① 什麼是納米技術
納米是一個長度單位,1納米=10-9米(即十億分之一米)。納米技術是在0.1~100納米的尺度空間內研究電子、原子、分子的內在運動規律和特徵的嶄新技術。它的涵蓋面十分廣泛,包括納米電子技術、納米材料技術、納米機械製造技術、納米顯微技術及納米物理學和納米生物學等不同學科和領域。納米技術是世紀之交異軍突起的新興技術,它的出現,標志著人類在改造自然方面進入了一個新的層次,即從微米層次深入到原子、分子級的納米層次,使人類最終能夠按照自己的意願操縱單個原子和分子,以實現對微觀世界的有效控制。專家們認為:正像產業革命、抗菌素、核能和微電子技術的出現和應用所產生的巨大影響一樣,納米技術將創造人們想像不到的推動新世紀前進的奇跡,成為對世紀信息時代的核心技術。因而納米技術一出現,許多國家將其列為「關鍵技術」范圍,投入巨資進行研究開發。
② 納米技術是什麼
納米技術,是指在0.1-100納米的尺度里,研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。
科學家們在研究物質構成的過程中,發現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子,顯著地表現出許多新的特性,而利用這些特性製造具有特定功能設備的技術,就稱為納米技術。
納米科學技術是以許多現代先進科學技術為基礎的科學技術,它是現代科學(混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學)和現代技術(計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術)結合的產物。
納米科學技術又將引發一系列新的科學技術,例如:納米物理學、納米生物學、納米化學、納米電子學、納米加工技術和納米計量學等。
(2)什麼是納米技術什麼是微機械加工擴展閱讀
納米技術與微電子技術的主要區別
納米技術研究的是以控制單個原子、分子來實現設備特定的功能,是利用電子的波動性來工作的;而微電子技術則主要通過控制電子群體來實現其功能,是利用電子的粒子性來工作的。人們研究和開發納米技術的目的,就是要實現對整個微觀世界的有效控制。
納米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。1993年國際納米科技指導委員會將納米技術劃分為納米電子學、納米物理學、納米化學、納米生物學、納米加工學和納米計量學等6個分支學科。
其中納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎,而納米電子學是納米技術最重要的內容。
③ 什麼是納米什麼是納米技術
納米(nm),又稱毫微米,是長度的度量單位,國際單位制符號為nm。1納米=10^-9米,長度單位如同厘米、分米和米一樣,是長度的度量單位。相當於4倍原子大小,比單個細菌的長度還要小。國際通用名稱為nanometer,簡寫nm。
基本含義
單個細菌用肉眼是根本看不到的,用顯微鏡測直徑大約是五微米。假設一根頭發的直徑是0.05毫米,把它軸向平均剖成5萬根,每根的厚度大約就是一納米。也就是說,一納米就是0.000001毫米.納米科學與技術,有時簡稱為納米技術,是研究結構尺寸在1至100納米范圍內材料的性質和應用。納米技術的發展帶動了與納米相關的很多新興學科。有納米醫學、納米化學、納米電子學、納米材料學、納米生物學等。全世界的科學家都知道納米技術對科技發展的重要性,所以世界各國都不惜重金發展納米技術,力圖搶占納米科技領域的戰略高地。我國於1991年召開納米科技發展戰略研討會,制定了發展戰略對策。十多年來,我國納米材料和納米結構研究取得了引人注目的成就。目前,我國在納米材料學領域取得的成就高過世界上任何一個國家,充分證明了我國在納米技術領域佔有舉足輕重的地位。納米效應就是指納米材料具有傳統材料所不具備的奇異或反常的物理、化學特性,如原本導電的銅到某一納米級界限就不導電,原來絕緣的二氧化硅、晶體等,在某一納米級界限時開始導電。這是由於納米材料具有顆粒尺寸小、比表面積大、表面能高、表面原子所佔比例大等特點,以及其特有的三大效應:表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應。 對於固體粉末或纖維,當其有一維尺寸小於100nm,即達到納米尺寸,即可稱為所謂納米材料,對於理想球狀顆粒,當比表面積大於60㎡/g時,其直徑將小於100nm,達到納米尺寸。
現時很多材料的微觀尺度多以納米為單位,如大部份半導體製程標准皆是以納米表示。直至2017年2月,最新的中央處理器,也叫做(CPU,Central Processing Unit)的製程是14nm。
發展歷程
納米.
納米技術與微電子技術的主要區別是:納米技術研究的是以控制單個原子、分子來實現特定的功能,是利用電子的波動性來工作的;而微電子技術則主要通過控制電子群體來實現其功能,是利用電子的粒子性來工作的。人們研究和開發納米技術的目的,就是要實現對整個微觀世界的有效控制。
納米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。1993年,國際納米科技指導委員會將納米技術劃分為納米電子學、納米物理學、納米化學、納米生物學、納米加工學和納米計量學等6個分支學科。其中,納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎,而納米電子學是納米技術最重要的內容。
納米科技是90年代初迅速發展起來的新興科技,其最終目標是人類按照自己的意識直接操縱單個原子、分子,製造出具有特定功能的產品。納米科技以空前的解析度為我們揭示了一個可見的原子、分子世界。這表明,人類正越來越向微觀世界深入,人們認識、改造微觀世界的水平提高了前所未有的高度。有資料顯示,2010年,納米技術將成為僅次於晶元製造的第二大產業。
三種概念
第一種
從迄今為止的研究狀況看,關於納米技術分為三種概念。第一種,是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念,可以使組合分子的機器實用化,從而可以任意組合所有種類的分子,可以製造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術未取得重大進展。
第二種
第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的「加工」來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術,也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即便發展下去,從理論上講終將會達到限度。這是因為,如果把電路的線幅變小,將使構成電路的絕緣膜的為得極薄,這樣將破壞絕緣效果。此外,還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題,研究人員正在研究新型的納米技術。
第三種
第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來,生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。
所謂納米技術,是指在0.1~100納米的尺度里,研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中,發現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子,顯著地表現出許多新的特性,而利用這些特性製造具有特定功能設備的技術,就稱為納米技術。
綜合
納米科技現在已經包括納米生物學、納米電子學、納米材料學、納米機械學、納米化學等學科。從包括微電子等在內的微米科技到納米科技,人類正越來越向微觀世界深入,人們認識、改造微觀世界的水平提高到前所未有的高度。我國著名科學家錢學森也曾指出,納米左右和納米以下的結構是下一階段科技發展的一個重點,會是一次技術革命,從而將引起21世紀又一次產業革命。
雖然距離應用階段還有較長的距離要走,但是由於納米科技所孕育的極為廣闊的應用前景,美國、日本、英國等發達國家都對納米科技給予高度重視,紛紛制定研究計劃,進行相關研究。
延伸概念
納米級就是顆粒在1納米到100納米之間的微粒。
編輯於 2017-10-21
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什麼是納米?什麼是納米技術
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什麼是納米科學和納米技術?
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什麼是納米技術,納米可以做什麼
納米,是一種長度單位,符號為nm。1納米=1毫微米=10米(既十億分之一米),約為10個原子的長度。假設一根頭發的直徑為0.05毫米,把它徑向平均剖成5萬根,每根的厚度即約為1納米。 .1、納米技術的含義 .所謂納米技術,是指在0.1~100納米的尺度里,研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中,發現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子,顯著地表現出許多新的特性,而利用這些特性製造具有特定功能設備的技術,就稱為納米技術。 .納米技術與微電子技術的主要區別是:納米技術研究的是以控制單個原子、分子來實現設備特定的功能,是利用電子的波動性來工作的;而微電子技術則主要通過控制電子群體來實現其功能,是利用電子的粒子性來工作的。人們研究和開發納米技術的目的,就是要實現對整個微觀世界的有效控制。 .納米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。1993年,國際納米科技指導委員會將納米技術劃分為納米電子學、納米物理學、納米化學、納米生物學、納米加工學和納米計量學等6個分支學科。其中,納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎,而納米電子學是納米技術最重要的內容。 .2、納米電子器件的特點 .以納米技術製造的電子器件,其性能大大優於傳統的電子器件: .工作速度快,納米電子器件的工作速度是硅器件的1000倍,因而可使產品性能大幅度提高。功耗低,納米電子器件的功耗僅為硅器件的1/1000。信息存儲量大,在一張不足巴掌大的5英寸光碟上,至少可以存儲30個北京圖書館的全部藏書。體積小、重量輕,可使各類電子產品體積和重量大為減小。
163贊·1,612瀏覽2016-12-01
什麼是納米技術
納米技術,也稱毫微技術,是一種用單個原子、分子製造物質的技術。納米技術是研究結構尺寸在1納米至100納米范圍內材料的性質和應用的一種技術。 1981年掃描隧道顯微鏡發明後,誕生了一門以1到100納米長度為研究分子世界,最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品 。納米技術包含下列四個主要方面: 1、納米材料:當物質到納米尺度以後,大約是在0.1—100納米這個范圍空間,物質的性能就會發生突變,出現特殊性能。 2、納米動力學:主要是微機械和微電機,或總稱為微型電動機械繫統,用於有傳動機械的微型感測器和執行器、光纖通訊系統,特種電子設備、醫療和診斷儀器等。 3、納米生物學和納米葯物學:如在雲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,磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜,dna的精細結構等。 4、納米電子學:包括基於量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質、納米電子材料的表徵,以及原子操縱和原子組裝等。 (3)什麼是納米技術什麼是微機械加工擴展閱讀 納米科技誕生於上世紀80年代末,主要涵義是納米尺寸范圍內認識和改造自然。納米科技目前發展日新月異,特別是納米技術通過3D列印,採用「添加式製造」方式,能將工業生產所需的原材料降至傳統方式的1/10,對未來製造業的發展將起到巨大的推動作用。 物理學家理查德·費曼早在1959年就做出論斷:在物質「底層還有很大空間」。這一結論首次揭示了「自下而上」、以單個分子、單個原子為基礎組裝物件的可能性。在1981年電子掃描隧道顯微鏡出現以後,納米科學家發現物質在納米尺度時擁有了「超自然」的特性。 在量子理論的指導下,科技物理學界開始關注探索在微觀和宏觀世界之間,存在著一個迥然不同的「介觀世界」,即尺度范圍大約在0.1—100納米之間的物理世界。納米技術的真正發展僅30多年時間,但其在功能應用上的適應性、會聚效應和超級特性,已滲透到當今所有科技和產業領域。 參考資料來源:網路-納米技術 參考資料來源:人民網-人民日報科技大觀:納米技術重塑未來生產方式
82贊·2,318瀏覽2020-05-28
什麼是納米技術呢?
納米是nanometre的譯名,即為毫微米,是長度的度量單位,國際單位制符號為nm。1納米=10的負9次方米,長度單位如同厘米、分米和米一樣,是長度的度量單位。1納米相當於4倍原子大小,比單個細菌的長度還要小的多。 納米技術是一種用單個原子以及分子來製作物質的一種技術,研究結構尺寸在1至100納米范圍內材料的性質和應用。如今很多領域都應用了納米技術,比如說納米粒子、納米動力學、納米電子學。
6贊·82瀏覽2020-03-25
在現實生活中,納米技術有什麼?有哪些東西?分別是什麼?
納米技術的用途如下: 一、衣: 1.在紡織和化纖製品中添迦納米微粒,可除味殺菌; 2.在化纖布中加入少量金屬納米微粒,可消除靜電現象。 二、食: 1.利用納米材料,冰箱可以抗菌; 2.使用納米材料製作無菌餐具、無菌食品包裝用品; 3.利用納米粉末,使廢水徹底變清水,完全達到飲用標准; 4.製作納米食品,色香味俱全,有益健康。 三、住: 1.納米技術的運用,使牆面塗料的耐洗刷性提高10倍; 2.玻璃和瓷磚表面加塗納米薄層,可製成自潔玻璃和自潔瓷磚,無需擦洗; 3.含有納米微粒的建築材料可吸收對人體有害的紫外線。 四、行: 1.納米材料可以提高和改進交通工具的性能指標; 2.納米陶瓷有望成為汽車、輪船、飛機等發動機部件的理想材料,極大提高發動機效率、工作壽命和可靠性; 3.納米衛星可隨時向駕駛人員提供交通信息,幫助其安全駕駛。查看全部17個回答天貓電器城-納米材料電池,超長續航!「天貓電器城」納米材料電池,品牌旗艦,兼容性強,電力強勁,綠色環保,持久耐用,閃電到家!杭州易宏廣告有限公司廣告微納米氣泡技術是什麼?納米氣泡發生器 認准享清環保 引進日本的科技服務中國微納米氣泡技術成熟微納米氣泡發生技術用於黑臭水體,河道,水產養殖,污水廠高效曝氣!水產養殖,黑臭水治理,清洗,增氧,,工業混氣領域;是節能增產增效的
④ 納米技術的認識
理論含義
編輯
納米技術(nanotechnology),也稱毫微技術,是研究結構尺寸在1納米至100納米范圍內材料的性質和應用的一種技術。1981年掃描隧道顯微鏡發明後,誕生了一門以1到100納米長度為研究分子世界,它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品[2]。因此,納米技術其實就是一種用單個原子、分子製造物質的技術。
從迄今為止的研究來看,關於納米技術分為三種概念:
第一種,是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念,可以使組合分子的機器實用化,從而可以任意組合所有種類的分子,可以製造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術還未取得重大進展。
第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的"加工"來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術,也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即使發展下去,從理論上講終將會達到限度,這是因為,如果把電路的線幅逐漸變小,將使構成電路的絕緣膜變得極薄,這樣將破壞絕緣效果。此外,還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題,研究人員正在研究新型的納米技術。
第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來,生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。DNA分子計算機、細胞生物計算機的開發,成為納米生物技術的重要內容。
納米雨衣傘是雨傘與雨衣的結合體,納米雨傘收傘有三折傘和直桿傘的收傘形態(簡單說,收傘時有長短兩種選擇)。納米雨衣可由納米雨傘轉變而成,納米雨衣又不同於一般的雨衣,因為納米雨衣可以保證從頭到腳絕對不濕。因為納米材料,所以這雨傘可以一甩即干,雨傘轉變為雨衣後,這雨衣也只需穿著時輕輕一跳也即可全乾。
防水材料
2014年8月4日,澳大利亞運用新發明的布料,製成一款具有開創性的T恤衫,不管人們怎樣嘗試著浸濕它,此T恤都能保持良好的防水性能。
這件叫做「騎士」(The Cavalier)的白色T恤是百分之百棉質的。雖然表面看起來平淡無奇,但是其布料運用「疏水」納米技術應用編織而成,使得這件T恤能夠有效防止大部分液體和污漬的浸入。這種T恤可以用機器清洗,其防水功能最多可承受80次清洗。它的布料有天然自凈功能,任何附著在上的污漬都能用水擦洗或沖干凈。
和其他含有化學物質的防水應用不同,T恤仿照的是荷葉的自然疏水特點。此布料的發明對於餐館和咖啡廳來說可能具有革命性的影響。此外,這種布料還可以運用在醫療行業或醫院等地。
潛在危害
編輯
和生物技術一樣,納米科技也有很多環境和安全問題(比如尺寸小是否會避開生物的自然防禦系統,還有是否能生物降解、毒性副作用如何等等)。
社會危害
納米顆粒的危害
納米材料(包含有納米顆粒的材料)本身的存在並不是一種危害。只有它的一些方面具有危害性,特別是他們的移動性和增強的反應性。只有某些納米粒子的某些方面對生物或環境有害,我們才面臨一個真的危害[7]。
要討論納米材料對健康和環境的影響,我們必須區分兩類納米結構:
納米尺寸的粒子被組裝在一個基體、材料或器件上的納米合成物、納米表面結構或納米組份(電子,光學感測器等),又稱為固定納米粒子。
「自由」納米粒子,不管在生產的某些步驟中存還是直接使用單獨的納米粒子。
這些自由納米粒子可能是納米尺寸的單元素,化合物,或是復雜的混合物,比如在一種元素上鍍上另外一張物質的「鍍膜」納米粒子或叫做「核殼」納米粒子。
現代,公認的觀點是,雖然我們需要關注有固定納米粒子的材料,自由納米粒子是最緊迫關心的。
因為,納米粒子同它們日常的對應物實在是區別太大了,它們的有害效應不能從已知毒性推演而來。這樣討論自由納米粒子的健康和環境影響具有很重要的意義。
更加復雜的是,當我們討論納米粒子的時候,我們必須知道含有的納米粒子的粉末或液體幾乎從來不會單分散化,而是具有一定范圍內許多不同尺寸。這會使實驗分析更加復雜,因為大的納米粒子可能和小的有不同的性質。而且,納米粒子具有聚合的趨勢,而聚合的納米粒子具有同單個納米粒子不同的行為。
健康問題
納米顆粒進入人體有四種途徑:吸入,吞咽,從皮膚吸收或在醫療過程中被有意的注入(或由植入體釋放)。一旦進入人體,它們具有高度的可移動性。在一些個例中,它們甚至能穿越血腦屏障。
納米粒子在器官中的行為仍然是需要研究的一個大課題。基本上,納米顆粒的行為取決於它們的大小,形狀和同周圍組織的相互作用活動性。它們可能引起噬菌細胞(吞咽並消滅外來物質的細胞)的「過載」,從而引發防禦性的發燒和降低機體免疫力。它們可能因為無法降解或降解緩慢,而在器官里集聚。還有一個顧慮是它們同人體中一些生物過程發生反應的潛在危險。由於極大的表面積,暴露在組織和液體中的納米粒子會立即吸附他們遇到的大分子。這樣會影響到例如酶和其他蛋白的調整機制。
環境問題
主要擔心納米顆粒可能會造成未知的危害。
社會風險
納米技術的使用也存在社會學風險。在儀器的層面,也包括在軍事領域使用納米技術的可能性。(例如,在MIT士兵納米技術研究所[1]研究的裝備士兵的植入體或其他手段,同時還有通過納米探測器增強的監視手段。
在結構層面,納米技術的批評家們指出納米技術打開了一個由產權和公司控制的新世界。他們指出,就象生物技術的操控基因的能力伴隨著生命的專利化一樣,納米技術操控分子的技術帶來的是物質的專利化。過去的幾年裡,獲得納米尺度的專利像一股淘金熱。2003年,超過800納米相關的專利權獲得批准,這個數字每年都在增長。大公司已經壟斷了納米尺度發明與發現的廣泛的專利。例如,NEC和IBM這兩家大公司持有碳納米管這一納米科技基石之一的基礎專利。碳納米管具有廣泛的運用,並被看好對從電子和計算機、到強化材料、到葯物釋放和診斷的許多工業領域都有關鍵的作用。碳納米管很可能成為取代傳統原材料的主要工業交易材料。但是,當它們的用途擴張時,任何想要製造或出售碳納米管的人,不管應用是什麼,都要先向NEC或者IBM購買許可證。
⑤ 什麼是納米技術
納米技術(nanotechnology)是用單個原子、分子製造物質的科學技術。納米科學技術是以許多現代先進科學技術為基礎的科學技術,它是現代科學(混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學)和現代技術(計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術)結合的產物,納米科學技術又將引發一系列新的科學技術,例如納電子學、納米材科學、納機械學等。
納米科學與技術,有時簡稱為納米技術,是研究結構尺寸在0.1至100納米范圍內材料的性質和應用。 1981年掃描隧道顯微鏡發明後,誕生了一門以0.1到100納米長度為研究分子世 利用納米技術將氙原子排成IBM
界,它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品。因此,納米技術其實就是一種用單個原子、分子射程物質的技術。 納米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。納米科學與技術主要包括:納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等 。這七個相對獨立又相互滲透的學科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表徵這三個研究領域。納米材料的制備和研究是整個納米科技的基礎。其中,納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎,而納米電子學是納米技術最重要的內容。
編輯本段概念分類
從迄今為止的研究來看,關於納米技術分為三種概念: 第一種,是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念,可以使組合分子的機器實用化,從而可以任意組合所有種類的分子,可以製造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術還未取得重大進展。 第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的"加工"來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術,也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即使發展下去,從理論上講終將會達到限度,這是因為,如果把電路的線幅逐漸變小,將使構成電路的絕緣膜變得極薄,這樣將破壞絕緣效果。此外,還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題,研究人員正在研究新型的納米技術。 第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來,生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。DNA分子計算機、細胞生物計算機的開發,成為納米生物技術的重要內容。
編輯本段技術概述
1993年,第一屆國際納米技術大會(INTC)在美國召開,將納米技術劃分為6大分支:納米物理學、納米生物學、納米化學、納米電子學、納米加工技術和納米計量學,促進了納米技術的發展。由於該技術的特殊性,神奇性和廣泛性,吸引了世界各國的許多優秀科學家紛紛為之努力拚搏。 納米技術一般指納米級(0.1一100nm)的材料、設計、製造,測量、控制和產品的技術。納米技術主要包括:納米級測量技術:納米級表層物理力學性能的檢測技術:納米級加工技術;納米粒子的制備技術;納米材料;納米生物學技術;納米組裝技術等。
編輯本段發展歷史
納米技術的靈感,來自於已故物理學家理查德·費曼1959年所作的一次題為《在底部還有很大空間》的演講。這位當時在加州理工大學任教的教授向同事們提出了一個新的想法。從石器時代開始,人類從磨尖箭頭到光刻晶元的所有技術,都與一次性地削去或者融合數以億計的原子以便把物質做成有用的形態有關。范曼質問道,為什麼我們不可以從另外一個角度出發,從單個的分子甚至原子開始進行組裝,以達到我們的要求?他說:「至少依我看來,物理學的規律不排除一個原子一個原子地製造物品的可能性。」 1990年,IBM公司阿爾馬登研究中心的科學家成功地對單個的原子進行了重排,納米技術取得一項關鍵突破。他們使用一種稱為掃描探針的設備慢慢地把35個原子移動到各自的位置,組成了IBM三個字母。這證明範曼是正確的,二個字母加起來還沒有3個納米長。不久,科學家不僅能夠操縱單個的原子,而且還能夠「噴塗原子」。使用分子束外延長生長技術,科學家們學會了製造極薄的特殊晶體薄膜的方法,每次只造出一層分子。目前,製造計算機硬碟讀寫頭使用的就是這項技術。 理查德·費曼
著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德· 費曼預言,人類可以用小的機器製作更小的機器,最後將變成根據人類意願,逐個地排列原子,製造產品,這是關於納米技術最早的夢想; 70年代,科學家開始從不同角度提出有關納米科技的構想,1974年,科學家唐尼古奇最早使用納米技術一詞描述精密機械加工; 1982年,科學家發明研究納米的重要工具——掃描隧道顯微鏡,為我們揭示一個可見的原子、分子世界,對納米科技發展產生了積極促進作用; 1990年7月,第一屆國際納米科學技術會議在美國巴爾的摩舉辦,標志著納米科學技術的正式誕生; 1991年,碳納米管被人類發現,它的質量是相同體積鋼的六分之一,強度卻是鋼的10倍,成為納米技術研究的熱點,諾貝爾化學獎得主斯莫利教授認為,納米碳管將是未來最佳纖維的首選材料,也將被廣泛用於超微導線、超微開關以及納米級電子線路等; 1993年,繼1989年美國斯坦福大學搬走原子團「寫」下斯坦福大學英文、1990年美國國際商用機器公司在鎳表面用36個氙原子排出「IBM」之後,中國科學院北京真空物理實驗室自如地操縱原子成功寫出「 中國」二字,標志著中國開始在國際納米科技領域佔有一席之地; 1997年,美國科學家首次成功地用單電子移動單電子,利用這種技術可望在20年後研製成功速度和存貯容量比現在提高成千上萬倍的量子計算機; 1999年,巴西和美國科學家在進行納米碳管實驗時發明了世界上最小的「秤」,它能夠稱量十億分之一克的物體,即相當於一個病毒的重量;此後不久,德國科學家研製出能稱量單個原子重量的秤,打破了美國和巴西科學家聯合創造的紀錄; 到1999年,納米技術逐步走向市場,全年基於納米產品的營業額達到500億美元; 近年來,一些國家紛紛制定相關戰略或者計劃,投入巨資搶占納米技術戰略高地。日本設立納米材料研究中心,把納米技術列入新5年科技基本計劃的研發重點;德國專門建立納米技術研究網;美國將納米計劃視為下一次工業革命的核心,美國政府部門將納米科技基礎研究方面的投資從1997年的1.16億美元增加到2001年的4.97億美元。
編輯本段技術內容
納米技術包含下列四個主要方面: 1、納米材料:當物質到納米尺度以後,大約是在0.1—100納米這個范圍空間,物質的性能就會發生突變,出現特殊性能。 這種既具不同於原來組成的原子、分子,也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料,即為納米材料。 如果僅僅是尺度達到納米,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,常常忽略這個中間領域,而這個領域實際上大量存在於自然界,只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家,他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子,並通過研究它的性能發現:一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後,它就失去原來的性質,表現出既不導電、也不導熱。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。 為什麼磁疇變成單磁疇,磁性要比原來提高1000倍呢?這是因為,磁疇中的單個原子排列的並不是很規則,而單原子中間是一個原子核,外則是電子繞其旋轉的電子,這是形成磁性的原因。但是,變成單磁疇後,單個原子排列的很規則,對外顯示了強大磁性。 這一特性,主要用於製造微特電機。如果將技術發展到一定的時候,用於製造磁懸浮,可以製造出速度更快、更穩定、更節約能源的高速度列車。 ⒉、納米動力學,主要是微機械和微電機,或總稱為微型電動機械繫統(MEMS),用於有傳動機械的微型感測器和執行器、光纖通訊系統,特種電子設備、醫療和診斷儀器等.用的是一種類似於集成電器設計和製造的新工藝。特點是部件很小,刻蝕的深度往往要求數十至數百微米,而寬度誤差很小。這種工藝還可用於製作三相電動機,用於超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應地檢測准原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進入納米尺度,但有很大的潛在科學價值和經濟價值。 理論上講:可以使微電機和檢測技術達到納米數量級。 3、納米生物學和納米葯物學,如在雲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,磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜,dna的精細結構等。有了納米技術,還可用自組裝方法在細胞內放入零件或組件使構成新的材料。新的葯物,即使是微米粒子的細粉,也大約有半數不溶於水;但如粒子為納米尺度(即超微粒子),則可溶於水。 納米生物學發展到一定技術時,可以用納米材料製成具有識別能力的納米生物細胞,並可以吸收癌細胞的生物醫葯,注入人體內,可以用於定向殺癌細胞。(上面是老錢加註) 4、納米電子學,包括基於量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質、納米電子材料的表徵,以及原子操縱和原子組裝等。當前電子技術的趨勢要求器件和系統更小、更快、更冷,更小,是指響應速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小並非沒有限度。 納米技術是建設者的最後疆界,它的影響將是巨大的。
編輯本段研究應用
當前納米技術的研究和應用主要在材料和制備、微電子和計算機技術、醫學與健康、航天和航空、環境和能源、生物技術和農產品等方面。用納米材料製作的器材重量更輕、硬度更強、壽命更長、維修費更低、設計更方便。利用納米材料還可以製作出特定性質的材料或自然界不存在的材料,製作出生物材料和仿生材料。 1、納米是一種幾何尺寸的度量單位,1納米=百萬分之一毫米。 2、納米技術帶動了技術革命。 3、利用納米技術製作的葯物可以阻斷毛細血管,「餓死」癌細胞。 4、如果在衛星上用納米集成器件,衛星將更小,更容易發射。 5、納米技術是多科學綜合,有些目標需要長時間的努力才會實現。 6、納米技術和信息科學技術、生命科學技術是當前的科學發展主流,它們的發展將使人類社會、生存環境和科學技術本身變得更美好。
編輯本段測量技術
納米級測量技術包括:納米級精度的尺寸和位移的測量,納米級表面形貌的測量。納米級測量技術主要有兩個發展方向。 一是光干涉測量技術,它是利用光的干涉條紋來提高測量的分辯率,其測量方法有:雙頻激光干涉測量法、光外差干涉測量法、X射線干涉測量法、F一P標准工具測量法等,可用於長度和位移的精確測量,也可用於表面顯微形貌的測量。 二是掃描探針顯微測量技術(STM),其基本原理是基於量子力學的隧道效應,它的原理是用極尖的探針(或類似的方法)對被測表面進行掃描(探針和被測表面實際並不接觸),藉助納米級的三維位移定位控制系統測出該表面的三維微觀立體形貌。主要用於測量表面的微觀形貌和尺寸。 用這原理的測量方法有:掃描隧道顯微鏡(STM)、原子顯徽鏡(AFM)等。
編輯本段衰層物理力學性能的檢測
各種材料的極薄表層的物理、化學、力學性能和材料內部的性能常有很大差異。而正是這極薄的表面材料在康擦磨損、物理、化學、機械行為中起著主導作用。反映在現在「信 原子力顯微鏡——納米測量技術
息時代」的新型「智能型」材料的出現,如計算機磁碟、光碟等,要求表層小但有優良的電、磁、光性能,而且要求有良好的潤滑性、摩擦小、耐磨損、抗化學腐蝕、組織穩定和優良的力學性能。因此,世界各國都非常重視材料的納米級表層的物理、化學、機械性能及其檢測方法的研究。納米級表層物理力學性能的檢測方法主要是表層微力學探針檢側法,它是用納米壓痕的原理檢測其力學性能的.其基本原理是利用金剛石針尖用極小的力在試件表面壓出納米級或微米級壓痕,根據壓痕的大小測出試件表層的顯徽力學性能,即連續記錄探針針尖載入逐步壓人和卸載逐步退出試件表層的全過程的壓痕深度變化。因其中包含試件表層的彈性交形,塑性變形、姍變、變形速率等多種信息,通過這些信息測出表層材料的多項力學性能。
編輯本段加工技術
納米級加工的含意是達到納米級精度的加工技術。 由於原於間的距離為0.1一0.3nm,納米加工的實質就是要切斷原子間的結合,實現原子或分子的去除,切斷原子間結合所孺要的能量,必然要求超過該物質的原子間結合能,即所播的能t密度是很大的。用傳統的切削、磨削加工方法進行納米級加工就相當困難了。近年來納米加工有了很大的突破,如電子束光刻(UGA技術)加工超大規模集成電路時,可實現0.1μm線寬的加工:離子刻蝕可實現微米級和納米級表層材料的去除:掃描隧道顯徽技術可實現單個原子的去除、扭遷、增添和原子的重組。
編輯本段粒子制備
納米粒子的制備方法很多,可分為物理方法和化學方法。
物理方法
應用納米技術製成的服裝 真空冷授法:用真空蒸發、加熱、高頻感應等方法使原料氣化或形成等粒子體,然後驟冷。其特點純度高、結晶組織好、位度可控,但技術設備要求高。 納米技術應用——計算機磁碟
物理粉碎法:透過機械粉碎、電火花爆炸等方法得到納米粒子。其特點操作簡單、成本低,但產晶純度低,順粒分布不均勻。 機械球磨法:採用球磨方法,控制適當的條件得到純元素、合金或復合材料的納米粒子。其特點操作簡單、成本低,但產品純度低,顆粒分布不均勻。
化學方法
氣相沉積法:利用金屬化合物蒸汽的化學反應合成納米材料。其特點產品純度高,粒度分布窄。 沉澱法:把沉澱劑加人到鹽溶液中反應後,將沉澱熱處理得到納米材料.其特點簡單易行,但純度低,顆粒半徑大,適合制備載化物。 應用納米技術製成的服裝
水熱合成法:高溫高壓下在水溶液或蒸汽等流體中合成,再經分離和熱處理得納米粒子。其特點純度高,分散性好、拉度易控制。 溶膠凝膠法:金屬化合物經溶液、溶膠、凝膠而固化,再經低沮熱處理而生成納米粒子。其特點反應物種多,產物顆粒均一,過程易控制,適於氧化物和11一VI族化合物的制 備。 徽乳液法:兩:互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成乳液,在徽泡中經成核,聚結、團聚、熱處理後得納米粒子。其特點粒子的單分散和介面性好,11一VI族半導體納米粒子多用此法制備。
編輯本段材料合成
自1991年Gleiter等人率先製得納米材料以來,經過10年的發展納米材料有了長足的進步。如今納米材料種類較多,按其材質分有:金屬材料、納米陶瓷材料、納米半導體材料、納米復合材料、納米聚合材料等等。納米材料是超徽粒材料,被稱為「21世紀新材料」,具有許多特異性能。 例如用納米級金屬微粉燒結成的材料,強度和硬度大大高於原來的金屬,納米金屬居然由導電體變成絕緣體。一般的陶瓷強度低並且很脆。但納米級微粉燒結成的陶瓷不但強度高並且有良好的韌性。納米材料的熔點會隨超細粉的直徑的減小而降低。例如金的熔點為1064℃,但10nm的金粉熔點降低到940℃,snm的金粉熔點降低到830℃,因而燒結溫度可以大大降低。納米陶瓷的燒結溫度大大低於原來的陶瓷。納米級的催化劑加入汽油中。可提高內燃機的效率。 加人固體燃料可使火箭的速度加快。葯物製成納米微粉。可以注射到血管內順利進入微血管。
編輯本段納米生物學
納米生物學是以納米尺度研究細胞內部各種細胞器的結構和功能。研究細胞內部,細胞內外之間以及整個生物體的物質、能量和信息交換。納米生物學的研究集中在下列方面。
遺傳物質DNA的研究
這方面的研究在形貌觀察、特性研究和基因改造三個方面有不少進展。
腦功能的研究
工作目標是弄清人類的記憶、思維,語言和學習這些高級神經功能和人腦的信息處理功能。
仿生學的研究
這是納米生物學的熱門研究內容。近年取得不少成果。是納米技術中有希望獲得突破性巨大成果的部分。 世界上最小的馬達是一種生物馬達—鞭毛馬達。能象螺旋槳那樣旋轉驅動鞭毛旋轉 納米陶瓷
。該馬達通常由10種以上的蛋白質群體組成,其構造如同人工馬達。由相當的定子、轉子、軸承、萬向接頭等組成。它的直徑只有3onm,轉速可以高達15r/min,可在1μs內進行右轉或左轉的相互切換。利用外部電場可實現加速或減速。轉動的動力源,是細菌內支撐馬達的薄膜內外的氮氧離子濃度差。實驗證明。細菌體內外的電位差也可驅動鞭毛馬達。現在人們正在探索設計一種能用電位差馭動的人工鞭毛馬達驅動器。 日本三菱公司已開發出一種能模擬人眼處理視覺形象功能的視網膜晶元。該晶元以砷化稼半導體作為片基。每個晶元內含4096個感測元。可望進一步用於機器人。 有人提出製作類似環和桿那樣的分子機械。把它們裝配起來構成計算機的線路單元,單元尺寸僅Inm,可組裝成超小型計算機,僅有數微米大小,就能達到現在常用計算機的同等性能。 在納米結構自組裝復雜徽型機電系統製造中,很大的難題是系統中各部件的組裝。系統愈先進、愈復雜,組裝的問題也愈難解決。自然界各種生物、生物體內的蛋白質、DNA、細胞等都是極為復雜的結構。它們的生成、組裝都是自動進行的。如能了解並控制生物大分子的自組裝原理,人類對自然界的認識和改造必然會上升到一個全新的更高的水平。
編輯本段組裝技術
由於在納米尺度下刻蝕技術已達到極限,組裝技術將成為納米科技的重要手段,受到人們很大的重視。 納米組裝技術就是通過機械、物理、化學或生物的方法,把原子、分子或者分子聚集體進行組裝,形成有功能的結構單元。組裝技術包括分子有序組裝技術,掃描探針原子、分子搬遷技術以及生物組裝技術。分子有序組裝是通過分子之間的物理或化學相互作用,形成有序的二維或三維分子體系。近年來,分子有序組裝技術及其應用研究方面取得的最新進展主要是LB膜研究及有關特性的發現。生物大分子走向識別組裝。蛋白質、核酸等生物活性大分子的組裝要求商密度定取向,這對於制備高性能生物微感膜、發展生物分子器件,以及研究生物大分子之間相互作用是十分重要的。在進行lgG歸生物大分子的組裝過程中,首次利用抗體活性片斷的識別功能進行活性生物大分子的組裝。這一重要的進展使得生物分子的定向組裝產生了新的突破。 除以上幾種組裝外,在長鏈聚合物分子上的有序組裝、橋連自組裝技術、有序分子薄膜的應用研究等技術也有進展。採用納米加工技術還可以對材料進行原子量級加工,使加工技術進人一個更加徽細的深度。納米結構自組裝技術的發展,將會使納米機械、納米機電系統和納米生物學產生突破性的飛躍。 中國在納米領域的科學發現和產業化研究有一定的優勢,目前同美、日、德等國位於國際第一梯隊的前列。雖然現在中國己經建立了一定數量的納米材料生產基地,納米技術的開發應用也已經興起,並初步實現了產業化。納米要實現大規模、低成本的產業化生產,還有許多的工作要做,只有依賴大量的資金和高科技投人才能換取高額的利潤回報。
⑥ 納米科技是什麼
納米技術是什麼
一段時期以來,納米技術頻頻在媒體中出現,有關納米技術、納米材料以及應用納米技術製造的產品的優越性也廣為宣傳。那麼,什麼是納米技術呢?本文介紹這方面的知識,供初學者參考。
. 納米,是一種長度單位,符號為nm。1納米=1毫微米=10米(既十億分之一米),約為10個原子的長度。假設一根頭發的直徑為0.05毫米,把它徑向平均剖成5萬根,每根的厚度即約為1納米。
. 1、納米技術的含義
. 所謂納米技術,是指在0.1~100納米的尺度里,研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家盯在研究物質構成的過程中,發現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子,顯著地表現出許多新的特性,而利用這些特性製造具有特定功能設備的技術,就稱為納米技術。
. 納米技術與微電子技術的主要區別是:納米技術研究的是以控制單個原子、分子來實現設備特定的功能,是利用電子的波動性來工作的;而微電子技術則主要通過控制電子群體來實現其功能,是利用電子的粒子性來工作的。人們研究和開發納米技術的目的,就是要實現對整個微觀世界的有效控制。
. 納米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。1993年,國際納米科技指導委員會將納米技術劃分為納米電子學、納米物理學、納米化學、納米生物學、納米加工學和納米計量學等6個分支學科。其中,納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎,而納米電子學是納米技術最重要的內容。
. 2、納米電子器件的特點
. 以納米技術製造的電子器件,其性能大大優於傳統的電子器件:
. 工作速度快,納米電子器件的工作速度是硅器件的1000倍,因而可使產品性能大幅度提高。功耗低,納米電子器件的功耗僅為硅器件的1/1000。信息存儲量大,在一張不足巴掌大的5英寸光碟上,至少可以存儲30個北京圖書館的全部藏書。體積小、重量輕,可使各類電子產品體積和重量大為減小。
請問納米科技到底是什麼科技?
就是一種比原子還小的粒子組成的東西叫納米科技、後邊的跟上、是不是這樣。
納米科技可以用來干什麼
納米技術的應用編輯
納米技術目前已成功用於許多領域,包括醫學、葯學、化學及生物檢測、製造業、光學以及國防等等。本詞條為納米技術應用的總綱,包括如下領域:
1、納米技術在新材料中的應用
2、納米技術在微電子、電力等領域中的應用
3、納米技術在製造業中的應用
4、納米技術在生物、醫葯學中的應用
5、納米技術在化學、環境監測中的應用
6、納米技術在能源、交通等領域的應用
7、納米技術在農業中的應用
8、 納米技術在日常生活中的應用
衣
在紡織和化纖製品中添迦納米微粒,可以除味殺菌。化纖布雖然結實,但有煩人的靜電現象,加入少量金屬納米微粒就可消除靜電現象。
食
利用納米材料,冰箱可以抗菌。納米材料做的無菌餐具、無菌食品包裝用品已經面世。利用納米粉末,可以使廢水徹底變清水,完全達到飲用標准。納米食品色香味俱全,還有益健康。
住
納米技術的運用,使牆面塗料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷磚表面塗上納米薄層,可以製成自潔玻璃和自潔瓷磚,根本不用擦洗。含有納米微粒的建築材料,還可以吸收對人體有害的紫外線。
行
納米材料可以提高和改進交通工具的性能指標。納米陶瓷有望成為汽車、輪船、飛機等發動機部件的理想材料,能大大提高發動機效率、工作壽命和可靠性。納米衛星可以隨時向駕駛人員提供交通信息,幫助其安全駕駛。
醫
利用納米技術製成的微型葯物輸送器,可攜帶一定劑量的葯物,在體外電磁信號的引導下准確到達病灶部位,有效地起到治療作用,並減輕葯物的不良的反映。用納米製造成的微型機器人,其體積小於紅細胞,通過向病人血管中注射,能疏通腦血管的血栓。清除心臟動脈的脂肪和沉澱物,還可「嚼碎」泌尿系統的結石等。納米技術將是健康生活的好幫手。
納米技術應用前景十分廣闊,經濟效益十分巨大,美國權威機構預測,2010年納米技術市場估計達到14400億美元,納米技術未來的應用將遠遠超過計算機工業。納米復合、塑膠、橡膠和纖維的改性,納米功能塗層材料的設計和應用,將給傳統產生和產品注入新的高科技含量。專家指出,紡織、建材、化工、石油、汽車、軍事裝備、通訊設備等領域,將免不了一場因納米而引發的「材料革命」現在我國以納米材料和納米技術注冊的公司有近100個,建立了10多條納米材料和納米技術的生產線。納米布料、服裝已批量生產,象電腦工作裝、無靜電服、防紫外線服等納米服裝都已問世。加入納米技術的新型油漆,不僅耐洗刷的性能提高了十幾倍,而且無毒無害無異味。納米技術正在改善著、提高著人們的生活質量。
目前,不少國家紛紛制定相關計劃,投入巨資搶占納米技術的戰略高地。每一種新科技的出現,似乎都包涵著無限可能,尤其是納米機器人具有不可 *** 的應用前景。 用不了多久,個頭只有分子大小的神奇納米機器人將源源不斷地進入人類的日常生活。中國著名學者周海中教授在1990年發表的《論機器人》一文中就預言:到21世紀中葉,納米機器人將徹底改變人類的勞動和生活方式。
「納米技術」指的是什麼技術?
納米是一個微小的長度單位,1納米等於10億分之一米。根頭發絲有7萬到8萬納米。納米技術這個詞彙出現在1974年。納米科學、納米技術是在0。10到 100納米尺度的空間內研究電子、原子和分子運動規律及特性。納米材料是納米技術的重要的組成部分,也是國際上競爭的熱點和難點。碳納米管自從1991年被發現以來,就一直被譽為未來的材料。碳納米管在強度上大約比鋼強100倍,其傳熱性能優於所有已知的其它材料。碳納米管具有良好的導電性,在常溫下導電時,幾乎不產生電阻。納米陶瓷材料在1600攝氏度高溫下能像橡皮泥那樣柔軟,在室溫下也能自由彎曲。從1998年世界上第一隻納米晶體管製成,到 1999年100納米晶元問世,使20世紀最後10年世界上出現的「納米熱」進一步升溫。
我國在納米技唬領域佔有一度之地,處於國際先進行列。已成功制備出包括金屬、合金、氧經化物、氫化物、碳化物、離子晶體和半導體等多種納米材料,合成出多種同軸納米電纜,掌握了制備純凈碳納米管技術,能大批量制備長度為2至3毫米的超長納米管。合成的最細的碳納米管的直徑只有0。33納米,這不但打破了我國科學家自已不久前創造的直徑只為0。5納米的世界紀錄,而且突破了日本科學家1992年所提出的0。4納米的理論極限值。《稻草變黃金 ——從四氯化碳製成金剛石》的文章高度評價。最近又研製成功新型納米材料——超雙疏性界面材料。這種材料具有超疏水性及超疏油性,製成紡織品,不染油污,不用洗染。
納米技術應用前景十分廣闊,經濟效益十分巨大,美國權威機構預測,2010年納米技術市場估計達到14400億美元,納米技術未來的應用將遠遠超過計算機工業。納米復合、塑膠、橡膠和纖維的改性,納米功能塗層材料的設計和應用,將給傳統產生和產品注入新的高科技含量。專家指出,紡織、建材、化工、石油、汽車、軍事裝備、通訊設備等領域,將免不了一場因納米而引發的「材料革命」現在我國以納米材料和納米技術注冊的公司有近100個,建立了10 多條納米材料和納米技術的生產線。納米布料、服裝已批量生產,象電腦工作裝、無靜電服、防紫外線服等納米服裝都已問世。加入納米技術的新型油漆,不僅耐洗刷性提高了十幾倍,而且無毒無害無異味。一張納米光碟上能存幾百部,上千部電影,而一張普通光碟只能存兩部電影。納米技術正在改善著、提高著人們的生活質量。
納米技術(納米科技nanotechnology)
納米技術其實就是一種用單個原子、分子製造物質的技術。
從迄今為止的研究狀況看,關於納米技術分為三種概念。第一種,是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念,可以使組合分子的機器實用化,從而可以任意組合所有種類的分子,可以製造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術未取得重大進展。
第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的「加工」來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術,也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即便發展下去,從理論上講終將會達到限度。這是因為,如果把電路的線幅變小,將使構成電路的絕緣膜的為得極薄,這樣將破壞絕緣效果。此外,還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題,研究人員正在研究新型的納米技術。
第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來,生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。
所謂納米技術,是指在0.1~100納米的尺度里,研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中,發現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個......
所謂的納米科技,還有什麼納米技術到底是個什麼東西?
其實,納米(nanometer, nm)就字面來說,只是一種尺度,它和我們所熟悉的米(m)、毫米(mm)、微米(μm)一樣都是長度計量單位。1納米等於10-9米. 也就是說,l納米只 有10億分之一米,百萬分之一毫米,和千分之一微米。 僅從上述的數字,也許我們不能 馬上想像出納米的大小,讓我們再進一步來描述一下:1納米大約是3-4個原子排列在一 起的長度;是人頭發直徑的萬分之一。 由此看來,納米是一個很小很小的長度單位,其 意義也僅此計量長度而已,本身並沒有任何的「價值」可言,而真正有「價值」的是納米 技術。 納米技術是20世紀80年代末期剛剛誕生並正在迅速崛起的用原子和分子創制新物質 的技術,是研究尺寸范圍在1一100nm之間的物質的組成。 這個極其微小的空間,正好 是原子和分子的尺寸范圍,也是它們相互作用的空間。在這樣的一個尺度空間,由於量子效應、物質的局域性及巨大的表面和界面效應,使物質的很多性能發生質變。這些變化滲透到各個工業領域後,將引導一輪新的工業革命。納米技術所追求的最終目標,正像Fe -ynman當年預言的那樣,就是要使人類能夠按照自己的意願任意地操縱單個原子和分子,並在對自然界物質的本質進行深入探討和研究的基礎之上,按照人們的期望,在原子和分子的水平上設計和製造全新的物質。 納米技術是一門以許多現代先進科學技術為基礎的科學技術,是現代科學(量子力學、分子生物學等)和現代技術(微電子學技術、計算機技術、高分辨顯微技術、核分析技術等)結合的產物。納米技術在不斷滲透到現代科學技術的各個領域的同時,形成了許許多多的與納米技術相關的新興學科,如納米醫學、納米機械學、納米化學、納米電子學、納米材料學、納米生物學等。
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什麼是微納米技術?
微納米技術(MEMS,nano technology)為微機電系統(MEMS)技術和納米科學技術(nano science and technology, nano ST)的簡稱,是20世紀80年代末在美國、日本等發達國家興起的高新科學技術。由於其巨大的應用前景,因此自問世以來微納米技術受到了各國 *** 和學者的普遍重視,是當前科技界的熱門研究領域之一。微納米技術的研究和發展必將對21世紀的航空、航天、軍事、生命科學和健康保健、汽車工業、仿生機器人、家用電器等領域產生深遠的影響 微機電系統技術主要涉及0.1μm(1μm=10??-6?m)到數毫米尺度范圍內的感測器、微執行器和微系統的研究開發,它以單晶硅為基本材料,以光刻並行製造為主要加工特點,採用微電子工藝設備結合其他特殊工藝設備作為加工手段。納米尺度一般是指1~100nm(1nm=10 -9?m),納米科學是研究納米尺度范疇內原子、分子和其他類型物質運動和變化的科學,而在同樣尺度范圍內對原子、分子等進行操縱和加工的技術則稱為納米技術,納米尺度的機電系統則稱作納機電系統。可見二者之間既有聯系又有區別,前者是後者的基礎,而後者是前者的發展方向。