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什么是纳米技术?

什么是纳米技术?

纳米技术可应用于各个领域,当然还未得到完全研发及应用,"市面上一些标榜含有纳米技术的是真吗?" ---有真有假.甚而可能有些人对之是一知半解,但要拿出"纳米技术"四字来. 纳米技术其先进之处,从下文中大家也可知一二了. 如需对纳米技术作更多了解及关注请收藏http://www.gznano.cn

纳米技术的基本概念
就象毫米、微米一样,纳米是一个尺度概念,是一米的十亿分之一,并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后,大约是在1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法做了超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,象铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。

纳米技术是一种在纳米尺度空间内的生产方式和工作方式,并在纳米空间认识自然、创造一种新的技能。比如进入血管的机器人很小,将来它要工作的工具就必须是纳米材料。最近,科学家已经发明了纳米铲子、纳米勺子,血管机器人可以在血管里用这些工具来进行操作,这就是纳米工具,绝不象现在工具这样。

纳米技术的内涵非常广泛,它包括纳米材料的制造技术,纳米材料向各个领域应用的技术(含高科技领域),在纳米空间构筑一个器件实现对原子、分子的翻切、操作以及在纳米微区内对物质传输和能量传输新规律的认识等等。但是,我们不要把纳米技术仅仅看作是纳米材料,也不能把纳米材料仅仅理解为是纳米粉体。纳米粉体仅仅是纳米材料的一个内涵,实际上纳米丝、纳米管、纳米线、纳米电缆、纳米薄膜、三维纳米块体、复合材料等等都是纳米材料,范围相当广。另外,纳米材料不单纯是固态的,也有液态,例如纳米水,用高频超声处理,使水分子结成小汽团。


21世纪前20年,是发展纳米技术的关键时期,纳米技术将成为第5次推动社会经济各领域快速发展的主导技术。目前,纳米技术已经成为全世界非常关注的技术,纳电子代替微电子,纳加工代替微加工,纳米材料代替微米材料,纳米生物技术代替微米尺度的生物技术,这已是不以人的意志为转移的客观规律。只有认识它、发展它,才有可能在未来经济竞争的格局中占据有利地位。

1998年,美国明尼苏达大学率先研制出量子磁盘,已经进入市场,2005年将创造400亿的产值。一个量子磁盘只有100纳米大小,完全是纳米阵列,它的存储密度是465G,相当于1011,我们现在磁盘是106,一个量子磁盘相当于我们现在的磁盘10万个到100万个。这样一个器件,就要用纳米材料,在纳米尺度内加工。

从生物技术及其产业发展来看,在人类测定出基因组排序以后,我们对遗传疾病、疑难病症又有了新的认识,而且利用基因排序,可以进行医药、医疗方面的研究。目前,基因芯片研究已经进入实验室,生物芯片组装就是用纳米技术,而生物酶也是纳米尺度,这些研究对象是纳米生物学研究内涵之一,下一步生物技术的发展,就要和纳米技术相结合。譬如为什么病毒顽固,现在没有一种药物能治疗,就因为它非常小,用纳米结构组装一种寻找病毒的药物后,艾滋病、病毒性感冒等都可以治疗,2003年以后这将成为又一个研究热点。生物技术,包括生物制药等相关产业发展应用纳米技术已是刻不容缓。
 

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