纳米技术是什么?
2018-10-25 · 致力于图书出版、影视IP
“纳米”是英文narmometer的译名,是一种长度计量单位,1纳米为百万分之一毫米,即1毫微米,也就是十亿分之一米。形象地说,约相当于45个原子排成一串的长度。纳米结构,通常是指尺寸在100纳米以下的微小物质结构,而纳米技术其实就是通过不同途径获得具有新的纳米结构的新物质,而这些新物质将会带给我们许多前所未有的新特性。
从目前的研究状况来看,纳米技术包含着三种概念:第一种是1986年就提出的分子纳米技术,意在任意组合所有种类的分子,制造出任何种类的分子结构,这方面目前还没有重大进展;第二种是把纳米技术定位为微细加工技术的极限,纳米精度级的“加工”实际上已是原子级的加工了。其技术的发展会给工业技术带来很大的变革;第三种是从生物学角度提出的,生物的细胞及生物膜就存在着纳米级的结构,生物遗传基因DNA就是半径1纳米左右的结构,从这个角度来讲纳米技术又关系着基因工程。
我国对纳米技术研究的起步并不晚,拥有一些很有才华的研究人员和领先的研究成果。如我国研制的“超双疏性界面材料”的纳米材料,利用其超疏水性、超疏油性的特性,处理后的纺织品将不沾油污,极易清洗;用于建筑涂料,则建筑物能防水雾、防结霜,可免去人工清洗。此外,我国用纳米技术研制的抗菌新药,其结构只有25纳米,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病微生物有强烈的抑制杀灭作用。
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从目前的研究状况来看,纳米技术包含着三种概念:第一种是1986年就提出的分子纳米技术,意在任意组合所有种类的分子,制造出任何种类的分子结构,这方面目前还没有重大进展;第二种是把纳米技术定位为微细加工技术的极限,纳米精度级的“加工”实际上已是原子级的加工了。其技术的发展会给工业技术带来很大的变革;第三种是从生物学角度提出的,生物的细胞及生物膜就存在着纳米级的结构,生物遗传基因DNA就是半径1纳米左右的结构,从这个角度来讲纳米技术又关系着基因工程。
我国对纳米技术研究的起步并不晚,拥有一些很有才华的研究人员和领先的研究成果。如我国研制的“超双疏性界面材料”的纳米材料,利用其超疏水性、超疏油性的特性,处理后的纺织品将不沾油污,极易清洗;用于建筑涂料,则建筑物能防水雾、防结霜,可免去人工清洗。此外,我国用纳米技术研制的抗菌新药,其结构只有25纳米,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病微生物有强烈的抑制杀灭作用。
纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是动态科学(动态力学)和现代科学(混沌物理、智能量子、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等。
纳米技术的思想是1959年美国物理学家费曼(Feynman
R.P.)提出。到了70年代后半期,有人倡导发展纳米技术,但是当时多数主流科学家对此仍持怀疑态度。在70年代中期到80年代后期,不少科学家相继在实验室制备得到纳米尺寸的材料,并发现这种材料具有不少奇妙特性。1990年,当国际商用机器公司(IBM)的科学家运用扫描隧道显微镜将氙原子拼成了该公司商标"IBM",这是第一次公开证实在原子水平有可能以单个原子精确生产物质,纳米技术开始成为媒体关注的热点。1990年7月,在美国巴尔的摩召开的第一届国际纳米科技大会,标志着纳米科技的正式诞生。
目前,纳米科技主要包括纳米生物学、纳米机械学、纳米电子学、纳米材料学以及原子、分子操纵和纳米制造等很多领域。扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)在其中起着重要作用.
纳米技术所研究的领域是人类过去很少涉及的非宏观、非微观的中间领域,开辟了人类认识世界的新层次。纳米及纳米技术已不仅仅是一个空间尺度概念,而且代表了一种新兴的产业。
所以,纳米技术是指在0.1mm-100mm的科学技术?
而不是0.001mm-100000mm的,也不是1mm-100mm。