纳米

纳米

原图链接来自腾讯网的图片

中文学名：纳米 外文名称：nm(nanometer) 属性：长度度量单位 别名：奈米，毫微米

十多年来，中国纳米(英语: Nano )，材料和纳米结构研究取得了引人注目的成就。目前，我国在纳米材料学领域取得的成就高过世界上任何一个国家，充分证明了我国在纳米技术领域占有举足轻重的地位。

纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性，如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电，原来绝缘的二氧化硅、晶体等，在某一纳米级界限时开始导电。

这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，以及其特有的三大效应:表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。

对于固体粉末或纤维，当其有一维尺寸小于100nm，即达到纳米尺寸，即可称为所谓纳米材料，对于理想球状颗粒，当比表面积大于60㎡/g时，其直径将小于100nm，达到纳米尺寸。

现时很多材料的微观尺度多以纳米为单位，如大部份半导体制程标准皆是以纳米表示。直至2017年2月，最新的中央处理器，也叫做(CPU，Central Processing Unit)的制程是14nm。

纳米别名:毫微米

单个细菌用肉眼是根本看不到的，用显微镜测直径大约是五微米。

假设一根头发的直径是0.05毫米，把它轴向平均剖成5万根，每根的厚度大约就是1纳米。也就是说，1纳米就是0.000001毫米。纳米科学与技术，有时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。

纳米技术的发展带动了与纳米相关的很多新兴学科。

有纳米医学、纳米化学、纳米电子学、纳米材料学、纳米生物学等。全世界的科学家都知道纳米技术对科技发展的重要性，

所以世界各国都不惜重金发展纳米技术，力图抢占纳米科技领域的战略高地。

中国于1991年召开纳米科技发展战略研讨会，制定了发展战略对策。

目录

特点

电子器件

以纳米技术制造的电子器件， 其性能大大优于传统的电子器件，功耗可以大幅降低。信息存储量大，在一张不足巴掌大的5英寸光盘上，至少可以存储30个北京图书馆的全部藏书，体积小、重量轻，可使各类电子产品体积和重量大为减小。

纳米材料"脾气怪"纳米金属颗粒易燃易爆，几个纳米的金属铜颗粒或金属铝颗粒，一遇到空气就会产生激烈的燃烧，发生爆炸。

因此，纳米金属颗粒的粉体可用来做成烈性炸药，做成火箭的固体燃料可产生更大的推力。

用纳米金属颗粒粉体做催化剂，可以加快化学反应速率，大大提高化工合成的产出率。

=金属块

纳米金属块体耐压耐拉 将金属纳米颗粒粉体制成块状金属材料强度比一般金属高十几倍，又可拉伸几十倍。用来制造飞机、汽车、轮船，重量可减小到原来的十分之一。

陶瓷

纳米陶瓷刚柔并济 用纳米陶瓷颗粒粉末制成的纳米陶瓷具有塑性，为陶瓷业带来了一场革命。将纳米陶瓷应用到发动机上，汽车会跑得更快，飞机会飞得更高。

氧化物

纳米氧化物材料五颜六色 纳米氧化物颗粒在光的照射下或在电场作用下能迅速改变颜色。用它做士兵防护激光枪的眼镜很好，将纳米氧化物材料做成广告板，在电、光的作用下，会变得更加绚丽多彩。纳米半导体材料法力无边纳米半导体材料可以发出各种颜色的光，可以做成小型的激光光源，还可将吸收的太阳光中的光能变成电能。用它制成的太阳能汽车、太阳能住宅有巨大的环保价值。用纳米半导体做成的各种传感器，可以灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化，在监控汽车尾气和保护大气环境上将得到广泛应用。

药物

纳米药物治病救人，把药物与磁性纳米颗粒相结合，服用后，这些纳米药物颗粒可以自由地在血管和人体组织内运动。再在人体外部施加磁场加以导引，使药物集中到患病的组织中，药物治疗的效果会大大提高。还可利用纳米药物颗粒定向阻断毛细血管，"饿"死癌细胞。纳米颗粒还可用于人体的细胞分离，也可以用来携带DNA治疗基因缺陷症。目前已经用磁性纳米颗粒成功地分离了动物的癌细胞和正常细胞，在治疗人的骨髓疾病的临床实验上获得成功，前途不可限量。

卫星

纳米卫星将飞向天空 在纳米尺寸的世界中按照人们的意愿，自由地剪裁、构筑材料，这一技术被称为纳米加工技术。纳米加工技术可以使不同材质的材料集成在一起，它既具有芯片的功能，又可探测到电磁波(包括可见光、红外线和紫外线等)信号，同时还能完成电脑的指令，这就是纳米集成器件。将这种集成器件应用在卫星上，可以使卫星的重量、体积大大减小，发射更容易，成本也更便宜。

 

医学运用

英国伦敦纳米技术中心的研究人员研制出一种新型纳米探针，

利用该纳米探针可以检测出某种抗生素药物是否能够与细菌结合，从而减弱或破坏细菌对人体的破坏能力，达到治疗疾病的目的。这是科学家第一次将纳米探针运用于药物筛选，相关试验的初步结果已经刊登在最新一期的《自然?纳米技术》杂志上。

人们在用抗生素治病的过程中，引起疾病的细菌很容易产生抗药性，从而使得抗生素失去药效。抗生素的作用原理是与致病细菌的细胞壁结合后破坏细胞壁的结构，使得致病细菌死亡，一旦产生抗药性，细菌的细胞壁结构发生改变，细胞壁变厚，抗生素无法与细胞壁结合。

研究人员在一排纳米探针上覆盖组成细菌细胞壁的蛋白质，一旦抗生素与细胞壁结合，探针的表面重量就会增加，这一表面压力会导致纳米探针发生弯曲。通过对万古霉素药物的研究发现，抗药性细菌的细胞壁硬度是非抗药性细菌的1000倍。所以通过纳米探针探测出各种药物对细菌细胞壁的结构改变，筛选出对致病细菌破坏力最大的抗生素。

机器人

"纳米机器人"的研制属于分子仿生学的范畴，

它根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的"功能分子器件"。纳米生物学的近期设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。合成生物学对细胞信号传导与基因调控网络重新设计，开发"体内"(in vivo)或"湿"的生物计算机或细胞机器人，从而产生了另种方式的纳米机器人技术。我国著名学者周海中教授1990年在《论机器人》一文中预言:到二十一世纪中叶，纳米机器人将彻底改变人类的劳动和生活方式。

视频

揭秘未来 10、纳米技术

新材料之纳米技术应用

参考来源