分析:
杯納米技術大約是兩個晶體之間的距離。距離越小,杯子做得越小。當然,是同壹個型號...但是熱量越小,熱量越大。...
什麽是納米技術?
納米科學技術是研究百萬分之壹米(10-8)到百萬分之壹米(10-9)範圍內原子、分子和其他類型物質的運動和變化。同時,在這個尺度範圍內操縱和加工原子和分子,也被稱為納米技術。
納米技術的研究內容
創造和制備性能優異的納米材料
設計和制備各種納米器件和裝置。
檢測和分析納米區域的特性和現象
利用掃描隧道顯微鏡的針尖轉移原子
壹個個排列成漢字,漢字的大小只有幾個納米。
什麽是納米?
納米是尺寸或大小的度量單位:
千米(103 )→米→厘米→毫米→微米→納米(10-9)
原子大小的四倍,頭發粗細的十分之壹。
納米技術研究什麽問題?
生物科技、信息科技和納米科技是下個世紀科技發展的主流。生物科技對基因的認識,產生了轉基因生物技術,可以治療頑疾,創造自然界不存在的生物。信息科技使人們在家就能了解世界大事,互聯網幾乎可以改變人們的生活方式。
納米科學是研究百萬分之壹米(10-8)到百萬分之壹米(10-9)範圍內的原子、分子和其他類型物質的運動和變化。同時,在這個尺度範圍內操縱和加工原子和分子,也被稱為納米技術。
還原論:把物質的運動簡化到原子和分子的層次。原子論和量子力學都取得了巨大的成功。有機合成;分子生物學;轉基因食品,克隆羊;原子光譜和激光;固態電子理論和集成電路;幾何光學到光纖通信。
宏觀世界經典物理、化學、力學的偉大成就:計算機和網絡、宇宙飛船、飛機、汽車、機器人改變了人們的生活方式。
科技有盲點,或者說人類知識的構建有裂縫。裂縫的壹邊是以原子、分子為主體的微觀世界,另壹邊是人類活動的宏觀世界。兩個世界之間沒有直接簡單的聯系,存在壹個過渡帶——納米世界。
例:分子合成≤ ≤1.5nm,→體內
0.2μm微電子技術,
顯微外科只能連接大、小、微血管。
≤ PM10和PM1.5顆粒
20世紀50年代,錢老的《物理力學》是試圖連接兩個世界的先驅著作之壹。
當幾十個原子和分子或幾千個原子和分子“組合”在壹起時,它們表現出不同於單個原子和分子的性質,也不同於壹個大物體的性質。這種“組合”被稱為“超分子”或“人造分子”。“超分子”的熔點、磁性、電容、導電性、發光染色、顏色、水溶性等性質都發生了很大的變化。當“超分子”繼續長大,或者以通常的方式聚集成大塊的物質時,就會失去奇怪的屬性,比如不長大的孩子。
在10nm的尺度下,對少量電子、原子或分子組成的體系中新規律的認識以及如何操縱或組合它們、探測和應用它們——納米技術的主要問題。
原子分子微觀世界與宏觀世界過渡區的新現象和新規律
探測納米長度物理、化學和生物信息的新原理和新方法
新概念和新理論:強關聯、強場、快過程、少粒子的量子系統
app應用
新科學還是舊理論的翻版?
歷史悠久的新科技
西漢銅鏡和黑漆鼓
徽州墨
漆
圖中顯示了用掃描隧道顯微鏡的針尖在銅表面上對48個原子進行輸運和操縱,使它們排列成壹個圓形。圓周上原子的部分電子向外傳播並逐漸減少,同時與相位中傳播的電子發生幹涉,形成幹涉波。
催化劑材料
感光材料和彩色膠片
含有高嶺土顆粒的輪胎
近十年,計算機與材料設計;檢測技術STM,AFM,SNOM;;促進集成電路和生命科學;制備技術的發展;理論的發展是高強韌性、自修復、智能、可再生→新壹代納米材料。
為什麽小尺寸有如此重要的影響?
表面效應
小尺寸效應
量子限制效應
研究目標和可能的應用
材料和準備:更輕、更強、可設計;壽命長,維護成本低;以新原理、新結構在納米水平上構建具有特定性質的材料或自然界不存在的材料;生物材料和仿生材料;材料失效過程中納米級損傷的診斷與修復;
微電子與計算機技術:2010年實現100nm線的芯片。納米技術的目標是:納米結構的微處理器,效率提高壹百萬倍;10倍帶寬的高頻網絡系統;兆位內存(增加1000倍);集成納米傳感器系統;
醫藥健康:快速高效的基因組測序、基因診斷和基因治療技術;新的用藥方法和藥物‘導彈’技術;耐用、對人類友好的人造組織和器官;恢復視力和智力的裝置;用於疾病早期診斷的納米傳感器系統
航天航空:低能耗、抗輻射、高性能的計算機;微型航天器的納米測試、控制和電子設備;具有熱障和耐磨性的納米結構塗層材料
環境和能源:發展綠色能源和環境治理技術,減少汙染,修復被破壞的環境;孔徑為65438±0nm的納米多孔材料作為催化劑的載體;MCM-41有序納米多孔材料(孔徑10-100nm)用於去除汙垢;納米粒子改性聚合物材料
生物技術和農業制備生物活性蛋白質、核糖、核酸等。按照預定的尺寸、對稱性和排列,在納米尺度上。將生物材料植入納米材料和器件,產生具有生物功能和其他功能的綜合性能。仿生化學品和生物可降解材料、動植物的基因改良和治療、用於DNA測定的基因芯片等。