『壹』 納米技術有什麼作用
納米技術
納米是長度單位,原稱毫微米,就是10的-9次方米(10億分之一米)。納米科學與技術,有時簡稱為納米技術,是研究結構尺寸在1至100納米范圍內材料的性質和應用。從具體的物質說來,人們往往用細如發絲來形容纖細的東西,其實人的頭發一般直徑為20-50微米,並不細。單個細菌用肉眼看不出來,用顯微鏡測出直徑為5微米,也不算細。極而言之,1納米大體上相當於4個原子的直徑。 納米技術包含下列四個主要方面:
⒈納米材料:當物質到納米尺度以後,大約是在1—100納米這個范圍空間,物質的性能就會發生突變,出現特殊性能。這種既具不同於原來組成的原子、分子,也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料,即為納米材料。如果僅僅是尺度達到納米,而沒有特殊性能的材料,也不能叫納米材料。過去,人們只注意原子、分子或者宇宙空間,常常忽略這個中間領域,而這個領域實際上大量存在於自然界,只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家,他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子,並通過研究它的性能發現:一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後,它就失去原來的性質,表現出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此,象鐵鈷合金,把它做成大約20—30納米大小,磁疇就變成單磁疇,它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期,人們就正式把這類材料命名為納米材料。
⒉納米動力學,主要是微機械和微電機,或總稱為微型電動機械繫統,用於有傳動機械的微型感測器和執行器、光纖通訊系統,特種電子設備、醫療和診斷儀器等.用的是一種類似於集成電器設計和製造的新工藝。特點是部件很小,刻蝕的深度往往要求數十至數百微米,而寬度誤差很小。這種工藝還可用於製作三相電動機,用於超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應地檢測准原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進入納米尺度,但有很大的潛在科學價值和經濟價值。
⒊納米生物學和納米葯物學,如在雲母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間互作用的試驗,磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜,dna的精細結構等。有了納米技術,還可用自組裝方法在細胞內放入零件或組件使構成新的材料。新的葯物,即使是微米粒子的細粉,也大約有半數不溶於水;但如粒子為納米尺度(即超微粒子),則可溶於水。
⒋納米電子學,包括基於量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質、納米電子材料的表徵,以及原子操縱和原子組裝等。當前電子技術的趨勢要求器件和系統更小、更快、更冷,更小,是指響應速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小並非沒有限度。 納米技術是建設者的最後疆界,它的影響將是巨大的。
在1998年的四月,總統科學技術顧問,Neal Lane 博士評論到,如果有人問我哪個科學和工程領域將會對未來產生突破性的影響,我會說該個啟動計劃建立一個名為納米科技大挑戰機構,資助進行跨學科研究和教育的隊伍,包括為長遠目標而建立的中心和網路。一些潛在的可能實現的突破包括:
把整個美國國會圖書館的資料壓縮到一塊像方糖一樣大小的設備中,這通過提高單位表面儲存能力1000倍使大存儲電子設備儲存能力擴大到幾兆兆位元組的水平來實現。由自小到大的方法製造材料和產品,即從一個原子、一個分子開始製造它們。這種方法將節約原材料和降低污染。生產出比鋼強度大10倍,而重量只有其幾分之一的材料來製造各種更輕便,更省燃料的陸上、水上和航空用的交通工具。通過極小的晶體管和記憶晶元幾百萬倍的提高電腦速度和效率,使今天的奔騰?處理器已經顯得十分慢了。運用基因和葯物傳送納米級的mri對照劑來發現癌細胞或定位人體組織器官去除在水和空氣中最細微的污染物,得到更清潔的環境和可以飲用的水。提高太陽能電池能量效率兩倍。
什麼是納米科技?
納米科學技術是研究在千萬分之一米(10-8)到億分之一米(10-9米)內,原子、分子和其它類型物質的運動和變化的學問;同時在這一尺度范圍內對原子、分子進行操縱和加工又被稱為納米技術。
納米科技的研究內容
創造和制備優異性能的納米材料
設計、制備各種納米器件和裝置
探測和分析納米區域的性質和現象
什麼是納米?
納米是尺寸或大小的度量單位:
千米(103 )→米→厘米→毫米→微米→納米( 10-9)
4倍原子大小,萬分之一頭發粗細
納米科技研究什麼問題?
生物科學技術、信息科學技術、納米科學技術是下一世紀內科學技術發展的主流。生物科學技術中對基因的認識,產生了轉基因生物技術,可以治療頑症,也可以創造出自然界不存在的生物;信息科學技術使人們可以坐在家中便知天下大事,網際網路幾乎可以改變人們的生活方式。
納米科學是研究在千萬分之一米(10-8)到億分之一米(10-9米)內,原子、分子和其它類型物質的運動和變化的學問;同時在這一尺度范圍內對原子、分子進行操縱和加工又被稱為納米技術。
還原論:把物質的運動都還原到原子、分子這一層面上。原子論和量子力學取得了巨大的成功。有機合成;分子生物學;轉基因食品、克隆羊;原子光譜和激光;固體電子論和IC;幾何光學到光纖通訊。
宏觀世界上經典物理、化學、力學的巨大成就:計算機和網路、宇宙飛船、飛機、汽車、機器人等改變了人們的生活方式
科學技術有認識上的盲區或人類知識大廈上的裂縫。裂縫的一邊是以原子、分子為主體的微觀世界,另一岸是人類活動的宏觀世界。兩個世界之間不是直接而簡單的聯結,存在一個過渡區--納米世界。
例:分子合成 ≤1.5nm, →活體
微電子技術在0.2μm,
顯微外科只能連接大、小、微血管
≤ PM10和PM1.5的微粒
50年代,錢老「物理力學」是企圖連接兩個世界的前驅工作之一
圖中顯示用掃描隧道顯微鏡
的針尖在銅表面上搬運和操
縱48個原子,使它們排成圓
形。圓形上原子的某些電子
向外傳播,逐漸減小,同時
與相內傳播的電子相互干涉
形成干涉波。
幾十個原子、分子或成千個原子、分子「組合」在一起時,表現出既不同於單個原子、分子的性質,也不同於大塊物體的性質。這種「組合」被稱為「超分子」或「人工分子」。「超分子」性質,如熔點、磁性、電容性、導電性、發光性和染、顏色及水溶性有重大變化。當「超分子」繼續長大或以通常的方式聚集成大塊材料時,奇特的性質又會失去,像真是一些長不大的孩子。
在10nm尺度內,由數量不多的電子、原子或分子組成的體系中新規律的認識和如何操縱或組合及探測、應用它們---納米科學技術的主要問題。
原子和分子的微觀世界和宏觀世界的過渡區內的新現象和新規律
探測納米長度內物理、化學生物信息的新原理和新方法
新概念和新理論:強關聯、強場、快過程、少粒子的量子體系
應用
新科學還是老理論的翻版?
歷史悠久的新科學技術
西漢銅鏡和黑漆鼓
徽墨
漆器
催化劑材料
感光材料和彩色膠片
含有高嶺土顆粒的輪胎
WHY?不清楚
近十年,計算機和材料設計;探測技術STM、AFM、SNOM;IC和生命科學的推動;制備技術發展;理論的發展
高強度和高韌性、可自修復、有智能、可再生→新一代納米材料
為什麼小尺寸會有如此重要的影響?
表面效應
小尺寸效應
量子限域效應
研究目標和可能的應用
材料和制備:更輕、更強和可設計;長壽命和低維修費;以新原理和新結構在納米層次上構築特定性質的材料或自然界不存在的材料;生物材料和仿生材料;材料破壞過程中納米級損傷的診斷和修復;
微電子和計算機技術:2010年實現線條為100nm的晶元,納米技術的目標為:納米結構的微處理器,效率提高一百萬倍;10倍帶寬的高頻網路系統;兆兆比特的存儲器(提高1000倍);集成納米感測器系統;
醫學與健康
快速、高效的基因團測序和基因診斷和基因治療技術;用葯的新方法和葯物'導彈'技術;耐用的人體友好的人工組織和器官;復明和復聰器件;疾病早期診斷的納米感測器系統
航天和航空
低能耗、抗輻照、高性能計算機;微型航天器用納米測試、控制和電子設備;抗熱障、耐磨損的納米結構塗層材料
環境和能源
發展綠色能源和環境處理技術,減少污染和恢復被破壞的環境;
孔徑為1nm的納孔材料作為催化劑的載體;MCM-41有序納孔材料(孔徑10-100nm)用來祛除污物;納米顆粒修飾的高分子材料
生物技術和農業
在納米尺度上,按照預定的大小、對稱性和排列來制備具有生物活性的蛋白質、核糖、核酸等。在納米材料和器件中植入生物材料產生具有生物功能和其他功能的綜合性能。,生物仿生化學葯品和生物可降解材料,動植物的基因改善和治療,測定DNA的基因晶元等
『貳』 納米科學和納米世界是啥意思
納米科學技術是研究在千萬分之一米(10-8)到億分之一米(10-9米)內,原子、分子和其它類型物質的運動和變化的學問;同時在這一尺度范圍內對原子、分子進行操縱和加工又被稱為納米技術。
納米科技的研究內容 創造和制備優異性能的納米材料
設計、制備各種納米器件和裝置
探測和分析納米區域的性質和現象
什麼是納米?納米是尺寸或大小的度量單位:
千米(103 )→米→厘米→毫米→微米→納米( 10-9)
4倍原子大小,萬分之一頭發粗細納米科技研究什麼問題?生物科學技術、信息科學技術、納米科學技術是下一世紀內科學技術發展的主流。生物科學技術中對基因的認識,產生了轉基因生物技術,可以治療頑症,也可以創造出自然界不存在的生物;信息科學技術使人們可以坐在家中便知天下大事,網際網路幾乎可以改變人們的生活方式。納米科學是研究在千萬分之一米(10-8)到億分之一米(10-9米)內,原子、分子和其它類型物質的運動和變化的學問;同時在這一尺度范圍內對原子、分子進行操縱和加工又被稱為納米技術。還原論:把物質的運動都還原到原子、分子這一層面上。原子論和量子力學取得了巨大的成功。有機合成;分子生物學;轉基因食品、克隆羊;原子光譜和激光;固體電子論和IC;幾何光學到光纖通訊。宏觀世界上經典物理、化學、力學的巨大成就:計算機和網路、宇宙飛船、飛機、汽車、機器人等改變了人們的生活方式科學技術有認識上的盲區或人類知識大廈上的裂縫。裂縫的一邊是以原子、分子為主體的微觀世界,另一岸是人類活動的宏觀世界。兩個世界之間不是直接而簡單的聯結,存在一個過渡區--納米世界。例:分子合成 ≤1.5nm, →活體
微電子技術在0.2μm,
顯微外科只能連接大、小、微血管
≤PM10和PM1.5的微粒
幾十個原子、分子或成千個原子、分子「組合」在一起時,表現出既不同於單個原子、分子的性質,也不同於大塊物體的性質。這種「組合」被稱為「超分子」或「人工分子」。「超分子」性質,如熔點、磁性、電容性、導電性、發光性和染、顏色及水溶性有重大變化。當「超分子」繼續長大或以通常的方式聚集成大塊材料時,奇特的性質又會失去,像真是一些長不大的孩子。在10nm尺度內,由數量不多的電子、原子或分子組成的體系中新規律的認識和如何操縱或組合及探測、應用它們---納米科學技術的主要問題。原子和分子的微觀世界和宏觀世界的過渡區內的新現象和新規律
探測納米長度內物理、化學生物信息的新原理和新方法
新概念和新理論:強關聯、強場、快過程、少粒子的量子體系
應用新科學還是老理論的翻版?歷史悠久的新科學技術
西漢銅鏡和黑漆鼓
徽墨
漆器
催化劑材料
感光材料和彩色膠片
含有高嶺土顆粒的輪胎
WHY?不清楚
近十年,計算機和材料設計;探測技術STM、AFM、SNOM;IC和生命科學的推動;制備技術發展;理論的發展
高強度和高韌性、可自修復、有智能、可再生→新一代納米材料為什麼小尺寸會有如此重要的影響?表面效應
小尺寸效應
量子限域效應研究目標和可能的應用材料和制備:更輕、更強和可設計;長壽命和低維修費;以新原理和新結構在納米層次上構築特定性質的材料或自然界不存在的材料;生物材料和仿生材料;材料破壞過程中納米級損傷的診斷和修復;微電子和計算機技術:2010年實現線條為100nm的晶元,納米技術的目標為:納米結構的微處理器,效率提高一百萬倍;10倍帶寬的高頻網路系統;兆兆比特的存儲器(提高1000倍);集成納米感測器系統;醫學與健康
快速、高效的基因團測序和基因診斷和基因治療技術;用葯的新方法和葯物「導彈」技術;耐用的人體友好的人工組織和器官;復明和復聰器件;疾病早期診斷的納米感測器系統航天和航空
低能耗、抗輻照、高性能計算機;微型航天器用納米測試、控制和電子設備;抗熱障、耐磨損的納米結構塗層材料環境和能源
發展綠色能源和環境處理技術,減少污染和恢復被破壞的環境;
孔徑為1nm的納孔材料作為催化劑的載體;MCM-41有序納孔材料(孔徑10-100nm)用來祛除污物;納米顆粒修飾的高分子材料生物技術和農業
在納米尺度上,按照預定的大小、對稱性和排列來制備具有生物活性的蛋白質、核糖、核酸等。在納米材料和器件中植入生物材料產生具有生物功能和其他功能的綜合性能。,生物仿生化學葯品和生物可降解材料,動植物的基因改善和治療,測定DNA的基因晶元等
『叄』 羽毛球拍超導納米技術
噱頭而已 只是在球拍製造過程中,在粘合劑中加入了納米級的粉末,至於什麼粉末各個廠家有所不同,不過目的都是一樣的:加強碳纖維層與層之間的粘合效果。拿YONEX NS9000來說,廣告中說的是由於加強了粘合效果,使得纖維層更強韌,於是可是做出更薄更輕的拍框,這樣拍子也就更輕巧更容易控制,同時彈性也得到提升。事實呢,彈性確實很不錯,不過那個拍框就脆弱的可憐了,兩拍相撞,掛的必然是YONEX的納米拍,拍框薄嘛,沒辦法。PS:所謂納米拍,也只是在拍子的部分區域使用了納米粉末以增強粘合效果。如NS9000,也只是在拍框的2點和10點位置,以及拍桿的一小段區域有所使用。 綜上:納米僅此而已,「超導」更是噱頭中的噱頭。
『肆』 誰能告訴我什麼是納米物質...
納米科技
什麼是納米科技?
納米科學技術是研究在千萬分之一米(10-8)到億分之一米(10-9米)內,原子、分子和其它類型物質的運動和變化的學問;同時在這一尺度范圍內對原子、分子進行操縱和加工又被稱為納米技術。
納米科技的研究內容
創造和制備優異性能的納米材料
設計、制備各種納米器件和裝置
探測和分析納米區域的性質和現象
什麼是納米?
納米是尺寸或大小的度量單位:
千米(103 )→米→厘米→毫米→微米→納米( 10-9)
4倍原子大小,萬分之一頭發粗細
納米科技研究什麼問題?
生物科學技術、信息科學技術、納米科學技術是下一世紀內科學技術發展的主流。生物科學技術中對基因的認識,產生了轉基因生物技術,可以治療頑症,也可以創造出自然界不存在的生物;信息科學技術使人們可以坐在家中便知天下大事,網際網路幾乎可以改變人們的生活方式。
納米科學是研究在千萬分之一米(10-8)到億分之一米(10-9米)內,原子、分子和其它類型物質的運動和變化的學問;同時在這一尺度范圍內對原子、分子進行操縱和加工又被稱為納米技術。
還原論:把物質的運動都還原到原子、分子這一層面上。原子論和量子力學取得了巨大的成功。有機合成;分子生物學;轉基因食品、克隆羊;原子光譜和激光;固體電子論和IC;幾何光學到光纖通訊。
宏觀世界上經典物理、化學、力學的巨大成就:計算機和網路、宇宙飛船、飛機、汽車、機器人等改變了人們的生活方式
科學技術有認識上的盲區或人類知識大廈上的裂縫。裂縫的一邊是以原子、分子為主體的微觀世界,另一岸是人類活動的宏觀世界。兩個世界之間不是直接而簡單的聯結,存在一個過渡區--納米世界。
例:分子合成 ≤1.5nm, →活體
微電子技術在0.2μm,
顯微外科只能連接大、小、微血管
≤ PM10和PM1.5的微粒
50年代,錢老「物理力學」是企圖連接兩個世界的前驅工作之一
圖中顯示用掃描隧道顯微鏡
的針尖在銅表面上搬運和操
縱48個原子,使它們排成圓
形。圓形上原子的某些電子
向外傳播,逐漸減小,同時
與相內傳播的電子相互干涉
形成干涉波。
幾十個原子、分子或成千個原子、分子「組合」在一起時,表現出既不同於單個原子、分子的性質,也不同於大塊物體的性質。這種「組合」被稱為「超分子」或「人工分子」。「超分子」性質,如熔點、磁性、電容性、導電性、發光性和染、顏色及水溶性有重大變化。當「超分子」繼續長大或以通常的方式聚集成大塊材料時,奇特的性質又會失去,像真是一些長不大的孩子。
在10nm尺度內,由數量不多的電子、原子或分子組成的體系中新規律的認識和如何操縱或組合及探測、應用它們---納米科學技術的主要問題。
原子和分子的微觀世界和宏觀世界的過渡區內的新現象和新規律
探測納米長度內物理、化學生物信息的新原理和新方法
新概念和新理論:強關聯、強場、快過程、少粒子的量子體系
應用
新科學還是老理論的翻版?
歷史悠久的新科學技術
西漢銅鏡和黑漆鼓
徽墨
漆器
催化劑材料
感光材料和彩色膠片
含有高嶺土顆粒的輪胎
WHY?不清楚
近十年,計算機和材料設計;探測技術STM、AFM、SNOM;IC和生命科學的推動;制備技術發展;理論的發展
高強度和高韌性、可自修復、有智能、可再生→新一代納米材料
為什麼小尺寸會有如此重要的影響?
表面效應
小尺寸效應
量子限域效應
研究目標和可能的應用
材料和制備:更輕、更強和可設計;長壽命和低維修費;以新原理和新結構在納米層次上構築特定性質的材料或自然界不存在的材料;生物材料和仿生材料;材料破壞過程中納米級損傷的診斷和修復;
微電子和計算機技術:2010年實現線條為100nm的晶元,納米技術的目標為:納米結構的微處理器,效率提高一百萬倍;10倍帶寬的高頻網路系統;兆兆比特的存儲器(提高1000倍);集成納米感測器系統;
醫學與健康
快速、高效的基因團測序和基因診斷和基因治療技術;用葯的新方法和葯物'導彈'技術;耐用的人體友好的人工組織和器官;復明和復聰器件;疾病早期診斷的納米感測器系統
航天和航空
低能耗、抗輻照、高性能計算機;微型航天器用納米測試、控制和電子設備;抗熱障、耐磨損的納米結構塗層材料
環境和能源
發展綠色能源和環境處理技術,減少污染和恢復被破壞的環境;
孔徑為1nm的納孔材料作為催化劑的載體;MCM-41有序納孔材料(孔徑10-100nm)用來祛除污物;納米顆粒修飾的高分子材料
生物技術和農業
在納米尺度上,按照預定的大小、對稱性和排列來制備具有生物活性的蛋白質、核糖、核酸等。在納米材料和器件中植入生物材料產生具有生物功能和其他功能的綜合性能。,生物仿生化學葯品和生物可降解材料,動植物的基因改善和治療,測定DNA的基因晶元等
開放分類:
技術、科學、粒子、納米
參考資料:
1.國家納米科學中心
http://ke..com/view/42884.htm
『伍』 s-SNOM應用范圍是什麼
0的-9次方米(10億分之一米)。納米科學與技術,有時簡稱為納米技術,是研究結構尺寸在1至100納米范圍內材料的性質和應用。從具體的物質說來,人們往往用細如發絲來形容纖細的東西,其實人的頭發一般直徑為20-50微米,並不細。單個細菌用肉眼看不出來,用顯微鏡測出直徑為5微米,也不算細。極而言之,1納米大體上相當於4個原子的直徑。 納米技術包含下列四個主要方面:
⒈納米材料:當物質到納米尺度以後,大約是在1—100納米這個范圍空間,物質的性能就會發生突變,出現特殊性能。這種既具不同於原來組成的原子、分子,也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料,即為納米材料。如果僅僅是尺度達到納米,而沒有特殊性能的材料,也不能叫納米材料。過去,人們只注意原子、分子或者宇宙空間,常常忽略這個中間領域,而這個領域實際上大量存在於自然界,只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家,他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子,並通過研究它的性能發現:一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後,它就失去原來的性質,表現出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此,象鐵鈷合金,把它做成大約20—30納米大小,磁疇就變成單磁疇,它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期,人們就正式把這類材料命名為納米材料。
⒉納米動力學,主要是微機械和微電機,或總稱為微型電動機械繫統,用於有傳動機械的微型感測器和執行器、光纖通訊系統,特種電子設備、醫療和診斷儀器等.用的是一種類似於集成電器設計和製造的新工藝。特點是部件很小,刻蝕的深度往往要求數十至數百微米,而寬度誤差很小。這種工藝還可用於製作三相電動機,用於超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應地檢測准原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進入納米尺度,但有很大的潛在科學價值和經濟價值。
⒊納米生物學和納米葯物學,如在雲母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間互作用的試驗,磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜,dna的精細結構等。有了納米技術,還可用自組裝方法在細胞內放入零件或組件使構成新的材料。新的葯物,即使是微米粒子的細粉,也大約有半數不溶於水;但如粒子為納米尺度(即超微粒子),則可溶於水。
⒋納米電子學,包括基於量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質、納米電子材料的表徵,以及原子操縱和原子組裝等。當前電子技術的趨勢要求器件和系統更小、更快、更冷,更小,是指響應速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小並非沒有限度。 納米技術是建設者的最後疆界,它的影響將是巨大的。
在1998年的四月,總統科學技術顧問,Neal Lane 博士評論到,如果有人問我哪個科學和工程領域將會對未來產生突破性的影響,我會說該個啟動計劃建立一個名為納米科技大挑戰機構,資助進行跨學科研究和教育的隊伍,包括為長遠目標而建立的中心和網路。一些潛在的可能實現的突破包括:
把整個美國國會圖書館的資料壓縮到一塊像方糖一樣大小的設備中,這通過提高單位表面儲存能力1000倍使大存儲電子設備儲存能力擴大到幾兆兆位元組的水平來實現。由自小到大的方法製造材料和產品,即從一個原子、一個分子開始製造它們。這種方法將節約原材料和降低污染。生產出比鋼強度大10倍,而重量只有其幾分之一的材料來製造各種更輕便,更省燃料的陸上、水上和航空用的交通工具。通過極小的晶體管和記憶晶元幾百萬倍的提高電腦速度和效率,使今天的奔騰?處理器已經顯得十分慢了。運用基因和葯物傳送納米級的mri對照劑來發現癌細胞或定位人體組織器官去除在水和空氣中最細微的污染物,得到更清潔的環境和可以飲用的水。提高太陽能電池能量效率兩倍。
什麼是納米科技?
納米科學技術是研究在千萬分之一米(10-8)到億分之一米(10-9米)內,原子、分子和其它類型物質的運動和變化的學問;同時在這一尺度范圍內對原子、分子進行操縱和加工又被稱為納米技術。
納米科技的研究內容
創造和制備優異性能的納米材料
設計、制備各種納米器件和裝置
探測和分析納米區域的性質和現象
什麼是納米?
納米是尺寸或大小的度量單位:
千米(103 )→米→厘米→毫米→微米→納米( 10-9)
4倍原子大小,萬分之一頭發粗細
納米科技研究什麼問題?
生物科學技術、信息科學技術、納米科學技術是下一世紀內科學技術發展的主流。生物科學技術中對基因的認識,產生了轉基因生物技術,可以治療頑症,也可以創造出自然界不存在的生物;信息科學技術使人們可以坐在家中便知天下大事,網際網路幾乎可以改變人們的生活方式。
納米科學是研究在千萬分之一米(10-8)到億分之一米(10-9米)內,原子、分子和其它類型物質的運動和變化的學問;同時在這一尺度范圍內對原子、分子進行操縱和加工又被稱為納米技術。
還原論:把物質的運動都還原到原子、分子這一層面上。原子論和量子力學取得了巨大的成功。有機合成;分子生物學;轉基因食品、克隆羊;原子光譜和激光;固體電子論和IC;幾何光學到光纖通訊。
宏觀世界上經典物理、化學、力學的巨大成就:計算機和網路、宇宙飛船、飛機、汽車、機器人等改變了人們的生活方式
科學技術有認識上的盲區或人類知識大廈上的裂縫。裂縫的一邊是以原子、分子為主體的微觀世界,另一岸是人類活動的宏觀世界。兩個世界之間不是直接而簡單的聯結,存在一個過渡區--納米世界。
例:分子合成 ≤1.5nm, →活體
微電子技術在0.2μm,
顯微外科只能連接大、小、微血管
≤ PM10和PM1.5的微粒
50年代,錢老「物理力學」是企圖連接兩個世界的前驅工作之一
圖中顯示用掃描隧道顯微鏡
的針尖在銅表面上搬運和操
縱48個原子,使它們排成圓
形。圓形上原子的某些電子
向外傳播,逐漸減小,同時
與相內傳播的電子相互干涉
形成干涉波。
幾十個原子、分子或成千個原子、分子「組合」在一起時,表現出既不同於單個原子、分子的性質,也不同於大塊物體的性質。這種「組合」被稱為「超分子」或「人工分子」。「超分子」性質,如熔點、磁性、電容性、導電性、發光性和染、顏色及水溶性有重大變化。當「超分子」繼續長大或以通常的方式聚集成大塊材料時,奇特的性質又會失去,像真是一些長不大的孩子。
在10nm尺度內,由數量不多的電子、原子或分子組成的體系中新規律的認識和如何操縱或組合及探測、應用它們---納米科學技術的主要問題。
原子和分子的微觀世界和宏觀世界的過渡區內的新現象和新規律
探測納米長度內物理、化學生物信息的新原理和新方法
新概念和新理論:強關聯、強場、快過程、少粒子的量子體系
應用
新科學還是老理論的翻版?
歷史悠久的新科學技術
西漢銅鏡和黑漆鼓
徽墨
漆器
催化劑材料
感光材料和彩色膠片
含有高嶺土顆粒的輪胎
WHY?不清楚
近十年,計算機和材料設計;探測技術STM、AFM、SNOM;IC和生命科學的推動;制備技術發展;理論的發展
高強度和高韌性、可自修復、有智能、可再生→新一代納米材料
為什麼小尺寸會有如此重要的影響?
表面效應
小尺寸效應
量子限域效應
研究目標和可能的應用
材料和制備:更輕、更強和可設計;長壽命和低維修費;以新原理和新結構在納米層次上構築特定性質的材料或自然界不存在的材料;生物材料和仿生材料;材料破壞過程中納米級損傷的診斷和修復;
微電子和計算機技術:2010年實現線條為100nm的晶元,納米技術的目標為:納米結構的微處理器,效率提高一百萬倍;10倍帶寬的高頻網路系統;兆兆比特的存儲器(提高1000倍);集成納米感測器系統;
醫學與健康
快速、高效的基因團測序和基因診斷和基因治療技術;用葯的新方法和葯物'導彈'技術;耐用的人體友好的人工組織和器官;復明和復聰器件;疾病早期診斷的納米感測器系統
航天和航空
低能耗、抗輻照、高性能計算機;微型航天器用納米測試、控制和電子設備;抗熱障、耐磨損的納米結構塗層材料
環境和能源
發展綠色能源和環境處理技術,減少污染和恢復被破壞的環境;
孔徑為1nm的納孔材料作為催化劑的載體;MCM-41有序納孔材料(孔徑10-100nm)用來祛除污物;納米顆粒修飾的高分子材料
生物技術和農業
在納米尺度上,按照預定的大小、對稱性和排列來制備具有生物活性的蛋白質、核糖、核酸等。在納米材料和器件中植入生物材料產生具有生物功能和其他功能的綜合性能。,生物仿生化學葯品和生物可降解材料,動植物的基因改善和治療,測定DNA的基因晶元等
『陸』 納米技術的資料!
納米材料是指由尺寸小於100nm(0.1-100nm)的超細顆粒構成的具有小尺寸效應的零維、一維、二維、三維材料的總稱。
納米是英文namometer的譯音,是一個物理學上的度量單位,1納米是1米的十億分之一;相當於45個原子排列起來的長度。通俗一點說,相當於萬分之一頭發絲粗細。就象毫米、微米一樣,納米是一個尺度概念,並沒有物理內涵。當物質到納米尺度以後,大約是在1—100納米這個范圍空間,物質的性能就會發生突變,出現特殊性能。這種既具不同於原來組成的原子、分子,也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料,即為納米材料。如果僅僅是尺度達到納米,而沒有特殊性能的材料,也不能叫納米材料。過去,人們只注意原子、分子或者宇宙空間,常常忽略這個中間領域,而這個領域實際上大量存在於自然界,只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家,他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子,並通過研究它的性能發現:一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後,它就失去原來的性質,表現出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此,象鐵鈷轄穡�閹�齔紗笤?0—30納米大小,磁疇就變成單磁疇,它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期,人們就正式把這類材料命名為納米材料。
在充滿生機的21世紀,信息、生物技術、能源、環境、先進製造技術和國防的高速發展必然對材料提出新的需求,元件的小型化、智能化、高集成、高密度存儲和超快傳輸等對材料的尺寸要求越來越小;航空航天、新型軍事裝備及先進製造技術等對材料性能要求越來越高。新材料的創新,以及在此基礎上誘發的新技術。新產品的創新是未來10年對社會發展、經濟振興、國力增強最有影響力的戰略研究領域,納米材料將是起重要作用的關鍵材料之一。納米材料和納米結構是當今新材料研究領域中最富有活力、對未來經濟和社會發展有著十分重要影響的研究對象,也是納米科技中最為活躍、最接近應用的重要組成部分。近年來,納米材料和納米結構取得了引人注目的成就。例如,存儲密度達到每平方厘米400g的磁性納米棒陣列的量子磁碟,成本低廉、發光頻段可調的高效納米陣列激光器,價格低廉高能量轉化的納米結構太陽能電池和熱電轉化元件,用作軌道炮道軌的耐燒蝕高強高韌納米復合材料等的問世,充分顯示了它在國民經濟新型支柱產業和高技術領域應用的巨大潛力。正像美國科學家估計的「這種人們肉眼看不見的極微小的物質很可能給予各個領域帶來一場革命」。納米材料和納米結構的應用將對如何調整國民經濟支柱產業的布局、設計新產品、形成新的產業及改造傳統產業注入高科技含量提供新的機遇。 研究納米材料和納米結構的重要科學意義在於它開辟了人們認識自然的新層次,是知識創新的源泉。由於納米結構單元的尺度(1~100urn)與物質中的許多特徵長度,如電子的德布洛意波長、超導相干長度、隧穿勢壘厚度、鐵磁性臨界尺寸相當,從而導致納米材料和納米結構的物理、化學特性既不同於微觀的原子、分子,也不同於宏觀物體,從而把人們探索自然、創造知識的能力延伸到介於宏觀和微觀物體之間的中間領域。在納米領域發現新現象,認識新規律,提出新概念,建立新理論,為構築納米材料科學體系新框架奠定基礎,也將極大豐富納米物理和納米化學等新領域的研究內涵。世紀之交高韌性納米陶瓷、超強納米金屬等仍然是納米材料領域重要的研究課題;納米結構設計,異質、異相和不同性質的納米基元(零維納米微粒、一維納米管、納米棒和納米絲)的組合。納米尺度基元的表面修飾改性等形成了當今納米材料研究新熱點,人們可以有更多的自由度按自己的意願合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法設計納米結構原理性器件以及納米復合傳統材料改性正孕育著新的突破。 1研究形狀和趨勢 納米材料制備和應用研究中所產生的納米技術很可能成為下一世紀前20年的主導技術,帶動納米產業的發展。世紀之交世界先進國家都從未來發展戰略高度重新布局納米材料研究,在千年交替的關鍵時刻,迎接新的挑戰,抓緊納米材料和柏米結構的立項,迅速組織科技人員圍繞國家制定的目標進行研究是十分重要的。 納米材料誕生州多年來所取得的成就及對各個領域的影響和滲透一直引人注目。進入90年代,納米材料研究的內涵不斷擴大,領域逐漸拓寬。一個突出的特點是基礎研究和應用研究的銜接十分緊密,實驗室成果的轉化速度之快出乎人們預料,基礎研究和應用研究都取得了重要的進展。美國已成功地制備了晶粒為50urn的納米cu材料,硬度比粗晶cu提高5倍;晶粒為7urn的pd,屈服應力比粗晶pd高5倍;具有高強度的金屬間化合物的增塑問題一直引起人們的關注,晶粒的納米化為解決這一問題帶來了希望, 根據納米材料發展趨勢以及它在對世紀高技術發展所佔有的重要地位,世界發達國家的政府都在部署本來10~15年有關納米科技研究規劃。美國國家基金委員會(nsf)1998年把納米功能材料的合成加工和應用作為重要基礎研究項目向全國科技界招標;美國darpa(國家先進技術研究部)的幾個計劃里也把納米科技作為重要研究對象;日本近年來制定了各種計劃用於納米科技的研究,例如 ogala計劃、erato計劃和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究計劃,1997年,納米科技投資1.28億美元;德國科研技術部幫助聯邦政府制定了1995年到2010年15年發展納米科技的計劃;英國政府出巨資資助納米科技的研究;1997年西歐投資1.2億美元。據1999年7月8日《自然》最新報道,納米材料應用潛力引起美國白宮的注意;美國總統柯林頓親自過問納米材料和納米技術的研究,決定加大投資,今後3年經費資助從2.5億美元增 加至5億美元。這說明納米材料和納米結構的研究熱潮在下一世紀相當長的一段時間內保持繼續發展的勢頭。 2國際動態和發展戰略 1999年7月8日《自然》(400卷)發布重要消息 題為「美國政府計劃加大投資支持納米技術的興 起」。在這篇文章里,報道了美國政府在3年內對納米技術研究經費投入加倍,從2.5億美元增加到5億美元。柯林頓總統明年2月將向國會提交支持納米技術研究的議案請國會批准。為了加速美國納米材料和技術的研究,白宮採取了臨時緊急措施,把原1.97億美元的資助強度提高到2.5億美元。《美國商業周刊》8月19日報道,美國政府決定把納米技術研究列人21世紀前10年前11個關鍵領域之一,《美國商業周刊》在掌握21世紀可能取得重要突破的3個領域中就包括了納米技術領域(其它兩個為生命科學和生物技術,從外星球獲得能源)。美國白宮之所以在20世紀即將結束的關鍵時刻突然對納米材料和技術如此重視,其原因有兩個方面:一是德科學技術部1996年對2010年納米技術的市場做了預測,估計能達到14400億美元,美國試圖在這樣一個誘人的市場中佔有相當大的份額。美國基礎研究的負責人威廉姆斯說:納米技術本來的應用遠遠超過計算機工業。美國白宮戰略規劃辦公室還認為納米材料是納米技術最為重要的組成部分。在《自然》的報道中還特別提到美國已在納米結構組裝體系和高比表面納米顆粒制備與合成方面領導世界的潮流,在納米功能塗層設計改性及納米材料在生物技術中的應用與歐共體並列世界第一,納米尺寸度的元器件和納米固體也要與日本分庭抗禮。1999年7月,美國加尼福尼亞大學洛杉礬分校與惠普公司合作研製成功100urn晶元,美國明尼蘇達大學和普林斯頓大學於1998年制備成功量子磁碟,這種磁碟是由磁性納米棒組成的納米陣列體系,10bit/s尺寸的密度已達109bit/s,美國商家已組織有關人員迅速轉化,預計2005年市場為400億美元。1988年法國人首先發現了巨磁電阻效應,到1997年巨磁電阻為原理的納米結構器件已在美國問世,在磁存儲、磁記憶和計算機讀寫磁頭將有重要的應用前景。 最近美國柯達公司研究部成功地研究了一種即具有顏料又具有分子染料功能的新型納米粉體,預計將給彩色印橡帶來革命性的變革。納米粉體材料在橡膠、顏料、陶瓷製品的改性等方面很可能給傳統產業和產品注入新的高科技含量,在未來市場上佔有重要的份額。納米材料在醫葯方面的應用研究也使人矚目,正是這些研究使美國白宮認識到納米材料和技術將佔有重要的戰略地位。原因之二是納米材料和技術領域是知識創新和技術創新的源泉,新的規律新原理的發現和新理論的建立給基礎科學提供了新的機遇,美國計劃在這個領域的基礎研究獨占「老大」的地位。 3國內研究進展 我國納米材料研究始於80年代末,「八五」期間,「納米材料科學」列入國家攀登項目。國家自然科學基金委員會、中國科學院、國家教委分別組織了8項重大、重點項目,組織相關的科技人員分別在納米材料各個分支領域開展工作,國家自然科學基金委員會還資助了20多項課題,國家「863」新材料主題也對納米材料有關高科技創新的課題進行立項研究。1996年以後,納米材料的應用研究出現了可喜的苗頭,地方政府和部分企業家的介入,使我國納米材料的研究進入了以基礎研究帶動應用研究的新局面。 目前,我國有60多個研究小組,有600多人從事納米材料的基礎和應用研究,其中,承擔國家重大基礎研究項目的和納米材料研究工作開展比較早的單位有:中國科學院上海硅酸鹽研究所、南京大學。中國科學院固體物理研究所、金屬研究所、物理研究所、中國科技大學、中國科學院化學研究所、清華大學,還有吉林大學、東北大學、西安交通大學、天津大學、青島化工學院、華東師范大學,華東理工大學、浙江大學、中科院大連化學物理研究所、長春應用化學 研究所、長春物理研究所、感光化學研究所等也相繼開展了納米材料的基礎研究和應用研究。我國納米材料基礎研究在過去10年取得了令人矚目的重要研究成果。已採用了多種物理、化學方法制備金屬與合金(晶態、非晶態及納米微晶)氧化物、氮化物、碳化物等化合物納米粉體,建立了相應的設備,做到納米微粒的尺寸可控,並製成了納米薄膜和塊材。在納米材料的表徵、團聚體的起因和消除、表面吸附和脫附、納米復合微粒和粉體的製取等各個方面都有所創新,取得了重大的進展,成功地研製出緻密度高、形狀復雜、性能優越的納米陶瓷;在世界上首次發現納米氧化鋁晶粒在拉伸疲勞中應力集中區出現超塑性形變;在顆粒膜的巨磁電阻效應、磁光效應和自旋波共振等方面做出了創新性的成果;在國際上首次發現納米類鈣鈦礦化合物微粒的磁嫡變超過金屬gd;設計和制備了納米復合氧化物新體系,它們的中紅外波段吸收率可達 92%,在紅外保暖纖維得到了應用;發展了非晶完全晶化制備納米合金的新方法;發現全緻密納米合金中的反常hall-petch效應。 近年來,我國在功能納米材料研究上取得了舉世矚目的重大成果,引起了國際上的關注。一是大面積定向碳管陣列合成:利用化學氣相法高效制備純凈碳納米管技術,用這種技術合成的納米管,孔徑基本一致,約20urn,長度約100pm,納米管陣列面積達到 3mm 3mm。其定向排列程度高,碳納米管之間間距為100pm。這種大面積定向納米碳管陣列,在平板顯示的場發射陰極等方面有著重要應用前景。這方面的文章發表在1996年的美國《科學》雜志上。二是超長納米碳管制備:首次大批量地制備出長度為2~3mm的超長定向碳納米管列陣。這種超長碳納米管比現有碳納米管的長度提高1~2個數量級。該項成果已發表於1998年8月出版的英國《自然》雜志上。英國《金融時報》以「碳納米管進入長的階段」為題介紹了有關長納米管的工作。三是氮化嫁納米棒制備:首次利用碳納米管作模板成功地制備出直徑為3~40urn、長度達微米量級的發藍光氮化像一維納米棒,並提出了碳納米管限制反應的概念。該項成果被評為1998年度中國十大科技新聞之一。四是硅襯底上碳納米管陣列研製成功,推進碳納米管在場發射平面和納米器件方面的應用。五是制備成功一維納米絲和納米電纜,該成果研究論文在瑞典召開的1998年第四屆國際納米會議宣讀後,許多外國科學家給予高度評價。六是用苯熱法制備納米氮化像微晶;發現了非水溶劑熱合成技術,首次在300℃左右製成粒度達30urn的氮化鋅微晶。還用苯合成制備氮化鉻(crn)、磷化鈷(cop)和硫化銻(sbs)納米微晶,論文發表在1997年的《科學》雜志上。七是用催化熱解法製成納米金剛石;在高壓釜中用中溫(70℃)催化熱解法使四氯化碳和鈉反應制備出金剛石納米粉,論文發表在1998年的《科學》雜志上。美國《化學與工程新聞》雜志還發表題為「稻草變黃金---從四氯化碳(cc14)製成金剛石」一文,予以高度評價。 我國納米材料和納米結構的研究已有10年的工作基礎和工作積累,在「八五」研究工作的基礎上初步形成了幾個納米材料研究基地,中科院上海硅酸鹽研究所、南京大學、中科院固體物理所、中科院金屬所、物理所、中國科技大學、清華大學和中科院化學所等已形成我國納米材料和納米結構基礎研究的重要單位。無論從研究對象的前瞻性、基礎性,還是成果的學術水平和適用性來分析,都為我國納米材料研究在國際上爭得一席之地,促進我國納米材料研究的發展,培養高水平的納米材料研究人才做出了貢獻。在納米材料基礎研究和應用研究的銜接,加快成果轉化也發揮了重要的作用。目前和今後一個時期內這些單位仍然是我國納米材料和納米結構研究的中堅力量。 在過去10年,我國已建立了多種物理和化學方法制備納米材料,研製了氣體蒸發、磁控濺射、激光誘導cvd、等離子加熱氣相合成等10多台制備納米材料的裝置,發展了化學共沉澱、溶膠一凝膠、微乳液水熱、非水溶劑合成和超臨界液相合成制備包括金屬、合金、氧化物、氮化物、碳化物、離子晶體和半導體等多種納米材料的方法,研製了性能優良的多種納米復合材料。近年來,根據國際納米材料研究的發展趨勢,建立和發展了制備納米結構(如納米有序陣列體系、介孔組裝體系、mcm-41等)組裝體系的多種方法,特別是自組裝與分子自組裝、模板合成、碳熱還原、液滴外延生長、介孔內延生長等也積累了豐富的經驗,已成功地制備出多種准一維納米材料和納米組裝體系。這些方法為進一步研究納米結構和准一納米材料的物性,推進它們在納米結構器件的應用奠定了良好的基礎。納米材料和納米結構的評價手段基本齊全,達到了國際90年代末的先進水平。 綜上所述,「八五」期間我國在納米材料研究上獲得了一批創新性的成果,形成了一支高水平的科研隊伍,基礎研究在國際上佔有一席之地,應用開發研究也出現了新局面,為我國納米材料研究的繼續發展奠定了基礎。10年來,我國科技工作者在國內外學術刊物上共發表納米材料和納米結構的論文2400多篇,在國際上排名第五位,其中納米碳管和納米團簇在1998年度歐洲文獻情報交流會上德國馬普學會固體所一篇研究報告中報道中國科技工作者發表論文已超過德國,在國際排名第三位,在國際歷次召開的有關納米材料和納米結構的國際會議上,我國納米材料科技工作者共做邀請報告24次。到目前為止,納米材料研究獲得國家自然科學三等獎1項,國家發明獎2項;院部級自然科學一、二等獎3項,發明一等獎3項,科技進步特等獎1項;申請專利 79項,其中發明專利佔50%,已正式授權的發明專利6項,已實現成果轉化的發明專利6項。 最近幾年,我國納米科技工作者在國際上發表了一些有影響的學術論文,引起了國際同行的關注和稱贊。在《自然》和《科學》雜志上發表有關納米材料和納米結構制備方面的論文6篇,影響因子在6以上的學術論文(phys.rev.lett,j.ain.chem.soc .)近20篇,影響因子在3以上的31篇,被sci和ei收錄的文章占整個發表論文的 59%。 1998年 6月在瑞典斯特哥爾摩召開的國際第四屆納米材料會議上,對中國納米材料研究給予了很高評價,指出這幾年來中國在納米材料制備方面取得了激動人心的成果,在大會總結中選擇了8個納米材料研究式作取得了比較好的國家在閉幕式上進行介紹,中國是在美國、日本、德國、瑞典之後進行了大會發言。
納米產業發展趨勢
(1)信息產業中的納米技術:信息產業不僅在國外,在我國也佔有舉足輕重的地位。2000年,中國的信息產業創造了gdp5800億人民幣。納米技術在信息產業中應用主要表現在3個方面:①網路通訊、寬頻帶的網路通訊、納米結構器件、晶元技術以及高清晰度數字顯示技術。因為不管通訊、集成還是顯示器件,都要原器件,美國已經著手研製,現在有了單電子器件、隧穿電子器件、自旋電子器件,這種器件已經在實驗室研製成功,而且可能在2001年進入市場。②光電子器件、分子電子器件、巨磁電子器件,這方面我國還很落後,但是這些原器件轉為商品進入市場也還要10年時間,所以,中國要超前15年到20年對這些方面進行研究。③網路通訊的關鍵納米器件,如網路通訊中激光、過濾器、諧振器、微電容、微電極等方面,我國的研究水平不落後,在安徽省就有。④壓敏電阻、非線性電阻等,可添加氧化鋅納米材料改性。
(2)環境產業中的納米技術:納米技術對空氣中20納米以及水中的200納米污染物的降解是不可替代的技術。要凈化環境,必須用納米技術。我們現在已經制備成功了一種對甲醛、氮氧化物、一氧化碳能夠降解的設備,可使空氣中的大於10ppm的有害氣體降低到0.1ppm,該設備已進入實用化生產階段;利用多孔小球組合光催化納米材料,已成功用於污水中有機物的降解,對苯酚等其它傳統技術難以降解的有機污染物,有很好的降解效果。近年來,不少公司致力於把光催化等納米技術移植到水處理產業,用於提高水的質量,已初見成效;採用稀土氧化鈰和貴金屬納米組合技術對汽車尾氣處理器件的改造效果也很明顯;治理淡水湖內藻類引起的污染,最近已在實驗室初步研究成功。
(3)能源環保中的納米技術:合理利用傳統能源和開發新能源是我國當前和今後的一項重要任務。在合理利用傳統能源方面,現在主要是凈化劑、助燃劑,它們能使煤充分燃燒,燃燒當中自循環,使硫減少排放,不再需要輔助裝置。另外,利用納米改進汽油、柴油的添加劑已經有了,實際上它是一種液態小分子可燃燒的團簇物質,有助燃、凈化作用。在開發新能源方面國外進展較快,就是把非可燃氣體變成可燃氣體。現在國際上主要研發能量轉化材料,我國也在做,它包括將太陽能轉化成電能、熱能轉化為電能、化學能轉化為電能等。
(4)納米生物醫葯:這是我國進入wto以後一個最有潛力的領域。目前,國際醫葯行業面臨新的決策,那就是用納米尺度發展制葯業。納米生物醫葯就是從動植物中提取必要的物質,然後在納米尺度組合,最大限度發揮葯效,這恰恰是我國中醫的想法。在提取精華後,用一種很少的骨架,比如人體可吸收的糖、澱粉,使其高效緩釋和靶向葯物。對傳統葯物的改進,採用納米技術可以提高一個檔次。
(5)納米新材料:雖然納米新材料不是最終產品,但是很重要。據美國測算,到21世紀30年代,汽車上40%鋼鐵和金屬材料要被輕質高強材料所代替,這樣可以節省汽油40%,減少co2,排放40%,就這一項,每年就可給美國創造社會效益1000億美元。此外,還有各種功能材料,玻璃透明度好但份量重,用納米改進它,使它變輕,使這種材料不僅有力學性能,而且還具有其他功能,還有光的變色、貯光,反射各種紫外線、紅外線,光的吸收、貯藏等功能。
(6)納米技術對傳統產業改造:對於中國來說,當前是納米技術切入傳統產業、將納米技術和各個領域技術相結合的最好機遇。首先是家電、輕工、電子行業。合肥美菱集團從1996開始研製納米冰箱,可折疊的pvc磁性冰箱門封不發霉,用的是抗菌塗料,裡面的果盤都採用納米材料,發展輕工、電子和家用電器可以帶動塗料、材料、電子原器件等行業發展;其次是紡織。人造纖維是化纖和紡織行業發展的趨勢,中國紡織要在進入wto後能占據有利地位,現在就必須全方位應用納米技術、納米材料。去年關於保溫被、保溫衣的電視宣傳,提到應用了納米技術,特殊功能的有防靜電的、阻燃的等等,把納米的導電材料組裝到裡面,可以在11萬伏的高壓下,把人體屏蔽,在這一方面,紡織行業應用納米技術形勢看好;第三是電力工業。利用納米技術改造20萬伏和11萬伏的變壓輸電瓷瓶,可以全方位提高11萬伏的瓷瓶耐電沖擊的性能,而且釉不結霜,其它綜合性能都很好;第四是建材工業中的油漆和塗料,包括各種陶瓷的釉料、油墨,納米技術的介入,可以使產品性能升級。
1999年8月20日《美國商業周刊》在展望21世紀可能有突破性進展的領域時,對生命科學和生物技術、納米科學和納米技術及從外星球上索取能源進行了預測和評價,並指出這是人類跨入21世紀面臨的新的挑戰和機遇。諾貝爾獎獲得者羅雷爾也曾說過:70年代重視微米的國家如今都成為發達國家,現在重視納米技術的國家很可能成為下一世紀先進的國家。挑戰嚴峻,機遇難得,我們必須加倍重視納米科技的研究,注意納米技術與其它領域的交叉,加速知識創新和技術創新,為21世紀中國經濟的騰飛奠定雄厚的基礎。
編者按:激動人心的納米時代已經到來,人們的生活即刻將發生巨大的變化,然而,我們也要清醒地看到,市場上真正成熟的納米材料並不是很多。中科院院士白春禮院士認為,「真正意義的納米時代還沒有到來,我們正在充滿信心地迎接納米時代的到來。」
白春禮說,「人類進入納米科技時代的重要標志是納米器件的研製水平和應用程度。」納米科技發展到今天,距離納米時代的到來還有多遠呢,白春禮說,「納米研究目前還有許多基礎研究在進行中,在納米尺度上還有大量原理性問題尚待研究,納米科技現在的發展水平大概相當於計算機技術在20世紀50年代的發展水平,人類最終進入納米時代還需要30到50年的時間,50年後納米科技有可能像今天計算機技術一樣普及。」
對於納米科技,科學的態度是積極參與,腳踏實地地推動這一前沿科技的健康發展,既不需要商業炒作,也不需要科學炒作。
『柒』 目前市場上是否有納米技術的產品
8位粉絲
現在所謂的那麼多什麼納米納米的,基本上都是廣告,目前我可以告訴你,沒有多少東西真正需要那納米技術,目前只有那麼幾類東西真正用到了
晶元,特別是處理器的晶元,比如你電腦里邊那, 這個才真的是用到了納米技術
看看現在INTEL和AMD的那些處理器,65納米製程,45納米製程,已經是在納米尺度內,他們是通過改變硅原子位置,進行切割矽片,製造電路的,所以,這就是納米技術
而其他的那些什麼電燈泡,冰箱,電視都說什麼納米,簡直就是廣告吹的,一點意義都沒有,因為根本上,在那些地方根本不需要什麼納米技術。
編輯於 2007-06-27
查看全部3個回答
北京島金供應納米碳,納米碳,德國技術保證
北京德科島金科技有..廣告
韓國帕克原子力顯微鏡公司-Park Systems
關注原子力顯微鏡的人也在看
高分辨高精度,實現非接觸模式把探針損耗降低,擁有全面的「AFM解決方案」!帕克原子力顯微鏡公司在1989年開發出世界首台商業原子力顯微鏡,擁有三十年歷史!
Park Systems廣告
7條評論
別白看,評論幾句再走~
熱心網友3
說的好
熱心網友2
我覺得這位老師答的不是很好。不過還是算可以。
查看全部7條評論
— 你看完啦,以下內容更有趣 —
如何檢測技術?專業產品鑒定分析檢測
檢測技術?微譜技術是專業產品鑒定,分析檢測機構,提供產品成份分析報告,協助提升產品性能,研發等一站式服務。一對一客戶服務定製鑒定。節約客戶時間。
廣告2020-04-30
有關納米的技術應用的報道
納米材料技術在汽車上的應用 汽車技術的發展有賴於材料技術的發展,而現在風靡全球的納米技術在汽車上的應用,為新材料技術的發展奠定了基礎。 納米是一個計量單位,1納米為百萬分之一毫米。這么微小的空間,實際上就是組成物質的基本單位,成為原子和分子的空間。自從80年代初發明了電子掃描隧道顯微鏡後,世界就誕生了一門以納米為單位的微觀世界研究學科——納米科學。在100納米以下的微小結構中對物質進行研究處理的技術稱為納米技術。進入90年代,納米科學得到迅速的發展,產生了納米材料學、納米化工學、納米機械學及納米生物學等等,由此產生的納米技術產品也層出不窮,並開始涉及汽車行業。那麼汽車納米技術又是怎麼回事呢? 專家預測,納米界面材料技術即超雙親性二元協同界面材料技術(親水親油)和超雙疏型界面材料技術(疏水疏油),可以在任何材質表面實現。因此,如果國產橡膠材料應用這兩種技術,那麼困擾國產汽車的漏油、滲油等問題將得到解決。 汽車製造中應用的塑料數量將越來越多。納米塑料可以改變傳統塑料的特性,呈現出優異的物理性能:強度高,耐熱性強,比重更小。由於納米粒子尺寸小於可見光的波長,納米塑料可以顯示出良好的透明度和較高的光澤度,這樣的納米塑料在汽車上將有廣泛的用途。經過納米技術處理的部分材料耐磨性是黃銅的27倍、鋼鐵的7倍,例如納米陶瓷軸承已經應用在賓士等高級轎車上。 目前我國已經研製出一種用納米技術製造的乳化劑,以一定比例加入汽油後,可使像桑塔納一類的轎車降低10%左右的耗油量。更令人注意的是,納米技術應用在燃料電池上,可以節省大量成本。因為納米材料在室溫條件下具有優異的儲氫能力。根據實驗結果,在室溫常壓下,約2/3的氫能可以從這些納米材料中得以釋放,故其能替代昂貴的超低溫液氫儲存裝置。 武漢大學化學與分子科學院在納米級二氧化鈦的研究方面取得了突破。採用武漢大學專利技術生產納米級二氧化鈦,其成本只有國外成本的1/4左右。納米級二氧化鈦的問世是上世紀80年代後期二氧化鈦研究領域的一個新進展。日、美科學家發現該物質可以廣泛應用於高級轎車金屬色面漆等方面。日本已在高速公路兩側和隧道內設置塗覆了納米級二氧化鈦的光催化板除氮氧化物防汽車尾氣。目前,世界上僅有少數幾家公司能夠生產納米級二氧化鈦。 相信在不久的將來,納米技術必將在汽車的製造領域得到更廣泛的應用。 納米技術在光電領域的應用 納米靜電屏蔽材料,是納米技術的另一重要應用 納米技術在生物工程上的應用
43贊·386瀏覽2016-12-01
納米技術是怎樣造成的?
納米技術是以納米科學為基礎,研究結構尺度在0.1~100nm范圍內材料的性質及其應用,製造新材料、新器件、研究新工藝的方法和手段。納米技術以物理、化學的微觀研究理論為基礎,以當代精密儀器和先進的分析技術為手段,是現代科學(混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學)和現代技術(計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術)相結合的產物。 1993年,國際納米科技指導委員會將納米技術劃分為納米電子學、納米物理學、納米化學、納米生物學、納米加工學和納米計量學等6個分支學科。 其中,納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎,而納米電子學是納米技術最重要的內容。納米科技是90年代初迅速發展起來的新興科技,其最終目標是人類按照自己的意識直接操縱單個原子、分子,製造出具有特定功能的產品。 納米科技以空前的解析度為我們揭示了一個可見的原子、分子世界。這表明,人類正越來越向微觀世界深入,人們認識、改造微觀世界的水平提高了前所未有的高度。有資料顯示,2010年,納米技術將成為僅次於晶元製造的第二大產業。
1贊·20瀏覽2020-03-30
納米科技在生活中的應用舉例
納米在生活中的應用 納米科技實際上涵蓋了一切在納米范圍的物理、化學的技術和工藝,說它包羅萬象也不算過分。用納米材料製作的器材重量更輕、硬度更強、壽命更長、維修費更低、設計更方便。利用納米材料還可以製作出特定性質的材料或自然界不存在的材料,製作出生物材料和仿生材料。不過現在有很多都在炒作概念,很多都局限於實驗室的理論階段,比較現實的是機械方面的潤滑劑,化工方面的催化劑,還有醫學方面的定點超效葯劑。 建築領域 在建築領域中使用納米技術可以使結果相差很大. 的確,一些納米技術的已經在市場上得到了應用. 舉例來說, 在環保項目上我們所看到的新的智能材料和納米二氧化鈦粒子混合,應用於窗戶自我清潔,建築物和道路上。(在米蘭,有7000平方米道路應用了這些能材料從而減少了減少60%的二氧化氮水平)。 還有一些納米物質加在了新的施工材料中,從而提高機械強度,耐久性和絕緣性,同時相對於傳統的材料降低了重量。舉例來說, 納米陶瓷被應用於水泥中增加強度。感測器系統將越來越多地用於施工中,包括監察樓宇的環境和任何機械的強度。 感測器系統 一些感測器系統被應用於建築中, 類似於在環境一節中討論的,但這感測被更多的應用於測試建築物的結構構強度, 磨損等, 從而讓人們知道在建築物中存在的安全隱患。 當感測器連接到採暖/空調系統選用最佳設定,基於感測器搜集到的數據能為建築物提供環境監測甚至溫度控制。 納米技術也可以幫助提供一個系統范圍內查看「建築物的感覺「的詳細信息。所有感測器和監測數據傳達到中央節點處理後付諸實施。 電子參與會較小,但是同樣(甚至更多)強大. 他們將更有效率使用能源,甚至可以把小型太陽能電池,有效地使他們自己的權力. 作為一個結果,有可能使這一系統的免維護和長久的。 納米家電 目前有很多電器公司已相繼推出了新穎的納米家電。所謂納米家電,就是採用納米技術生產出來的家用電器。 在納米世界裡,物質發生了質的飛躍。如導電性能良好的銅在納米級就不導電了,而絕緣的二氧化硅在納米級就開始導電了;二氧化硅陶瓷在通常情況下是很脆的,但當二氧化硅陶瓷顆粒縮小到納米級時,脆性的陶瓷竟然具有了韌性。 當把物質細化到納米級,製造出來的納米材料性質特殊,用途極大。將納米材料加入飛機中,可以吸收雷達波,於是隱性飛機問世了。用納米材料製成的刀具,比鑽石刀具還硬。將電腦晶元和光碟,加工成納米級,其運算速度和記錄密度高於常態的各個數量級。 目前納米技術在家電領域還主要用於抗菌、抑菌等「健康」方面。如目前市面上銷售的納米冰櫃,即是在人手易接觸及細菌易侵入的部位,使用了經納米化處理的材料,這種材料可有效抑制細菌的生長,從而提高冰櫃的抗菌能力。 納米洗衣機,就是洗衣機的外桶採用了納米材料,這樣使洗衣機不僅能防高溫,耐磨 擦,而且有很強的防垢能力。 可以預見,隨著納米技術被更多的家電企業所採用,納米家電將成為未來市場的流行產品。同時,我國重大基礎研究納米材料科學家專家組首席專家張立德研究員明確指出:「納米科技要像信息技術一樣產生廣泛而深刻的影響,那將是二三十年以後的事情。」
204贊·10,869瀏覽2020-03-04
哪些方面應用到了納米技術?
納米技術的應用: (1)用納米技術在纖製品和紡織品中添迦納米微粒,可以除味殺菌; (2)用納米材料做衣服既漂亮又能防靜電,可稱「綠色」服裝; (3)用納米材料做的無菌餐具、無菌食品包裝用品已經問世; (4)用納米粉末,可以使廢水徹底變成清水,完成能夠飲用; (5)用納米做的食品色香俱全,還有益於健康; (6)用含納米微粒的建築材料還可以吸收對人體有害的紫外線; 用納米陶瓷有望成為汽車、輪船、飛機發動機部件的理想材料,大大提高發動機效率、工作壽命和可靠性。 神奇的納米技術以滲透到我們日常生活的方方面面,它將創造許多新的奇跡,帶給我們新的生活!
69贊·9,946瀏覽
哪些地方使用了納米技術
納米技術目前已成功用於許多領域,包括醫學、葯學、化學及生物檢測、製造業、光學以及國防等等。本詞條為納米技術應用的總綱,包括如下領域: 1、納米技術在新材料中的應用 2、納米技術在微電子、電力等領域中的應用 3、納米技術在製造業中的應用 4、納米技術在生物、醫葯學中的應用 5、納米技術在化學、環境監測中的應用 6、納米技術在能源、交通等領域的應用 7、納米技術在農業中的應用 8、 納米技術在日常生活中的應用 衣 在紡織和化纖製品中添納米微粒,可以除味殺菌。化纖布挺括結實,但有煩人的靜電現象,加入少量金屬納米微粒就可消除靜電現象。 食 利用納米材料,冰箱可以抗菌。納米材料做的無菌餐具、無菌食品包裝用品已經面世。利用納米粉末,可以使廢水徹底變清水,完全達到飲用標准,納米食品色香味俱全,還有益健康。 住 納米技術的運用,使牆面塗料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷磚表面塗上納米薄層,可以製成自潔玻璃和自潔瓷磚,根本不用擦洗。含有納米微粒的建築材料,還可以吸收對人體有害的紫外線。 行 納米材料可以提高和改進交通工具的性能指標。納米陶瓷有望成為汽車、輪船、飛機等發動機部件的理想材料,能大大提高發動機效率、工作壽命和可靠性。納米衛星可以隨時向駕駛人員提供交通信息,幫助其安全駕駛。 醫 利用納米技術製成的微型葯物輸送器,可攜帶一定劑量的葯物,在體外電磁信號的引導下准確到達病灶部位,有效地起到治療作用,並減輕葯物的不良的反映。用納米製造成的微型機器人,其體積小於紅細胞,通過向病人血管中注射,能疏通腦血管的血栓。清除心臟動脈的脂肪和沉澱物,還可「嚼碎」泌尿系統的結石等。納米技術將是健康生活的好幫手。 納米技術應用前景十分廣闊,經濟效益十分巨大,美國權威機構預測,2010年納米技術市場估計達到14400億美元,納米技術未來的應用將遠遠超過計算機工業。納米復合、塑膠、橡膠和纖維的改性,納米功能塗層材料的設計和應用,將給傳統產生和產品注入新的高科技含量。專家指出,紡織、建材、化工、石油、汽車、軍事裝備、通訊設備等領域,將免不了一場因納米而引發的「材料革命」現在我國以納米材料和納米技術注冊的公司有近100個,建立了10多條納米材料和納米技術的生產線。納米布料、服裝已批量生產,象電腦工作裝、無靜電服、防紫外線服等納米服裝都已問世。加入納米技術的新型油漆,不僅耐洗刷性提高了十幾倍,而且無毒無害無異味。納米技術正在改善著、提高著人們的生活質量 查看全部28個回答 泛普納米黑板支持多種書寫方式,防水防暴 納米黑板採用自動感應識別技術,表面大量積水仍可正常觸控!納米黑板純平外觀,具備信號拼接轉換功能,單屏,雙屏自由組合 蘇州泛普科技股份有..廣告 溧陽朝陽是球形活性炭 廠家直銷 當天發貨 朝陽活性炭是專業的球形活性炭,供應污水處理活性炭,脫色/除臭/吸附活性炭。朝陽柱狀廢氣處理活性炭,比表面積大,吸附迅速快,平均使用壽命長,誠信廠家。當天發貨 溧陽市朝陽活性炭廠廣告 相關問題全部 我們的生活中什麼地方已經用到納米技術?納米技術是通過什麼方式予以實現的? 我們生活中冰箱已經用到了納米技術,紙張也用到了納米技術。納米技術是通過科技來實現的。 61 瀏覽51892020-03-17 你會把納米技術運用到生活中的哪些地方? 納米技術運用到生活中的哪些地方?這個一般情況下就是很多的衣食住行都會用的像我們穿的一些衣服都是用納米的材料做的。 243 瀏覽17542020-03-05 納米技術應用在那些地方 美國軍用方面,日本醫療方面。 中國目前就一家安然納米公司,運用在民用上面。 17 瀏覽1962017-09-12 如果讓你利用納米技術你會把它應用在生活中的哪些地方? 如果讓我利用了納米技術,我會把它應用在生活的方方面面。 首先就是日常的衣食住行使用納米技術。 我們可以穿使用納米纖維織成的衣服,不僅氣密性更好,而且還可以防水。 另外還可以使用納米材料建造房屋,肯定更加牢固可靠,抗震性更好。 而且使用納米技術製造的汽車飛機之類的也就會更加牢固,不容易產生破碎或者變形。 187 瀏覽5122020-03-15 納米技術運用在哪些方面? 納米技術在生活中的應用體現在衣食住行。 1、衣 在紡織和化纖製品中添迦納米微粒,可以除味殺菌。化纖布雖然結實,但有煩人的靜電現象,加入少量金屬納米微粒就可消除靜電現象。 2、食 利用納米材料,冰箱可以抗菌。納米材料做的無菌餐具、無菌食品包裝用品已經面世。利用納米粉末,可以使廢水徹底變清水,完全達到飲用標准。納米食品色香味俱全,還有益健康。 3、住 納米技術的運用,使牆面塗料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷磚表面塗上納米薄層,可以製成自潔玻璃和自潔瓷磚,根本不用擦洗。含有納米微粒的建築材料,還可以吸收對人體有害的紫外線。 4、行 納米材料可以提高和改進交通工具的性能指標。納米陶瓷有望成為汽車、輪船、飛機等發動機部件的理想材料,能大大提高發動機效率、工作壽命和可靠性。納米衛星可以隨時向駕駛人員提供交通信息,幫助其安全駕駛。 (7)snom在汽車上是什麼擴展閱讀: 納米材料是80年代中期發展起來的新型材料,它比負氧離子先進50年。由於納米微粒(1-100nm)的獨特結構狀態,使其產生了小尺寸效應、量子尺寸效應、表面效應、宏觀量子隧道效應等,從而使納米材料表現出光、電、熱、磁、吸收、反射、吸附、催化以及生物活性等特殊功能。 納米材料具有許多獨特功能,而且用量少,但卻賦予材料意想不到的高性能,附加值甚高。納米復合高分子材料、納米抗菌、保鮮、除臭材料等等,由於納米材料的尺寸小,比血液中的紅血球小一千多倍,比細菌小幾十倍,氣體通過其擴散的速度比常規材料快幾千倍。納米顆粒與生物細胞膜的化物作用很強,極易進入細胞內。 194 瀏覽21292020-03-05 85評論 zrd0103great98 真是有文化的人😊 熱心網友51 我 熱心網友42 哈
304贊·9,951瀏覽2020-03-23
納米技術的產品_找納米技術的產品就上拼多多_拼團優惠
納米技術的產品,熱賣排行,納米技術的產品_超值性價比,品質保障。免費下載拼多多APP查看熱門商品。
上海尋夢信息技術有..廣告
新2020安然_幫助了有夢想的朋友取得成功
安然是直銷發展的趨勢,符合目前形式的要求。讓有理想有格局的一批朋友了解安然,登上成功舞台。
溫州影迷電子商務有..廣告
衛生間牆面不能做防水,做防水貼了磚會掉,這種說法有道理嗎?
衛生間洗浴時水會濺到鄰近的牆上,如沒有防水層的保護,隔壁牆和對頂角牆易潮濕發生霉變。所以一定要在鋪牆
9條回答·144人在看
如果人死了,指紋還能解鎖手機嗎?
理論上,一個人死後,他不能通過指紋解鎖手機。科學家發現了指紋解鎖的原理。每個人的指紋都不一樣。甚至同
6條回答·65人在看
動物屍體變透明?原來是「毒液」搞得鬼
圖說:注入vDISCO技術的小鼠神經系統發出綠色熒光 近日在加州聖地亞哥舉行的神經科學學會會議上,來自德國慕尼黑大學的科學家們展示了一項使老鼠屍體變得像塑料一樣透明、堅硬的新技術——vDISCO,這
199人在看
00:58
太歲是什麼?犯太歲又是什麼意思?
熱詞課代表
61,365播放
為什麼說眼鏡布不是用來擦眼鏡的?
眼鏡布容易存有灰塵和異物,這就像用砂紙摩擦鏡片一樣。當眼鏡花了,在鏡片上吸一口氣,並用眼鏡布或衣服擦
6條回答·85人在看