什么是纳米技术?
“纳米”是英文namometer的译名，是一种度量单位，1纳米为百万分之一毫米，即1毫微米，也就是十亿分之一米，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。1982年扫描隧道显微镜发明后，便诞生了一门以01至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、分子制造物质的技术。
从迄今为止的研究状况看，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。现有技术即便发展下去，从理论上讲终将会达到限度。这是因为，如果把电路的线幅变小，将使构成电路的绝缘膜的为得极薄，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。
1980年的一天，在澳大利亚的茫茫沙漠中有一辆汽车在高速奔驰，驾车人是一位德国物理学家H格兰特(Gleiter)教授。他正驾驶租用的汽车独自横穿澳大利亚大沙漠。空旷、寂寞、孤独，使他的思维特别活跃。他是一位长期从事晶体物理研究的科学家。此时此刻，一个长期思考的问题在他的脑海中跳动：如何研制具有异乎寻常特性的新型材料?
在长期的晶体材料研究中，人们视具有完整空间点阵结构的实体为晶体，是晶体材料的主体；而把空间点阵中的空位、替位原子、间隙原子、相界、位错和晶界看作晶体材料中的缺陷。此时，他想到，如果从逆方向思考问题，把“缺陷”作为主体，研制出一种晶界占有相当大体积比的材料，那么世界将会是怎样?格兰特教授在沙漠中的构想很快变成了现实，经过4年的不懈努力，他领导的研究组终于在1984年研制成功了黑色金属粉末。实验表明，任何金属颗粒，当其尺寸在纳米量级时都呈黑色。纳米固体材料(nanometer sized materials)就这样诞生了。
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浅谈纳米与纳米技术
作者：肖振东
来源：《初中生(二年级)》2006年第10期
在某电视台春节晚会上，主持人在电视上开了一个玩笑，说：“听说现在有大米、小米，还有纳米。”说起纳米，大家应该有所耳闻，它是继“基因”之后又一个热门话题。那么什么是“纳米”？纳米是一种长度单位。常用的长度单位有千米、米、厘米、毫米等等，我们对于这些常用的长度单位都有比较感性的认识，那１纳米是多长呢？将１米的长度平均分成１０９份，也就是１０亿份，其中１份就是１纳米。这个长度，人的眼睛是看不见的，普通显微镜也观察不到。形象地说，１纳米的物体放在乒乓球上，就像一个乒乓球放在地球上一样。
我们知道了什么是纳米，接下来再谈谈什么是纳米技术。
要了解纳米技术，首先得了解纳米材料。当某种材料的直径或长度具有纳米尺寸（０?郾１～１００纳米）时，该材料的特性得到加强或表现出一些特异的性质，如强度增加、弹性增强、具有特异荧光等，我们称之为纳米效应，这种具有纳米尺寸又表现出纳米效应的材料就是纳米材料。石墨是碳的一种存在形式，是目前已知的最柔软的无机材料之一，把石墨的片层有序地堆积成碳纳米管，它的密度只有钢的六分之一，强度却是钢的一百倍。用碳纳米管制成的防弹衣非常柔软，防弹性能特好。有人做了一个计算，若有人用一根绳子爬到月球上，不管用什么材料做成，从地球到月球这么长的绳子，绳子本身的重量就会把绳子拉断。唯有碳纳米管做的材料才符合要求，不会断。金属铜和铁是不能燃烧的，但是把铜和铁制备成纳米颗粒，把它们放在桌面上可以点火燃烧。
纳米技术就是应用纳米材料制备各种纳米器件和装置，然后把它们应用到各个领域。因此纳米技术由三个部分组成：第一是制备性能优异的纳米材料，第二是用纳米材料设计制备各种纳米器件和装置，第三是纳米器件的应用。而纳米器件的研制和应用程度是进入纳米时代的重要标志。科学家认为：“纳米技术对于未来人类健康和生活幸福的贡献，将大于医学影像、半导体、计算机辅助工程、塑胶材料等的总和。”
纳米技术
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韦甜甜
纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术，也称毫微技术，研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。
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。
利用纳米技术将氙原子排成IBM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。
在我国，纳米技术早已融入到大众的生活了，包括很多涂料、纤维材料、燃料、高分子合成和纺织品加工处理技术等等。其实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。
纳米技术内容
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，像铁钴合金，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。
纳米技术
Ｉ 们一般说的“纳米技术”是指通过将物质控制在纳米级别而对材料、设备和功能
系统进行研究、设计、合成、操纵和应用。这些新颖而精确到原子程度的精密结
构（如碳纳米管或检查人体内部的极小器械）预示着一场难以想象的新技术革命。该
领域预计将会有多项工业技术、科学技术的突破和社会突破。或许，有一天会出现比
钢铁更坚固却更轻的材料，以及速度显著提高的电脑和能够侦测、摧毁大脑中的癌细
胞的分子传感器
１纳米（ｎｍ）
１纳米是１米的十亿分之一，或 是１毫米的百万分之一。
对比
水分子：
０．３纳米
ＤＮＡ分子
的厚度：
２．５纳米
典型的人 细胞：
２０ ０００纳
一根头发的 厚度．
限制 研究人员面临的挑战之一是如“
何开发出尽可能长的纳米管。
目前最长的纳米管的长度为４
厘米。
晶体结构
原子排列方式的不
影响材料的性质
如纯净碳，根据其结构
可以变成：
钻石
非常坚硬而透
明的矿物质。
一电子关联
纳米技术可以应用在很多方面，以下示例是最直接的应用
过很多还处于实验阶段。想象力是将它们转变为现实的唯
信息技术
含有微晶体管芯片的分
子纳米处理器将作为电
脑的核心，比现有的处
理器强大数百万倍。 新材料
将比已知的材料
坚固数十倍到数
百倍，而质量却
轻得多。 机器人技术
微机器人（纳米机器
人）将能够在器官和
血管中行走，实施诊
断性的检测和修复。
电子关联 碳原子
石墨
柔软、呈层 状结构并
具有油性。 富勒烯
种具有未
知特性的新 型材料
碳原子 一－电子关联 纳米管
比钢铁更为坚
固，具有优良
的导电性
电子关联
碳原子 纳米管
纳米管目前是纳
米技术领域的明 星。一根纳米管是一个
直径１纳米或几纳米的
管状的原子层。纳米管
于１９９１年被发现，它具
有几项惊人的性质，如
具备金属和半导体的导
电特性，其他特性目前
正处于研究当中。
Ｏ 尺寸 直径为 ０．６～１．８纳米。
物理特性
薯 ０ ｜ｌｌ ０ 膏一
