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纳米技术及其应用

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发表于 2018-1-28 15:23:04 | 显示全部楼层 |阅读模式

就在数年前,除了为数不多的科技工作者和极少数企业之外,纳米、纳米科学技术和纳米材料这些名词还鲜为人知。然而,时至今日,随着纳米技术的广泛运用,纳米这个词已逐渐成为大家耳熟能详的一个流行语。

那么,什么是纳米呢?纳米同km、m、cm一样,是长度计量单位,它是英文Nanometer”的中译名“纳诺米特”的简称,一纳米就是十亿分之一米。纳米技术就是千万分之一米到十亿分之一米尺度之内原子、分子和其他类型物质的运动和变化的学问。

大家都知道,如果用显微镜来观察事物,我们都会看到一个和平常大不相同的世界。试想,通过纳米这个尺度去观察、研究和改造我们身边这个现实的物质世界,将会产生多大的惊奇啊!运用纳米技术能把存在于自然界的空气、水、无机物质组装成人类生活所需要的各种各样的物品,如粮食、纤维、各种微型机器人、计算机,等等被认为是爱因斯坦之后最杰出的量子物理学家理查德·费曼,在1959年的美国物理学年会上发表《底部有很大空间》(这被公认为是纳米科学技术思想的来源)的演讲发表了一个惊世预言:“至少依我来看,物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性,将会变成现实。

1981年IBM公司的两位科学家,G。宾尼格和H。洛勒发明了扫描隧道显微镜(STM)。这种显微镜能以原子级的空间尺度来观察宏观块体物质表面上的原子和分子的几何布和状态分,还可以用它来在物体表面上刻划纳米级的细微线条,搬运一个个原子和分子。这就为实现人们长期追求的直接观察和操纵一个个原子和分子的愿望提供了有力的工具。它的发明为人类进入纳米世界创造了基础性的技术条件。

纳米技术在出现后的短短几年内,就得到了科学界和政府的重视,并很快从理论试验转入了实际生产的环节。3年前当Rice大学化学家 JamesTour开始向他的投资者介绍他的纳米技术时,听众寥寥无几,尽管他是纳米科学领域中最成功的专家之一。然面今天,当Tour再次作讲演时,听众席上竟然座无虚席,大家都热切地希望从演讲中获取纳米科技的知识。“在纳米科学这一领域中工作了13年后,人们说,‘这是天上掉下的馅饼,决不再是工作’。”Tour这样谈论着自己的体会。

纳米技术的广泛应用孕育着巨大的商机,目前,纳米技术应用的年营业额已达到500亿美元,预计未来10年内将高达1400多亿美元。科学家预言,未来纳米科技的应用将远远超过计算机工业,纳米时代的到来已并不遥远。纳米科技正在改变着我们的生活,并将对人类产生深远的影响。

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