选修课：纳米科技科普教程
纳米科技强国之路---纳米科技科普课程---
花便有了疏水的性能。
荷叶的表面微观结构（标尺：100微米）
用徽墨写出的毛笔字为什么光泽好？
你练习过写毛笔字吗？ 我国的汉字是至今通行的世界上最古老的文字。从甲骨
文经过金文、大篆 (zhuan) 、小篆、草书、隶 (li) 书、楷书、
行书发展到今天的汉字，已有3000多年的历史，在全世界还 找不出第二种。汉字的优点之一是本身具有巨大的美感，是 世界上能成为书法艺术品的最主要文字。用毛笔和黑墨创造 书法艺术是我中华文化的一绝。
小的突起 ( 图 2) ，突起的平均大小约为 10 微米，平均间距 约 12 微米。而每个突起是由许多直径为 200 纳米左右的突 起组成的。原来在‚微米结构‛上再迭加上‚纳米结构‛， 就在荷叶的表面形成了密密麻麻分布的无数‚小山‛， ‚小山‛与‚小山‛之间的‚山谷‛非常窄，小的水滴只 能在‚山头‛间跑来跑去，却休想钻到荷叶内部。于是荷
纳米科技的内涵
真正的纳米技术必须具备两个条件,二者缺一
不可：
一是纳米尺寸； 二是自然界里所没有的新物性。
六、纳米科技的地位和发展现状
人们公认影响21世纪的三大科技是：信息技术、生物技术和纳米
技术。其中纳米技术又以其突出的交叉性和集成性，影响到信息技术
和生物技术的发展，它们三者的交叉、综合将诞生集大成的纳米生物 技术或纳米生物信息技术。 在人们极大地提高了获取和处理社会信息的能力之后，便会转向 对生命信息的探索。图7中交叉领域即纳米电子学、纳米生物技术等将
吸波材料
纳米金属粉末对电磁波有特殊的吸收作用，可作为军用 高性能毫米波隐形材料、可见光--红外线隐形材料和结构式 隐形材料、手机辐射屏蔽材料。
4、航天和航空
高效助燃剂：
纳米粉末具有极强的储能特性，将其作为
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
通识选修课《纳米科学与纳米技术》的教学探索与实践
通识选修课《纳米科学与纳米技术》的教学探索与实践作者：苗青来源：《青年时代》2018年第29期摘要：自然科学类通识选修课《纳米科学与纳米技术》从学生的学习行为出发，从教学内容、教学方法及考评机制三个方面着手全新的教学设计和实施，有效提升了学生的学习效果，培养了大学生的科学素质和创新精神。
关键词：通识选修课；纳米；科学素质；教学设计；一、引言目前，全国各高等院校都十分重视通识选修课的开设，因为它能有效提升大学生的综合素质，弥补专业教育的不足，但通识课的课堂上普遍存在学生上课不积极、思维游走、聊天、睡觉甚至缺课的现象。
学生学习行为是课堂教学设计的基础和依据，从学生的课堂学习行为出发，根据课程特点进行科学的教学设计，以提升通识选修课的授课质量。
《纳米科学与纳米技术》是自然科学类的通识选修课，面向全校学生开设，旨在拓展学生的科学知识、陶冶学生的科学情趣、培养学生的科学精神、提高学生的科研探索能力。
纳米科学与纳米技术是一个多学科交叉的研究领域，内容广泛，内涵丰富，知识更新速度快。
此外，选修学生来自不同的学院、专业及年级，个人知识背景及能力差异性较大，因此，必须深入研究学生的学习行为，并结合课程特点，从课程教学内容、教学方法及评价机制等方面进行有效的教学设计，以实现通识选修课设定的人才培养目标。
二、课程目标通识选修课的性质和任务决定了其不同于必修课的教学特点，它不强调知识的系统性、完整性，而重视的是研究兴趣的激发、最新科研动态的传递和评价以及学习和科研方法的引导。
“纳米科学与纳米技术”的课程目标包括知识、素质和能力三个层面。
知识：使学生掌握纳米、纳米化学、纳米材料、纳米生物学和纳米药物学、纳米电子学等的基本概念，初步掌握制备、分析和表征纳米材料的基本方法，建立完善的知识结构；素质：开阔视野、拓宽思路，使学生初步掌握运用所学知识，解释自然界、人类衣食住行等方方面面相关现象的能力；认识自然界纳米现象，普及自然科学相关知识，提升学生自然科学素养；能力：结合纳米科技的应用进程及展望，满足学生不同兴趣、爱好与特长发展的需要，促进个性发展，激发和提升学生创新意识，培养学生严密的科学思维方法和开放式分析问题、解决问题的能力。
纳米技术PPT课件
天然：
•天体的陨石碎片，人体和兽类的牙齿
•蜜蜂：蜜蜂的体内存在磁性的纳米粒子， 具有“罗盘”的导航作用，并利用这种 “罗盘”来确定其周围环境在自己头脑里 的图像而判明方向。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
§6.6.5 纳米结构和纳米材料的应用
一、纳米结构的应用 1、量子磁盘与高密度磁存储 2、高密度记忆存储元件 3、高效能量转化纳米结构 (1) 高效再生锂电池： (2)太阳能电池： (3)热电转化
纳米材料——凝聚态物理 纳米材料——半导体材料 纳米材料——化学 纳米材料——复合材料 纳米材料——医学药物
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
§6.6.4 纳米材料在高科技中的地位
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1963年，Uyeda及其合作者用气体冷凝法， 对单个的金属超微颗粒的形貌和晶体结构进 行了透射电子显微镜研究。
1970年，江崎与朱兆祥首先提出了半导体 超晶格的概念，张立纲和江崎等在实验中实 现了量子阱和超晶格，观察到了极其丰富的 物理效应。
四、光学应用
《纳米技术》PPT课件
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纳米
“纳米”是长度单位，1nm=10-9m
即1纳米等于十亿分之一米，大约等于10个氢原子并排起 来的长度，相当于万分之一头发的粗细。纳米正好处于原 子、分子为代表的微观世界和以人类活动空间为代表的宏 观世界的中间地带，被称为介观世界。
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纳米技术
纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-8m)到亿分之一米 (10-9m)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学 问；同时在这一尺度范围内对原子、分子或原子团、分子 团进行操纵和加工使其形成所需要的物质称为纳米技术。
费曼对纳米技术的最早梦想，成为一个光 辉的起点，人类开始了对纳米世界的探求。
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科学家发现，在纳米的世界里，物质发生了质的飞 跃。比如硅晶体是不发光的，但纳米硅却会发光；陶瓷 在通常情况下是很硬、很脆的，如果采用纳米粉体制成 纳米陶瓷，它也可以具有韧性；纳米材料还具有超塑性， 室温下的纳米铜丝经过轧制，其长度可以从1cm延伸到 100cm，其厚度可以从1mm减小到0.01mm。
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虽然纳米陶瓷还有许多关键技术需要解决，但其
优良的室温和高温力学性能、抗弯强度、断裂韧
性，使其在切削刀具、轴承、汽车发动机部件等
诸多方面都有广泛的应用，并在许多超高温、强
腐蚀等苛刻的环境下起着其他材料不可替代的作
用，具有广阔的应用前景。
返回
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纳米级微电子元件
日本日立中心实验室利用半导体材料砷化镍， 率先开发新一代微电子元件。这些电子元件呈细长 的鬃状结晶形，粗仅20纳米，可使计算机的计算速 度、通讯用发光元件的效率数十、数百倍地提高。
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超微型计算机
随着微电子技术的不断发展，集成度越来越 高，计算机信息存储芯片越来越小，而存储量却 越来越大，信息容量比现有光盘高100万倍，整个 美国国会图书馆的图书都能存储在一个糖块大小 的芯片中。
《纳米大科学》PPT课件
完整版ppt
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1 纳米世界里的大科学
纳米科学与技术简称纳米科技，是一 项新兴的科学研究，纳米科技值得一搏，
但不是每个参入者都有把握赌赢。
完整版ppt
2
1.1 人类对自然界的认识
人类对自然世界的认识始于宏观物体又溯源于原
子、分子等微观粒子，然而对纳米微粒却缺乏深入细
致的研究。
客观世界，主要为两个层次：一是宏观领域，二
纳米固体有一般晶体材料和非晶体材料都不具
备的优良特性，它的出现使凝聚态物理理论受到了 挑战。
纳米科技是现代科学和先进技术结合的产物，
它不仅为人类提供新颖的装置，而且在物理学、化 学、生物学、材料学、矿物学等领域中有广阔的前 景，对于基础科学、应用科学研究来说都有重要意 义。
完整版ppt
5
1.3 纳米科学与技术的未来
新兴的纳米科学和技术的发展，开辟了纳米物理学、 纳米化学、纳米材料学、纳米矿物学研究的新领域。
纳米微粒的结构研究，将促使物理学、化学、材料科
学、矿物学工作者认识改造完客整版观ppt 世界进入一个新层次，6 将 使自然科学和技术等向更高层次发展。
1.4 纳米物质结构
纳米微粒在一定压力和温度作用下生成纳米固体，它是
尺度范围内物理、化学等特性确定。
原子是组成物质的基本单位，原子的不同方式排列使自
然界多姿多彩。
1959年，美国物理学家理查德·费曼设想，在原子和分
子水平上操纵和控制物质。完整版ppt
4
纳米科技使能够直接利用原子、分子制备出仅
含几十个到几万个原子的纳米微粒，把它作为基本 单元，适当排列成一维的量子线、二维的量子面、 三维的纳米固体。
微米科技在二十世纪七十年代以来的信息科学中占有
《纳米技术》课件
化学气相沉积
利用化学反应，将衬底上的材 料通过化学反应转化为固态薄
膜或结构。
纳米制造技术的应用
微电子器件制造
利用纳米制造技术可以制造出 更小、更快、更低功耗的微电
子器件。
生物医学应用
纳米制造技术可以用于药物输 送、组织工程和诊断试剂的制 备。
环境监测与治理
纳米制造技术可以用于环境监 测和治理领域，例如空气和水 的净化等。
纳米技术的研发和应用需要克服许多技术难 题，如纳米尺度下的控制和测量等。
02
01
成本问题
纳米技术的研发和应用需要大量的资金和资 源投入，成本较高。
04
03
如何应对纳米技术的挑战
加强监管
建立完善的监管体系， 对纳米技术的安全性和 伦理问题进行评估和管 理。
促进合作
加强国际合作和交流， 共同推进纳米技术的研 发和应用。
医疗领域
用于药物输送、肿瘤诊 断和治疗、生物成像等 。
环境领域
用于水处理、空气净化 、土壤修复等。
电子信息领域
用于制造高灵敏度传感 器、超高速集成电路、 高精度光学器件等。
03 纳米制造技术
纳米制造技术的定义与分类
定义
纳米制造技术是指通过控制原子、分 子等微观粒子，在纳米尺度上制造物 质和器件的工艺和技术。
利用纳米技术提高太阳能电池、燃料电池和 储能设备的效率和性能。
环境
利用纳米技术检测和治理环境污染，如水处 理和空气净化。
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纳米技术的发展历程
1986年，扫描隧道显微镜的 发明，使科学家能够直接观 察到原子和分子的排列。
1989年，碳纳米管的发现， 为纳米材料的研究和应用开 辟了新的领域。
【课程大纲】《纳米技术》
《纳米技术》课程大纲一、课程概述课程名称（中文）：纳米技术（英文）：Nanotechnology课程编号：14371073课程学分：2学分课程总学时：32学时课程性质：专业选修课二、课程内容简介（300字以内）《纳米技术》属于材料科学与工程专业的专业选修课，它研究了纳米材料的结构和性能及制备方法，纳米材料的应用以及纳米技术的新进展。
课程的任务在于通过本课程的学习，使学生对纳米材料这样一种新的材料具有一个比较广泛的了解：能掌握纳米材料的结构和优异性能，掌握纳米材料的制备与应用以及了解纳米结构的测试仪器和技术。
同时开拓科技视野，并通过相关资料查询、阅读、综合分析与讨论，对纳米材料与纳米技术领域内最新进展和成果有所了解。
三、教学目标与要求要求通过本课程的教学，使学生了解、熟悉和掌握如下知识：1．了解纳米材料与技术的基本概述；2．掌握纳米材料的结构和优异性能；3．掌握纳米材料制备；4．掌握纳米材料的应用；5．了解纳米测量技术与仪器；6．了解纳米科技应用的新结合点。
教学要求：开此课前学生应已学过大学物理、无机、有机及物理化学等基础课。
四、教学内容与学时安排第一章纳米科学与技术的基本概念（2学时）1. 教学目的与要求：了解纳米材料的发展史及重要性理解纳米科学与技术掌握纳米材料的定义2. 教学重点与难点：纳米科学与技术、纳米材料的定义第一节纳米科学与技术（0.5学时）第二节纳米科学技术的发展史（0.5学时）第三节纳米材料是纳米科技的重要组成部分（0.5学时）第四节纳米材料的定义（0.5学时）第二章纳米材料的结构和优异性能（9学时）1. 教学目的与要求：了解纳米材料的表面效应、结构相变及量子效应理解小尺寸效应及结构缺陷掌握纳米材料的结构2. 教学重点与难点：纳米材料的结构第一节纳米材料的结构（2学时）一、纳米金属粒子的结晶形态和尺寸分布（1学时）二、富勒烯家族（0.5学时）三、纳米粒子尺寸分布的测定（0.5学时）第二节纳米材料的结构相变（0.5学时）第三节表面效应（0.5学时）第四节纳米材料的结构缺陷（1学时）一、X射线衍射数据随晶粒尺寸、应变和缺陷量的改变（0.5学时）二、应用X射线衍射线形精炼方法和线形分析方法研究纳米Cu和Ag的缺陷（0.5学时）第五节小尺寸效应（2学时）一、特殊的力学性质（0.5学时）二、特殊的热学效应（0.5学时）三、特殊的光学效应（0.5学时）四、特殊的磁性（0.25学时）五、引人注目的化学性质（0.25学时）第六节纳米相块体材料（2学时）一、晶粒（0.75学时）二、原子缺陷和位错（0.25学时）三、微孔（0.25学时）四、晶界（0.25学时）五、稳定性（0.25学时）六、纳米固体材料的力学性能（0.25学时）第七节纳米非晶态材料和纳米晶材料（0.5学时）第八节量子效应（0.5学时）第三章纳米材料的制备（9学时）1. 教学目的与要求：了解纳米材料的一些制备方法，包括溅射法、热蒸发法、溶胶-凝胶法、球磨法等。
第1章纳米科技及纳米材料绪论PPT课件
相关知识 扫描隧道显微镜、富勒烯、巨磁阻效应 美国NNI计划、中国《纳米科技发展纲要》
纳米尺度、宏观领域、微观领域、纳米科技
纳米科学、纳米技术、纳米工程、纳米物理学、 纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米医学、 纳米力学、纳米制造 纳米科技对生物医学、信息技术、国防、能源环 境、食品等领域的影响 纳米结构单元、纳米材料 纳米材料学、纳米材料工程、纳米材料发展的3 个阶段 零维、一维、二维、三维纳米材料
atoms one by one the way we want them? —— The principles of physics, as far as I can see,
do not speak against the possibility of maneuvering things atom by atom.
纳米材料的分类 纳米材料的研究现状 纳米材料的特性与应用 纳米材料的安全性
掌握程度 掌握纳米的概念，了解纳米科技的形成过程 了解世界主要经济体的纳米科技发展规划
掌握纳米尺度、纳米科技的基本概念 理解纳米科技主要分支学科的基本特征
了解纳米科技主要应用领域的发展前景
掌握纳米材料的基本概念 了解纳米材料科学与工程的发展概况
特征，即千分之一微米（意译），但现在普遍采用的是更加简 洁的纳米（音译），在我国台湾则被译为奈米。 随着纳米科技的研究日益广泛，现在英文文献中常常直接用 nano来表示纳米。 1nm大约是2～3个金属原子，或10个氢原子排列在一起的“宽 度”。一般病毒的直径约60～250nm，红血球的直径约6,000～ 8,000nm，头发丝的直径则约为30,000 ~50,000nm。
纳米ppt课件
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纳米科学技术
(3) 纳米生物学—— 在纳米尺度上研究生命问题
• 了解生物大分子的精细结构及其 与功能的关系。
• 获取分析细胞的生命信息。 • 研制纳米“机器人”。
其他领域中的应用
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纳米科学技术 1.经典理论
EF1
费米能级
三、STM的工作原理 功函数
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纳米科学技术 2.一种新型的纳米材料——碳纳米管
二、纳米材料
碳的三种形态：C60、金刚石、石墨
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纳米科学技术 2.一种新型的纳米234567
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纳米科学技术 碳纳米管的吸附性质：
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纳米科学技术 STM 的工作方式
四、STM的仪器设备
恒流工作模式
恒高工作模式
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纳米科学技术
四、STM的仪器设备
主要技术问题 探针制作
探针
1nm 样品表面
要想达到原子级的分辨率,探针尖端最好只有 一个原子.
探针不与样品表面接触
纳米科学技术
一、前 言
美国著名物理学家费曼 1959年
长久以来，人们一直有一个愿望：即企盼着有一天能够按照人们的意志去安排一 个一个 的原子和分子，以构成人们所需的材料与器件。
今天，这个愿望 已有可能变成现实……
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1993年，继“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，标志着我国开始开始在国际纳米科技领域占 有一席之地。
1991年，碳纳米管被 人类发现，碳纳米管是石 墨中一层或若干层碳原子 卷曲而成的笼状“纤维”， 内部是空的，外部直径只 有几到几十纳米。这样的 材料很轻，但很结实。它 的密度是钢的1/6，而强 度却是钢的100倍。成为 纳米技术的研究热点。
在纳米科技中纳米又有着另一个含意：纳米是一种 思考方式，即人们探索自然、制造产品要向着更小、 更精细和更高效的层次发展，即从微米层次向着纳 米层次发展。
纳米结构的图像
高序石墨原子图像
金团簇图像 扫描范围1μm*1μm
扫描范围1nm*1nm
二、纳米微粒的特性
1. 表面效应
随着颗粒直径变小，比表面积将会显著增大，说
未来所有的纳米电子器件都将具有更小、更快、更冷 的特点。
科学家还希望通过对纳米生物学的研究，制造生物分 子器件。
目前，科学家在纳米生物传感器、生物分子计算机、
纳米马达等方面做了重要的尝试
3. 纳米结构的检测和表征
扫描探针显微镜（SPM）被形象地称为纳米科
技的“眼”和“手” 。标志着人们在对微观
明表面原子所占的百分数将会显著地增加。 当尺寸小于 0.1微米时，其表面原子百分数激剧 增长，甚至 1克超微颗粒表面积的总和可高达 100米2，这时的表面效应将不容忽略。 超微颗粒的表面具有很高的活性，极不稳定，很 容易与其他原子结合，从而产生一些新的效应。 比如空气中金属超微颗粒会迅速氧化燃烧。利用 表面活性，金属超微颗粒可望成为新一代的高效 催化剂和贮气材料以及低熔点材料。
纳米材料的主要类型有：纳米粉末、纳米涂层、纳米薄膜、
纳米丝、纳米棒、纳米管和纳米固体。
纳米材料呈现如下的客观物理、化学特性：
低熔点、高比热容、高热膨胀系数； 高反应活性，高扩散率； 高强度、高韧性、高塑性； 奇特磁性； 极强的吸波性。
2. 纳米器件
从纳米材料出发，或者利用纳米加工科技,制造出具有 特殊功能的产品，即纳米器件。
2、医学与健康
疾病检测指示剂：
纳米粒子微细结构使其对环境中的化学或物理指标的变化 极为敏感，因此可对人体内的病原体作出早预测，如，当肿瘤 只有几个细胞大小时就可以将其检测出来，加以根除。
纳米科技科普内容
一、纳米的概念
二、纳米材料的特点
三、纳米材料的研究领域
四、纳米技术的应用及前景
五、纳米材料的制备方法
六、各国对纳米科技的地位和发展现状
一、纳米的概念
1nm
= 10-9m ，相当于头发粗细的万分之一，1nm的 物体放到乒乓球上，就像乒乓球放在地球上一般。 由几个或几百个原子组成或粒径小于1nm的原子集 合体称为“原子簇”或“团簇”（cluster） 通常 所说的纳米尺度在1-100nm之间
一些纳米结构的图像
纳米薄膜三维图像
DNA分子三维图像
一些纳米结构的图像
金光栅图像 每格1μm*1μm
一种螺旋结构
一些纳米结构的图像
一种新型纳米材料
1990年，美国IBM公司在镍表面用 35个氙原子组成了一个“IBM”图案。
1991年，美国IBM公司用一氧
化碳分子在镍表面上构造了一
个大头娃娃的分子人，分子人 从头到脚仅有5nm高度。
走进神奇的纳米世界
--先进制造之纳米 ---
主讲人：小殷ห้องสมุดไป่ตู้
荷叶荷花为什么出污泥而不染？
你知道为什么荷叶上的水珠可以自由的滚动而不粘 在叶面上吗？ 你知道为什么古代珍贵的“徽墨”可以经久不褪色 吗？ 黄金一定是黄色而白金（即铂金）一定是白色的吗？ 你知道颗粒很小的金属粉末放在空气中会自然吗？ 洗衣服很麻烦，现代科技能不能制出不会脏的衣服 呢？ 有时候我们真的希望自己能够隐身，真的有隐身衣 吗？它是用什么材料制成的呢？ 在电器商场，售货员在介绍产品时经常会说他们的 产品用的是纳米材料，质量过硬，到底什么是纳米材 料呢？
尺度的探索方面进入到一个全新的领域。
与纳米材料和结构的制备过程相结合，以及与 纳米器件性能检测相结合的多种新型纳米检测 技术受到广泛重视 。
扫描探针显微镜
由于这类显微镜都是用探针通过扫描系统来获
取图像，因此统称为扫描探针显微镜（SPM）
目前有扫描隧道显微镜STM，原子力显微镜
（AFM）、近场光学显微镜（NSOM）、激光力 显微镜（LFM）、磁力显微镜（MFM）、极化力 显微镜（SPFM）等二十多个品种。
二、纳米微粒的特性
2. 小尺寸效应：由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理
性质的变化称为小尺寸效应。 （1）特殊的光学性质：金属在超微颗粒状态呈现为黑色， 对光的反射率极低，因此可以制成高效率的太阳能器件、还 可应用于红外隐身科技。 （2）特殊的热学性质：超细微化后熔点将显著降低 （3）特殊的磁学性质：磁性超微颗粒是一个生物磁罗盘 应用：磁盘、磁带、磁卡以及磁性钥匙、磁性液体等 （4）特殊的力学性质：纳米陶瓷材料具有良好的韧性
四、纳米技术的应用及前景
1、生产与生活 爱清洁的纳米材料
把透明疏油、疏水的纳米材料颗粒组合在大楼表面或窗玻
璃上，大楼不会被空气中的油污弄脏，玻璃也不会沾上水蒸气而 永远透明。将这种纳米颗粒放到织物纤维中，做成的衣服不沾尘， 省去不少洗衣的麻烦。
纳米陶瓷材料
纳米陶瓷材料，具有化学性质稳定、韧性好、耐磨性好、 硬度高及密度小等优点。用纳米陶瓷材料可制得“摔不碎的酒 杯”或“摔不碎的碗”。
原子力显微镜（AFM）是SPM最重要的发展。
扫描电子显微镜
AFM（原子力显微镜）的针尖图像
Co-Al2O3颗粒膜的透射电子显微 镜TEM照片
扫描电子显微镜分 析的玻璃基Co-Al2O3
分析结果 : 重量百 原子百 分比% 分比% 96.888 98.550 3.111 1.449
元素 Al Co
超微颗粒的小尺寸效应还表现在 超导电性、介电性能、声 学特性，以及化学性能 等方面 。
三、纳米科技的研究领域
纳米科技：在纳米尺度内研究物质的特征 和相互作用，并用这些特性制造具有特定 功能的产品的高新科技
纳米材料 纳米器件
纳米结构的检测和表征
1. 纳米材料
纳米材料指材料的显微结构至少在一个维度上尺寸 小于100nm，并且具有某些特殊功能的材料。