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納米是什么?納米是什么詳解

2019-10-31 23:58:46
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來源:轉載
供稿:網友

  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。  1納米 = 10 埃米(記為Å)

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  概況

  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。納米技術的發展帶動了與納米相關的很多新興學科。有納米醫學、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展的重要性,所以世界各國都不惜重金發展納米技術,力圖搶占納米科技領域的戰略高地。我國于1991年召開納米科技發展戰略研討會,制定了發展戰略對策。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。人們研究和開發納米技術的目的,就是要實現對整個微觀世界的有效控制。  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。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。  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律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中,發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。  納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。

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