纳米科学技术中的若干问题       
纳米科学技术中的若干问题
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  1、什么是纳米?

    纳米是尺寸或大小的度量单位: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。


 

0.1纳米

1纳米

1000纳米

 1百万纳米

1亿纳米

    纳米科学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。

    2、为什么小尺寸会有如此重要的影响?
    表面效应;
    小尺寸效应;
    量子限域效应;

    3、为什么要发展纳米科技?

    a 新兴的科学技术
    (1). 对物质世界的全新的理解
    (2). 构建新物质的基础
    b 生命和信息科学技术持续发展的基础
    c 深入地影响人们的日常生活的科学技术

    涉及到10nm -100nm内的物理、化学、机械、生物、医学的过程和现象,以及发展实用的纳米材料、纳米器件和纳米探测技术

    4、纳米科技的内容?
    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

    5、研究目标和可能的应用
    材料和制备:更轻、更强和可设计;长寿命和低维修费材料;以新原理和新结构在纳米层次上构筑特定性质的材料或自然界不存在的材料;生物医用材料和仿生材料;材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复
    微电子和计算机技术:纳米技术的微处理器,效率提高一百万倍;100倍带宽的高频网络系统;兆兆比特的存储器(提高1000倍);高集成、多功能纳米器件
    医学与健康:快速、高效的基因团测序和基因诊断和基因治疗技术;用药的新方法和药物‘导弹’技术;耐用的人体友好的人工组织和器官复明和复聪器件;疾病早期诊断的纳米传感器系统
    航天和航空:低能耗、抗辐照、高性能计算机;微型航天器用纳米集成的测试、控制和电子设备;抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料
    环境和能源:发展绿色能源和环境处理技术,减少污染和恢复被破坏的环境技术;新型能源技术(高效太阳能电池、氢能源技术)
    生物技术和农业:纳米尺度上,按照预定的对称性和排列制备具有生物活性的蛋白质、核糖、核酸等;在纳米材料和器件中产生具有生物功能和其他功能的生物材料;生物仿生化学药品和生物可降解材料;动植物的基因改善和治疗技术

    6、我国的纳米科技研究现状和发展趋势:
    我国纳米材料研究总体上达到了国际水平,名列世界第5位,
    -攀登计划:纳米材料
               深亚微米器件
    -973计划: 纳米材料和纳米结构

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