纳米第一章新(1)

• 纳米粒子可以穿越细胞壁，纳米药物进入细胞后便于生 物降解或吸收，将显著提高治疗效果，同时可以减少药 物用量、降低药物的毒副作用；
• 本是绝缘体的氧化物达到纳米尺度时，电阻反而下降； • 10～25nm的铁磁金属微粒矫顽力比相同的宏观材料大
1000倍，而当颗粒尺寸小于l0nm时矫顽力变为零，表 现为超顺磁性； • 纳米氧化物材料对红外、微波有良好的吸收特性； • 硅的尺寸达到纳米级(6nm)时，在靠近可见光范围内， 就有较强的光致发光现象；多孔硅发光；
• 纳米制造(Nanomanufacturing，Nanofabrication)：研究 内容包括纳米产品及生产工艺的数学建模、计算机模拟 与设计，从纳米到宏观等不同尺度的分级制造，多尺度 的整合以及工具的开发等多个方面，尤其重视生产过程 的可靠性与稳定性。
• 纳米制造（Nanomanufacturing）是美国NNI计划中优 先资助的5大领域之一，美国已建立了国家纳米制造网 络(NNN，National Nanomanufacturing Network)。
尺度上的科学、工程与技术。 Nanotechnology的两种含义： （1）纳米科技—广义； （2）纳米技术—狭义。
• 纳米科技：
纳米科学（nanoscience）、纳米技术（狭义的 nanotechnology）以及纳米工程（nanoengineering） 的统称，是研究、开发、利用纳米尺度物质的一门新 型的应用型学科，具有多学科交叉的特征。
纳米科技与经济
• 科学 – 发现新材料、提出新方法
• 知识创新 • 将“钱”转化为“知识”
• 技术 – 工业化，纳米材料制备、应用
• 清洁生产工艺 • 商品化技术 • 将“知识”转化为“钱”
1.2.3 纳米科技的发展前景

Nanoengineering of NPs’ Surfaces Self-assembly of Ordered
Nanostructures at Different Scales
前言
在20世纪的最后十年一门崭新的学科 － 纳米科 学技术 诞生了。其新颖独特的思路和首批研究成
果问世，在科学技术界，军事界和产业界引起了 巨大的影响，受到广泛的关注。
纳米粒子, 界面结构模型 1985, 美国, Kroto, (Laser) C60, C70的发现
发展历史
1990.7, USA, 1st Nano-Sci & Tech.: “Nanostructured Materials”, “Nano Biology”, “Nanotechnology”.
研究发展历程, 内涵及趋势
Nanocrystalline or nanophase 单相材料的制备, 表征 (1985-1990)
特异性能的挖掘, 复合材料的 设计: 0-0, 0-2, 0-3复合材料
(1990-1994)
Nanostructured assembling,
Patterning materials 有序阵列, 超结构, 材料的合理剪裁…...
1950
1980
1990
2000
Nanowires began to shine !
Sohn et al, Nature 1998, 394, 131 Lieber et al, Nature 2001, 409, 66
Nanosensors
Boron-doped SiNWS were used to create highly sensitive, real time electrically based sensors for biological and chemical species. Amine- and oxide-functionalized SiNWs exhibit pH-dependent conductance that was linear over a large dynamic range and could be understood in terms of the change in surface charge during protonation and deprotonation.

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纳米科技（Nano Science and Technology）的首要任务 是通过各种手段，如微细加工技术和扫描探针技术等制备纳 米材料或具有纳米尺度的结构；其次借助许多先进的观察测 量技术与仪器来研究制备纳米材料或纳米尺度结构的各种特 性；最后根据其特殊的性质来进行有关的应用。因此，纳米 材料、纳米加工制造技术以及纳米测量表征技术构成纳米科 技发展的三个非常重要的支撑技术，并奠定了整个纳米科技 发展的基础。
《纳米材料和技术》 Nano Materials and Technology
主 讲： 熊惟皓 教授 Lecturer: Prof. Weihao Xiong
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学时（Period） 3Leabharlann 学时 (28学时讲授；4学时实验)
教学要求（Requirement） 本课程从纳米材料的组织结 构、制备方法、性能之间的关系进行研究，着重阐述O维、 一维、二维材纳米料的制备工艺及对材料组织与性能的影 响，并介绍高性能材料制备所涉及的工艺设备。主要通过 讲课及现场教学，对不同维数纳料材料的制备方法及形成 机制有一个较为全面的了解。
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课程内容（Content）
第一章 概论 第二章 一维纳米材料及其制备 第三章 纳米薄膜材料及其制备 第四章 纳米块体材料及其制备 第五章 纳米复合材料 第六章 纳米材料的应用
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主要参考书（Sources for further reading）
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向上具有宏观尺寸的物质，包括纳米薄膜、纳米涂层等形 态。 三维纳米材料（Three-dimension nano materials）

第二章 纳米科技的基本概念和内涵
2.1 纳米的概念 2.2 纳米科技 2.3 纳米科技的分支 2.4 纳米科技分支的简介 2.5 纳米材料与纳米结构的定义
第二章 纳米科技的基本概念和内涵
"芥子之微","秋毫之末"
纳米(nanometer)是 长度单位.原称 "毫微米",用nm 表示.正如米是长 度单位,用m表示 一样.[nm:109m.即1nm等于10 亿分之一米. 古文《核舟记》里描述了一艘用橄揽核 雕刻的舟,窗子可以开合,上面居然还 写着.山高月小,水范石出"八个字, 令人叹为观止.这艘船的最小部件只有 0.1mm(毫米),即100m(微米).现代象 牙微雕,据说小如米粒,竞能刻下《唐 诗三百首》全文.粗略估其一下,在 1mm*2mm的面积上刻两万字,每个字 的面积只有10m*10m
纳米科技分支的简介
纳米材料 纳米器件 纳米结构的检测与表征
四种纳米结构示意图 a.纳米颗粒和一维纳米材料 b.多层膜 c.颗粒膜 d.纳米相材料
第三章 纳米化效应
3.1 小尺寸效应 3.2 表面和界面效应 3.3 量子尺寸效应 3.4 宏观量子隧道效应
第四章 纳米材料的结构和优异性能
纳米知多少
——纳米科技普及教材
第一章 纳米科技发展的历程
1.1 巧夺天工的自然界 1.2 智慧的祖先 1.3 从胶体的研究说起 1.4 从爱因斯坦到理查德费曼 1.5 宾尼和罗雷尔博士和他们的STM 1.6 显微镜的物理发展史 1.7 中国第一批扫描隧道显微镜诞生记 1.8 纳米年鉴
8.1 通用平台及其真正的个性化设计 8.2 软件体系 8.3 卓伦微纳米公司技术优势 8.4 卓伦微纳米公司的扫描图片