纳米技术 21世纪的科技新星
纳米技术 21世纪的科技新星
纳米的基本知识 1,纳米的概念 纳米”是英文 nanome ter的译名 是一种度量单位,1纳米为百万分之 毫米,即1毫微米,也就是十亿分之一 纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下 的微小结构。 纳米研究的范围是1到100纳米, 0.1纳米是单个氢原子的尺寸,因此 所谓0.1纳米层面的“纳米技术”是 不存在的
一、纳米的基本知识 1 .纳米的概念 纳米”是英文nanometer的译名， 是一种度量单位，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，约相当于45个原子串起来那么长。 纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下 的微小结构。 纳米研究的范围是1到100纳米， 0．1纳米是单个氢原子的尺寸，因此 所谓0．1纳米层面的“纳米技术”是 不存在的
2.纳米科技概念的提出与发展 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 理査德·费恩曼。纳米科技的迅速发展是 在80年代末、90年代初。80年代初发明 了费恩曼所期望的纳米科技研究的重要 仪器——扫描隧道显微镜(STM)、原子 力显微镜(AFM等微观表征和操纵技术, 它们对纳米科技的发展起到了积极的促 进作用。与此同时,纳米尺度上的多学 科交叉展现了亘大的生命力,迅速形成 为一个有广泛学科内容和潜在应用前景 的研究领域
2．纳米科技概念的提出与发展 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·费恩曼。纳米科技的迅速发展是 在80年代末、90年代初。80年代初发明 了费恩曼所期望的纳米科技研究的重要 仪器——扫描隧道显微镜(STM)、原子 力显微镜(AFM)等微观表征和操纵技术， 它们对纳米科技的发展起到了积极的促 进作用。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 为一个有广泛学科内容和潜在应用前景 的研究领域
二、纳米科技的研究领域 1.纳米材料 纳米材料是纳米科技发展的重要基础。纳米材 料是指材料的几何尺寸达到纳米级尺度,并且具有 特殊性能的材料。其主要类型为:纳米颗粒与粉体、 纳米碳管和一维纳米材料、纳米薄膜、纳米块材 纳米材料结构的特殊性[如大的比表面以及一系列新 的效应(小尺寸效应、界面效应、量子效应和量子隧 道效应决定了纳米材料出现许多不同于传统材料的 独特性能,进一步优化了材料的电学、热学及光学 性能。对于纳米材料的研究包括两个方面:一是系 统地研究纳米材料的性能、微结构和谱学特征,通 过和常规材料对比,找出纳米材料特殊的规律,建 立描述和表征纳米材料的新概念和新理论;二是发 展新型纳米材料。目前纳米材料应用的关键技术问 题是在大规模制备的质量控制中,如何做到均匀化、 分散化、稳定化
二、纳米科技的研究领域 1．纳米材料 纳米材料是纳米科技发展的重要基础。纳米材 料是指材料的几何尺寸达到纳米级尺度，并且具有 特殊性能的材料。其主要类型为：纳米颗粒与粉体、 纳米碳管和一维纳米材料、纳米薄膜、纳米块材。 纳米材料结构的特殊性[如大的比表面以及一系列新 的效应(小尺寸效应、界面效应、量子效应和量子隧 道效应)]决定了纳米材料出现许多不同于传统材料的 独特性能，进一步优化了材料的电学、热学及光学 性能。对于纳米材料的研究包括两个方面：一是系 统地研究纳米材料的性能、微结构和谱学特征，通 过和常规材料对比，找出纳米材料特殊的规律，建 立描述和表征纳米材料的新概念和新理论；二是发 展新型纳米材料。目前纳米材料应用的关键技术问 题是在大规模制备的质量控制中，如何做到均匀化、 分散化、稳定化
2.纳米器件 纳米科技的最终目的是以 原子、分子为起点,去制造具 有特殊功能的产品。因此,纳 米器件的研制和应用水平是进 入纳米时代的重要标志。如前 所述,纳米技术发展的一个主 要推动力来自于信息产业
2 .纳米器件 纳米科技的最终目的是以 原子、分子为起点，去制造具 有特殊功能的产品。因此，纳 米器件的研制和应用水平是进 入纳米时代的重要标志。如前 所述，纳米技术发展的一个主 要推动力来自于信息产业