关于纳米技术的应用现状及展望
纳米技术的发展现状和未来展望

纳米技术的发展现状和未来展望纳米技术是近年来备受关注的一项科学技术领域,它提供了许多新的机会和挑战。
纳米技术的发展不仅改变了许多行业,也对社会和人类生活产生了深远影响。
从现实角度来看,纳米技术已经在许多领域取得了重要进展。
在医疗领域,纳米技术被应用于癌症治疗和药物传递系统。
通过纳米粒子,药物可以精确地输送到患者体内,从而提高治疗效果和降低药物副作用。
此外,纳米技术还在组织工程和再生医学方面发挥着重要作用。
通过纳米材料的结构和特性,研究人员可以设计出更好的人工组织和器官,为创伤患者和器官移植者提供更好的恢复和改善机会。
在能源领域,纳米技术也有潜力带来革命性的变革。
通过纳米材料的优异性能,如高效能量转换和储存能力,研究人员正在开发新型的太阳能电池和电池技术。
这将有助于解决全球能源短缺和环境污染问题,推动可持续发展。
此外,纳米技术还可以应用于石油开采、水处理和空气净化等领域。
纳米技术的应用还可以进一步拓展到材料科学、电子学、计算机科学等各个领域。
纳米材料在材料科学中的应用可以提高材料的特性和性能,使其更加轻便、坚固和耐用。
在电子学和计算机科学领域,纳米技术可以实现更小型化、高集成度和高性能的微处理器和存储器件。
这将推动信息技术的飞速发展,进一步促进社会智能化、数字化和互联网的发展。
然而,纳米技术的发展也面临一些挑战和风险。
首先,安全性和环境影响是需要重视的问题。
纳米材料在生产和应用过程中可能释放出有害物质,对环境和健康构成潜在威胁。
因此,需要加强纳米材料的风险评估和监测,确保其安全性和可持续性。
其次,伦理和社会问题也需要认真对待。
纳米技术的发展可能引发一些伦理和道德问题,如隐私安全、社会不平等和工作失业等。
这些问题需要社会各界共同思考和解决。
未来展望方面,纳米技术有望继续发展壮大。
随着科学技术的不断进步,纳米材料和纳米器件的制备和控制技术将进一步改善和创新。
我们可以预见,未来纳米技术将在医疗、能源、材料和电子等领域发挥更广泛的应用。
纳米技术应用现状及展望

纳米技术应用现状及展望纳米技术是指制造、处理和应用尺寸在1到100纳米之间的物质的工艺与技术。
由于纳米尺度下物质的特性和行为与宏观尺度下不同,纳米技术拥有诸多独特的应用前景。
本文将就纳米技术的现状及其应用前景进行深入探讨。
一、纳米技术现状纳米技术的研究起源于20世纪50年代,当时科学家们通过电子显微技术开始发现纳米颗粒的存在。
随后,随着化学、物理、材料科学的不断进步,纳米科技领域取得了长足的发展。
目前,纳米技术已经广泛应用于许多领域。
在医药领域,由于纳米粒子具有较小的体积和较大的表面积,因此具有更好的渗透性、可溶性和生物兼容性。
纳米技术不仅可以用于药物的制备和传递,还可以用于细胞和组织的成像、诊断和治疗。
在电子产品领域,纳米技术被广泛应用于制造高性能的存储器和微处理器。
纳米材料在光电、光学、光电子学、传感和生物技术等领域也有广泛的应用。
二、纳米技术的应用前景1. 医疗领域纳米技术在医疗领域拥有广泛的应用前景。
首先,纳米技术可以用于制备药物,并将药物精确地输送到目标部位,从而提高了治疗效果。
其次,纳米技术可以在药物递送过程中监测治疗效果,并对治疗过程进行实时控制。
同时,纳米技术还可以用于细胞和组织的成像、诊断和治疗。
例如,纳米技术可以利用纳米金粒子在组织内部的光散射和光吸收来实现肿瘤的早期检测和治疗。
2. 能源领域纳米技术在能源领域也有着广泛的应用前景。
纳米技术可以用于太阳能电池、燃料电池、储能设备等方面。
例如,利用纳米技术可以制造出更高效的太阳能电池和燃料电池,有效提高了能源的利用效率。
同时,纳米技术还可以用于制造原子级的电池和储存材料,从而使能量储存更加高效。
3. 材料领域纳米技术在材料领域的应用也颇具潜力。
纳米技术可以用于制造纳米材料,这些材料具有优异的力学和物理性能。
例如,在碳纳米管和纳米纤维方面,纳米技术可以制造出更高强度和耐用性的材料。
此外,纳米技术还可以用于制备有机太阳能电池、高温超导材料等新型材料。
纳米颗粒的现状及未来五至十年发展前景

纳米颗粒的现状及未来五至十年发展前景引言:纳米技术是21世纪最具前景的科学领域之一,纳米颗粒作为纳米技术的重要应用之一,已经在许多领域取得了显著的进展。
本文将对纳米颗粒的现状进行概述,并展望未来五至十年纳米颗粒的发展前景。
一、纳米颗粒的定义和特点纳米颗粒是指在三个维度上尺寸小于100纳米的颗粒,具有特殊的物理、化学和生物学性质。
相对于传统颗粒,纳米颗粒具有较大的表面积和较高的比表面积,使其具有独特的性能,能够广泛应用于材料、生物医学、能源和环境等领域。
二、纳米颗粒在不同领域的应用现状1.材料领域:纳米颗粒可以用于制备高性能陶瓷、复合材料、光电材料等,在电子、光电子、材料加工等领域有广泛的应用。
2.生物医学领域:纳米颗粒可用于药物传递、肿瘤治疗、生物成像等,具有较高的生物相容性和靶向性,为现代医学提供了新的治疗手段。
3.能源领域:纳米颗粒可用于太阳能电池、燃料电池、储能材料等,在提高能源转化效率和减少能源消耗方面具有巨大潜力。
4.环境领域:纳米颗粒可以应用于水处理、大气净化、土壤修复等,能够高效去除有害物质,达到环境保护的目的。
三、纳米颗粒发展的挑战纳米颗粒的应用虽然非常广泛,但其发展面临一些挑战。
首先,纳米颗粒的合成和表征技术需要进一步完善,以提高颗粒的制备精度和一致性。
其次,纳米颗粒的生物安全性需要深入研究,以确保其在生物医学和环境领域的应用能够经受住长期考验。
此外,纳米颗粒的大规模制备和商业化应用也是一个挑战,需要解决成本和产能的问题。
四、未来五至十年纳米颗粒的发展前景随着纳米技术的不断发展和突破,纳米颗粒的应用前景非常广阔。
在材料领域,纳米颗粒有望实现高性能材料的定制化设计和制备,为材料科学带来新的突破。
在生物医学领域,纳米颗粒将更多地应用于基因治疗、细胞修复等领域,为疾病治疗提供更有效的手段。
在能源领域,纳米颗粒有望应用于高效储能材料、光催化材料等,推动能源转型和可持续发展。
在环境领域,纳米颗粒将成为新一代的环境治理工具,解决水污染、空气污染等问题。
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。
纳米技术的应用前景

纳米技术的应用前景随着科学技术的不断进步,纳米技术作为一门新兴科学领域,正以其独特的优势在各个领域展现出无限的应用前景。
本文将探讨纳米技术在医学、材料学、能源和环境领域中的潜在应用,并展望其未来发展前景。
一、纳米技术在医学领域的应用前景纳米技术在医学领域的应用前景广阔。
通过纳米技术,可以制备出具有良好生物相容性和靶向性的纳米药物,用于治疗肿瘤等疾病。
纳米载体能够将药物有效地传递到肿瘤细胞内,减少对健康细胞的伤害,提高治疗效果。
此外,纳米传感器的出现也为医学诊断提供了新的思路。
通过纳米传感器,可以实现对生物分子的高灵敏检测,早期发现疾病,并可监测患者的生理状态,实现个体化医疗。
二、纳米技术在材料学领域的应用前景纳米技术在材料学领域的应用前景巨大。
通过纳米技术,可以制备出具有特殊性能和功能的纳米材料,如纳米涂层、纳米颗粒和纳米复合材料。
这些纳米材料具有独特的光学、磁学和电学性质,其应用潜力不可估量。
例如,纳米涂层可以提高材料的防腐蚀性能和耐磨性,延长材料的使用寿命;纳米颗粒可以应用于生物医学、催化剂和能源储存等领域;纳米复合材料可以提高材料的强度、硬度和耐磨性。
纳米技术的应用将极大地推动材料学领域的发展。
三、纳米技术在能源领域的应用前景纳米技术在能源领域的应用前景巨大。
通过纳米技术,可以制备出高效的纳米催化剂,用于化学反应和能源转换。
纳米催化剂具有大比表面积和优异的催化活性,能够提高能源转化效率,减少能源浪费。
此外,纳米技术还可以应用于太阳能电池、能量存储和燃料电池等领域,提高能源利用效率,实现可持续发展。
四、纳米技术在环境领域的应用前景纳米技术在环境领域的应用前景广阔。
通过纳米技术,可以制备出具有吸附能力和光催化性能的纳米材料,用于水处理和空气净化。
纳米材料可以有效去除水中的有机污染物和重金属离子,净化水源;同时,纳米材料还可以分解有害气体和光催化分解有机污染物,改善空气质量。
纳米技术的应用有助于解决环境污染和资源短缺等问题,促进可持续发展。
纳米技术的应用前景和挑战

纳米技术的应用前景和挑战纳米技术是一项正在快速发展的先进技术,它与许多领域的产业现状和未来变革有着密不可分的联系。
随着现代科技的发展,纳米级别的材料和器件的应用已经走进人们的生活,从生命科学到能源环保,从电子信息到制造业,纳米技术正在诱发新一轮科技变革。
但是,也有许多挑战需要面对和克服,下面将从应用前景和挑战两个方面展开论述。
一、纳米技术的应用前景1. 生命科学与医疗保健在纳米技术的应用前景中,生命科学和医疗保健领域的发展是最引人注目的。
在诊断、治疗和预防疾病方面,纳米技术有着巨大的潜力。
比如,纳米颗粒可以精准靶向癌细胞并释放药物,提高治疗的效果。
此外,纳米技术的发展还有助于开发新型的诊断工具和生物传感器,为临床诊疗带来更好的效果。
纳米技术还可以用于生物成像和监测,提供了更精细、更准确的生物信息,促进医学的发展和个性化治疗的实现。
2. 能源环保纳米技术的应用前景还在于能源环保。
纳米材料具有优异的光、电、磁、力学等特性,可以应用于能源储存和转化、环境治理等领域。
比如,利用纳米材料制造高效的太阳能电池、燃料电池等,可以提高能源利用效率,降低污染物排放。
同时,纳米材料还可以被应用于固体废物处理、水污染治理等环境问题的解决,有助于保护环境和人类健康。
3. 电子信息纳米技术在电子信息领域的应用也是十分广泛的。
原子尺度的纳米器件具有高度的集成能力和高速的运算能力,有望引领下一代电子信息领域的发展。
纳米技术的应用还可以带来更快速、更大容量、更低功耗的电子产品,为智能化生活和互联网时代的到来提供支持。
二、纳米技术面临的挑战1. 安全性问题纳米粒子的小尺寸和高比表面积使其具有特殊的物理化学特性,这也带来了安全性问题的挑战。
纳米粒子对人体健康的影响、对环境的影响等方面还不完全清楚,纳米技术的产业化应用也受到了一定的影响。
纳米材料的生产、运输、应用等环节需要进行持续的风险评估和安全管理。
2. 规范化问题纳米技术的产业化应用还需要面对规范化问题的挑战。
纳米技术的发展现状及未来发展趋势

纳米技术的发展现状及未来发展趋势随着科技的不断进步和人类对材料和工艺的深入研究,纳米技术逐渐成为当前科技界研究的热点之一。
纳米技术是一种能够在纳米尺度(一纳米等于十亿分之一米)上操作和控制物质的技术。
随着纳米技术的广泛应用,它正在改变着我们的生活,并为未来的发展打开了无限的可能性。
“纳米”这个词来源于希腊语“nanos”,意为“矮小”。
纳米技术是在纳米尺度上进行研究和应用的技术。
纳米技术的发展主要基于材料科学、物理学、化学和生物学等学科,涉及到控制和利用各种材料和技术,包括碳纳米管、纳米颗粒、纳米晶体等。
纳米技术的应用领域非常广泛,涵盖了医疗、电子、能源、材料、环境等多个领域。
例如,在医疗领域,纳米技术被应用于癌症治疗、药物传输、生物传感器等方面。
纳米材料的特殊性质使得药物可以更精确地向病灶部位输送,提高治疗效果。
此外,纳米技术还被应用于传感器的开发,可以高灵敏地检测环境中的污染物,为环境保护提供了新的解决方案。
随着纳米技术的发展,未来的发展趋势将更加注重纳米材料的制备和性能的控制。
例如,研究人员正在努力开发出更高效的纳米材料合成方法,以满足各种应用的需求。
同时,人们还在研究如何通过控制纳米材料的结构和组织来调控其性能,以实现更多样化的应用。
此外,纳米技术还将与人工智能、大数据、云计算等技术相结合,为未来的创新提供更强大的支持。
未来,纳米技术有望在能源领域发挥更重要的作用。
纳米材料的独特性质使其在太阳能电池、储能设备等领域具有巨大的潜力。
例如,通过纳米技术制备的太阳能电池可以提高光电转换效率,使得太阳能的利用更加高效。
此外,纳米材料还可以用于制造新型的电池材料,提高储能设备的容量和充放电速度。
纳米技术还有望改变材料科学领域的研究和开发方式。
传统上,材料的性能往往受到其晶体结构和组织的限制。
然而,纳米技术的发展提供了一种新的思路,即通过控制材料的纳米结构和界面来实现性能的调控。
例如,通过制备纳米晶体材料,可以提高材料的强度、硬度和导电性能。
纳米技术在医学中的应用前景分析

纳米技术在医学中的应用前景分析引言近年来,纳米技术的发展引起了广泛关注。
纳米技术具有独特的特性和潜力,在许多领域都有着广阔的应用前景。
尤其是在医学领域,纳米技术被认为具有革命性的潜力,可以提升诊断、治疗和监测等方面的能力。
本文将探讨纳米技术在医学中的应用前景,并对其可能带来的益处进行分析。
一、纳米技术在药物传递领域的应用前景药物传递是现代医学中重要且具有挑战性的问题之一。
传统药物传递方式存在一系列限制,如剂量不稳定、靶向难度大等。
而纳米技术则可以通过改变药物基团内部结构和粒子大小来调控药物释放速率和靶向性,从而提高药效。
1. 基于纳米粒子的药物输送系统利用纳米粒子作为载体,可以将药物负载到其表面上,并通过经扣绕、共价键或电吸附等方式将药物紧密结合。
这种药物输送系统可以提高药物的溶解度、稳定性和药物在目标部位的富集度,从而增强药物疗效。
2. 基于纳米管道的药物传递纳米管道具有极小的孔径和特殊的通透性,可以用来控制分子通过的速率。
利用纳米管道作为药物传递通道,可以实现对药物释放速率和靶向性的准确调控。
此外,纳米管道还可以用于开启细胞膜通道,促进细胞内外分子交换。
二、纳米技术在医学成像领域的应用前景医学成像是医生诊断疾病和指导治疗不可或缺的手段。
传统医学成像技术存在一定局限,例如分辨率不高、无法准确描绘微小异常等。
引入纳米技术后,医学影像学取得了显著突破。
1. 纳米粒子造影剂与传统造影剂相比,纳米粒子造影剂具有更小尺寸和更高表面积,并且能够在血液循环中长时间滞留,增强图像对比度。
纳米粒子造影剂可以在磁共振成像、X射线成像和生物荧光成像等医学成像技术中发挥重要作用。
2. 磁共振造影通过控制纳米粒子的大小和表面修饰,可以实现对比剂的靶向性。
将功能化的纳米磁铁引入人体后,可在磁场作用下产生明亮或暗淡的信号,从而提供详细的解剖和功能信息。
三、纳米技术在癌症治疗领域的应用前景癌症是当今社会健康领域最大的威胁之一。
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关于纳米技术的应用现状及展望【论文关键词】:纳米科学纳米技术纳米管【论文摘要】:讨论纳米科学和技术在新时期里发展所面对的困难和挑战。
一系列新的方法将被讨论。
我们还将讨论倘若这些困难能够被克服我们可能会有的收获。
纳米科学和技术所涉及的是具有尺寸在1-100纳米范围的结构的制备和表征。
在这个领域的研究举世瞩目。
无论是从基础研究(探索基于非经典效应的新物理现象)的观念出发,还是从应用(受因结构减少空间维度而带来的优点以及因应半导体器件特征尺寸持续减小而需要这两个方面的因素驱使)的角度来看,纳米结构都是令人极其感兴趣的。
1. 纳米结构的制备有两种制备纳米结构的基本方法:build-up和 build-down。
所谓build-up方法就是将已预制好的纳米部件(纳米团簇、纳米线以及纳米管)组装起来;而build-down 方法就是将纳米结构直接地淀积在衬底上。
前一种方法包含有三个基本步骤:1)纳米部件的制备;2)纳米部件的整理和筛选;3)纳米部件组装成器件(这可以包括不同的步骤如固定在衬底及电接触的淀积等等);“Build-down”方法提供了杰出的材料纯度控制,而且它的制造机理与现代工业装置相匹配,换句话说,它是利用广泛已知的各种外延技术如分子束外延(MBE)、化学气相淀积(MOVCD)等来进行器件制造的传统方法。
“Build-down”方法的缺点是较高的成本。
很清楚纳米科学的首次浪潮发生在过去的十年中。
在这段时期,研究者已经证明了纳米结构的许多崭新的性质。
学者们更进一步征明可以用“build-down”或者“build-up” 方法来进行纳米结构制造。
这些成果向我们展示,如果纳米结构能够大量且廉价地被制造出来,我们必将收获更多的成果。
2. 纳米结构尺寸、成份、位序以及密度的控制为了充分发挥量子点的优势之处,我们必须能够控制量子点的位置、大小、成份已及密度。
其中一个可行的方法是将量子点生长在已经预刻有图形的衬底上。
由于量子点的横向尺寸要处在10-20纳米范围(或者更小才能避免高激发态子能级效应,如对于GaN材料量子点的横向尺寸要小于8纳米)才能实现室温工作的光电子器件,在衬底上刻蚀如此小的图形是一项挑战性的技术难题。
对于单电子晶体管来说,如果它们能在室温下工作,则要求量子点的直径要小至1-5纳米的范围。
这些微小尺度要求已超过了传统光刻所能达到的精度极限。
有几项技术可望用于如此的衬底图形制作。
⑴ 电子束光刻通常可以用来制作特征尺度小至50纳米的图形。
如果特殊薄膜能够用作衬底来最小化电子散射问题,那特征尺寸小至2纳米的图形可以制作出来。
⑵ 聚焦离子束光刻是一种机制上类似于电子束光刻的技术。
⑶ 扫描微探针术可以用来划刻或者氧化衬底表面,甚至可以用来操纵单个原子和分子。
最常用的方法是基于材料在探针作用下引入的高度局域化增强的氧化机制的。
⑷ 多孔膜作为淀积掩版的技术。
多孔膜能用多种光刻术再加腐蚀来制备,它也可以用简单的阳极氧化方法来制备。
⑸ 倍塞(diblock)共聚物图形制作术是一种基于不同聚合物的混合物能够产生可控及可重复的相分离机制的技术。
⑹ 与倍塞共聚物图形制作术紧密相关的一项技术是纳米球珠光刻术。
此项技术的基本思路是将在旋转涂敷的球珠膜中形成的图形转移到衬底上。
⑺ 将图形从母体版转移到衬底上的其他光刻技术。
几种所谓“软光刻“方法,比如复制铸模法、微接触印刷法、溶剂辅助铸模法以及用硬模版浮雕法等已被探索开发。
3. 纳米制造所面对的困难和挑战随着器件持续微型化的趋势的发展,普通光刻技术的精度将很快达到它的由光的衍射定律以及材料物理性质所确定的基本物理极限。
通过采用深紫外光和相移版,以及修正光学近邻干扰效应等措施,特征尺寸小至80 nm的图形已能用普通光刻技术制备出。
然而不大可能用普通光刻技术再进一步显著缩小尺寸。
采用X光和EUV 的光刻技术仍在研发之中,可是发展这些技术遇到在光刻胶以及模版制备上的诸多困难。
目前来看,虽然也有一些具挑战性的问题需要解决,特别是需要克服电子束散射以及相关联的近邻干扰效应问题,但投影式电子束光刻似乎是有希望的一种技术。
扫描微探针技术提供了能分辨单个原子或分子的无可匹敌的精度,可是此项技术却有固有的慢速度,目前还不清楚通过给它加装阵列悬臂樑能否使它达到可以接受的刻写速度。
对一个理想的纳米刻写技术而言,它的运行和维修成本应该低,它应具备可靠地制备尺寸小但密度高的纳米结构的能力,还应有在非平面上刻制图形的能力以及制备三维结构的功能。
此外,它也应能够做高速并行操作,而且引入的缺陷密度要低。
然而时至今日,仍然没有任何一项能制作亚100 nm图形的单项技术能同时满足上述所有条件。
现在还难说是否上述技术中的一种或者它们的某种组合会取代传统的光刻技术。
究竟是现有刻写技术的组合还是一种全新的技术会成为最终的纳米刻写技术还有待于观察。
4. 展望目前,已有不少纳米尺度图形刻制技术,它们仅有的短处要么是刻写速度慢要么是刻写复杂图形的能力有限。
这些技术可以用来制造简单的纳米原型器件,这将能使我们研究这些器件的性质以及探讨优化器件结构以便进一步地改善它们的性能。
必须发展新的表征技术,这不单是为了器件表征,也是为了能使我们拥有一个对器件制造过程中的必要工艺如版对准的能进行监控的手段。
随着器件尺度的持续缩小,对制造技术的要求会更苛刻,理所当然地对评判方法的要求也变得更严格。
随着光学有源区尺寸的缩小,崭新的光学现象很有可能被发现,这可能导致发明新的光电子器件。
然而,不象电子工业发展那样需要寻找MOS晶体管的替代品,光电子工业并没有如此的立时尖锐问题需要迫切解决。
纳米探测器和纳米传感器是一个全新的领域,目前还难以预测它的进一步发展趋势。
然而,基于对崭新诊断技术的预期需要,我们有理由相信这将是一个快速发展的领域。
总括起来,在所有三个主要领域里应用纳米结构所要求的共同点是对纳米结构的尺寸、材料纯度、位序以及成份的精确控制。
一旦这个问题能够解决,就会有大量的崭新器件诞生和被研究。
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Either from basic research (based on non-classical effects explore new physical phenomena) concept, or from the application (by reducing the dimension of space due to structural advantages brought about as a result of the semiconductor device feature sizes continue to be reduced and need these two aspects factors driven) perspective, nano structures are very great interest.1.NanostructuresThere are two basic methods of preparation of nanostructures : build-up and build-down. Theso-called build-up method is to have preformed nm member ( nanoclusters , nanowires and nanotubes ) assembled ; the build-down method is to nanostructures directly deposited on the substrate . The former method is composed of three basic steps: 1 ) Preparation of nanometer member ; 2 ) nano- finishing and screening member ; 3 ) nano- components into the device( which can include different steps , such as fixed electric contact of the substrate and deposition plot , etc. ); "Build-down" approach provides excellent control of material purity , and its mechanism of modern industrial equipment manufacturing match , in other words , it is the most widely known use of the various epitaxial techniques such as molecular beam epitaxy (MBE), chemical vapor deposition (MOVCD) like the conventional method for device fabrication . "Build-down" approach is that higher costs.Nanoscience is clear first wave occurred in the past decade . During this period, researchers have proven many new nanostructured nature . Zheng Ming scholars can further "build-down" or "build-up" approach to nanostructure fabrication . These results show us that if a large number of nano-structures can be produced at low cost , we will certainly gain more results.2.Nanostructure size , composition , rank , and density controlIn order to give full play the advantages of quantum dots of the Department, we must be able to control the quantum dot location, size , composition and density have been . One possible approach is to grow in quantum dots has been pre- engraved pattern on the substrate . Because the lateral quantum dot size to the nanometer range in 10-20 ( or smaller in order to avoid highly excited states sublevels effects, such as quantum dots for GaN materials lateral dimensions less than 8 nm ) can be achieved optoelectronic devices operating at room temperature , etched on the substrate so that a small graphical challenging technical problems. For the single-electron transistor , if they can work at room temperature , the diameter of the quantum dots is required to be small in the range 1-5 nm . These tiny scale requires more than the traditional lithographic limits the achievable accuracy . Several techniques could be used for such a substrate graphicsproduction .⑴electron beam lithography can often be used to make features as small as 50 nanometers scale graphics. If special film can be used as a substrate to minimize electron scattering problem, that feature sizes as small as 2 nm graphics can be produced .⑵focused ion beam lithography is a mechanism similar to electron beam lithography technology.⑶scanning microprobe technique can be used to scribe or oxidation of the substrate surface and can even be used to manipulate individual atoms and molecules. The most common method is based on material under the action of the probe into the highly localized enhanced oxidation mechanism .⑷version porous membrane as a deposition mask technology. A variety of porous film can be prepared by photolithography plus etching , it can be used simply prepared by anodic oxidation method .⑸X plug (diblock) copolymers graphic production technique is based on a mixture of different polymers to produce controlled and reproducible technique of phase separation mechanism .⑹and double stuffed copolymer graphics production technique is closely related to a technology nanospheres pearl engraved surgery . The basic idea of this technique is to rotate the coated beads in the formed film pattern transfer onto the substrate.⑺the graphic version transferred from the mother to the substrate other lithography. Severalso-called "soft lithography " approach , such as copying casting method, micro-contact printing method, solvent-assisted molding method and embossed with a hard template method has been developed to explore .3 .nanometer manufacturing difficulties and challenges faced byContinuing miniaturization of devices along with the trend of development, the general accuracy of lithography will soon reach its laws by the diffraction of light and physical properties of materials are determined by fundamental physical limits. By using deep UV and phase shift version, and amendments to the optical interference effect neighbors and other measures, feature sizes as small as 80 nm graphics have been able to prepare ordinary lithography . However unlikely an ordinary lithography further significantly reduced in size . Using X-ray and EUV lithography technology is still being developed , but the development of these technologies and the photoresist stencil encountered many difficulties on the preparation . At present , although there are some challenging problems to be solved , in particular the need to overcome the electron beam scattering and interference effects associated with the neighbor , but the projection electron beam lithography seems to be a promising technique . Scanning microprobe technique provides can distinguish individual atoms or molecules unmatched precision , but there are inherent in the technology slow speed , it is unclear cantilever array by giving it to install it can achieve an acceptable the carved speed.Carved on an ideal nano technology, its operation and maintenance costs should be low, it should be prepared with reliable high density small in size but the capacity nanostructures, there should be non-plane patterning capabilities and Preparation function of three-dimensional structure. Furthermore, it should also be able to operate in parallel for high-speed, and lower density of defects introduced. Today, however, still no one can produce a single sub-100 nm graphics technology can satisfy all the conditions above. Now the above technique is difficult to saywhether one or a combination of them will replace a conventional photolithographic techniques. What is the combination of existing technologies or carved a new technology will become the ultimate nano-carved technology remains to be seen.4 Looking At presentThere are many graphic nanoscale lithography techniques , their only weaknesses are either slow either carved carved complex graphics capabilities are limited. These techniques can be used to make a simple prototype device nm , which will enable us to study and explore the nature of these devices in order to optimize the device structure to further improve their performance. New characterization techniques must be developed , not only for device characterization , but also to enable us to have a manufacturing process of the device as a necessary process can be monitored aligned version means. As devices continue to shrink scale of manufacturing technology requirements will be more demanding , of course, on the evaluation method requirements are becoming more stringent . With the reduced size of the optical active region , a new optical phenomena are likely to be found , which may lead to the invention of new optoelectronic devices . However , unlike the electronics industry as the need to find alternatives to the MOS transistors , optoelectronics industry is not so acute problem needs to be urgently addressed immediately . Nm detector and nano sensor is a new field, it is still difficult to predict the further development trend . However, based on the anticipated needs of new diagnostic techniques , we have reason to believe this will be a rapidly developing field . In sum , in all three main areas of application ofnano-structures required in common is the size of nano- structure , material purity , rank and composition of precise control. Once this problem can be solved , there will be a lot of new birth and the device being studied .References[1] Wang Miao, Li Zhenhua, Lu Yang, Qi Zhongfu, Li cast Nanomaterials Applied Technology Progress [J]. 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