1.纳米技术解读

1.纳米技术解读

什么是纳米?这一定是每一个首次接触纳米的人提出的第一个问题。其实,纳米(nanometer,nm)就字面来说,只是一种尺度,它和我们所熟悉的米(m)、毫米(mm)、微米(μm)一样都是长度计量单位。1纳米等于10-9米,也就是说,1纳米只有10亿分之一米,百万分之一毫米,和千分之一微米。仅从上述的数字,也许我们不能马上想象出纳米的大小,让我们再进一步来描述一下:1纳米是3~4个原子排列在一起的长度;是人头发直径的万分之一。由此看来,纳米是一个很小很小的长度单位,其意义也仅此计量长度而已,本身并没有任何的“价值”可言,而真正有“价值”的是纳米技术。

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二氧化硅纳米线像向日葵

有人曾把纳米技术与信息技术、生物技术看作21世纪的三大关键技术之一。毫不夸张地说,21世纪同样也将是纳米世纪。纳米技术是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在迅速崛起的用原子和分子创制新物质的技术,是研究尺寸范围在1~100nm之间的物质的组成。这个极其微小的空间,正好是原子和分子的尺寸范围,也是它们相互作用的空间。在这样的一个尺度空间,由于量子效应、物质的局域性及巨大的表面和界面效应,使物质的很多性能发生质变。这些变化渗透到各个工业领域后,将引导一轮新的工业革命。纳米技术所追求的最终目标,是要使人类能够按照自己的意愿任意地操纵单个原子和分子,并在对自然界物质的本质进行深入探讨和研究的基础之上,按照人们的期望,在原子和分子的水平上设计和制造全新的物质。纳米技术的出现,是自微电子技术问世以来人们不懈追求的必然结果,同时也标志着人类在认识和改造自然方面进入了一个崭新阶段。

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氧化锌纳米微观像(中国国画)

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利用纳米技术研制的机器昆虫

目前,科学家们把纳米技术带来的影响视为一场新的信息技术革命的前兆,其应用前景非常诱人,正如蒸汽机、电动机、抗菌素、核能和微电子技术的出现与应用所产生的巨大影响一样,纳米技术将在新材料、工农业生产、社会生活等领域创造出人们意想不到的奇迹,同时也将大大改变战争的面貌。纳米技术在军事上的应用主要体现为把纳米技术转化为微型化武器系统技术。其核心是利用微机电系统实现武器装备“袖珍化”,一改今日的武器系统粗大笨重的印象,最后替代现有的武器装备。