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中国微米纳米技术学会

CHINESE SOCIETY OF MICRO-NANO TECHNOLOGY

你真的了解“纳米”吗?

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【摘要】:
在我们日常生活中经常会听到纳米“”这个词,只要什么仪器设备或者材料采用纳米技术,瞬间就会感觉很高大上。著名的诺贝尔奖获得者Feyneman在上世纪60年代就预言:如果对物体微小规模上的排列加以某种控制的话,物体就能得到大量的异乎寻常的特性。纳米材料可以做到这一点。事实上,“纳米”不是普通的“米”,它是人们在长期的科学探索过程中发现的一类新型的微观物质尺寸的数量级,纳米材料从根本上改变了材料的结构。

在我们日常生活中经常会听到纳米“”这个词,只要什么仪器设备或者材料采用纳米技术,瞬间就会感觉很高大上。著名的诺贝尔奖获得者Feyneman在上世纪60年代就预言:如果对物体微小规模上的排列加以某种控制的话,物体就能得到大量的异乎寻常的特性。纳米材料可以做到这一点。事实上,“纳米”不是普通的“米”,它是人们在长期的科学探索过程中发现的一类新型的微观物质尺寸的数量级,纳米材料从根本上改变了材料的结构。那么“纳米”是什么米?纳米技术究竟是什么技术呢?

   纳米(nm)的概念:又称毫微米,如同厘米、分米和米一样,是长度的度量单位。具体地说,1纳米等于十亿分之一米的长度,相当于4倍原子大小,万分之一头发粗细。这就是纳米长度的概念。” 

 纳米技术早在1959年就已提出,到上世纪80年代发明扫描隧道显微镜和原子力显微镜之后,它的研究才成为现实。纳米科学技术是交叉性高科技,它的发展需要其它学科的密切合作。科学家认为,现在纳米科技还处在于基础研究和应用基础研究阶段,它的推广应用和实现产业化尚需要一定时间。

  谈纳米应该弄清纳米技术纳米材料纳米科学这些概念。

   

   纳米技术:就是采用纳米材料制造新型产品的科学技术。它是现代科学和现代技术结合的产物。涉及的科学有:如混沌物理、量子力学、介观物理学、分子生物学、化学等和,涉及的技术有:计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术、合成技术等。如此同时,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学等。在新的世纪,纳米将带给人们更多功能超常的生产生活工具,把人们带向一个从未见过的生活环境。

  纳米材料是纳米金属、纳米塑料、纳米陶瓷等各种超细粉材料的总称。这种材料可能具有特别耐磨、特别柔软、特别保温、特别坚硬等各种难觅的特性,可以用于航天事业、生物工程、现代国防建设和人们的日常生活中。

纳米科学是研究1-100纳米范围内原子分子结构、性质、运动和变化的科学。纳米材料为什么会使物质的熔点、硬度、强度、密度、磁性、电导、电容、甚至颜色发生这么大的改变?纳米颗粒如此微小,活性如此巨大,如何制备出所需要的纳米材料?如何鉴定纳米材料?这些都还不十分清楚,要由纳米科学研究来解决。

         近年来,人们注意到当物质小到纳米尺度时,由于其量子效应,小尺度效应与巨大表面积和界面效应等原因,使物质许多性质,如力学性质、电学性质、磁学性质、光学性质、热学性质发生重大改变。人们早已熟悉,原子的排列不同,物质的性质会不同,例如金刚石和石墨都是由碳原子组成的,但因为碳原子的排列不同,金刚石和石墨性质大不一样,价格有天壤之别。