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纳米到底是什么?
来源:yesky 作者: 责任编辑:亿哥 发表时间:2001-07-06 10:05 评论()
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纳米为何物?
材料是一切事物的物质基础。从科学技术发展的历史看,一种崭新技术的实现,往往需要崭新材料的支持。如果没有1970年制成的使光强度几乎不衰减的光导纤维,也不会有现代的光通信;如果不制成高纯度大直径的硅单晶,就不会有高度发展的集成电路,也不会有今天如此先进的计算机和电子设备。
纳米是一种几何尺寸的度量单位,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。略等于四十五个原子排列起来的长度。纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构。
自从扫描隧道显微镜发明后,世界上便诞生了一门以0. 1至100纳米这样的尺度为研究对象的前沿学科,这就是纳米科技,其实就是一种用单个原子、分子制造物质的科学技术。
纳米科技以空前的分辨率为人类揭示了一个可见的原子、分子世界,它的最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品。
从90年代初起,纳米科技得到迅速发展,新名词、新概念不断涌现,像纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米生物学等等。纳米科技是信息和生命科学技术能够进一步发展的共同基础,将对人类未来产生深远影响。
纳米技术发展历史
1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列原子,制造产品,这是关于纳米技术最早的梦想。
20世纪70年代,科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的构想,1974年,科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。
1982年,科学家发明研究纳米的重要工具--扫描隧道显微镜,为我们揭示一个可见的原子、分子世界,对纳米科技发展产生了促进作用。
1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着纳米科学技术的正式诞生。 1991年,碳纳米管被人类发现,它的质量是相同体积钢的六分之一,强度却是钢10倍,成为纳米技术研究的热点。诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为,纳米碳管将是未来最佳纤维的首选材料,也将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等。
根据科学家为我们勾勒的一幅若干年后的蓝图:纳米电子学将使量子元件代替微电子元件,巨型计算机就能装入口袋里;通过纳米化,易碎的陶瓷可以变成韧性的,成为一种重要材料;世界上还将出现1微米以下的机器甚至机器人;纳米技术还能给药物的传输提供新的方式和途径,以及对基因进行定点等。
总的看来,纳米技术距离应用阶段还有较长的路要走,但是由于纳米科技所孕育着极为广阔的应用前景,美国、日本、英国等发达国家都对纳米科技给予高度重视。日本设立纳米材料研究中心,把纳米技术列入新5年科技基本计划的研发重点;德国专门建立纳米技术研究网;美国将纳米技术视为下一次工业革命的核心,美国政府部门将纳米科技基础研究方面的投资从1997年的1.16亿美元增加到2001年的4.97亿美元。中国科学院在知识创新试点工程中,也将纳米材料的研究和开发列入首批20个重大项目之一,并投巨资予以支持。
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