A. 科學小品文 納米技術
"納米"是一種幾何尺寸的度量單位,1納米是1米的十億分之一,略等於45個原子排列起來的長度.納米是長度單位，原稱毫微米，就是10的-9次方米（10億分之一米）。納米科學與技術，有時簡稱為納米技術，是研究結構尺寸在1至100納米范圍內材料的性質和應用。從具體的物質說來，人們往往用細如發絲來形容纖細的東西，其實人的頭發一般直徑為20-50微米，並不細。單個細菌用肉眼看不出來，用顯微鏡測出直徑為5微米，也不算細。極而言之，1納米大體上相當於4個原子的直徑。 納米技術包含下列四個主要方面：
⒈納米材料：當物質到納米尺度以後，大約是在1—100納米這個范圍空間，物質的性能就會發生突變，出現特殊性能。這種既具不同於原來組成的原子、分子，也不同於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。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於自然界，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並引用納米概念的是日本科學家，他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子，並通過研究它的性能發現：一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後，它就失去原來的性質，表現出既不導電、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。
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繫統,用於有傳動機械的微型感測器和執行器、光纖通訊系統，特種電子設備、醫療和診斷儀器等.用的是一種類似於集成電器設計和製造的新工藝。特點是部件很小，刻蝕的深度往往要求數十至數百微米，而寬度誤差很小。這種工藝還可用於製作三相電動機，用於超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應地檢測准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濟價值。
⒊納米生物學和納米葯物學，如在雲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。新的葯物，即使是微米粒子的細粉，也大約有半數不溶於水；但如粒子為納米尺度（即超微粒子），則可溶於水。
⒋納米電子學，包括基於量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質、納米電子材料的表徵，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。但是更小並非沒有限度。 納米技術是建設者的最後疆界，它的影響將是巨大的。
在1998年的四月，總統科學技術顧問，Neal Lane 博士評論到，如果有人問我哪個科學和工程領域將會對未來產生突破性的影響，我會說該個啟動計劃建立一個名為納米科技大挑戰機構，資助進行跨學科研究和教育的隊伍，包括為長遠目標而建立的中心和網路。一些潛在的可能實現的突破包括：
把整個美國國會圖書館的資料壓縮到一塊像方糖一樣大小的設備中，這通過提高單位表面儲存能力1000倍使大存儲電子設備儲存能力擴大到幾兆兆位元組的水平來實現。由自小到大的方法製造材料和產品，即從一個原子、一個分子開始製造它們。這種方法將節約原材料和降低污染。生產出比鋼強度大10倍，而重量只有其幾分之一的材料來製造各種更輕便，更省燃料的陸上、水上和航空用的交通工具。通過極小的晶體管和記憶晶元幾百萬倍的提高電腦速度和效率，使今天的奔騰?處理器已經顯得十分慢了。運用基因和葯物傳送納米級的mri對照劑來發現癌細胞或定位人體組織器官去除在水和空氣中最細微的污染物，得到更清潔的環境和可以飲用的水。提高太陽能電池能量效率兩倍。
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"納米"是英文namometer的譯名，是一種度量單位，1納米為百萬分之一毫微米，即1毫微米，也就是十億分之一米，約相當於45個原子串起來那麼長。納米結構通常是指尺寸在100納米以下的微小結構。1981年掃描隧道顯微鏡發明後，便誕生了一門以0.1到100納米長度為研究分子世界，它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品。因此，納米技術其實就是一種用單個原子、分子射程物質的技術。
從迄今為止的研究善看，關於納米技術分為三種概念：
第一種，是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念，可以使組合分子的機器實用化，從而可以任意組合所有種類的分子，可以製造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術還未取得重大進展。
第二種概念把納米技術定位為徽加工技術的極限。也就是通過納米精度的"加工"來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術，也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即使發展下去，從理論上講終將會達到限度，這是因為，如果把電路的線幅逐漸變小，將使構成電路的絕緣膜變得極薄，這樣將破壞絕緣效果。此外，還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題，研究人員正在研究新型的納米技術。
第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來，生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。
納米科學技術（nanotechnology）：納米科學技術是用單個原子、分子製造物質的科學技術。納米科學技術是以許多現代先進科學技術為基礎的科學技術，它是現代科學（混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學）和現代技術（計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術）結合的產物，納米科學技術又將引發一系列新的科學技術，例如納電子學、納米材科學、納機械學等。納米科學技術被認為是世紀之交出現的一項高科技。
實現特有功能和智能作用的技術問題，發展納米尺度的探測和操縱 。
思維方式的概念表明生產和科研的對象將向更小的尺寸、更深的層次發展，將從微米層次深入至納米層次。
納米技術未來的目標是按照需要，操縱原子、分子構建納米級的具有一定功能的器件或產品。
納米科學與技術：也叫納米技術，是研究結構在0.1～100nm范圍內材料的性質及其應用。
納米技術是一門交叉性很強的綜合學科，研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。納米科學與技術主要包括：納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等 。這七個相對獨立又相互滲透的學科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表徵這三個研究領域。納米材料的制備和研究是整個納米科技的基礎。其中，納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎，而納米電子學是納米技術最重要的內容。
納米技術發展歷程：1990年7月，在美國巴爾的摩召開了國際首屆納米科學技術會議；1996年，在中國召開了第四屆納米科技學術會議。 首屆（1992年）納米材料會議在墨西哥召開；1994年在德國斯圖加特召開了第二屆國際納米材料學術會議；1996年在美國夏威夷召開第三屆國際會議；1998年在瑞典斯德哥爾摩召開了第四屆納米材料
會議；2000年在日本仙台舉行第五屆國際納米材料會議。
納米技術發展歷程：
准確控制原子數量在100個以下的納米結構物質，市場規模約5億美元
生產納米結構物質，50～200億美元
大量製造復雜的納米結構物質，100～1000億
納米計算機，2000～10000億
驗證出能夠製造動力源與程序自律化的元件和裝置，6×104億 .