納米技術的內容?納米技術包含下列四個主要方面: 1、納米材料:當物質到納米尺度以后,大約是在0.1—100納米這個范圍空間,物質的性能就會發(fā)生突變,出現(xiàn)特殊性能。 這種既具不同于原來組成的原子、分子,也不同于宏觀的物質的特殊性能構成的材料,即為納米材料。 如果僅僅是尺度達到納米,而沒有特殊性能的材料,也不能叫納米材料。 納米技術不同于微米技術。后者是利用光刻及腐蝕等技術,從宏觀尺度自上而下地進行材料的制造,集中表現(xiàn)在集成電路的生產(chǎn)等方面。而納米技術則相反,其突出特點是基于自組裝這種自下而上的方式制造納米材料。當然,納米材料的制造不完全依靠自組裝,為了保證批量生產(chǎn)的效率,也會同時運用光刻技術。 過去,人們只注意原子、分子或者宇宙空間,常常忽略這個中間領域,而這個領域實際上大量存在于自然界,只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能并引用納米概念的是日本科學家,他們在20世紀70年代用蒸發(fā)法制備超微離子,并通過研究它的性能發(fā)現(xiàn):一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以后,它就失去原來的性質,表現(xiàn)出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此,象鐵鈷合金,把它做成大約20—30納米大小,磁疇就變成單磁疇,它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期,人們就正式把這類材料命名為納米材料。 為什么磁疇變成單磁疇,磁性要比原來提高1000倍呢?這是因為,磁疇中的單個原子排列的并不是很規(guī)則,而單原子中間是一個原子核,外則是電子繞其旋轉的電子,這是形成磁性的原因。但是,變成單磁疇后,單個原子排列的很規(guī)則,對外顯示了強大磁性。 這一特性,主要用于制造微特電機。如果將技術發(fā)展到一定的時候,用于制造磁懸浮,可以制造出速度更快、更穩(wěn)定、更節(jié)約能源的高速度列車。 ⒉納米動力學,主要是微機械和微電機,或總稱為微型電動機械系統(tǒng)(MEMS),用于有傳動機械的微型傳感器和執(zhí)行器、光纖通訊系統(tǒng),特種電子設備、醫(yī)療和診斷儀器等.用的是一種類似于集成電器設計和制造的新工藝。特點是部件很小,刻蝕的深度往往要求數(shù)十至數(shù)百微米,而寬度誤差很小。這種工藝還可用于制作三相電動機,用于超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應地檢測準原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進入納米尺度,但有很大的潛在科學價值和經(jīng)濟價值。 理論上講:可以使微電機和檢測技術達到納米數(shù)量級。 ⒊納米生物學和納米藥物學,如在云母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間互作用的試驗,磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜,dna的精細結構等。有了納米技術,還可用自組裝方法在細胞內放入零件或組件使構成新的材料。新的藥物,即使是微米粒子的細粉,也大約有半數(shù)不溶于水;但如粒子為納米尺度(即超微粒子),則可溶于水。 納米生物學發(fā)展到一定技術時,可以用納米材料制成具有識別能力的納米生物細胞,并可以吸收癌細胞的生物醫(yī)藥,注入人體內,可以用于定向殺癌細胞。(上面是老錢加注) ⒋納米電子學,包括基于量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質、納米電子材料的表征,以及原子操縱和原子組裝等。當前電子技術的趨勢要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷,更小,是指響應速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小并非沒有限度。 納米技術是建設者的最后疆界,它的影響將是巨大的。