和潜力的领域之一。

它通过制造、操纵和应用纳米级别的材料和器件,开发出具有特殊性能和功能的新材料和新器件。

纳米科技从根本上改变了我们对材料的理解和应用方式。

它利用纳米级别的控制和调节,可以使材料的性能和功能显著提升。

纳米材料的特殊性质在大小尺度上与传统材料有着截然不同的差异,例如,纳米材料的特殊性质包括了独特的电子、热学、光学和力学性质等。

通过工程师精确控制纳米级别的结构和性质,纳米科技使得材料可以呈现出特殊的性能,如高强度、超导电性、反应活性等,将对各行各业产生深远的影响。

在纳米科技的研究和应用中,有几个核心领域得到了特别的关注,包括纳米电子、纳米材料、纳米生物医学和纳米能源。

纳米电子是指纳米级别的电子材料、器件与技术,其中最重要的应用便是纳米电子器件。

纳米电子器件通常是以纳米材料为基础的,凭借着纳米级别的结构和制造技术,可以实现快速、高密度的数据存储和处理,以及超高分辨率的显示和控制。

纳米电子器件的研究与发展有望推动电子设备的小型化和性能的提升,进一步推动信息技术的发展。

纳米材料是纳米科技领域的核心领域之一,它是指材料在纳米尺度下的特殊性质和应用,包括纳米颗粒、纳米薄膜、纳米线和纳米管等。

纳米材料的研究和制备具有很高的复杂性,要求精确控制纳米级别的结构和性质。

纳米材料具有较大比表面积和较高的活性,可以应用于催化剂、传感器、电池等众多领域。

此外,纳米材料还可以通过改变其结构和组成来调节其性质,实现特定功能和应用,如纳米药物传输和纳米传感器等。

纳米生物医学是指将纳米技术应用于生物医学领域,主要用于生物分子的检测、诊断、治疗和组织工程等方面。

纳米生物医学的研究可以让我们深入了解生物体内发生的微观过程,并且为疾病的早期检测和治疗提供了新的思路。

例如,通过设计纳米粒子载体,可以实现药物的高效输送到特定的细胞或组织,并减少对健康细胞的损伤。

科普:纳米科技的发展和应用

科普:纳米科技的发展和应用

纳米科技的发展和应用一、引言纳米科技是一种在纳米尺度上研究物质特性和应用的科学技术。

随着科技的不断进步,纳米科技在生物学、医学、电子学、材料学等领域的应用越来越广泛,对人类社会的发展产生了深远的影响。

本文将探讨纳米科技的基本概念、发展历程和主要应用领域,以及面临的挑战和未来发展趋势。

二、纳米科技的基本概念和发展历程纳米科技是一种科学技术,专注于研究纳米尺度上物质特性和应用。

纳米是长度单位,相当于一根头发丝的五万分之一。

这个尺度上的物质具有许多独特的性质,使得纳米科技成为一种具有巨大潜力的领域。

纳米科技的研究内容广泛,包括纳米材料的制备、性质和应用,纳米电子器件的设计和制造,纳米生物医学的应用等。

这些研究领域都有着广泛的应用前景,例如在能源、医疗、环境等领域都有着重要的应用价值。

纳米科技的发展历程可以追溯到20世纪80年代初期,当时科学家们开始研究纳米尺度的物质特性。

随着扫描隧道显微镜等先进设备的出现,科学家们得以在纳米尺度上研究物质的结构和性质。

这些研究为纳米科技的发展奠定了基础。

20世纪90年代,随着计算机技术的快速发展,人们开始利用计算机模拟纳米材料和器件的性能,为纳米科技的发展提供了重要的支持。

这种模拟技术可以预测纳米材料和器件的性能,为设计和制造提供重要的指导。

近年来,随着技术的进步,纳米科技的应用范围越来越广泛。

例如,纳米材料可以用于制造更高效的太阳能电池,纳米药物可以用于治疗癌症等疾病。

这些应用为人类社会的发展带来了巨大的贡献。

总之,纳米科技是一种具有巨大潜力的科学技术,其应用前景广泛。

随着技术的不断进步和创新,相信纳米科技将会为人类社会带来更多的惊喜和改变。

三、纳米科技的主要应用领域纳米材料:纳米材料具有令人惊叹的物理和化学性质,这些独特的性质使得纳米材料在众多领域中具有广泛的应用价值。

例如,它们具有高强度、高韧性,同时具备良好的导电性和光学特性。

这些特性使得纳米材料在航空航天、电子、能源、环保等领域发挥了重要的作用。

纳米科技简介

纳米科技简介

纳米材料及其性质
(3) 特殊的磁学性质 : 人们发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋
磁细菌等生物体中存在超微的磁性颗粒,使这类生物在地磁 场导航下能辨别方向,具有回归的本领。
小尺寸的超微颗粒磁性与大块材料显著的不同,大块的 纯铁矫顽力约为 80安/米,而当颗粒尺寸减小到 20nm以下 时,其矫顽力可增加1千倍,若进一步减小其尺寸,大约小 于 6nm时,其矫顽力反而降低到零,呈现出超顺磁性。利用 磁性超微颗粒具有高矫顽力的特性,已作成高贮存密度的磁 记录磁粉,大量应用于磁带、磁盘、磁卡以及磁性钥匙等。 利用超顺磁性,人们已将磁性超微颗粒制成用途广泛的磁性 液体。
纳米科技发展历程
❖ 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做更小的机器,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。
❖ 20世纪70年代,科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的 构想,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。
催化方面应用
❖ 纳米TiO2:在光照条件下,会产生具有非常强的氧 化能力的空穴,从而将附在表面上的有机物、细菌 及其它灰尘分解掉,直至生成CO2和H2O。
❖ 杀菌、除味:由于纳米ZnO具有大的比表面积,可 以很快地吸收并分解臭气,同时还能有效地杀菌。 对黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率高达95%以上
光学材料应用
太阳能电池板只有拇指大小
家庭使用太阳能电池
磁性材料应用
美国前总统克林顿二000年七月 向国会提交的美国国家纳米技术启动计划
(National Nanotechnology Initiative) 其中将
电脑硬盘磁头的巨磁电阻读传感器 (GMR Read Sensor)

纳米科技都有什么用途

纳米科技都有什么用途

纳米科技都有什么用途纳米科技是研究和应用纳米尺度物质的科学与技术领域。

纳米尺度是指物质的长度尺度在1到100纳米之间。

纳米科技能够利用奇特的纳米尺度效应,改变物质的性质,展现出许多独特的性能和功能。

纳米科技在多个领域有着广泛的应用,以下是纳米科技的一些主要用途:1. 纳米材料纳米科技可以制备各种各样的纳米材料,如纳米颗粒、纳米管、纳米片等。

这些纳米材料具有独特的性质,比如较大的比表面积、较高的强度和热稳定性等。

纳米材料被广泛应用于材料科学、化学工程、能源、环境和医学等领域,用于制备高效能源材料、高性能催化剂、高效的药物传递系统等。

2. 纳米电子学纳米电子学是利用纳米技术研究和制备纳米尺度的电子组件和器件。

纳米电子学可以制备出高性能、高密度的电子器件,如纳米晶硅薄膜晶体管、纳米金属线路、纳米杂化超晶格等。

这些器件具有更高的储存、处理和传输速度,可以大大提高电子设备的性能和功能。

3. 纳米传感技术纳米传感技术是利用纳米技术制备纳米尺度的传感器和检测器件。

纳米传感器具有高灵敏度、高选择性和快速响应的特点,可以用于各种领域的检测和监测,如环境污染物的检测、生物分子的检测和诊断等。

纳米传感技术在医药、环境监测和生物科学等领域具有广阔的应用前景。

4. 纳米医学纳米医学是将纳米技术应用于医学领域的一种新兴研究方向。

纳米医学可以制备出纳米尺度的药物载体,如纳米胶束、纳米粒子等,用于药物的传递和靶向治疗。

纳米医学还可以制备纳米尺度的影像剂,用于体内疾病的诊断和监测。

此外,纳米技术还可以用于制备智能药物释放系统、组织修复和再生材料等,为医学领域带来了巨大的进展和挑战。

5. 纳米能源纳米科技在能源领域有着广泛的应用。

纳米材料可以改善传统能源储存和转换材料的性能,如利用纳米颗粒制备高效的太阳能电池、纳米催化剂提高燃料电池的效率等。

此外,纳米技术还可以制备纳米发电机、纳米热电材料等,为微纳电子和生物医学器件提供独立的能源源。

纳米科技应用PPT课件

纳米科技应用PPT课件

产业变革
能源与环境
纳米科技将引领新一轮产业革命,推 动制造业、电子信息产业等领域的深 刻变革。
纳米科技在能源生产和环境保护方面 的应用将有助于实现可持续发展目标。
健康医疗
纳米科技在医疗领域的应用将更加广 泛,有助于提高疾病诊断和治疗的效 果。
如何应对纳米科技的挑战和机遇
加强政策引导
政府应制定和完善相关政策,为纳米科技的发展 提供有力支持。
04
未来展望
纳米科技的发展趋势
持续创新
随着科研技术的不断进步, 纳米科技领域将不断涌现 出新的理论、技术和应用。
跨学科融合
纳米科技将与生物、物理、 化学等多个学科进一步交 叉融合,推动多领域协同 创新。
绿色可持续发展
纳米科技将更加注重环保 和可持续发展,致力于解 决全球环境问题。
纳米科技对未来的影响
而实现更高级的功能和性能。
高效能源利用
纳米科技在能源领域的应用,如太 阳能电池和燃料电池,可以实现更 高的能源转换效率和利用率。
个性化医疗
纳米技术在医学领域的应用,如 靶向药物输送和诊断工具,可以 实现更精准的个性化治疗。
环保可持续性
纳米科技在环保领域的应用,如 水处理和空气净化,有助于解决
环境问题并实现可持续发展。
组织工程
纳米科技在组织工程中用 于构建人工组织和器官, 为移植治疗提供更广泛的 资源。
能源领域
太阳能电池
纳米结构可以提高太阳能电池的光吸收效率和能量转 换效率。
燃料电池
纳米材料可以改善燃料电池的电极性能和能量密度。
储能技术
纳米科技在储能技术中用于提高电池和超级电容器的 能量密度和循环寿命。
环境领域
空气净化

纳米科技及其前景

纳米科技及其前景

纳米科技及其前景未来的科技发展越来越快,而其中一项最具前途的科技就是纳米科技。

所谓纳米科技,指的是运用纳米粒子的属性和技术的方法,进行产品设计制造和应用开发的领域。

它的特点是高效、高精、高灵活性和高通量,能够实现物质和能量的高效转换和传递,具有可以改变世界的潜力。

本文将从不同角度深入探讨纳米科技的前景与发展趋势。

1. 纳米科技的意义与应用纳米科技是一种全新的科学技术,它的意义在于可以在纳米尺度下开发构建出各种形式的纳米材料、纳米结构及其新的应用,涉及材料、电子、化学、生物、制造等多个领域。

通过纳米科技的创新,可以提高产品的性能、材料的特性,同时降低材料的成本,实现资源的高效利用,发挥出更多的社会经济效益。

例如,利用纳米生物学研究出的产品能有效预防癌症、艾滋病等传染病,推进人类医药技术的进步和健康科普。

2. 纳米科技的技术创新纳米科技的技术平台包括以下几个方面:(1)纳米制造技术,用于制造纳米元件、器件和振荡器等;(2)纳米电子技术,用于纳米尺度电子元件的设计与制造,如量子点、纳米管、纳米线、纳米晶等;(3)纳米生物技术,用于研究和应用生物材料和系统,如纳米生物传感器、纳米生物反应器、纳米仿生材料等。

不同的纳米技术层面,需要不同的技术支撑和材料体系。

纳米制造的实际操作是微机电系统(MEMS),它是一种涉及物理学、化学、机械工程和电子学4家之多的交叉学科,可以制造出毫微尺度下的器件。

例如,基于微固相成形法进行的纳米制备,已经实现了无机纳米材料的大规模制备。

目前,纳米尺度下的电子元件也不断得到革新,有了新型的制造和应用方案,如氧化铜纳米片材料、内嵌纳米钢氧化物传感器、纳米压电元件等。

3. 纳米科技的实践应用纳米科技的应用涵盖了多个领域,目前已经被应用在以下几个行业领域:(1)医学和生物学方面。

纳米科技已经被应用在癌症检测、抗体和蛋白质的检测、医药递送、细胞治疗、组织工程等多个方面。

通过纳米颗粒诊断和治疗患病细胞。

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纳米技术nanotechnology定义:能操作细小到0.1~100nm物件的一类新发展的高技术。

生物芯片和生物传感器等都可归于纳米技术范畴。

应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科);方法与技术(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术。

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,例如纳电子学、纳米材科学、纳机械学等。

基本概况概念分类技术介绍发展历史构思梦想技术内容研究应用测量技术衰层物理力学性能的检测加工技术粒子制备物理方法化学方法材料合成纳米生物学遗传物质DNA的研究脑功能的研究仿生学的研究组装技术基本概况概念分类技术介绍发展历史构思梦想技术内容研究应用测量技术衰层物理力学性能的检测加工技术粒子制备物理方法化学方法材料合成纳米生物学遗传物质DNA的研究脑功能的研究仿生学的研究组装技术基本概况纳米技术(nanotechnology),也称毫微技术,是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。

1981年扫描隧道显微镜发明后,诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世利用纳米技术将氙原子排成IBM界,它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。

因此,纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。

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。

纳米科学与技术主要包括:纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。

这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。

纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。

其中,纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础,而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。

编辑本段概念分类从迄今为止的研究来看,关于纳米技术分为三种概念:第一种,是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。

根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。

这种概念的纳米技术还未取得重大进展。

第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。

也就是通过纳米精度的"加工"来人工形成纳米大小的结构的技术。

这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。

现有技术即使发展下去,从理论上讲终将会达到限度,这是因为,如果把电路的线幅逐渐变小,将使构成电路的绝缘膜变得极薄,这样将破坏绝缘效果。

此外,还有发热和晃动等问题。

为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。

第三种概念是从生物的角度出发而提出的。

本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。

DNA分子计算机、细胞生物计算机的开发,成为纳米生物技术的重要内容。

编辑本段技术介绍纳米纤维[1]1993年,第一届国际纳米技术大会(INTC)在美国召开,将纳米技术划分为6大分支: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,促进了纳米技术的发展。

由于该技术的特殊性,神奇性和广泛性,吸引了世界各国的许多优秀科学家纷纷为之努力研究。

纳米技术一般指纳米级(0.1一100nm)的材料、设计、制造,测量、控制和产品的技术。

纳米技术主要包括:纳米级测量技术:纳米级表层物理力学性能的检测技术:纳米级加工技术;纳米粒子的制备技术;纳米材料;纳米生物学技术;纳米组装技术等。

编辑本段发展历史纳米技术的灵感,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。

这位当时在加州理工大学任教的教授向同事们提出了一个新的想法。

从石器时代开始,人类从磨尖箭头到光刻芯片的所有技术,都与一次性地削去或者融合数以亿计的原子以便把物质做成有用的形态有关。

范曼质问道,为什么我们不可以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?他说:“至少依我看来,物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。

”1990年,IBM公司阿尔马登研究中心的科学家成功地对单个的原子进行了重排,纳米技术取得一项关键突破。

他们使用一种称为扫描探针的设备慢慢地把35个原子移动到各自的位置,组成了IBM三个字母。

这证明范曼是正确的,二个字母加起来还没有3个纳米长。

不久,科学家不仅能够操纵单个的原子,而且还能够“喷涂原子”。

使用分子束外延长生长技术,科学家们学会了制造极薄的特殊晶体薄膜的方法,每次只造出一层分子。

目前,制造计算机硬盘读写头使用的就是这项技术。

理查德·费曼著名物理学家、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;编辑本段构思梦想70年代,科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的构想,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,科学家发明研究纳米的重要工具——扫描隧道显微镜,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;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;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、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,标志着中国开始在国际纳米科技领域占有一席之地;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,即相当于一个病毒的重量;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;到1999年,纳米技术逐步走向市场,全年基于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。

中国也将纳米科技列为中国的“973计划”,其间涌出了像“安然纳米”等一系列以纳米科技为代表的高科技企业。

编辑本段技术内容纳米技术包含下列四个主要方面:1、纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在0.1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。

这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。

如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。

过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。

第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。

磁性材料也是如此,象铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。

80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。

为什么磁畴变成单磁畴,磁性要比原来提高1000倍呢?这是因为,磁畴中的单个原子排列的并不是很规则,而单原子中间是一个原子核,外则是电子绕其旋转的电子,这是形成磁性的原因。

但是,变成单磁畴后,单个原子排列的很规则,对外显示了强大磁性。

这一特性,主要用于制造微特电机。

如果将技术发展到一定的时候,用于制造磁悬浮,可以制造出速度更快、更稳定、更节约能源的高速度列车。

⒉、纳米动力学,主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统(MEMS),用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。

特点是部件很小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,而宽度误差很小。

这种工艺还可用于制作三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪等。

在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。

虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科学价值和经济价值。

理论上讲:可以使微电机和检测技术达到纳米数量级。

3、纳米生物学和纳米药物学,如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,dna的精细结构等。

有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。

新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水。

纳米生物学发展到一定技术时,可以用纳米材料制成具有识别能力的纳米生物细胞,并可以吸收癌细胞的生物医药,注入人体内,可以用于定向杀癌细胞。

(上面是老钱加注)4、纳米电子学,包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征,以及原子操纵和原子组装等。

当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷,更小,是指响应速度要快。

更冷是指单个器件的功耗要小。

但是更小并非没有限度。

纳米技术是建设者的最后疆界,它的影响将是巨大的。

编辑本段研究应用英特尔cpu[2]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。

1、纳米是一种几何尺寸的度量单位,1纳米=百万分之一毫米。

2、纳米技术带动了技术革命。

3、利用纳米技术制作的药物可以阻断毛细血管,“饿死”癌细胞。

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