纳米技术的研究是当前

一:什么是纳米技术?通常运用在哪些领域?

纳米 "纳米"是英文nano的译名,是一种长度单位,原称毫微米,就是10的-9次方米(10亿分之一米),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。 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。假设一根头发的直径为0.05毫米,把它径向平均剖成5万根,每根的厚度即约为1纳米。 编辑本段纳米技术 纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。 1981年扫描隧道显微镜发明后,诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世界,它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此,纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。 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。纳米科学与技术主要包括:纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等 。这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。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。 从迄今为止的研究来看,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技术。根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术还未取得重大进展。 第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的"加工"来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即使发展下去,从理论上讲终将会达到限度,这是因为,如果把电路的线幅逐渐变小,将使构成电路的绝缘膜变得极薄,这样将破坏绝缘效果。此外,还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。 第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。 编辑本段纳米技术的内容 纳米技术包含下列四个主要方面: 1、纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在0.1—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。 为什么磁畴变成单磁畴,磁性要比原来提高1000倍呢?这是因为,磁畴中的单个原子排列的并不是很规则,而单原子中间是一个原子核,外则是电子绕其旋转的电子,这是形成磁性的原因。但是,变成单......余下全文>>

二:纳米技术的发展趋势

高级纳米技术,有时被称为分子制造,用于描述分子尺度上的纳米工程系统(纳米机器)。无数例子证明,亿万年的进化能够产生复杂的、随机优化的生物机器。在纳米领域中,我们希望使用仿生学的方法找到制造纳米机器的捷径。然而,K Eric Drexler和其他研究者提出:高级纳米技术虽然最初会使用仿生学辅助手段,最终可能会建立在机械工程的原理上。 美国国家科学委员会(National Science Board)于西元2003年底批准“国家纳米科技基础结构网络计划”(National Science Board Approves Award for a National Nanotechnology Infrastructure Network,简称NNIN),将由美国13所大学共同建构支持全国纳米科技与教育的网络体系。该计划为期5年,于公元2004年一月开始执行,将提供整体性的全国性使用技能以支持纳米尺度科学工程与技术的研究与教育工作。预估5年间至少投资700亿美元的研究经费。计划目的不仅在提供美国研究人员顶尖的实验仪器与设备,并能训练出一批专精于最先进纳米科技的研究人员。1.美国发展最新纳米细胞制造技术纳米技术可制造出粒子小于人类血管大小的物体,美国国家标准与科技协会(NIST)指出已研究出一种生产一致的,且能够自行组合的纳米细胞(Nanocells)的方法,以应用在封装压缩药物的治疗工作上。这种技术当前可被运用在药物的包装技术上,可以更精确地确保药物的用量,未来将运用在癌症化学治疗的相关技术上作更进一步的研究。纳米计划是公元2005年联邦跨部会研发预算的主轴,达9.8亿美元。2.DNA检测芯片的进展公元2004年一月,美国HP正式对外发表其用来快速进行DNA检测的纳米级芯片。2004年在DNA检测上采以光学原理为基础的“基因微芯片法”(DNA microarrays)繁复的检测步骤,HP团队改由将此繁复步骤交由电路芯片处理;制作上,DNA检测芯片的传感元件是一条利用电子束蚀刻法(electron-beam lithography)与反应性离子蚀刻法(reactive-ion etching)所制成粗细约50纳米的纳米线。然就商业上考量,成果却过于高昂,因此研究团队正发展利用较便宜的光学蚀刻法(optical lithography)以制成DNA检测芯片元件的技术。3.地下水污染改善之研究地下水污染是现代被广泛讨论的一项重大议题,现代,美国发表了一种纳米微粒(nanoparticles)技术,在此微粒中心为铁芯(iron)而其外则由多层聚合物加以包覆,其中,内层是由防水性极佳的复合甲基丙烯酸甲脂(poly methl methacrylate;PMMA)包覆,而外层则由亲水的sulphonated polystyrene进行包覆。由于亲水性外层使纳米微粒溶于水,内层防水层则能吸引污染源三氯乙烯(trichloroethylene)。纳米微粒中的铁芯使得三氯乙烯产生分裂,进而使得此项污染源逐渐分裂成无毒的物质。4.启动癌症纳米科技计划为广泛将纳米科技、癌症研究与分子生物医学相互结合,美国国家癌症中心(NCI)提出了癌症纳米科技计划(Cancer Nanotechnology Plan),并将透过院外计划、院内计划与纳米科技标准实验室等三方面进行跨领域工作。计划设定了六个挑战:预防与控制癌症:发展能投递抗癌药物及多重抗癌疫苗的纳米级设备。早期发现与蛋白质学:发展植入式早期侦测癌症生物标记的设备,并发展能收集大量生物标记进行大量分析的平台性装置。影像诊断:发展可提......余下全文>>

三:什么是纳米技术?纳米技术的好处是什么

纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术,研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。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。

当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面。用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料,制作出生物材料和仿生材料。

1、纳米是一种几何尺寸的度量单位,1纳米=百万分之一毫米。

2、纳米技术带动了技术革命。

3、利用纳米技术制作的药物可以阻断毛细血管,“饿死”癌细胞。

4、如果在卫星上用纳米集成器件,卫星将更小,更容易发射。

5、纳米技术是多科学综合,有些目标需要长时间的努力才会实现。

6、纳米技术和信息科学技术、生命科学技术是当前的科学发展主流,它们的发展将使人类社会、生存环境和科学技术本身变得更美好。

7、纳米技术可以观察病人身体中的癌细胞病变及情况,可让医生对症下药。

四:关于纳米技术纳米技术有何用,未来的前景如何

一、纳米技术的概念

纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术,研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。

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

二、纳米技术的应用

当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面。用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料,制作出生物材料和仿生材料。

三、纳米技术的前景

美国:

1、美国发展最新纳米细胞制造技术

2、DNA检测芯片的进展

3、地下水污染改善之研究

4、启动癌症纳米科技计划

欧盟:

1、欧盟的国际纳米科学研究政策

2、创新接继中心

日本:

1、日本理研的纳米科学研究现况

2、日本提高纳米科技预算与产业合作

韩国:

1、韩国的纳米科技策略

2、韩国预测国际市场对纳米纺织品的需求将快速增加

3、韩国在纳米科技的发展几乎完全集中在微电子产业

中国:

1.“中国实验室国家认可委员会”是负责实验室和检查机构认可及相关工作的认可机构,为规范纳米产品市场、推动制定相关纳米材料及产品的标准,“国家纳米科学中心”和“中国实验室国家认可委员会”会商多次,联合成立“纳米技术专门委员会”,挂靠在“国家纳米科学中心”。

2. 中国政府透过中国科学院主导众多纳米科技研发计划,多数强调半导体制造技术和发展以纳米科技为基础的电子元件,另一是利用纳米材料保存考古文物。

已成功发展出的产品包括新式冷气机,其特点为利用创新的纳米材质。另估计约有两百家企业积极从事纳米科技产品的商业化。

五:纳米材料为什么说是21世纪的一次产业革命

纳米科学技术(以下简称纳米科技)与信息技术和生物技术一起被公认为21世纪的三大高新科技。纳米科技将推动新一轮的工业革命。其标志之一是2000年新纪元伊始美国宣布启动”国家纳米科技行动计划(NNI)”。以后欧洲各国和日本相继紧急推出各自的纳米科技发展规划。我国党和国家领导人对我国纳米科技的发展给予了高度重视。在已通过的“国民经济和社会发展第十个五年计划”中已明确将纳米科技列为是有重大意义、应集中力量、重点突破的研究领域(详见第六章)。 最近(2003年5月)美国众议院又以绝对多数通过了2003年纳米技术研究与发展决案”,意欲确保美国的纳米技术在国际上的领先地位。在纳米科技的战略竞争中,关键是人才的竞争。现有的研究人员远远不能满足今后发展的需要。特别是纳米科技领域尚未有现存的教育体系,大多数是从其它领域“转行”过来的。考虑到今后10—15年是纳米科技发展的关键时期,当前教育普及的任务就更为紧迫(见第七章)。 作为“我国2049行动”的首批启动项目,本书以高中生为主要对象、承担了教育与普及的双重任务。本书图文并重,从社会发展的历史线索,从科学技术自身发展的规律等多个视角来介绍纳米科技(见第一章),使同学们对纳米科技有较正确、较全面的认识。 (1)纳米科技的诞生和发展,弃满了美妙的幻想与执着的追求,从中可领悟科学研究的方法和情感(见第二章); (2) 在高中生原有学习基础上,我们尽可能视觉化地介绍了探索纳米世界的“眼”和“手”—扫描探针显微镜的原理、结构和功能。其中也介绍了中国学者的贡献和科学进展(见第三章); (3) 纳米科技是一门多学科交叉综合的高科技,除了纳米材料,还有甚至更具潜力的纳米电子学、纳米生物学和纳米机械学等众多领域;(见第四章) (4) 纳米科技的发展与国家安全、全面建设小康社会以及我们的日常生活、健康长寿都是密切相关的,纳米科技确是高科技,但它也是看得见、摸得着、用得上的(见第五章); (5) 为了增强实践活动,我们安排了可能的纳米实验(见第六章、第七章、第八章三类实验),其中还穿插了一些动画、小电影,以增加同学们的兴趣和探索欲望(见附录Ⅳ) 考虑到多样化的原则,我们在附录中除了参考文献和有关网站的资料外,还增添了拓展性的讨论(见课文中的阅读材料) 希望同学们喜欢和热爱纳米科技,并努力成为将来我国纳米科技领域内的风流人物,为振兴中华作出贡献。

六:在大学里什么专业可以学到纳米技术?

你是不是想学纳米技术?觉得高中很多地方有报道,还有生物技术什么的

其实这个东西很没前途的,对以后的就业没一点作用,都是做些科研垃圾

但是化学类的还是可以的,有很多化工,材料等,你选了这种专业,以后千万别弄纳米,这东西真的很悬禒就更我当初读书的时候说的生物技术,这个是就业最烂的专业,好的专业还是自动化,控制,电气等

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