更新時(shí)間：2021-06-12 02:13:06作者：admin2
《納米技術(shù)就在我們身邊》是一篇科普文章,，納米技術(shù)是20世紀(jì)90年代興起的高新技術(shù)。如果說20世紀(jì)是微米的世紀(jì)，21世紀(jì)必將是納米的世紀(jì)。
納米技術(shù)納米是長度單位，原稱毫微米，就是10的-9次方米（10億分之一米）。納米科學(xué)與技術(shù)，有時(shí)簡稱為納米技術(shù)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。從具體的物質(zhì)說來，人們往往用細(xì)如發(fā)絲來形容纖細(xì)的東西，其實(shí)人的頭發(fā)一般直徑為20-50微米，并不細(xì)。單個(gè)細(xì)菌用肉眼看不出來，用顯微鏡測出直徑為5微米，也不算細(xì)。極而言之，1納米大體上相當(dāng)于4個(gè)原子的直徑。 納米技術(shù)包含下列四個(gè)主要方面：⒈納米材料：當(dāng)物質(zhì)到納米尺度以后，大約是在1—100納米這個(gè)范圍空間，物質(zhì)的性能就會(huì)發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。這種既具不同于原來組成的原子、分子，也不同于宏觀的物質(zhì)的特殊性能構(gòu)成的材料，即為納米材料。如果僅僅是尺度達(dá)到納米，而沒有特殊性能的材料，也不能叫納米材料。過去，人們只注意原子、分子或者宇宙空間，常常忽略這個(gè)中間領(lǐng)域，而這個(gè)領(lǐng)域?qū)嶋H上大量存在于自然界，只是以前沒有認(rèn)識(shí)到這個(gè)尺度范圍的性能。第一個(gè)真正認(rèn)識(shí)到它的性能并引用納米概念的是日本科學(xué)家，他們在20世紀(jì)70年代用蒸發(fā)法制備超微離子，并通過研究它的性能發(fā)現(xiàn)：一個(gè)導(dǎo)電、導(dǎo)熱的銅、銀導(dǎo)體做成納米尺度以后，它就失去原來的性質(zhì)，表現(xiàn)出既不導(dǎo)電、也不導(dǎo)熱。磁性材料也是如此，象鐵鈷合金，把它做成大約20—30納米大小，磁疇就變成單磁疇，它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期，人們就正式把這類材料命名為納米材料。⒉納米動(dòng)力學(xué)，主要是微機(jī)械和微電機(jī)，或總稱為微型電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng),用于有傳動(dòng)機(jī)械的微型傳感器和執(zhí)行器、光纖通訊系統(tǒng)，特種電子設(shè)備、醫(yī)療和診斷儀器等.用的是一種類似于集成電器設(shè)計(jì)和制造的新工藝。特點(diǎn)是部件很小，刻蝕的深度往往要求數(shù)十至數(shù)百微米，而寬度誤差很小。這種工藝還可用于制作三相電動(dòng)機(jī)，用于超快速離心機(jī)或陀螺儀等。在研究方面還要相應(yīng)地檢測準(zhǔn)原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進(jìn)入納米尺度，但有很大的潛在科學(xué)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。⒊納米生物學(xué)和納米藥物學(xué)，如在云母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子，在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間互作用的試驗(yàn)，磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜，dna的精細(xì)結(jié)構(gòu)等。有了納米技術(shù)，還可用自組裝方法在細(xì)胞內(nèi)放入零件或組件使構(gòu)成新的材料。新的藥物，即使是微米粒子的細(xì)粉，也大約有半數(shù)不溶于水；但如粒子為納米尺度（即超微粒子），則可溶于水。⒋納米電子學(xué)，包括基于量子效應(yīng)的納米電子器件、納米結(jié)構(gòu)的光/電性質(zhì)、納米電子材料的表征，以及原子操縱和原子組裝等。當(dāng)前電子技術(shù)的趨勢要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷,更小,是指響應(yīng)速度要快。更冷是指單個(gè)器件的功耗要小。但是更小并非沒有限度。納米技術(shù)是建設(shè)者的最后疆界，它的影響將是巨大的。在1998年的四月，總統(tǒng)科學(xué)技術(shù)顧問，Neal Lane 博士評論到，如果有人問我哪個(gè)科學(xué)和工程領(lǐng)域?qū)?huì)對未來產(chǎn)生突破性的影響，我會(huì)說該個(gè)啟動(dòng)計(jì)劃建立一個(gè)名為納米科技大挑戰(zhàn)機(jī)構(gòu)，資助進(jìn)行跨學(xué)科研究和教育的隊(duì)伍，包括為長遠(yuǎn)目標(biāo)而建立的中心和網(wǎng)絡(luò)。一些潛在的可能實(shí)現(xiàn)的突破包括：把整個(gè)美國國會(huì)圖書館的資料壓縮到一塊像方糖一樣大小的設(shè)備中，這通過提高單位表面儲(chǔ)存能力1000倍使大存儲(chǔ)電子設(shè)備儲(chǔ)存能力擴(kuò)大到幾兆兆字節(jié)的水平來實(shí)現(xiàn)。由自小到大的方法制造材料和產(chǎn)品，即從一個(gè)原子、一個(gè)分子開始制造它們。這種方法將節(jié)約原材料和降低污染。生產(chǎn)出比鋼強(qiáng)度大10倍，而重量只有其幾分之一的材料來制造各種更輕便，更省燃料的陸上、水上和航空用的交通工具。通過極小的晶體管和記憶芯片幾百萬倍的提高電腦速度和效率，使今天的奔騰?處理器已經(jīng)顯得十分慢了。運(yùn)用基因和藥物傳送納米級的mri對照劑來發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞或定位人體組織器官去除在水和空氣中最細(xì)微的污染物，得到更清潔的環(huán)境和可以飲用的水。提高太陽能電池能量效率兩倍。