纳米技术_21世纪的科技新星
不了多久,个头只有分子大小的纳米机器人将源源不断地进入人类的日常生活。它们将为我们制造钻
石、舰艇、鞋子、食品和复制更多的机器人。要它们停止工作只需启动事先设定的程序。从表面看来,上述想法近乎不可思议:一项单一的技术在应用初期就能治病、延缓衰老、清理有毒的废物、扩大世界的食物供应、筑路、造汽车和造楼房?但这并非天方夜谭,也许在!"世纪中叶前就可以实现……
怎样认识纳米技术
#年前,除了为数不多的科技工作者和极少数企业外,纳米、纳米科技和纳米材料这些名词还鲜为人知。然而,到"$$$年下半年以后,特别是!%%%年以后,通过各种媒体的多方介绍,才为广大众所知晓,并在我国很快形成了“纳米热”。在媒体对纳米、纳米科技、纳米材料表现出高度热情的背后,是世界各国,特别是发达国家掀起的纳米科学技术和纳米材料的研究开发热潮。面对骤然兴起的世界性的纳米热潮,我们应该怎么认识和把握?
纳米是对物质世界的新认识层次。纳米同&’、’、(’一样,是长度计量单位,它是英文“)*+,’-.-/”的中译名“纳诺米特”的简称,英文中的前缀“)*+,”是十亿分之一的意思,因此,一纳米就是十亿分之一米,记作+’。这是望文生义的直接简单解释。但是,如果用这个尺度去观察、研究和改造我们周围一切现实的物
质世界,就远不是那么简单了。因为我们人类赖以生存繁衍的现实物质世界真是太庞大、太复杂了。试想,我们用新的尺度纳米(+’),去重新审视、观察、研究如此庞大的现实的物质世界该是何等的复杂。随着研究的深入,它必将会产生一系列的新观念、新思维、新科学、新技术、新方法、新工具、新产品和新服务,造福于我们人类自身。
桌面的ie图标删不掉纳米技术是继互联网、基因工程之后人们关注的又一大热点。它既是信息科学、生命科学等多种学科的重要发展基础,其本身又可以形成很大的产业。所谓纳米技术,是指在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术,是在纳米尺度内研究物质的特征和相互作用,并利用这些特性制造具有特定功能产品的高新技术。
人类历史上的任何科学发现,都没有像纳米科学技术这样受到各国政府的如此重视,并如此快地做出反应,做出战略部署。美国、英国、法国、中国、德国、日本、俄罗斯等主要国家几乎同时提出了国家级的纳米科技的战略规划。这在历史上是绝无仅有的。那么,为什么人们如此看好纳米技术的发展前景0
一是它能促进人类认知领域的革命。纳米这个尺度研究的是"1"%%纳米这个范围内的事情,
这个区间物理上有很多新的现象和新的效应,所以它具有很多原始的创新机会。
二是它会引发一场新的工业革命。纳米技术在现代科技和
工业领域有着广泛的应用前景:
传感器是纳米技术应用的一个重要领域。随着纳米技术的进步,造价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各个方面。比如,将微型传感器装在包装箱内,可通过全球定位系统,对贵重物品的运输过程实施跟踪监督;将微型传感器装在汽车轮胎中,可制造出智能轮胎,这种轮胎会告诉司机轮胎何时需要更换或充气;还有些能承受恶劣环境的微型传感器可以放在发动机汽缸内,对发动机的工作性能进行监视。在食品工业领域,这种微型传感器可用来监测食物是否变质,比如把它安装在酒瓶盖上就可判断酒的状况等。
技术,愚人节祝福语简短
纳米!"世纪的科技新星
企业天地
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周公解梦梦见被追杀等方面,召开了数十个全国性的会议。"%%’年,
中国科学院在北京主持承办了第七届国际扫描隧道显微学会议和第四届国际纳米科技会议。这些国内和国际会议的举办,为我国纳米科技的发展和国内外学术交流与合作,起到了积极推动作用。
我国在纳米技术基础研究方面绩效显著。从近年美国《科学引文索引》核心期刊发表的论文数看,中国纳米科技论文总数位居世界前列。在具体科学成果方面,处在世界领先地位的也不乏其例。如在纳米碳管研究制备方面,中科院物理所"%%(年在国际上首先发明了控制多层碳管直径和取向的模板生长方法,制备出离散分布、高密度和高强度的定向碳纳米管。世界最细的纳米碳管在!$$$年被我国科学家制造出来。
清华大学首次利用碳纳米管作模板成功地制备出直径为’)*$++、长度达微米级的发光的氮化镓纳米棒,在国际上首次把氮化镓制备成一维的纳米晶体,并首次提出碳纳米管限制反应的概念。中科院固体物理所成功研究制出纳米电缆,有可能应用于纳米电子器件的连接。中科院金属研究所采用等离子电弧蒸发法成功地制备出高质量的单壁碳纳米管。在纳米金属、纳米无机材料方面,中科院金属研究所的研究小组,在世界上首次发现纳米金属的“奇异”性能——超塑延展性,纳米铜在常温下可延伸#$多倍而“不折不挠”,为世界所瞩目,被誉为“本领域(指纳米技术)的一次突破,它第一次向人们展示了无空隙纳米材料是如何变形的”。
我国纳米材料产业化开发方面总体上处世界先进行列,有不少产品的量产能力居世界领先地位。目前,我国纳米材料粉体生产线,年生产能力达吨级以上的已有!$多条,
这在世界上也是不多的。近年来,我国以纳米材料及其应用为目标的企业,雨后春笋般地涌现。"%%#)"%%,年,
我国从事纳米材料生产开发的企业约有!$多家,"%%,)"%%%年,增加到,$多家,到!$$$年,月又增加到"$$多家,截止到!$$"年#月底又猛增到’!$多家,
其中以“纳米”字样注册的企业近($家,社会投入资金约’$亿元。已有#$家上市公司涉足纳米科技领域,这将为纳米技术的发展筹集更多的社会资本开辟更广阔的渠道。
与人们生活息息相关的纳米材料
纳米技术涉及的范围很广,纳米材料只是其中的一部分,但它却是纳米技术发展的基础。物理学家所称的纳米材料是指固体颗粒小到纳米("-"$$.+)尺度的超微粒子(也称之为纳米粉)和晶粒尺寸小到纳米量极的固体和薄膜。纳米材料的用途很广,其主要用途有:
医药。使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细,并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品。纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便。使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液,就能通过其中的蛋白质和/01诊断出各种疾病。
家电。用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料,具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用,可用作电冰箱、空调外壳里的抗菌除味塑料。
电子计算机和电子工业。存储容量为目前芯片上千倍的纳米材料级存储器芯片现已投入生产。计算机在普遍采用纳米材料后,可以缩小成为“掌上电脑”。
环境保护。环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能够对这些制剂进行过滤,从而消除污染。
柯南黑衣组织纺织工业。在合成纤维树脂中添加纳米234!、纳米5.4、纳米234!复配粉体材料,
经抽丝、织布,可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装,可用于制造抗菌内衣、用品,可制造满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。
机械工业。采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉涂层处理,可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。
几厘米可以让女孩子哭
梦见有人追求自己一个崭新的")"$$纳米的世界提供给人类的将是不同于以往任何经验的东西,它不仅会给人类生活带来一场革命,还会使我们再一次地深刻地感受到:科学与技术正以日新月异的速度发展着,远没有终结的时候。
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