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納米技術有什么特點？

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一、納米技術

納米技術（英語：Nanotechnology）是一門應用科學，其目的在于研究于奈米規(guī)模時，物質(zhì)和設備的設計方法、組成、特性以及應用。奈米科技是許多如生物、物理、化學等科學領域在技術上的次級分類，美國國家奈米科技啟動計劃（英語：National Nanotechnology Initiative）將其定義為「1至100奈米尺寸尤其是現(xiàn)存科技在奈米規(guī)模時的延伸」。奈米科技的世界為原子、分子、高分子、量子點集合，并且被表面效應所掌控，如范德瓦耳斯力、氫鍵、電荷、離子鍵、共價鍵、疏水性、親水性和量子穿隧效應等，而慣性和湍流等巨觀效應則小得可以被忽略掉。舉個例子，當表面積對體積的比例劇烈地增大時，開起了如催化學等以表面為主的科學新的可能性。

微小性的持續(xù)探究使得新的工具誕生，如原子力顯微鏡和掃描隧道顯微鏡等。結合如電子束微影之類的精確程序，這些設備將使我們可以精密地運作并生成奈米結構。奈米材質(zhì)，不論是由上至下制成（將塊材縮至奈米尺度，主要方法是從塊材開始通過切割、蝕刻、研磨等辦法得到盡可能小的形狀（比如超精度加工，難度在于得到的微小結構必須精確）?；蛴上轮辽现瞥?由一顆顆原子或分子來組成較大的結構，主要辦法有化學合成，自組裝和定點組裝（positional assembly）。難度在于宏觀上要達到高效穩(wěn)定的質(zhì)量，都不只是進一步的微小化而已。物體內(nèi)電子的能量量子化也開始對材質(zhì)的性質(zhì)有影響，稱為量子尺度效應，描述物質(zhì)內(nèi)電子在尺度劇減后的物理性質(zhì)。這一效應不是因為尺度由巨觀變成微觀而產(chǎn)生的，但它確實在奈米尺度時占了很重要的地位。

納米科技的神奇之處在于物質(zhì)在納米尺度下所擁有的量子和表面現(xiàn)象，因此可以有許多重要的是應用，也可以制造許多有趣的材質(zhì)。

二、納米特性

隨著尺寸的減小，一系列的物理現(xiàn)象顯現(xiàn)出來。這其中包括統(tǒng)計力學效應和量子力學效應。并且，同宏觀系統(tǒng)相比，許多物理性質(zhì)會改變。一個典型的例子是材料的表面體積比。納米技術可以視作在傳統(tǒng)學科上對這些性質(zhì)詳盡描述的發(fā)展。進一步講，傳統(tǒng)的學科可以被重新理解為納米技術的具體應用。這種想法和概念上的互動對這個領域的發(fā)展起到了推動作用。廣義上講，納米技術是科學和技術在理解和制造新材料新器械方向上的推演和應用。這些新材料和技術大體上就是物理性質(zhì)在微尺度上的應用。

和這些系統(tǒng)的定性研究相關的領域是物理、化學和生物，以及機械工程和電子工程。但是，由于納米科技的多學科和學科交叉的特性，物理化學、材料科學和生物醫(yī)學工程的學科也被視作納米技術重要和不可缺少的組成部分。納米工程師們住眼觀新材料的設計，合成，定性描述和應用。例如在分子結構上的聚合物制造，在表面科學基礎上的計算機芯片分布設計，都是納米科技在當代的應用例子。在納米科技中，膠狀懸浮也有很重要的地位。

材料在納米尺度下會突然顯現(xiàn)出與它們在宏觀情況下很不相同的特性，這樣可以使一些獨特的應用成為可能。例如，不透明的物質(zhì)變?yōu)橥该鳎ㄣ~）；惰性材料變成催化劑（鉑）；穩(wěn)定的材料變得易燃（鋁）；在室溫下的固體變成液體（金）；絕緣體變成導體（硅）。物質(zhì)在納米尺度的獨特量子和表面現(xiàn)象造就了納米科技的許多分支。

三、技術應用

納米科技實際上涵蓋了一切在納米范圍的物理、化學的技術和工藝，說它包羅萬象也不算過分。不過現(xiàn)在坊間多在炒作概念，很多都局限于實驗室的理論階段，比較現(xiàn)實的是機械方面的潤滑劑，化工方面的催化劑，還有醫(yī)學方面的定點超效藥劑。

四、發(fā)展趨勢

高級納米技術，有時被稱為分子制造，用于描述分子尺度上的納米工程系統(tǒng)（納米機器）。無數(shù)例子證明，億萬年的進化能夠產(chǎn)生復雜的、隨機優(yōu)化的生物機器。在納米領域中，我們希望使用仿生學的方法找到制造納米機器的捷徑。然而，K Eric Drexler（英語：K Eric Drexler）和其他研究者提出：高級納米技術雖然最初會使用仿生學輔助手段，最終可能會建立在機械工程的原理上。

在2005年8月，50名來自不同領域的國際專家被納米技術責任中心（Center for Responsible Nanotechnology）組織起來研究分子納米技術的社會內(nèi)涵。

為了決定分子納米科技的發(fā)展道路，Battelle Memorial Institute（英語：Battelle）和Foresight Institute（英語：Foresight Institute）正在領導制定一個基礎廣泛的發(fā)展規(guī)劃項目。預計2007年早些時候完成。

設計和制造和自然細胞甚至器官相仿的人工組織是具有潛在可能的。

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