纳米技术是什么?
纳米是长度单位,原称毫微米,就是10的-9次方米(10亿分之一米)。纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。从具体的物质说来,人们往往用细如发丝来形容纤细的东西,其实人的头发一般直径为20-50微米,并不细。单个细菌用肉眼看不出来,用显微镜测出直径为5微米,也不算细。极而言之,1纳米大体上相当于4个原子的直径。 纳米技术包含下列四个主要方面:
⒈纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,象铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。
⒉纳米动力学,主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统,用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科学价值和经济价值。
⒊纳米生物学和纳米药物学,如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,dna的精细结构等。有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水。
⒋纳米电子学,包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征,以及原子操纵和原子组装等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷,更小,是指响应速度要快。更冷是指单个器件的功耗要小。但是更小并非没有限度。 纳米技术是建设者的最后疆界,它的影响将是巨大的。
在1998年的四月,总统科学技术顾问,Neal Lane 博士评论到,如果有人问我哪个科学和工程领域将会对未来产生突破性的影响,我会说该个启动计划建立一个名为纳米科技大挑战机构,资助进行跨学科研究和教育的队伍,包括为长远目标而建立的中心和网络。一些潜在的可能实现的突破包括:
把整个美国国会图书馆的资料压缩到一块像方糖一样大小的设备中,这通过提高单位表面储存能力1000倍使大存储电子设备储存能力扩大到几兆兆字节的水平来实现。由自小到大的方法制造材料和产品,即从一个原子、一个分子开始制造它们。这种方法将节约原材料和降低污染。生产出比钢强度大10倍,而重量只有其几分之一的材料来制造各种更轻便,更省燃料的陆上、水上和航空用的交通工具。通过极小的晶体管和记忆芯片几百万倍的提高电脑速度和效率,使今天的奔腾?处理器已经显得十分慢了。运用基因和药物传送纳米级的mri对照剂来发现癌细胞或定位人体组织器官去除在水和空气中最细微的污染物,得到更清洁的环境和可以饮用的水。提高太阳能电池能量效率两倍。
什么是纳米科技?
纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问;同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。
纳米科技的研究内容
创造和制备优异性能的纳米材料
设计、制备各种纳米器件和装置
探测和分析纳米区域的性质和现象
什么是纳米?
纳米是尺寸或大小的度量单位:
千米(103 )→米→厘米→毫米→微米→纳米( 10-9)
4倍原子大小,万分之一头发粗细
纳米科技研究什么问题?
生物科学技术、信息科学技术、纳米科学技术是下一世纪内科学技术发展的主流。生物科学技术中对基因的认识,产生了转基因生物技术,可以治疗顽症,也可以创造出自然界不存在的生物;信息科学技术使人们可以坐在家中便知天下大事,因特网几乎可以改变人们的生活方式。
纳米科学是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问;同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。
还原论:把物质的运动都还原到原子、分子这一层面上。原子论和量子力学取得了巨大的成功。有机合成;分子生物学;转基因食品、克隆羊;原子光谱和激光;固体电子论和IC;几何光学到光纤通讯。
宏观世界上经典物理、化学、力学的巨大成就:计算机和网络、宇宙飞船、飞机、汽车、机器人等改变了人们的生活方式
科学技术有认识上的盲区或人类知识大厦上的裂缝。裂缝的一边是以原子、分子为主体的微观世界,另一岸是人类活动的宏观世界。两个世界之间不是直接而简单的联结,存在一个过渡区--纳米世界。
例:分子合成 ≤1.5nm, →活体
微电子技术在0.2μm,
显微外科只能连接大、小、微血管
≤ PM10和PM1.5的微粒
50年代,钱老“物理力学”是企图连接两个世界的前驱工作之一
图中显示用扫描隧道显微镜
的针尖在铜表面上搬运和操
纵48个原子,使它们排成圆
形。圆形上原子的某些电子
向外传播,逐渐减小,同时
与相内传播的电子相互干涉
形成干涉波。
几十个原子、分子或成千个原子、分子“组合”在一起时,表现出既不同于单个原子、分子的性质,也不同于大块物体的性质。这种“组合”被称为“超分子”或“人工分子”。“超分子”性质,如熔点、磁性、电容性、导电性、发光性和染、颜色及水溶性有重大变化。当“超分子”继续长大或以通常的方式聚集成大块材料时,奇特的性质又会失去,像真是一些长不大的孩子。
在10nm尺度内,由数量不多的电子、原子或分子组成的体系中新规律的认识和如何操纵或组合及探测、应用它们---纳米科学技术的主要问题。
原子和分子的微观世界和宏观世界的过渡区内的新现象和新规律
探测纳米长度内物理、化学生物信息的新原理和新方法
新概念和新理论:强关联、强场、快过程、少粒子的量子体系
应用
新科学还是老理论的翻版?
历史悠久的新科学技术
西汉铜镜和黑漆鼓
徽墨
漆器
催化剂材料
感光材料和彩色胶片
含有高岭土颗粒的轮胎
WHY?不清楚
近十年,计算机和材料设计;探测技术STM、AFM、SNOM;IC和生命科学的推动;制备技术发展;理论的发展
高强度和高韧性、可自修复、有智能、可再生→新一代纳米材料
为什么小尺寸会有如此重要的影响?
表面效应
小尺寸效应
量子限域效应
研究目标和可能的应用
材料和制备:更轻、更强和可设计;长寿命和低维修费;以新原理和新结构在纳米层次上构筑特定性质的材料或自然界不存在的材料;生物材料和仿生材料;材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复;
微电子和计算机技术:2010年实现线条为100nm的芯片,纳米技术的目标为:纳米结构的微处理器,效率提高一百万倍;10倍带宽的高频网络系统;兆兆比特的存储器(提高1000倍);集成纳米传感器系统;
医学与健康
快速、高效的基因团测序和基因诊断和基因治疗技术;用药的新方法和药物'导弹'技术;耐用的人体友好的人工组织和器官;复明和复聪器件;疾病早期诊断的纳米传感器系统
航天和航空
低能耗、抗辐照、高性能计算机;微型航天器用纳米测试、控制和电子设备;抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料
环境和能源
发展绿色能源和环境处理技术,减少污染和恢复被破坏的环境;
孔径为1nm的纳孔材料作为催化剂的载体;MCM-41有序纳孔材料(孔径10-100nm)用来祛除污物;纳米颗粒修饰的高分子材料
生物技术和农业
在纳米尺度上,按照预定的大小、对称性和排列来制备具有生物活性的蛋白质、核糖、核酸等。在纳米材料和器件中植入生物材料产生具有生物功能和其他功能的综合性能。,生物仿生化学药品和生物可降解材料,动植物的基因改善和治疗,测定DNA的基因芯片等
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纳米技术 纳米是长度单位,原称毫微米,就是10的-9次方米(10亿分之一米)。纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。从具体的物质说来,人们往往用细如发丝来形容纤细的东西,其实人的头发一般直径为20-50微米,并不细。单个细菌用肉眼看不出来,用显微镜测出直径为5微米,也不算细。极而言之,1纳米大体上相当于4个原子的直径。 纳米技术包含下列四个主要方面: ⒈纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,象铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。 ⒉纳米动力学,主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统,用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科学价值和经济价值。 ⒊纳米生物学和纳米药物学,如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,dna的精细结构等。有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水。 ⒋纳米电子学,包括基于量子效应的纳米电子
16 浏览15622019-11-08
纳米技术是什么
纳米技术,是指在0.1-100纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。 科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显着地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术。 纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物。 纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等。 扩展资料 纳米技术与微电子技术的主要区别 纳米技术研究的是以控制单个原子、分子来实现设备特定的功能,是利用电子的波动性来工作的;而微电子技术则主要通过控制电子群体来实现其功能,是利用电子的粒子性来工作的。人们研究和开发纳米技术的目的,就是要实现对整个微观世界的有效控制。 纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。1993年国际纳米科技指导委员会将纳米技术划分为纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米加工学和纳米计量学等6个分支学科。 其中纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础,而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。 参考资料来源:百度百科-纳米技术
746 浏览568032019-10-11
有关纳米技术的相关资料
与纳米技术有关的资料。
18 浏览23862020-03-11
纳米技术的资料!
纳米材料是指由尺寸小于100nm(0.1-100nm)的超细颗粒构成的具有小尺寸效应的零维、一维、二维、三维材料的总称。 纳米是英文namometer的译音,是一个物理学上的度量单位,1纳米是1米的十亿分之一;相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说,相当于万分之一头发丝粗细。就象毫米、微米一样,纳米是一个尺度概念,并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后,大约是在1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,象铁钴辖穑
89 浏览2758
请举出一个有关纳米技术应用的例子。
什么是钠米技术?钠米是什么?怎么理解?
分类: 教育\/学业\/考试 >> 入学信息 问题描述:什么是钠米技术?钠米是什么?怎么理解?解析:纳米是长度计量单位,一钠米等于十亿分之一米。自从扫描隧道显微镜发明后,世界上便诞生了一门以0.1至100纳米这样的尺度为研究对象的前沿学科,这就是纳米科技。从90年代初开始,纳米科技得以迅速发展,有许多...
黄金米是什么米
黄金大米,又名“金色大米”,是一种转基因大米,通过转基因技术将胡萝卜素转化酶系统转入到大米胚乳中可获得外表为金黄色的转基因大米富含胡萝卜素,富含维生素A,由美国先正达公司研发其优于正常大米的主要功能为帮助人体。说到黄金米是什么,黄金米,是一种转基因大米,通过转基因技术将胡萝卜素转化,...
纳米技术的作用是什么?
经过科学家的研究和努力,“纳米”已不再是冷冰冰的科学词语,纳米技术已走出实验室,渗透到人们的衣、食、住、行中,悄悄地改变、影响着人们的生活。传统的涂料耐洗刷性差,涂刷一段时间后墙壁就会变得斑驳陆离。现在有了加入纳米技术的新型油漆,不但耐洗刷性比传统材料提高了十多倍,而且有机挥发物极...
米的起源是什么啊?
世界水稻(米)起源于中国,早在7000年前,我国长江下游的原始居民已经完全掌握了水稻的种植技术,并把稻米作为主要食粮。水稻在我国推广种植后,很快传到了东亚近邻国家。大约在3000多年前的殷周之交,我国水稻由舟山群岛北传到朝鲜、日本,南传越南。汉代,中国水稻传到菲律宾。公元5世纪,水稻经伊朗传到...
什么米是普通大米?
大米的国家标准是GB\/T 1354,这是对所有大米都通用的,是普通大米。大米GB\/T1354为执行标准,是对大米的质量技术要求的意思,内容包括定义,分类,质量,检验,包装等等。本标准适用于以稻谷、糙米或半成品大米为原料加工的食用商品大米,不适用于特种大米、专用大米、特殊品种大米以及加入了添加剂的大米。
玉米种植技术与管理是什么?
玉米种植技术与管理是:一、选地、整地与施足基肥 1、选地 玉米是喜肥水、好温热、需氧多、怕涝渍的作物,过酸、过粘和瘠薄的土壤都会使玉米生长不良。因此,选地以排灌方便、便于管理、PH6.5-7之间、肥力中等以上的壤土或沙壤土为宜。2、整地和施基肥 整好地是保全苗的前提条件。选地后进行深耕...
纳米技术有什么用?
“纳米”是物质的长度单位,等于十亿分之一米。物质小到纳米尺度时,它在电子学、光学、力学等方面可能表现出超越、乃至迥异于大尺度物质的特点。纳米颗粒做为药物载体,具有高度靶向,药物控制释放,提高药物的溶解率和吸收率等优点。一些纳米材料也被证明本身即是高效的全新药物。纳米材料由于有奇异的性能...
什么是玉米免耕技术?
指在适宜条件下,采取化学除草技术,田块不经翻耕犁耙,直接在前茬地上开穴(沟)、施肥、播种的一种耕作和种植玉米的技术。
皮米技术是什么?
以皮米(1╳10^-12 米)为单位改变物质原子特性为手段而加工出特性材料的做法,相对于纳米技术而言的。
小米AI引擎是个什么东西?
小米MI AI引擎是小米公司推出的一款人工智能技术产品,它可以通过语音识别、自然语言处理、语音合成等技术实现语音交互和智能控制。要使用小米MI AI引擎,需要按照以下步骤操作:1.下载并安装小米MI AI引擎应用程序。2.打开应用程序并注册账号,然后登录。3.点击应用程序主界面上的“语音助手”按钮,进入语音...
经妹刻定: 纳米技术(纳米科技nanotechnology) 纳米技术其实就是一种用单个原子、分子制造物质的技术. 从迄今为止的研究状况看,关于纳米技术分为三种概念.第一种,是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米...
当阳市13169197470: 什么是纳米技术? - ?
经妹刻定:[答案] “纳米”是英文namometer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.1982年扫描隧道显微镜发明后,便诞生了一门以0...
当阳市13169197470: 纳米技术是什么? - ?
经妹刻定:[答案] 纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术.纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电...
当阳市13169197470: “纳米技术”是什么意思? - ?
经妹刻定:[答案] 纳米和纳米技术是两个不同的概念和定义.纳米,只是一个长度单位,1微米为千分之一毫米,1纳米又等于千分之一微米,相当于头发丝的十万分之一,没有任何技术属性.因此,单纯的某一纳米材料若没有特殊的结构和性能表现,还不...
当阳市13169197470: 什么是纳米技术??
经妹刻定: 纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术.纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物.
当阳市13169197470: 纳米技术是什么??
经妹刻定: 所谓纳米技术,是指在0.1~100纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术.科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术
当阳市13169197470: 什么是纳米技术?
经妹刻定: 楼主你好 纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术.纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如纳电子学、纳米材科学、纳机械学等. 好处我用自己的话总结说:将来电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷,更小,是指响应速度要快.纳米技术是以原子为处理单位,所以操作难度系数最高,所造的物体也体积最小,你可以想象一个笔记本电脑的大小只有一款手表的大小时候,就体现纳米技术的科技含量了.
当阳市13169197470: 什么是纳米技术?
经妹刻定: 纳米技术就是将物质粉碎到纳米大小 也就是分子级 在纳米尺度上的应用技术
当阳市13169197470: 纳米是什么技术??
经妹刻定: 纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术.纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如纳电子学、纳米材科学、纳机械学等.