纳米技术是什么
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在这篇文章中,小编将对纳米技术的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。
纳米技术(nanotechnology),也称毫微技术,是研究结构尺寸在1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。1981年扫描隧道显微镜发明后,诞生了一门以1到100纳米长度为研究分子世界,它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此,纳米技术其实就是一种用单个原子、分子制造物质的技术。
纳米技术的灵感,来自于已故物理学家理查德·费曼1959年所作的一次题为《在底部还有很大空间》的演讲。这位当时在加州理工大学任教的教授向同事们提出了一个新的想法。从石器时代开始,人类从磨尖箭头到光刻芯片的所有技术,都与一次性地削去或者融合数以亿计的原子以便把物质做成有用的形态有关。费曼质问道,为什么我们不可以从另外一个角度出发,从单个的分子甚至原子开始进行组装,以达到我们的要求?他说:“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。”
从迄今为止的研究来看,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还未取得重大进展。
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。现有技术即使发展下去,从理论上讲终将会达到限度,这是因为,如果把电路的线幅逐渐变小,将使构成电路的绝缘膜变得极薄,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。本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。DNA分子计算机、细胞生物计算机的开发,成为纳米生物技术的重要内容。
既然纳米技术是一种高新科技,对人类的生活会有哪些帮助呢?
1.日常生活方面
在不久的未来,用纳米技术制造的防水放油衣服,人们就不需要洗衣服了,洗衣机也可以淘汰了。而且这种衣服会穿着很舒服,不像穿着雨衣一样,还有纳米制造的茶具、餐具、眼镜、玻璃等都会具有防污、防尘等效果,所以纳米技术对人类的生活是非常有益的。
2.电子信息方面
在电子信息方面,纳米技术可以提高集成电路的容量、速度可以提高1000倍而体积却输小1000倍,如果在计算机上采用纳米技术,将会变得更快、效率更高。
3.能源交通方面
纳米技术材料做成的轮胎,会更耐磨、防滑可以减少交通事故;纳米材料制造的飞机,就可以像汽车一样进入到每个家庭,从此不再出现交通堵塞;纳米材料制造的建筑材料,可以防水、防油和防火。
4.环境保护方面
纳米材料做成的电池,不仅体积小而且容量更大,如果电动汽车在不久的将来普及到每个家庭,纳米材料做的电池就可以使这些电动汽车在大街小巷穿梭了。纳米材料做的纳米膜可以探测到化学和生物制剂造成的环境污染,并经过过滤和净化污染源。
5.医疗方面
纳米级别的药物会更有利于人体吸收,对疾病的治疗更有帮助。纳米机器人还可以进入到人体,进行手术和治疗,纳米技术在医疗方面的作用是非常大的。
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