世界经理人-科技频道[tech.icxo.com]消息: 一、纳米材料与纳米科技
1 简述
纳米材料的使用古已有之。据研究认为中国古代字画之所以历经千年而不褪色,是因为所用的墨是由纳米级的碳黑组成。中国古代铜镜表面的防锈层也被证明是由纳米氧化锡颗粒构成的薄膜。只是当时的人们没有清楚的了解而已。
纳米材料在近十几年的研究中,领域迅速拓宽,内涵不断扩展。目前,普遍接受的定义为基本单元的颗粒或晶粒尺寸至少在一维上小于100nm,且必须具有与常规材料截然不同的光、电、热、化学或力学性能的一类材料体系。纳米材料的奇异性是由于其构成基本单元的尺寸及其特殊的界面、表面结构所决定的。
纳米科技的灵感,来自于诺贝尔奖获得者Richard Feyneman于 1959年所作的《在底部还有很大空间》的演讲。他以“由下而上的方法”(bottom up) 出发,提出从单个分子甚至原子开始进行组装,以达到设计要求。他说道,“至少依我看来,物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。”并预言,“当我们对细微尺寸的物体加以控制的话,将极大得扩充我们获得物性的范围。”
纳米科技是面向尺寸在1~100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及在应用中实现特有功能和智能作用的技术问题,发展纳米尺度的探测和操纵。它从思维方式的概念表明生产和科研的对象将向更小的尺寸、更深的层次发展,将从微米层次深入至纳米层次。纳米技术未来的目标是按照需要,操纵原子、分子构建纳米级的具有一定功能的器件或产品。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。扫描隧道显微镜(STM)在纳米科技中占有重要的地位,它贯穿到七个分支领域中,以其为分析和加工手段所做的工作占一半以上。