纳米技术

作者:时间:2022-10-05点击数:

纳米是尺寸或大小的度量单位,是一米的十亿分之一(千米→米→厘米→毫米→微米→纳米), 4倍原子大小,万分之一头发粗细。纳米技术是是指制造体积不超过数百个纳米的物体,其宽度相当于几十个原子聚集在一起。

纳米技术是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问;同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。用扫描隧道显微镜的针尖将 原子一个个地排列成汉字, 汉字的大小只有几个纳米。纳米科技的研究内容包括: 创造和制备优异性能的纳米材料,设计、制备各种纳米器件和装置,探测和分析纳米区域的性质和现象 。

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,因为在细胞和 生物膜内就存在纳米级的结构。

纳米技术应用于许多领域,如医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等。纳米技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,并且纳米技术又将引发一系列新的科学技术,例如:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等。

纳米医学是将纳米科学与技术的原理与方法应用于医学。纳米粒子由于粒径小,进入体循环后主要被网状内皮系统(RES)中的白细胞、单核细胞以及巨噬细胞吞噬,而RES系统主要包括肝、脾和骨髓。载药的纳米粒子进入血管后,靶向作用于RES系统。纳米技术在医学领域的应用将形成一门新兴科学—— 纳米医学。纳米技术将使诊断、检测技术和临床医疗向微型、微观、微量、微创或无创、快速、实时、动态、功能性和智能化的方向发展。


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