Question

什么是纳米技术

Answer 1

分类: 教育/科学 >> 科学技术 >> 工程技术科学
问题描述:

纳米技术可以用在基因工程里吗?

解析:

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导言

本文目的在于解释纳米技术是什么，并且简明扼要地介绍了这个主题的主要基础概念。由此给予这个领域的初学者一个远景概观以及在未来的几年里将会无庸置疑地显示出来的大量资本投入。 我们希望提醒读者，即使是对“纳米技术”的定义都有争议，那么有些人可能会对我们的定义具有细微不同意见。 正是为了这个原因，我们的定义是以该领域的专业人士普遍认可的概念为基础。

定义

纳米技术： 关于纳米标尺(在1和100纳米之间)的结构和系统的发展和实际应用。

- 这个概念不应与“纳米科学”搞混，纳米科学并不描述一种实际应用，而是对纳米世界特性的科学研究。

- “Nano 纳诺”是希腊语前缀词，表示“十亿分之一”(一米的十亿分之一是纳米技术领域的测量单位)。 一个原子小于一纳米，但是一个分子可以大于这个量度。

在纳米技术里100纳米的尺寸是重要的，因为在这个范围内，尤其是由于量子物理学定律，可以观察到新物性。

两种类型的纳米技术

1)上-下：从上(较大)到下(较小)。 机制和结构被小型化到纳米标度。 这是至今最常见的纳米技术应用，尤其是在电子学领域，那里的小型化占优势。

2)下-上：从下(较小)到上(较大)。 人们从一个纳米结构开始，例如一个分子，并且通过组合过程或者自我组合过程，创造一种大于起初的机制。 有些人认为这种途径是唯一的“真正的”纳米技术，这种方法应该允许对物质的极其精确的控制。 正是以这种方法，我们将能够将我们自己从小型化的限制里解放出来，特别是在电子学领域里。

下-上纳米技术的最终步骤称为“分子纳米技术”，或者称为“分子制造”，K. Eric Drexler 埃里克.德雷克斯勒研究员论证了这个最终步骤。 人们想象真正的分子制造厂， 能够通过精确控制的原子和分子指数组合过程生成任何物质。 当人们意识到我们可感觉到的环境整体是由有限的不同成分(原子)字母表构成，这些不同成分引起形形 *** 的产生，如水、金刚石、或者骨，很容易想象分子组合能提供的几乎无限的潜力。

有些对纳米技术持有更保守观点的人士对分子制造的可行性持有疑问，因而持有与分子制造理论的最初提出者埃里克.德雷克斯勒的长远观点相冲突的观点。 尽管大部分涉入研究人员感到纳米技术的成熟是一种积极的发展，并且纳米技术将意味深长地改善地球上(以及在空间的)人群整体的生活质量，保持这种对远景的意见分歧仍是重要的。

远景

关于纳米技术的一些极限： 物质是在它的最基本水平上 *** 作，即原子。 纳米技术是一个合乎逻辑的步骤，在人类的发展进程中是不可避免的。

它不仅仅是狭隘的技术领域的进步，如果我们能驾驭并利用纳米技术的潜力，它象征着一个新的“时代”的诞生。 从强效的防紫外线的遮光剂到用于修补细胞的纳米机器人，有多重的潜在应用范围。 以下是由于纳米技术的发展而将影响的主要领域的不完全的列表：

- 原料： 新原料，更坚固、更持久耐用、更轻并且成本更低。

- 电子： 电子原件将变得越来越小，使得计算机的功率越来越大。

- 能源： 例如：太阳能潜力将有巨大的增长。

- 健康和纳米技术： 在预防、诊断和治疗领域里将有重大预期进展。 例如：纳米视觉探头可以持久地监视我们的健康状况，能够开发新的工具治疗基因遗传病，能够创造标记物探测并一个一个地摧毁癌细胞。这里仅仅举出众多可能性中的几例。

在这些领域的发展将冲击广泛的产业各界，例如：化妆品、医药品、消费电器、卫生、建筑、通信、安全以及空间探索。 我们的环境亦将受益，生产干净、经济的能源并使用更加有利于环保的原料。

总而言之，因为纳米技术将使我们能够以更少的原料，作得更好，所以无论以何种方式，我们日常生活的许多领域将会受到它的发展的影响。

时间表

迄今为止，在第三个千年的前夕，纳米技术产品已经出现在市场上了。 如此，人们能够购买由纳米碳管构成的更轻更结实的网球拍，乃至含有纳米粒子，更易渗入皮肤的化妆品。 但是，我们仍然远离将冲击我们日常生活的纳米技术纪元。 那种革命将在何时发生？ 我们何时才能够充分地从纳米技术研究和开发进展中受益？ 预见各自不一。 预测范围从2010年至2040年，随着从下至上的分子制造途径的逐渐发展，所以我们 能够检验是否该理论能够不受重大阻碍而付诸实施。

资本投入、责任

涉及到纳米技术发展的资本投入是大陆性的： 美洲、欧洲及亚洲正在积极活跃地准备着持续不断的开发，并将不会很快停止。 在世界各地，，人们对纳米技术的开发大规模投资。

由于极端分子的伦理原因或者是由于反世界末日的审慎，而企图窒息这项正在成型的伟大后工业革命，都将是一个严重的战略错误。因为前所未有的世界竞争将继续发展，以及新的纳米技术超级强权可能出现，尤其是在亚洲。

因此，如果必须鼓励纳米技术的开发，那么必须在正确的方向上努力： 保障措施必须建立，因为随着所有重大技术的发展，新的潜力含有未知因素和风险，例如基于更小更致命武器的新的军备竞赛，对此我们必须关注。