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纳米技术

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[[File:纳米技术.jpeg|有框|右|<big>纳米技术</big>[https://dfsimg1.hqewimg.com/group1/M00/10/3C/wKhk7lzmDxSAf_TXAACbxzjxmgw713.jpg 原图链接][https://tech.hqew.com/news_2058808 来自 华强电子网 的图片]]]
''' 纳米技术 ''' (英语:Nanotechnology)是一门应用 [[ 科学 ]] ,其目的在于研究于纳米规模时,物质和设备的设计方法、组成、特性以及应用。纳米科技是许多如 [[ 生物 ]] [[ 物理 ]] [[ 化学 ]] 等科学领域在技术上的次级分类,美国国家纳米科技启动计划将其定义为“1至100纳米尺寸尤其是现存科技在纳米规模时的延伸”。纳米科技的世界为 [[ 原子 ]] [[ 分子 ]] 、高分子、量子点集合,并且被表面效应所掌控,如范德瓦耳斯力、氢键、电荷、离子键、共价键、疏水性、亲水性和量子穿隧效应等,而惯性和湍流等巨观效应则小得可以被忽略掉。举个例子,当表面积对体积的比例剧烈地增大时,开起了如催化学等以表面为主的科学新的可能性。
微小性的持续探究使得新的工具诞生,如 [[ 原子力显微镜 ]] [[ 扫描隧道显微镜 ]] 等。结合如电子束微影之类的精确程序,这些设备将使我们可以精密地运作并生成纳米结构。纳米材质,不论是由上至下制成(将块材缩至纳米尺度,主要方法是从块材开始通过切割、蚀刻、研磨等办法得到尽可能小的形状(比如超精度加工,难度在于得到的微小结构必须精确)。或由下至上制成( 由一颗颗原子或分子来组成较大的结构,主要办法有 [[ 化学 ]] 合成,自组装和定点组装(positional assembly)。难度在于宏观上要达到高效稳定的质量,都不只是进一步的微小化而已。物体内电子的 [[ 能量 ]] 量子化也开始对材质的性质有影响,称为量子尺度效应,描述 [[ 物质 ]] 内电子在尺度剧减后的物理性质。这一效应不是因为尺度由巨观变成微观而产生的,但它确实在纳米尺度时占了很重要的地位。
纳米科技的神奇之处在于物质在纳米尺度下所拥有的 [[ 量子 ]] 和表面现象,因此可以有许多重要的是应用,也可以制造许多有趣的材质<ref>[http://www.elecfans.com/bandaoti/gongyi/202004091200058.html 纳米技术的定义_生活中哪些是纳米技术 ],电子发烧友,2020-4-9 </ref>。
==历史==
1959年12月29日 [[ 物理学家 ]] 理查德·费曼在 [[ 加州理工学院 ]] 出席美国物理学会年会,作出著名的演讲《在底部还有很大空间》,提出一些纳米技术的概念,虽然在当时仍未有“纳米技术”这个名词。他以“由下而上的方法”(bottom up)出发,提出从单个分子甚至原子开始进行组装,以达到设计要求。他说道,“至少依我看来,物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。”并预言,“当我们对细微尺寸的物体加以控制的话,将极大得扩充我们获得物性的范围。”这被视为是纳米技术 [[ 概念 ]] 的灵感来源。
1962年,日本 [[ 东京大学 ]] 的久保亮五教授提出了量子限制理论,用来解释金属纳米粒子的能阶不连续,这是很重要的 [[ 里程碑 ]] ,使得人们对纳米粒子的电子结构、型态和性质有了进一步的了解。
而纳米科技一词的定义是 [[ 日本东京理科大学 ]] 的谷口纪男教授在1974年提出。
1981年,扫描隧道显微镜<ref>[https://www.doc88.com/p-6981861049129.html 扫描隧道显微镜简介 ],道客巴巴,2014-12-25</ref>的发明被广泛视为纳米元年。
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