納米技術來源於什麼

1. 納米技術是怎麼形成的

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。費曼質問道，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。」

2. 納米技術的由來是什麼

進入20世紀尾聲的時候，隨著人類對物質微觀世界認識的不斷進步，一門新興的學科誕生了。1990年，在美國舉行了第一次納米科技大會，並且正式創辦了《納米技術雜志》，納米科學技術由此正式宣告「開宗立派」。

所謂納米科學，是人們研究納米尺度，即100納米至0.1納米這個微觀范圍內的物質所具有的特異現象和特異功能的科學；而納米技術則是指在納米科學的基礎上製造新材料、研究新工藝的方法和手段。雖然納米科技問世的時間不長，但是它帶來的沖擊卻是明顯的。越來越多的科學家相信，這項新興科學技術將帶來新的一輪技術革命，人們將憑借它進入一個奇妙的嶄新世界。

其實，從比較准確的意義上來講，納米科技誕生的時期應該還要早一些。

1984年，德國著名學者格萊特利用現代技術把一塊6納米的鐵晶體壓製成納米塊，並詳細研究了它的內部結構，結果發現它比普通鋼鐵的強度要高12倍，硬度要高2～3個數量級。而且這種納米金屬在低溫下甚至會失去傳導能力，並且隨著尺寸的縮小，納米材料的熔點也會隨之降低。

格萊特的研究實際上只是開了一個頭，從而卻導致了科學家們對物質在納米量級內物理性能變化和應用的廣泛研究。一般來講，納米顆粒的尺寸通常不超過10個納米。在這個量級內，物質顆粒的大小意味著它已經很接近一個原子的大小了。在這種狀態下，物質的性能和結構的變化已經是非連續性的了。就是說，量子效應開始發生作用。因此，用納米顆粒最後製成的材料與普通材料相比，在機械強度、磁、光、聲、熱等方面都有很大不同，由此會產生許多完全不同的功用。

很顯然，納米科學技術是一門以物理和化學這兩個基礎學科的微觀研究理論為基礎，以先進的解析技術和工藝手段為前提的內容廣泛的多學科綜合體。它既不是某一學科的延伸和發展，也不能說是某一工藝技術革新的產物或轉化。它是基礎理論學科和當代高新技術緊密結合的產物。納米科技的誕生還表明了這樣一種發展態勢，即在當今的科學技術領域里，基礎科學研究與應用技術發展的結合，已經呈現出一種越來越密不可分的趨勢，以至於在相當多的情況下，人們已經很難完全區分出研究和應用之間的差別。按目前的研究狀況，納米科技一般分為納米材料學、納米電子學、納米生物學和納米製造學、納米光學等等，這其中的每一門學科又都是跨學科，集研究與應用於一體的邊緣學科與綜合體系。

在上述這些學科中，納米材料學是納米科技領域比較成熟的組成部分，也是納米科技的發展基礎。在這方面，科學家們已經取得了一些重要進展。以陶瓷材料為例，普通陶瓷材料具有強度高而韌性差、熔點高而難以加工成形的特點；但利用納米技術加工成的納米陶瓷不僅保持了原有特性，還具有超塑性質，並可在較低溫度下加工成耐高溫的器件，從而大大拓寬了陶瓷材料在工業製造領域的應用范圍。在另一方面，納米電子學也被認為是微電子技術向縱深發展的必然結果。科學家們指出，開發具有納米量級解析度的工藝是取代現有集成電路生產工藝向微電子技術發展的方向；而納米電子器件的研究與開發，也為新一代電子計算機的發展奠定了基礎。基於這一點，西方國家對這一領域都投入了大量資金，許多大企業也紛紛躋身這一領域的研究開發。據了解，日本東芝公司已經率先取得了量子器件集成化的成果，並且大規模納米級的集成器件也正在研製之中。用納米器件製作機器人和納米信息處理系統，在分子生物研究及醫學研究領域，更是具有誘人的前景：將這些具有特殊功能的納米機器人注入人體血管內，可以有效地進行全身健康檢查和治療，使腦血栓、心肌梗塞等疾病將不再成為威脅人類生命的「殺手」。

不過，盡管目前科學界在納米科學技術領域已經取得了一系列重要的進展，並開發出了不少納米材料和器件，但從嚴格的意義上講，納米科學技術在20世紀，僅是剛剛露出其尖尖角的小荷，它的燦爛和美麗將是屬於21世紀的。因而，這門學科的誕生可以說是20世紀的科學家們獻給21世紀的一份珍貴的禮物。

3. 納米是怎麼形成的

納米以納米科學為基礎，研究結構尺度在0.1～100nm范圍內材料的性質及其應用，製造新材料、新器件、研究新工藝的方法和手段。納米技術以物理、化學的微觀研究理論為基礎，以當代精密儀器和先進的分析技術為手段，是現代科學(混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學)和現代技術相結合的產物。
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，它是動態科學（動態力學）和現代科學（混沌物理、智能量子、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。

4. 納米技術是什麼原理

納米技術（nanotechnology）是用單個原子、分子製造物質的科學技術，研究結構尺寸在1至100納米范圍內材料的性質和應用。

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。

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納米技術應用領域（部分）：

1，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解析度，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)、原子力顯微鏡(AFM)等。

2，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。

由於原子間的距離為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，切斷原子間結合所需要的能量，必然要求超過該物質的原子間結合能，即所播的能量密度是很大的。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。

截至2008年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：掃描隧道顯微技術可實現單個原子的去除、扭遷、增添和原子的重組。

3，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。

加入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。