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【專家解說】：納米技術(shù) 納米度單位原稱毫微米10-9米(10億米)納米科與技術(shù)簡稱納米技術(shù)研究結(jié)構(gòu)尺寸1至100納米范圍內(nèi)材料性質(zhì)應(yīng)用具體物質(zhì)說往往用細(xì)發(fā)絲形容纖細(xì)東西其實(shí)發(fā)般直徑20-50微米并細(xì)單細(xì)菌用肉眼看用顯微鏡測直徑5微米算細(xì)極言1納米體相于4原直徑 納米技術(shù)包含列四主要面: ⒈納米材料:物質(zhì)納米尺度約1-100納米范圍空間物質(zhì)性能發(fā)突變現(xiàn)特殊性能種既具同于原組原、同于宏觀物質(zhì)特殊性能構(gòu)材料即納米材料僅僅尺度達(dá)納米沒特殊性能材料能叫納米材料注意原、或者宇宙空間忽略間領(lǐng)域領(lǐng)域?qū)嶋H量存于自界前沒認(rèn)識尺度范圍性能第真認(rèn)識性能并引用納米概念本科家20世紀(jì)70代用蒸發(fā)制備超微離并通研究性能發(fā)現(xiàn):導(dǎo)電、導(dǎo)熱銅、銀導(dǎo)體做納米尺度失原性質(zhì)表現(xiàn)既導(dǎo)電、導(dǎo)熱磁性材料象鐵鈷合金做約20-30納米磁疇變單磁疇磁性要比原高1000倍80代期式類材料命名納米材料 ⒉納米力主要微機(jī)械微電機(jī)或總稱微型電機(jī)械系統(tǒng),用于傳機(jī)械微型傳器執(zhí)行器、光纖通訊系統(tǒng)特種電設(shè)備、醫(yī)療診斷儀器等.用種類似于集電器設(shè)計制造新工藝特點(diǎn)部件刻蝕深度往往要求數(shù)十至數(shù)百微米寬度誤差種工藝用于制作三相電機(jī)用于超快速離機(jī)或陀螺儀等研究面要相應(yīng)檢測準(zhǔn)原尺度微變形微摩擦等雖目前尚未真進(jìn)入納米尺度潛科價值經(jīng)濟(jì)價值 ⒊納米物納米藥物云母表面用納米微粒度膠體金固定dna粒二氧化硅表面叉指形電極做物間互作用試驗(yàn)磷脂脂肪酸雙層平面物膜dna精細(xì)結(jié)構(gòu)等納米技術(shù)用自組裝細(xì)胞內(nèi)放入零件或組件使構(gòu)新材料新藥物即使微米粒細(xì)粉約半數(shù)溶于水;粒納米尺度(即超微粒)則溶于水 ⒋納米電包括基于量效應(yīng)納米電器件、納米結(jié)構(gòu)光/電性質(zhì)、納米電材料表征及原操縱原組裝等前電技術(shù)趨勢要求器件系統(tǒng)更、更快、更冷,更,指響應(yīng)速度要快更冷指單器件功耗要更并非沒限度 納米技術(shù)建設(shè)者疆界影響巨 1998四月總統(tǒng)科技術(shù)顧問Neal Lane 博士評論問我哪科工程領(lǐng)域未產(chǎn)突破性影響我說該啟計劃建立名納米科技挑戰(zhàn)機(jī)構(gòu)資助進(jìn)行跨科研究教育隊(duì)伍包括遠(yuǎn)目標(biāo)建立網(wǎng)絡(luò)些潛能實(shí)現(xiàn)突破包括: 整美圖書館資料壓縮塊像糖設(shè)備通提高單位表面儲存能力1000倍使存儲電設(shè)備儲存能力擴(kuò)幾兆兆字節(jié)水平實(shí)現(xiàn)由自制造材料產(chǎn)品即原、始制造種節(jié)約原材料降低污染產(chǎn)比鋼強(qiáng)度10倍重量其幾材料制造各種更輕便更省燃料陸、水航空用交通工具通極晶體管記憶芯片幾百萬倍提高電腦速度效率使今奔騰?處理器已經(jīng)顯十慢運(yùn)用基藥物傳送納米級mri照劑發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞或定位體組織器官除水空氣細(xì)微污染物更清潔環(huán)境飲用水提高太陽能電池能量效率兩倍 納米科技 納米科技術(shù)研究千萬米(10-8)億米(10-9米)內(nèi)原、其類型物質(zhì)運(yùn)變化問;同尺度范圍內(nèi)原、進(jìn)行操縱加工稱納米技術(shù) 納米科技研究內(nèi)容 創(chuàng)造制備優(yōu)異性能納米材料 設(shè)計、制備各種納米器件裝置 探測析納米區(qū)域性質(zhì)現(xiàn)象 納米 納米尺寸或度量單位: 千米(103 )→米→厘米→毫米→微米→納米( 10-9) 4倍原萬發(fā)粗細(xì) 納米科技研究問題 物科技術(shù)、信息科技術(shù)、納米科技術(shù)世紀(jì)內(nèi)科技術(shù)發(fā)展主流物科技術(shù)基認(rèn)識產(chǎn)轉(zhuǎn)基物技術(shù)治療頑癥創(chuàng)造自界存物;信息科技術(shù)使坐家便知事特網(wǎng)幾乎改變式 納米科研究千萬米(10-8)億米(10-9米)內(nèi)原、其類型物質(zhì)運(yùn)變化問;同尺度范圍內(nèi)原、進(jìn)行操縱加工稱納米技術(shù) 原論:物質(zhì)運(yùn)都原原、層面原論量力取巨功機(jī)合;物;轉(zhuǎn)基食品、克隆羊;原光譜激光;固體電論IC;幾何光光纖通訊 宏觀世界經(jīng)典物理、化、力巨:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、宇宙飛船、飛機(jī)、汽車、機(jī)器等改變式 科技術(shù)認(rèn)識盲區(qū)或類知識廈裂縫裂縫邊原、主體微觀世界另岸類宏觀世界兩世界間直接簡單聯(lián)結(jié)存渡區(qū)--納米世界 例:合 ≤1.5nm, →體 微電技術(shù)0.2μm, 顯微外科能連接、、微血管 ≤ PM10PM1.5微粒 50代錢物理力企圖連接兩世界前驅(qū)工作 圖顯示用掃描隧道顯微鏡 針尖銅表面搬運(yùn)操 縱48原使排圓 形圓形原某些電 向外傳播逐漸減同 與相內(nèi)傳播電相互干涉 形干涉波 幾十原、或千原、組合起表現(xiàn)既同于單原、性質(zhì)同于塊物體性質(zhì)種組合稱超或工超性質(zhì)熔點(diǎn)、磁性、電容性、導(dǎo)電性、發(fā)光性染、顏色及水溶性重變化超繼續(xù)或通式聚集塊材料奇特性質(zhì)失像真些孩 10nm尺度內(nèi)由數(shù)量電、原或組體系新規(guī)律認(rèn)識何操縱或組合及探測、應(yīng)用---納米科技術(shù)主要問題 原微觀世界宏觀世界渡區(qū)內(nèi)新現(xiàn)象新規(guī)律 探測納米度內(nèi)物理、化物信息新原理新 新概念新理論:強(qiáng)關(guān)聯(lián)、強(qiáng)場、快程、少粒量體系 應(yīng)用 新科理論翻版 歷史悠久新科技術(shù) 西漢銅鏡黑漆鼓 徽墨 漆器 催化劑材料 光材料彩色膠片 含高嶺土顆粒輪胎 WHY清楚 近十計算機(jī)材料設(shè)計;探測技術(shù)STM、AFM、SNOM;IC命科推;制備技術(shù)發(fā)展;理論發(fā)展 高強(qiáng)度高韌性、自修復(fù)、智能、再→新代納米材料 尺寸重要影響 表面效應(yīng) 尺寸效應(yīng) 量限域效應(yīng) 研究目標(biāo)能應(yīng)用 材料制備:更輕、更強(qiáng)設(shè)計;壽命低維修費(fèi);新原理新結(jié)構(gòu)納米層構(gòu)筑特定性質(zhì)材料或自界存材料;物材料仿材料;材料破壞程納米級損傷診斷修復(fù); 微電計算機(jī)技術(shù):2010實(shí)現(xiàn)線條100nm芯片納米技術(shù)目標(biāo):納米結(jié)構(gòu)微處理器效率提高百萬倍;10倍帶寬高頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);兆兆比特存儲器(提高1000倍);集納米傳器系統(tǒng); 醫(yī)與健康 快速、高效基團(tuán)測序基診斷基治療技術(shù);用藥新藥物'導(dǎo)彈'技術(shù);耐用體友工組織器官;復(fù)明復(fù)聰器件;疾病早期診斷納米傳器系統(tǒng) 航航空 低能耗、抗輻照、高性能計算機(jī);微型航器用納米測試、控制電設(shè)備;抗熱障、耐磨損納米結(jié)構(gòu)涂層材料 環(huán)境能源 發(fā)展綠色能源環(huán)境處理技術(shù)減少污染恢復(fù)破壞環(huán)境; 孔徑1nm納孔材料作催化劑載體;MCM-41序納孔材料(孔徑10-100nm)用祛除污物;納米顆粒修飾高材料 物技術(shù)農(nóng)業(yè) 納米尺度按照預(yù)定、稱性排列制備具物性蛋白質(zhì)、核糖、核酸等納米材料器件植入物材料產(chǎn)具物功能其功能綜合性能物仿化藥品物降解材料植物基改善治療測定DNA基芯片等