1,000,000,000納米 = 1 米(m) 1,000,000納米 = 1 毫米(mm) 1,000納米 = 1 微米(µm) 有時候也會見到埃米這個單位,為10^-10m?! ?納米 = 10 埃米(記為Å)
概況
(資料圖片)
硅單晶原子納米掃描隧道顯微鏡影象.單個細菌用肉眼是根本看不到的,用顯微鏡測直徑大約是五微米。舉個例子來說,假設一根頭發(fā)的直徑是0.05毫米,把它徑向平均剖成5萬根,每根的厚度大約就是一納米。也就是說,一納米大約就是0.000001毫米.納米科學與技術,有時簡稱為納米技術,是研究結構尺寸在1至100納米范圍內材料的性質和應用。納米技術的發(fā)展帶動了與納米相關的很多新興學科。有納米醫(yī)學、納米化學、納米電子學、納米材料學、納米生物學等。全世界的科學家都知道納米技術對科技發(fā)展的重要性,所以世界各國都不惜重金發(fā)展納米技術,力圖搶占納米科技領域的戰(zhàn)略高地。我國于1991年召開納米科技發(fā)展戰(zhàn)略研討會,制定了發(fā)展戰(zhàn)略對策。十多年來,我國納米材料和納米結構研究取得了引人注目的成就。目前,我國在納米材料學領域取得的成就高過世界上任何一個國家,充分證明了我國在納米技術領域占有舉足輕重的地位。納米效應就是指納米材料具有傳統(tǒng)材料所不具備的奇異或反常的物理、化學特性,如原本導電的銅到某一納米級界限就不導電,原來絕緣的二氧化硅、晶體等,在某一納米級界限時開始導電。這是由于納米材料具有顆粒尺寸小、比表面積大、表面能高、表面原子所占比例大等特點,以及其特有的三大效應:表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應。 對于固體粉末或纖維,當其有一維尺寸小于100nm,即達到納米尺寸,即可稱為所謂納米材料,對于理想球狀顆粒,當比表面積大于60m2/g時,其直徑將小于100nm,達到納米尺寸。
納米技術的含義
所謂納米技術,是指在0.1~100納米的尺度里,研究電子、原子和分子內的運動規(guī)律和特性的一項嶄新技術??茖W家們在研究物質構成的過程中,發(fā)現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子,顯著地表現出許多新的特性,而利用這些特性的技術,就稱為納米技術。納米技術與微電子技術的主要區(qū)別是:納米技術研究的是以控制單個原子、分子來實現特定的功能,是利用電子的波動性來工作的;而微電子技術則主要通過控制電子群體來實現其功能,是利用電子的粒子性來工作的。人們研究和開發(fā)納米技術的目的,就是要實現對整個微觀世界的有效控制?! 〖{米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。1993年,國際納米科技指導委員會將納米技術劃分為納米電子學、納米物理學、納米化學、納米生物學、納米加工學和納米計量學等6個分支學科。其中,納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎,而納米電子學是納米技術最重要的內容?! 〖{米科技是90年代初迅速發(fā)展起來的新興科技,其最終目標是人類按照自己的意識直接操縱單個原子、分子,制造出具有特定功能的產品。納米科技以空前的分辨率為我們揭示了一個可見的原子、分子世界。這表明,人類正越來越向微觀世界深入,人們認識、改造微觀世界的水平提高了前所未有的高度。納米技術的三種概念
第一種
從迄今為止的研究狀況看,關于納米技術分為三種概念。第一種,是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創(chuàng)造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念,可以使組合分子的機器實用化,從而可以任意組合所有種類的分子,可以制造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術未取得重大進展。
第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的“加工”來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術,也使半導體微型化即將達到極限?,F有技術即便發(fā)展下去,從理論上講終將會達到限度。這是因為,如果把電路的線幅變小,將使構成電路的絕緣膜的為得極薄,這樣將破壞絕緣效果。此外,還有發(fā)熱和晃動等問題。為了解決這些問題,研究人員正在研究新型的納米技術。
第三種
第三種概念是從生物的角度出發(fā)而提出的。本來,生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構?! ∷^納米技術,是指在0.1~100納米的尺度里,研究電子、原子和分子內的運動規(guī)律和特性的一項嶄新技術??茖W家們在研究物質構成的過程中,發(fā)現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子,顯著地表現出許多新的特性,而利用這些特性制造具有特定功能設備的技術,就稱為納米技術。
綜合
納米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域?! 〖{米科技現在已經包括納米生物學、納米電子學、納米材料學、納米機械學、納米化學等學科。從包括微電子等在內的微米科技到納米科技,人類正越來越向微觀世界深入,人們認識、改造微觀世界的水平提高到前所未有的高度。我國著名科學家錢學森也曾指出,納米左右和納米以下的結構是下一階段科技發(fā)展的一個重點,會是一次技術革命,從而將引起21世紀又一次產業(yè)革命?! ‰m然距離應用階段還有較長的距離要走,但是由于納米科技所孕育的極為廣闊的應用前景,美國、日本、英國等發(fā)達國家都對納米科技給予高度重視,紛紛制定研究計劃,進行相關研究。
關鍵詞: 納米是什么