納米技術那麼微小是如何製造的

A. 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。

(1)納米技術那麼微小是如何製造的擴展閱讀：

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。

B. 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。

C. 關於納米技術

「納米」是英文namometer的譯名，是一種度量單位，1納米為百萬分之一毫米，即1毫微米，也就是十億分之一米，約相當於45個原子串起來那麼長。納米結構通常是指尺寸在100納米以下的微小結構。1982年掃描隧道顯微鏡發明後，便誕生了一門以0?1至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。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。

1980年的一天，在澳大利亞的茫茫沙漠中有一輛汽車在高速賓士，駕車人是一位德國物理學家H?格蘭特(Gleiter)教授。他正駕駛租用的汽車獨自橫穿澳大利亞大沙漠。空曠、寂寞、孤獨，使他的思維特別活躍。他是一位長期從事晶體物理研究的科學家。此時此刻，一個長期思考的問題在他的腦海中跳動：如何研製具有異乎尋常特性的新型材料?

在長期的晶體材料研究中，人們視具有完整空間點陣結構的實體為晶體，是晶體材料的主體；而把空間點陣中的空位、替位原子、間隙原子、相界、位錯和晶界看作晶體材料中的缺陷。此時，他想到，如果從逆方向思考問題，把「缺陷」作為主體，研製出一種晶界佔有相當大體積比的材料，那麼世界將會是怎樣??格蘭特教授在沙漠中的構想很快變成了現實，經過4年的不懈努力，他領導的研究組終於在1984年研製成功了黑色金屬粉末。實驗表明，任何金屬顆粒，當其尺寸在納米量級時都呈黑色。納米固體材料(nanometer sized materials)就這樣誕生了。

納米材料一誕生，即以其異乎尋常的特性引起了材料界的廣泛關注。這是因為納米材料具有與傳統材料明顯不同的一些特徵。例如，納米鐵材料的斷裂應力比一般鐵材料高12倍；氣體通過納米材料的擴散速度比通過一般材料的擴散速度快幾千倍等；納米相的銅比普通的銅堅固5倍，而且硬度隨顆粒尺寸的減小而增大；納米陶瓷材料具有塑性或稱為超塑性等。

效應顏料 這是納米材料最重要最有前途的用途之一，特別是在汽車的塗裝業中，因為納米材料具有隨角變統汽車面漆大增光輝，深受配受專家的喜愛。

防護材料 由於某些納米材料透明性好和具有優異的紫外線屏蔽作用。在產品和材料中添加少量(一般不超過含量的2%)的納米材料，就會大大減弱紫外線對這些產品和材料的損傷作用，使之更加具有耐久性和透明性。因而被廣泛用於護膚產品、所裝材料、外用面漆、木器保護、天然和人造纖維以及農用塑料薄膜等方面。

精細陶瓷材料 使用納米材料可以在低溫、低壓下生產質地緻密且性能優異的陶瓷。因為這些納米粒子非常小，很容易壓實在一起。此外，這些粒子陶瓷組成的新材料是一種極薄的透明塗料，噴塗在諸如玻璃、塑料、金屬、漆器甚至磨光的大理石上，具有防污、防塵、耐刮、耐磨、防火等功能。塗有這種陶瓷的塑料眼鏡片既輕又耐磨，還不易破碎。

催化劑 納米粒子表面積大、表面活性中心多，為做催化劑提供了必要的條件。目前用納米粉材如鉑黑、銀、氧化鋁和氧化鐵等直接用於高分子聚合物氧化、還原及合成反應的催化劑，可大大提高反應效率。利用納米鎳粉作為火箭固體燃料反應催化劑，燃燒效率可提高100倍，如用硅載體鎳催化劑對丙醛的氧化反應表明，鎳粒徑在5nm以下，反應選擇性發生急劇變化，醛分解反應得到有效控制，生成酒精的轉化率急劇增大。

磁性材料 納米粒子屬單磁疇區結構的粒子，它的磁化過程完全由旋轉磁化進行，即使不磁化也是永久性磁體，因此用它可作永久性磁性材料。磁性納料粒具有單磁疇結構及矯頑力很高的特徵，用它來做磁記錄材料可以提高信噪比，改善圖象質量。當磁性材料的粒徑小於臨界半徑時，粒子就變得有順磁性，稱之為超順磁性，這時磁相互作用弱。利用這種超強磁性可作磁流體，磁流體具有液體的流動性和磁體的磁性，它在工業廢液處理方面有著廣闊的應用前景。

感測材料 納米粒子具有高比表面積、高活性、特殊的物理性質及超微小性等特徵，是適合用作感測器材料的最有前途的材料。外界環境的改變會迅速引起納料粒子表面或界面離子價態和電子運輸的變化，利用其電阻的顯著變化可做成感測器，其特點是響應速度快、靈敏度高、選擇性優良。

材料的燒結 由於納米粒子的小尺寸效應及活性大，不論高熔點材料還是復合材料的燒結，都比較容易。具有燒結溫度低、燒結時間短，而且可得到燒結性能良好的燒結體。例如普通鎢粉耐在3000℃的高溫下燒結，而當摻入0?1%～0?5%的納米鎳粉時，燒結成形溫度可降低到1200℃到1311℃。

醫學與生物工程 納米粒子與生物體有著密切的關系。如構成生命要素之一的核糖核酸蛋白質復合體。其粒度在15～20nm之間，生物體內的多種病毒也是納米粒子。此外用納米Si02微粒可進行細胞分離，用金的納米粒子進行定位病變治療，以減少副作用等。研究納米生物學可以在納米尺度上了解生物大分子的精細結構及其與功能的關系，獲取生命信息，特別是細胞內的各種信息，中利用納米粒子研製成機器人，注入人體血管內，對人體進行全身健康檢查，疏通腦血管中的血栓，清除心臟動脈脂肪沉積物。甚至還能吞噬病毒、殺死癌細胞等。?印刷油墨 根據納米材料粒子大小不同，具有不同的顏色這一特點，可不依靠化學顏料而選擇顆粒均勻、體積適當的粒子材料來製得各種顏色的油墨。

能源與環保 德國科學家正在設計用納料材料製作一個高溫燃燒器，通過電化學反應過程，不經燃燒就把天然氣轉化為電能。燃料的利用率要比一般電廠的效率提高20%至30%，而且大大減少了二氧化碳的排氣量。

微器件 納米材料，特別是納米線，可以使晶元集成度提高，電子元件體積縮小，使半導體技術取得突破性進展，大大提高了計算機的容量和進行速度，對微器件製作起決定性的推動作用。納米材料在使機器微型化及提高機器容量方面的應用前景被很多發達國家看好，有人認為它可能引發新一輪工業革命。

光電材料與光學材料 納米材料由於其特殊的電子結構與光學性能作為非線性光學材料、特異吸光材料、軍事航空中用的吸波隱身材料，以及包括太陽能電池在內的儲能及能量轉換材料等具有很高的應用價值。

增強材料 納米結構的合金具有很高的延展性等，在航空航天工業與汽車工業中是一類很有應用前景的材料；納米硅作為水泥的添加劑可大大提高其強度；納米纖維作硫化橡膠的添加劑可增強橡膠並提高其回彈性，納米管在作纖維增強材料方面也有潛在的應用前景。

納米濾膜 採用納米材料發展出分離僅在分子結構上有微小差別的多組分混合物，實現高能分離操全的納米濾膜。其它還有將納米材料用作火箭燃料推進劑、H2分離膜、顏料穩定劑及智能塗料、復合磁性材料等。納料材料由於具有特異的光、電、磁、熱、聲、力、化學和生物學性能，廣泛應用於宇航、國防工業、磁記錄設備、計算機工程、環境保護、化工、醫葯、生物工程和核工業等領域。不僅在高科技領域有不可替代的作用，也為傳統產業帶來生機和活力。可以預言，納米材料制備技術的不斷開發及應用范圍的拓展，必將對傳統的化學工業和其它產業重大影

D. 納米那麼微小的粉末是怎樣製造出來的呢

以前，說到進行納米級結構的加工，主要採用通過切削材料的方法，或者利用化學反應生成一定模式結構的方法。但在納米空間中製造出任意形狀的立體結構是相當困難的。近年來，人們研究出採用「離子束加工」的方法，可以自由地製造出納米級大小的立體結構，這已經成為一項引人注目的新技術。究竟採用什麼辦法，才能在幾十納米的精度內，製造出自由設計的復雜結構呢？這正是本文所要介紹的內容。 協力/松井真二 （日本兵庫縣立大學高度產業科學技術研究所教授） Photographs by Shinji Matsui (Laboratory of Advanced Science and Technology for Instry University of Hyogo) 在一根頭發絲上，製作出攀登架那樣的復雜結構—精細加工業的這種夢想，現在已經實現了。這主要得益於「離子束加工」方法的研究成果，使人們得以在納米尺度上製造出有復雜結構的產品。 現在，產業界採用的半導體精細加工技術，是在底板上進行平面布線，線寬局限於100納米（nm，1納米＝1/10-9米）左右。而利用這種辦法，想要製造出立體式的結構，是相當困難的。採用一種稱為「激光造型」的方法，即通過光波進行立體造型的辦法，其精度也被限制在微米（m m，1微米＝1/10-6米）范圍內。與此相對，如果使用「離子束加工」方法，就能夠製造出由直徑為80納米的細棒組成的、長寬高各為3微米左右的攀登架那樣復雜的結構。而紅細胞的大小約為8.5微米左右，可見這樣的納米級攀登架結構，會有多麼微小了。
採納哦

E. 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。

(5)納米技術那麼微小是如何製造的擴展閱讀

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。

F. 什麼是納米技術

簡單地說，納米和我們熟悉的米、分米、毫米一樣都是長度計量單位。1納米大約是3到4個原子排列在一起的長度，是頭發直徑的萬分之一。

其實，早在1959年，著名的物理學家理查德?費恩曼在一次演講中就提出過這個概念，那時候他就預言：人類可以用微小的機器製作更小的部件，最後將根據人的意願，將這些部件逐個組合，製造成原子大小的相關產品——這是關於納米技術最早的夢想。

用納米技術製作出來的機器，由於體積很小，它就可以「鑽」到物體的內部，把物體內的分子一個個地進行重新組合。比如：利用納米機器將獲取的碳原子逐個重新組織起來，就可以把普通的炭條變成精美的金剛石。如果將來納米機器能夠把草地上剪下來的草變成麵包，是不是更不可思議呢？因為世上任何一個物體，無論是電腦還是乳酪，都是由分子組成的。只要用一部納米機器把它們的分子重新組合，那麼它們就會變成另一樣東西了。

理論+實際=成功

理論上來說，納米機器是可以重新構建所有物體的。不過我們都知道理論用在現實上不一定全都合適，但研究納米機械的專家已經明確表示，實現納米技術的應用是可行的。在電子顯微鏡的幫助下，納米機械專家已經能夠將獨立的原子，重新安排成自然界從未有過的結構。

納米技術學家期望在25年內，在現實生活中實現這些想法，創造出真正的、可以有效工作的納米機器人。這些納米機器人有微小的「手指」可以精巧地處理各種分子；還有更微小的「電腦」來指揮「手指」的運動。「手指」可能由碳納米管製造，它的強度是鋼的100倍，細度是頭發絲的五萬分之一。「電腦」也同樣由碳納米管製造，這些碳納米管還能做成連接它們之間的導線。

分子大小的納米機器人

我們都知道分子是很小很小的，根本無法用肉眼直接看到，不過分子雖小卻擁有無窮的力量。過不了多久，只有分子大小的納米機器人將源源不斷地進入到人類的日常生活中。它們將為我們製造鑽石、鞋子、牛排、清除人體內的垃圾或復制更多的機器人，如果想讓它們停止工作，只需啟動事先設定好的程序就可以了，是不是很簡單方便呢？

不過你可能會覺得上述這些想法讓人不可思議，但在50年後這些並不是不可能實現的。

但是考慮到納米機器人體積太小，因而無論它們執行什麼任務，甚至包括自身的復制，都必須動用龐大數量的群體。清理的血管里的人體垃圾，可能就需要數以百萬計的納米機器人；要製造一輛汽車，可能要調動一百億億個納米機器人同時進行工作，然而還沒有一個生產線可以生產如此巨大數量的納米機器人。

但是在科學家的眼中，未來是可以做到這點的。他們設計的納米機器人可以完成兩件事情：一是執行它們的主要任務；另一點是製造出它們自身完美的復制體，就像細胞分裂一樣。如果第一個納米機器人能夠製造出2個復制體，這2個復制體每個又可製造出4個自己的復制體，依此類推，很快就可以獲得萬億個納米機器人了。

當然不可能什麼事情都是一帆風順的，假如納米機器人忘記了停止復制自己，會發生什麼事情呢？如果沒有一些事先制定好的停止信號，這些納米機器人就會無休無止，不停的復制，後果將會是無法預料的。一個發瘋的、正在製造食物的納米機器人能夠把整個地球生物圈，在很短時間里變成一塊巨大的乳酪。

納米技術的未來

納米技術學家們並沒有迴避危險，但是他們相信他們能控制災難的發生。其中一個辦法是設計出一種軟體程序，使納米機器人在復制數代後自我摧毀；另一種辦法是設計出一種只在特定條件下復制的機器人。例如：只有在有毒化學物質，以較高濃度出現時，納米機器人才能進行自我復制，控制毒素蔓延；或者在一個事先設定好的溫度和濕度范圍內，機器人才能進行復制。

就像電腦病毒的傳播一樣，所有以上這些努力可能都無法阻止那些不懷好意的人，去釋放某種納米機器人，作為傷害別人的武器。事實上，一些科學家曾經指出，納米技術可能帶來的危險要大於它的益處。然而，僅僅這些益處就已經太具有誘惑力了，納米技術必將超過電子計算機和基因制葯，而成為21世紀的技術發展方向。世界可能會需要一個納米技術免疫系統，在這個系統中，納米機器人警察會不斷地在微觀世界中，同那些不懷好意的納米機器人進行戰斗。

不管怎樣，納米技術已經到來了!

G. 高新科技納米技術是如何實現的

納米是一個單位長度
如果人們可以把微米技術

理論，建立了納米技術的研究和開發。因為這使機械運動分子級別的對象

話雖這么說，只要

改變的秩序和結構的原子，然後改變的順序和結構的分子

改變分子從而改變材料

技術建立的

估計不僅僅改變廢紙美元「

5納米機器人到你家的灰塵變成麵包也許

BR />請在科學的信心在未來2至3年，納米技術的問世

路一年充氣汽車輪胎。

路人工DNA為基礎的小型電子元件的自組裝。

路新的人造蛋白質為基礎的半導體。

路防錯妊娠試驗。

路建立一個完整的醫療診斷實驗室的一台計算機上的晶元。

路從空中冷凝器生產飲用水。

在未來5至10年，納米技術的出現：

路可以多次使用復寫紙編程的書籍，雜志和報紙。

路可以攜帶或折疊的大功率計算機你的口袋裡。

路納米仿生外殼防彈裝甲。

路光高效的陶瓷汽車發動機。

路耳邊再生，揚聲器的聲音識別功能的智能助聽器。

路在自我穩定的智能建築的地震或爆炸。

路根據其個人需要特殊醫療。

在未來10到15年納米技術的出現

路逼真的人工智慧復雜，你做不承認，你說一個人或一台機器。

路電腦及娛樂視頻顯示在屏幕上像一幅畫一般栩栩如生。

路20到100英里的衛星發射平台，站起來直接通信系統從海底

路瞬間自動加熱，冷卻的分類的一個單分子半智能的移動設備，它可以不是能源密集型材料篩選工人

/>切口手術將被淘汰由內而外的身體，身體將能夠監測和維修。

納米技術開發的基礎上，信息技術，微電子技術和計算機技術為主體的高新技術，它是學習在納米材料相互作用的特點，以及如何使用這些功能的科學和技術，它的目標是到原子，分子和納米尺度材料製造具有特殊功能的產品，革命性的飛躍生產資料。目前，這項技術的人高度重視，近年來發展非常迅速。

概述

納米（1納米= 10-9）技術，在0.1 - 100 nm的規模，高科技納米

納米技術的關鍵技術，通過掃描隧道顯微鏡直接移動原子操縱原子，分子的現象，其結構信息，納米技術的最終目標直接到原子，分子製造具有特定功能的納米級的研究和應用。和分子。目前，這項技術已取得了重大突破，隨著納米技術的發展，人們已經能夠直接利用原子，分子的生產，制備的納米粒子只含有幾十到幾十成千上萬的原子，並利用它們作為適當的基本單元排列在一個三維的納米固體。

出現和發展，隨著微電子技術的飛速發展，科學界開展研究物質（原子和納米技術

利用分子）在納米尺度（0.1納米，100納米），這些功能的互動和互動的特點，並取得了巨大成就，已引起納米技術產生

2.1納米技術，納米技術的發展歷史，早在1861年建立的所謂身體的化學反應，當他們開始研究納米肢體。真正的納米自主研發，於1959年，這一年，美國著名物理學家，諾貝爾文學獎得主的費曼在美國物理年會上作了報告，他在報告中認為，能夠使用宏機器製造比小尺寸的機器，而更小的機器，但也使更小的機器，如一步步達到分子水平。費曼幻想操縱和控制物質的原子和分子水平上。

他在報告中設想包括以下內容：首先，計算機小型化，第二個是重新排列的原子。他提醒人類，有一天原子排列根據自己的主觀意願，世界將會怎樣？第三是微觀世界的原子。在原子水平，會有一個新的相互作用力的性質的小說，奇效。物理學家，原子一個原子地打造物質是不違背物理定律。四，如何大英網路全書的內容記錄到一個這么小的腳頭。

科學家啟發，開始納米尺度的科學探索和技術研究領域，科學家們發現，探索各種新穎的現象在納米尺度物質的性能，奇效的性質，具體而言，它是一個新的世界的技術。

在20世紀70年代後期，美國MIT（麻省理工學院）WRCannon，是誰發明了激光怒氣沖沖合成幾十個納米級硅為基礎的陶瓷粉末，20世紀80年代初，德國物理學家氣體H.Gleiter與縮合物清洗納米粒子的表面，並在超高真空條件下，抑制多晶納米固體原位。現在看來，這些研究都只是初步的探索納米材料。

2.2納米技術發展

1977年，麻省理工學院德雷克斯：出發從人工模擬活細胞的生物分子類似物可以進行組裝和安排原子，稱為納米技術 - 納米技術。

20世紀80年代，掃描隧道顯微鏡的發明，極大地促進發展納米技術，它成為一個真正的原子工具安排，到1990年，納米技術正式有自己的名字 - 納米科學與技術，其標志是第一NST會議在巴爾的摩和兩個專業的國際期刊「納米技術」和「納米生物學出版。從那時起，世界各國發展NST發展計劃，被稱為納米新名詞，新概念和新的新興學科，形成了當代新興的納米技術學科群。

20世紀到20世紀80年代以來，納米技術研究在世界上的高度重視，一些技術具有實用。納米技術在計算機，信息處理，通信，製造，生物，醫療，地面和空間的發展，尤其是在防守上有很大的發展前景。納米技術已經滲透到一些傳統行業，如染料，塗料，食品。

許多國家從事納米技術領域的在激烈的競爭中。美國依靠其發達的基礎科學，從微觀到宏觀的工作;日本開發的技術從宏觀到微觀的工作中取得了巨大成就。在納米技術研究在最近幾年，中國已經取得了長足的進步，表現穩健原子操縱在室溫和移植。在1992年，用掃描隧道顯微鏡的科學和技術人員的化學研究所開發了他們自己的，在計算機的控制下的石墨腐蝕的表面，具有線寬為10nm的字元和圖案。目前，一些外國實驗室只是使用移動情感氣體原子的方法「寫」中國的科學家是最廣泛應用於微電子工業硅表面提取和處理原子。

在納米技術領域，已達到國際技術前沿。德國外交部在1995年，中國納米科技在納米技術領域的領先國家的相對水平上分析，與法國五年級，一至四年級，如日本，德國，美國，英國和斯堪的納維亞。

納米技術研究的范圍

的出現和發展，納米技術，填補了人類細觀地區缺乏宏觀微觀區域之間的連接意識。為此，近年來發展十分迅速，已經在廣泛的范圍內。納米技術的研究和應用在以下幾個方面：

3.1納米電子

納米技術在納米電子學的領導或主導作用，因為它是微電子技術發展的下一代。從電子行業的納米電子學，納米技術的發展是一個重要的推動力。納米電子學的基礎上最新的物理理論和最先進的技術手段，按照構建電子系統的新概念，並開發物質潛在的存儲和處理信息的能力，實現信息收集和處理能力的革命性突破納米電子學將成為21世紀信息時代的核心。

納米電子學的發展目標是：集成電路進一出，目前發展中遇到的難以想像的水平的功能密度和數據傳輸速率的限制之外。為了實現這一目標，有必要進行創新概念的電子裝置，克服了相互連接的約束，需要開發新的生產方法，所述電路塊。在納米尺度的電子產品，傳統的晶體管遵循物理定律不再適用，將有一個新的物理效應。目前，納米技術研究如何使內存晶元的容量為64兆位元組。如何使用新的量子納米電子學器件，如諧振隧穿二極體，量子激光器和量子干涉器件的發展，等等。時間，也許人類進入量子王國。

納米電子學等研究方向;分子電子器件和生物分子器件，這是完全拋棄了基於硅半導體為基礎的分子結合電子元器件的發展。如果研製成功，這種規模的電子元件，電子元件，帶動社會生產力的快速發展做出了質的飛躍。 /> 3.2納米材料/>納米材料的微觀結構是指實現納米尺度的材料，所用的原料 - 粉末首先必須是納米級的水平的晶粒和晶界。從微米級到納米級的進步，不僅是在制備過程中一個質的飛躍，也促進了材料科學的發展理論。

納米材料由於其獨特的結構，以及小尺寸效應，界面效應和量子隧道效應，納米材料的獨特性能，與傳統材料不同了一系列新的效果。其電，磁，熱，光學等性能得到進一步優化。將作為一個重要的作用，在未來的新材料。例如，寬頻強吸收隱身材料和高靈敏度，高通響應，高活性催化劑材料，高矯頑力的磁性記錄材料，高性能駐極體轉換能源材料及多功能復相陶瓷材料的材料。

中國已成功開發出多種納米半導體復合材料和碳納米管。固體中國社科院的科學，是最早開展納米材料在中國的一個單位的，有能力的納米材料和多品種制劑實驗室，可制備各種納米氧化物，鋁粉，已進入大眾生產階段，粉末指標均達到了國際先進水平。用於隱形飛機在國際納米材料，光轉換。據預測，住宅納米材料納米塑料的明天，將顯著提高的能力，以應對智能納米塑料家居用品的功能和靈活性。

現代國際納米材料的發展趨勢的基礎研究和開發應用，並相互促進，並駕齊驅。商界，企業界緊密合作，科學和技術界，試圖把實驗室成果轉化為商業產品，在某些行業的推廣和應用的納米材料。隨著不斷的研究和其他納米材料會發現更多，更新的性能的新材料。

3.3納米加工技術

科學和技術進步的尺寸越來越小的設備和設備，進入納米范圍內。用合適的加工和製造技術，已成為國際熱點，發展迅速。納米加工技術可以分為兩種類型的蝕刻和裝配。已達到極限，由於納米級蝕刻技術，組裝技術將成為納米技術的重要手段，受到人們的關注了很多。 />組件技術是機械，物理，化學或生物的方法，原子，分子或分子集合體被組裝，以形成功能性的結構單元。組裝技術，包括組織分子組裝技術，掃描探針原子，分子去除技術和生物組裝技術。 />分子有序組件，通過分子之間的物理或化學的相互作用形成有序二維或三維的分子體系。近年來，有組織的分子組裝技術所取得的最新進展和應用LB膜和相關屬性。對識別裝配的生物大分子。高密度蛋白質，核酸及其它生物活性大分子裝配要求固定的方向，這是非常重要的一個高性能生物敏感膜，生物分子器件的發展，研究生物大分子之間的相互作用的制備。 />除了上述類型的組件，有序，橋接組件的長鏈聚合物分子的自組裝技術，有序分子膜的應用研究和技術進步。納米加工技術也進行了重大原子量一流的加工，加工技術轉化為更精細的深度。

3.4納米機械

機械納米級的納米機械手段，它包括一個廣泛的領域。已經製造納米電機，納米齒輪。納米電機的納米尺度的移動和定位，有兩種配置，可以實現這一要求：首先，線性電動機;電壓陶瓷管蠕動爬行的移動設備。高精度機車開發生產的X射線反射專注於分差小於1納米「超平鏡面磨床納米精密光學存儲技術和全息技術的納米器件。美國有發展成一個微電機，小到足以用顯微鏡才能看到。日本三菱電機公司開發微型機器人取出生物顯微鏡下的細胞。

3.5納米化學

納米化學開展識別分子的納米技術，聚合物組件化學家看來，是非常大的納米尺度的納米結構是103-109聚集體的分子量為104-1010之間的原子數，目前，合成的分子量范圍內，但有一個清晰的結構生物學技術正在開發中。的主要驅動力的新方法，本發明的納米材料的合成，納米化學熱的今天試圖理解和運用驚人的各種生命系統的復雜過程。

納米化學包含許多領域：介面和膠體科學，分子識別，微電子加工，聚合物科學，電化學，佛石和粘土的化學，掃描探針顯微鏡等。分子自組裝，特別適合於制備納米結構。

納米化學，在化學工業中的應用范圍很廣，如納米粉體按一定比例添加到化妝品中，可以有效地屏蔽紫外線，金屬納米粉摻鉺光纖產品或紙可以大大減少靜電相互作用，利用納米粒子，可用於氣體同位素，混合稀有氣體及有機化合物如構成海綿燒結體的分離和濃縮的納米粒子可以用來不僅造成電力的塗料，印刷油墨，生產，也可用於固體潤滑劑。

3.6納米的納米生物學

術語並不陌生生物學家。因為大量的生物結構，從核酸，蛋白質，病毒，細胞器，其行1當然，是生物結構非常小，但異常復雜，特別是活性的，顯示的特定的特定的生物功能，如酶，可以打破化學鍵，引起分子結合的分子機又如納米至100納米。 ，DNA可作為一個存儲系統，能夠命令轉移到核糖體，核糖體的分子機器，可以使蛋白質分子納米生物學的目的是開辟了類似的方法，分子機器的程序。 ，裝配機器來製造的物質。組裝機將像微小的工業機器人作為附件通過分子，引導和使用的化學反應的布置工作，原子構造成復雜結構的納米生物學的另一個重要方面是一個很大的特性來構建產品具有一定功能的生物分子。目前，納米粒子已經成功利用細胞分離納米顆粒作為載體的病毒誘導取得了突破性進展，預計很快為人類服務。設想使用納米技術創造的分子機器人在血液中循環到身體各部位進行檢測，診斷，並實施治療的夢想將成為現實。納米生物學是一個非常有意義的，但神秘的領域，無論是它給人類帶來太大的改變，仍然難以預測。

納米技術的研究方向

納米科學和技術日臻完善，科學和技術的發展，系統隨機和零散狀態的研究，已經走出，逐步成為一個專注於分類模式。

4.1納米技術理論

納米技術系統的理論研究，一個是納米功能的系統研究，微觀結構，確定納米技術的特殊規則，建立新的概念和理論，提高發展納米技術的科學體系;進一步系統地研究了納米材料的性能，微結構和光譜特性，建立一個新的理論描述和表徵納米材料。同時，有必要進一步探索和總結納米材料制備技術，納米材料的理論研究成果和工程理論相結合的理論研究，探索高效，低成本的工業化制備技術，這是納米技術的發展是一個重要的先決條件;理論納米技術工程研究將形成一個高潮。納米技術的發展，人們越來越覺得系統的研究和發展，經濟效益顯著的意義，也就是說，人們需要不僅是納米材料科學，納米工程。

4.2納米科學和技術，實現了通過納米技術是伴隨著電子技術的蓬勃發展，形成了操縱原子，分子或分子形成所需的材料技術的原子或基團。這一新興技術，將讓人類認識和改造自然的能力，直接延伸到分子和原子，隨著這項技術的不斷研究，開發，應用，生產會帶來一個光明的未來。這種技術的方法有兩種：

首先，從宏觀到微觀納米技術的實施和應用提供必要的參考。從宏觀到微觀，宏觀的機械製造越來越小，目前，從宏觀到微觀的研究取得了一定的成績，超大規模集成電路，集成越來越精細結構NTT製成的光學定位裝置，其大小僅為0.5平方毫米。各種微型機器人已經出來了，並帶來了希望，解決了一大批疑難案件。

其次，從微觀到宏觀。微觀到宏觀，即直接操縱原子和分子，不同的排列組合，形成新的物質，創建一個具有新功能的機器，從微觀到宏觀的工作才剛剛開始。首先，操縱原子在鎳板拼寫單詞，如在1990年4月，國際商業機器公司（IBM）的兩位科學家利用掃描隧道顯微鏡來操縱原子，有35個原子在鎳板排出「IBM」這個詞。單個原子在預定的位置移動，例如，在1999年7月，IBM公司的科學家轉移動到預定位置。三是開發復雜的分子特徵的打開和閉合。根據英國的報告，英國科學家硅原子的個人或團體調查電子分子量，開發了一個大小為4nm的復雜分子，它具有「開」和「關」的激光碟機動器的特性，設置的處理結果，切換時間僅皮秒（10-12），這實際上是可能的光學計算機的發展，

納米技術從宏觀到微觀，從微觀到宏觀，事實上，人類利用這項新技術提供了可能性。計算機可以使用納米萬億次每秒，開發的光學晶元和生物晶元，超大規模的光計算機和生物計算機的發展奠定了基礎。基因工程技術可以變得更加可控，製造各種各樣的生產產品，根據人體需要，在農業，林業，畜牧業和漁業。一場深刻的革命，可以使整個化工行業直接建立在原子的明星，使化工生產發生革命性的變化。

人根據實際需要的分子和原子組裝的納米機器可以大大提高機器的速度，效率，減少對環境的污染。微型機器將解決困難的情況下，大量的醫療效果更加顯著，也可以創造大量新的葯物，生產所需的各種器官移植的效果。同時，納米技術可以很容易以不同形式的能量之間的切換，以滿足人類對能源的需求。

4.3納米科學和技術的新思路

完全不同於傳統技術，納米技術奇點，許多納米技術的應用，這是非常重要的研究新思路的概念和規律。

這些新的想法，一方面是工程領域，如傳統理論根本不混溶的兩個元素，可合成在一起在納米狀態下，，如合成鐵和鋁，銀，鐵，銅和鐵包金。隨著機器的設計越來越小，在結束幾個大型裝置變得不再適用，體積和重量因素變得幾乎可以忽略不計，而表面張力和摩擦是極其重要的，這些都是迫切的討論主題和實踐，不可能在過去的，不重要的，在納米狀態下，很可能是可行的。

納米技術的，另一方面，作為一項基本技術，社會新的想法所造成的大規模生產也是必要的。科學家們現在的工作領域：機器的某些副本本身，就像細胞分裂，從而發出巨大的財富人類無法想像這樣一台機器，可以用來做食物，可以用來修復細胞，預防疾病和抗老化，這可能是一個幻想，但人類畢竟已經邁出了關鍵的一步的小型化。科學家指出，納米技術將產生深遠的影響生產力的發展，並有可能從根本上解決了一系列人類所面臨的問題，如環境，食品，能源和其他極其重要的問題。

前景納米技術

納米技術的特殊功能和特殊的研究對象的發展，納米技術已經得到長足的發展，20世紀80年代以來，引起許多國家的關注和重視，許多發達國家和許多研究機構也投入了巨大的人力，物力和財力進行大規模的合作研究，並取得了令人矚目的成績，狀態一直在高科技和經濟發展的促進納米技術

技術領域，納米技術是人類的一個重大突破認識和改造世界的能力，以，會導致一個新的科技革命和工業革命，已成為在21世紀的科學和技術發展的最前沿，它是不僅是國際競爭1的重點領域的關鍵技術信息產業，最重要的先進製造業的發展方向之一。作為美國首席科學家，IBM阿莫西林貝特朗說：「正如20世紀70年代微電子技術引發了信息革命，納米科學和技術將成為下一個世紀的信息時代的核心。

根據技術進化理論，納米技術已經發展的背景（知識）技術的第二階段。換句話說，納米技術的演變，從納米技術原型技術領域的狀態發展到水平狀態，即：納米技術或納米科學和技術為核心，外圍吸收等技術系統的開發進入一個新的納米科學和技術體系。

總之，納米技術發展到今天，已不再是簡單的科研活動，但更重要的是，它正成為越來越多的科技產業發展和國家競爭力的社會化影響，納米技術有顯著的影響在新世紀的社會，經濟和國家安全。隨著知識經濟時代的21世紀的特點將是生命科學和信息技術的高速發展和廣泛應用的時代。納米技術將促進生命科學，信息技術，包括幾乎所有的科學和技術的飛速發展，新的工具，會出現更多的人工情報字元。
國家納米技術在世界上屬於科學和技術領域。新興科學和技術作為最具潛力的市場之一，其重要性質疑，許多發達國家都投入巨資研究，錢學森院士預言：「納米及以下的納米結構將是未來的技術發展階段特點，將是一場技術革命，這將是另一個在21世紀的工業革命「。

H. 有誰知道納米技術是怎麼一回事

納米"是英文nano的譯名，是一種長度單位，原稱毫微米，就是10的-9次方米（10億分之一米），約相當於4至5個原子串起來那麼長。納米結構通常是指尺寸在100納米以下的微小結構。
從具體的物質說來，人們往往用細如發絲來形容纖細的東西，其實人的頭發一般直徑為20-50微米，並不細。單個細菌用肉眼看不出來，用顯微鏡測出直徑為5微米，也不算細。極而言之，1納米大體上相當於4個原子的直徑。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。
[編輯本段]納米技術
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。
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，製造納米計算機與納米機器人，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]納米技術的內容
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。
納米技術不同於微米技術。後者是利用光刻及腐蝕等技術，從宏觀尺度自上而下地進行材料的製造，集中表現在集成電路的生產等方面。而納米技術則相反，其突出特點是基於自組裝這種自下而上的方式製造納米材料。當然，納米材料的製造不完全依靠自組裝，為了保證批量生產的效率，也會同時運用光刻技術。
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。
⒊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）

⒋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]納米技術發展歷程
1990年7月，在美國巴爾的摩召開了國際首屆納米科學技術會議；1996年，在中國召開了第四屆納米科技學術會議。 首屆（1992年）納米材料會議在墨西哥召開；1994年在德國斯圖加特召開了第二屆國際納米材料學術會議；1996年在美國夏威夷召開第三屆國際會議；1998年在瑞典斯德哥爾摩召開了第四屆納米材料
會議；2000年在日本仙台舉行第五屆國際納米材料會議。
准確控制原子數量在100個以下的納米結構物質，市場規模約5億美元
生產納米結構物質，50～200億美元
大量製造復雜的納米結構物質，100～1000億
納米計算機，2000～10000億
驗證出能夠製造動力源與程序自律化的元件和裝置，60000億
[編輯本段]納米技術的研究和應用
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。
@納米是一種幾何尺寸的度量單位，1納米=百萬分之一毫米。

I. 納米是什麼技術,又是什麼原理

「納米」是英文narmometer的譯名，是一種長度計量單位，1納米為百萬分之一毫米，即1毫微米，也就是十億分之一米。形象地說，約相當於45個原子排成一串的長度。納米結構，通常是指尺寸在100納米以下的微小物質結構，而納米技術其實就是通過不同途徑獲得具有新的納米結構的新物質，而這些新物質將會帶給我們許多前所未有的新特性。
從目前的研究狀況來看，納米技術包含著三種概念：第一種是1986年就提出的分子納米技術，意在任意組合所有種類的分子，製造出任何種類的分子結構，這方面目前還沒有重大進展；第二種是把納米技術定位為微細加工技術的極限，納米精度級的「加工」實際上已是原子級的加工了。其技術的發展會給工業技術帶來很大的變革；第三種是從生物學角度提出的，生物的細胞及生物膜就存在著納米級的結構，生物遺傳基因DNA就是半徑1納米左右的結構，從這個角度來講納米技術又關系著基因工程。
我國對納米技術研究的起步並不晚，擁有一些很有才華的研究人員和領先的研究成果。如我國研製的「超雙疏性界面材料」的納米材料，利用其超疏水性、超疏油性的特性，處理後的紡織品將不沾油污，極易清洗；用於建築塗料，則建築物能防水霧、防結霜，可免去人工清洗。此外，我國用納米技術研製的抗菌新葯，其結構只有25納米，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等致病微生物有強烈的抑制殺滅作用。

J. 納米科技是如何誕生的

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。