所谓纳米是一种长度计量单位,1纳米(nm)即1毫微米,是1米的10亿分
之一,约为10个原子的尺度。通常所说的纳米是指尺度在0.1—100纳米之间。
纳米技术(Nanotechnology)就是在纳米范围研究物质的特性、原理和相互
作用的一门技术。具体说是在纳米尺度内研究电子、原子和分子运动规律及其
特性,并根据这种研究在体积不超过数百立方纳米的范围内对材料进行设计、
加工、组装和制造(相当于把几十万个原子堆积在一起)的一门崭新的高技术。
它是建立在现代物理学与先进工程技术相结合基础上的,也是把基础研究与应
用探索紧密联系起来的综合性科学技术。
纳米技术研究的最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子,以便
制造具有特定功能的产品,因而这种技术可称为“在针尖上跳舞”的技术。如
果将纳米技术与传统学科相结合,可以形成众多学科领域,如纳米物理学、纳
米电子学、纳米机械学、纳米生物学、纳米显微学、纳米计量学等。若以研究
对象和工作性质来区分,纳米技术包括三个研究领域:纳米材料、纳米器件、
纳米尺度的检测与表征。其中纳米材料既是纳米技术研发的物质基础,也是纳
米技术最直接、最广泛的应用;纳米器件的研制水平和应用程度既是纳米技术
研究和纳米材料开发的成果标志,也是人类是否进入纳米时代的重要标志;纳
米尺度的检测与表征既是纳米技术研究必不可少的手段,也是纳米理论与实验
的重要基础。
最早提出纳米尺度上科学和技术问题的是著名物理学家、诺贝尔奖获得者
理查德·费曼。1959年他在一次著名的讲演中提出:“如果人类能够在原子、
分子的尺度上加工材料、制备装置,我们将由许多激动人心的新发现。”到了
1974年,日本科学家谷口最早使用纳米技术一词描述精细机械加工。80年代初,
由于扫描隧道显微镜和原子力显微镜的发明,大大促进了纳米技术的发展,与
此同时,纳米尺度上的多学科交叉展现了巨大的生命力,迅速形成了一个具有
广泛学科内容和潜在应用前景的研究领域。1990年,美国国际商用机器公司在
镍表面用36个氙原子“写”下了“IBM”(该公司的英文缩写),这标志着纳
米技术从口头预测走向实际研究和操作。1990年7月,第一届国际纳米技术会
议在美国巴尔地摩召开,《纳米技术》与《纳米生物学》这两种国际性专业期
刊也相继问世。一个崭新的科学技术领域——纳米技术从此得到科学界的广泛
关注。
并不是说什么物质做的足够细小就该算是纳米技术了。前些日子看到什么
纳米防臭鞋啊,纳米防臭冰箱,纳米涂料等等借用高科技概念的广告。也许其
中的部件的确到了纳米级别,但还根本不需要利用纳米尺度物质的特殊性质。
大家知道,微观尺度下,比如单个原子或者分子需要用波函数等描述手段,而
宏观下也许经典物理就足够了。纳米有其介于宏观和微观之间的特殊性。那些
所谓的纳米产品根本就无需用到非经典效应,我想把活性炭搞到足够细小,就
可以很容易的除臭,再加上点抗菌剂就完美了。一个字,炒。
关于纳米技术的细节我并不了解,这需要做这一行的网友们耐心讲解。本
文仅仅是最浅显的介绍,有兴趣的可以去一塌糊涂的纳米技术版看专业一些的,
还有一些做纳米的中国人的联系方式,个人研究方向等等。
有科幻作家提起纳米技术可能早就的灾难。很敬佩这些作家的道德观念和
高瞻远瞩,任何技术用错了就是祸害。但不是技术本身,关键在于怎么用。有
本小说认为可自复制纳米机器人会毁灭人类。仅仅因为实验失控会造成一定后
果,但多半是可以补救的,如果没有和技术不相称的人类道德水准的话,我觉
得危害不会太大。
想起一个概念,量子计算机。也许纳米技术可以导致它的诞生和完善吧,
那也将是一个大大的进步,比起intel的电子计算机可快多了,它的存储方式
是用电子的自旋状态表示1,0,理论上一个bit占用一个原子就可以了,比光子
计算机还快。关于如何通信如何改变自旋状态的问题我还不知道,自然有搞计
算机和物理的人去解决。
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FROM 10.22.11.96