论纳米加工技术
微纳米及其加工技术
武汉理工大学 盛步云教授、博导 中职国培机械制造与控制专业
1 微机械系统及其加工
称谓： 美国：微型电子机械系统 （MEMS） 日本：微机器 欧洲：微系统 按尺寸分类：
现代微机械加工的特征： 高宽比达到几十以上 几个<=W<=几十个微米 几十<=H<=几百个微米 2. 具有集光、机、电性能于 一体的生产器件的潜力
纳米技术在其他方面的应用
• • • •
军事方面 人们的生活方面 环境方面 等等……
纳米技术的发展趋势
• 纳米科技的诞生使人类改造自然的能力 直接延伸到分子和原子。科学家们认为， 纳米科技将开发物质潜在的信息和结构 潜力，使单位体积物质储存和处理信息 的能力提高百万倍以上。这一作用不亚 于20世纪三、四十年代对核能的开发。 可以毫不夸张地说，纳米科技必将雄踞 于21世纪，对人类社会产生重大而深远 的影响
冰箱，洗衣机用了纳米材料可以抗菌
玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层后产生了自洁的功能
STM在微加工中的应用
原子操纵 表面刻写 STM进行纳米加工时，在针尖微位移驱动 器上施加一个电压脉冲.电压的突增使得隧 道电流和针尖与样品表面之间的电场强度迅 速增大。根据电场梯度理论，针尖顶端的电 场为最强，则针尖周围的物质在强电场的作 用下，向针尖方向迁移。由于脉冲电压频率 远大于反馈电路工作频率，反馈电路对这一 迅速增大的隧道电流不能及时地做出反应， 电场迁移使得针尖和样品间距缩小，间距的 缩小又使得电场进一步加强，这种正反馈最 终导致了针尖与样品表面之间发生机械接触 。此时，间隙阻抗减到最小。此后，反馈电 路动作，针尖驱动器使得针尖后退，则在样 品表面留下机械接触所造成的表面层的变化
2 纳米技术及其应用
纳米加工技术
纳米加工技术及其应用江苏科技大学机械学院学号：1姓名：原旭全纳米尺度的研究作为一门技术,是80年代刚刚兴起的.它所研究的对象是一般研究机构很难涉猎的即非宏观又非微观的中间领域,有人称之为介观领域.所谓纳米技术通常指纳米级~l00nm)的材料、设计、制造、测量、控制和产品的技术.纳米技术主要包括纳米级精度和表面形貌的测量;纳米级表层物理、化学、机械性能的检测;纳米级精度的加工和纳米级表层的加工一一原子和分子的去除、搬迁和重组;纳米材料;纳米级微传感器和控制技术;微型和超微型机械;微型和超微型机电系统;纳米生物学等;纳米加工技术是纳米技术的一个组成部分.纳米加工的含义是达到纳米级精度(包括纳米级尺寸精度,纳米级形位精度和纳米级表面质量)的加工技术.其原理使用极尖的探针对被测表面扫描(探针和被侧表面不接触),借助纳米级的三维位移控制系统测量该表面的三维微观立体形貌.材料制造技术.著名的诺贝尔奖获得者Feyneman在20世纪60年代曾预言:如果我们对物体微小规模上的排列加以某种控制的话,我们就能使物体得到大量的异乎寻常的特性,就会看到材料的性能产生丰富的变化.他说的材料即现在的纳米材料.纳米材料是由纳米级的超微粒子经压实和烧结而成的.它的微粒尺寸大于原子簇,小于通常的微粒,一般为l一100nm.它包括体积份数近似相等的两部分:一是直径为几个或几十个纳米的粒子;二是粒子间的界面.纳米材料的两个重要特征是纳米晶粒和由此产生的高浓度晶界.这导致材料的力学性能、磁性、介电性、超导性、光学乃至热力学性能的改变.如:纳米陶瓷由脆性变为100%的延展性,甚至出现超塑性.纳米金属居然有导体变成绝缘体.金属纳米粒子掺杂到化纤制品或纸张中,可大大降低静电作用.纳米Tiq按一定比例加入到化妆品中,可有效遮蔽紫外线.当前纳米材料制造方法主要有:气相法、液相法、放电爆炸法、机械法等.l)气相法:¹热分解法:金属拨基化合物在惰性介质(N2或洁净油)中热分解,或在H冲激光分解.此方法粒度易控制,适于大规模生产.现在用于Ni、Fe、W、M。
微纳加工技术的原理与应用
微纳加工技术的原理与应用引言微纳加工技术是一种将传统加工技术与微纳米领域相结合的先进技术。
它在微纳米尺度上对材料进行精密加工，具有高精度、高效率和高度可控性的特点，广泛应用于光电子、生物医学、纳米材料、MEMS等领域。
本文将介绍微纳加工技术的基本原理及其在不同领域中的应用。
原理微纳加工技术的基本原理是利用光刻、离子注入、薄膜沉积、电子束曝光等工艺对材料进行加工。
其主要步骤包括掩膜制备、图案转移、材料去除和表面处理等。
1. 掩膜制备掩膜是微纳加工中的关键步骤，它决定了加工图案的形状和大小。
常用的掩膜制备方法包括光刻、电子束曝光和激光刻蚀等。
其中，光刻是一种利用光源将图案投影到光刻胶上的方法，而电子束曝光是利用电子束对光刻胶进行曝光，从而形成掩膜。
2. 图案转移图案转移是将掩膜上的图案转移到加工材料上的过程。
常用的图案转移方法包括干法刻蚀和湿法刻蚀。
干法刻蚀是利用离子束或气体等对加工材料表面进行刻蚀，而湿法刻蚀是利用酸或碱等溶液对加工材料进行腐蚀。
3. 材料去除材料去除是将不需要的材料从加工材料上去除的过程。
常用的材料去除方法包括化学机械抛光、离子束切割和激光烧蚀等。
这些方法可以将加工材料表面的杂质和不需要的材料彻底去除，从而得到所需的图案和结构。
4. 表面处理表面处理是对加工材料表面进行修饰的过程。
常用的表面处理方法包括化学氧化、热处理和溅射沉积等。
这些方法可以改变加工材料的表面性质，例如提高光学透明度、增强化学惰性等。
应用微纳加工技术在各个领域中都有广泛的应用。
1. 光电子领域在光电子领域中，微纳加工技术被用于制造光纤、激光器、光波导、光栅等光学器件。
通过微纳加工技术，可以实现微型化和集成化，提高光学器件的性能和可靠性。
此外，微纳加工技术还可用于制造光电子芯片和光学传感器，应用于通信、医疗和生物成像等领域。
2. 生物医学领域在生物医学领域中，微纳加工技术被用于制造生物芯片、微流控芯片、药物传递系统和生物传感器等。
微纳米加工技术及其应用
绪论1：纳米技术是制造和应用具有纳米量级的功能结构的技术，这些功能结构至少在一个方向的几何尺寸小于100nm。
2：微纳米技术包括集成电路技术，微系统技术和纳米技术；而微纳米加工技术可获得微纳米尺度的功能结构和器件。
3：平面集成加工是微纳米加工技术的基础，其基本思想是将微纳米机构通过逐层叠加的方式筑在平面衬底材料上。
（类似于3d打印机？）4：微纳米加工技术由三个部分组成：薄膜沉积，图形成像（必不可少），图形转移。
如果加工材料不是衬底本身材料需进行薄膜沉积，成像材料的图形需转化为沉积材料的图形时需进行图形转移。
（衬底材料，成像材料，沉积材料的区别和联系）5：图形成像工艺可分为三种类型：平面图形化工艺，探针图形化工艺，模型图形化工艺。
平面图形化工艺的核心是平行成像特性，其主流的方法是光学曝光即“光刻“技术；探针图形化工艺是一种逐点扫描成像技术，探针既有固态的也有非固态的，由于其逐点扫描，故其成像速度远低于平行成像方法；模型图形化工艺是利用微纳米尺寸的模具复制出相应的微纳米结构，典型工艺是纳米压印技术，还包括模压和模铸技术。
6：微米加工和纳米加工的主要区别体现在被加工结构的尺度上，一般以100nm 作为分界点。
光学曝光技术1：光学曝光方式和原理可分为掩模对准式曝光和投影式曝光。
其中，掩模对准式曝光又可分为接触式曝光和邻近式曝光，投影式曝光又可分为1∶1投影和缩小投影（一般为1∶4和1∶5）。
接触式曝光可分为硬接触和软接触。
其特点是：图形保真度高，图形质量高，但由于掩模与光刻胶直接接触，掩模会受到损伤，使得掩模的使用寿命较低。
采用邻近式曝光可以克服以上的缺点，提高掩模寿命，但由于间隙的存在，使得曝光的分辨率低，均匀性差。
掩模间隙与图形保真度之间的关系W=k√其中w为模糊区的宽度。
掩模对准式曝光机基本组成包括：光源（通常为汞灯），掩模架，硅片台。
适用范围：掩模对准式曝光已不再适用于大规模集成电路的生产，但却广泛应用于小批量，科研性质的以及分辨率要求不高的微细加工中。
纳米技术在机械制造中的应用
纳米技术在机械制造中的应用摘要：本文介绍纳米技术的兴起;纳米材料的特性；纳米技术在机械工程中的运用;与传统机械工程相比，纳米技术带来的优势；纳米加工的关键技术及其在微型机械和微型机电系统的应用。
关键词: 纳米技术；纳米材料;机械;纳米加工;微型机械1。
纳米技术的兴起自从19９０年７月在美国召开的第一届国际纳米科学技术会议上,正式宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支开始，纳米技术便一步一步进入人们的生活。
纳米科技是研究由尺寸在0.1~１00nm之间的物质组成的体系运动规律和相互作用，以及实际应用中的技术问题的科学技术.从材料的结构层次来说,它介于宏观物质和微观原子、分子的中间领域．纳米技术不是一门单一的新型学科或者技术,它广泛应用于各类学科中，其中在机械工程中的应用对于机械工程学科的技术变革起到了不可估量的作用.纳米技术运用到机械方面尤其是产生了微型机械技术已经成为２1世纪研究的核心技术,很多国家在纳米技术上开始了越来越多的研究，在机械工程方面对于纳米技术的应用也越来越多。
2。
纳米材料的特性纳米材料因其特殊的结构,产生出四大效应:小尺寸效应、量子效应(宏观量子隧道效应）、表面效应和界面效应,从而具有传统材料所不具备的物理、化学特性。
纳米材料的这些特性使它的应用领域十分广阔，圆２∞5/９它既能改良传统材料,又能源源不断地产生出新的材料,比如它的力学性能和电学性能可使它成为高强度、超硬、高韧性、超塑性材料以及绝缘材料、电极材料和超导材料等;它的热学性能使它成为低温烧结材料、热交换材料和耐热材料等;它的磁学性能使它可用于永磁、磁流体、磁记录、磁存储、磁探测器、吸收、磁制冷材料等;它的光学性能又使它可用于光反射、光通讯、光存储、光开关、光过滤、光折射、红外传感器等；它的燃料性能使它又可用于火箭燃料添加剂、阻燃剂等.３．纳米技术在机械中的应用(1)无摩擦的微型纳米轴承美国科学家研制出一种几乎没有摩擦且直径仅为一根头发的万分之一的微型纳米轴承。
完整版)纳米技术资料
完整版)纳米技术资料纳米材料是指尺寸介于1纳米至100纳米之间的材料，其结构单元的尺寸已经接近电子的相干长度，因此其性质会因为强相干所带来的自组织而发生很大变化。
纳米材料的尺度已经接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。
纳米材料包括纳米金属材料、纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等。
纳米颗粒材料是由纳米粒子组成的超微颗粒材料。
纳米粒子是指尺寸在1至100纳米之间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
当宏观物体细分成超微颗粒后，其光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。
纳米技术的广义范围可包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米测量技术和纳米应用技术等方面。
纳米材料技术主要着重于纳米功能性材料的生产和性能检测技术。
纳米加工技术包含精密加工技术和扫描探针技术。
纳米材料具有独特性，当物质尺度小到一定程度时，则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为。
当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时，其粒径虽改变为1000倍，但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨，所以二者行为上将产生明显的差异。
纳米粒子表面布满了阶梯状结构，代表具有高表面能的不安定原子，这类原子极易与外来原子吸附键结，同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。
纳米材料的特性纳米粉末因其表面原子处于不稳定状态，具有较高的表面能量，导致其熔点下降，并易于在低温下烧结，成为优秀的烧结促进材料。
此外，当材料的粒子尺寸小到无法区分出其磁区时，就会形成单磁区的磁性材料，因此超微粒子或薄膜制成的磁性材料具有优异的性能。
纳米材料的粒径小于光波的长度，因此与入射光产生复杂的交互作用，这使得纳米材料具有高光吸收率的特点，可用于红外线感测器材料。
纳米材料的发现1980年，德国物理学家XXX在驾车横穿澳大利亚的大沙漠时，思维变得特别活跃和敏锐。
基于SPM的纳米电刻蚀加工实验和机理研究
基于SPM的纳米电刻蚀加工实验和机理研究一、概述随着纳米科技的飞速发展，纳米级别的材料加工和制造技术已成为科学研究和技术创新的热点领域。
纳米电刻蚀加工，作为一种精密的纳米制造技术，其在微电子、纳米器件、生物医疗等领域的应用前景广阔。
基于扫描探针显微镜（Scanning Probe Microscope, SPM）的纳米电刻蚀加工技术，因其具有高精度、高可控性和高灵活性等特点，受到了广泛关注。
SPM技术，包括扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope, STM）、原子力显微镜（Atomic Force Microscope, AFM）等，它们能够实现对纳米尺度材料的直接观察和操作。
在纳米电刻蚀加工中，SPM技术能够精确控制电场分布，实现对材料表面的纳米级刻蚀，从而制备出具有特定形状和功能的纳米结构。
本研究旨在通过实验和机理研究，深入探索基于SPM的纳米电刻蚀加工技术的操作原理、影响因素及其优化方法。
通过实验，我们将研究不同材料在纳米电刻蚀加工过程中的响应特性，分析电场分布、刻蚀速率等关键参数的变化规律。
同时，结合理论分析和模拟计算，我们将深入探讨纳米电刻蚀加工的机理，为进一步提高加工精度和效率提供理论依据。
本研究不仅有助于推动纳米电刻蚀加工技术的发展，还有望为相关领域提供新的技术解决方案，促进纳米科技与产业应用的深度融合。
1. 纳米电刻蚀加工技术的背景和意义纳米电刻蚀加工技术，作为一种先进的微纳制造技术，近年来受到了广泛的关注和研究。
随着科技的快速发展，微纳米尺度上的加工技术已成为众多领域，如电子、通信、生物医学、航空航天等的关键支撑技术。
纳米电刻蚀加工技术以其高精度、高效率、高灵活性等特点，为微纳米制造领域提供了新的解决方案。
纳米电刻蚀加工技术主要利用电场作用下的物理或化学过程，对材料表面进行纳米尺度的去除或改性，从而实现对材料表面的精确加工。
这种加工技术不仅可以在各种导电材料上进行加工，还可以应用于非导电材料，通过引入适当的辅助手段，如等离子体增强等，实现对非导电材料的有效加工。
纳米技术论文
纳米技术论文纳米技术：概述与应用前景纳米技术，是指在纳米尺度范围内人为地控制物质、能量和信息等的现代科技，是20世纪末以来迅速发展起来的一门新兴科技。
纳米技术的发展，能够对物质进行精确的控制和改造，从而创造出具有全新性质和性能的纳米材料和器件。
本文将从纳米技术的概念、原理和应用前景三个方面进行阐述。
首先，纳米技术的概念。
纳米技术是一门交叉学科，涵盖了物理学、化学、生物学、材料科学、电子工程等多个学科的内容。
其核心概念是“纳米”，即1纳米等于十亿分之一米。
借助纳米技术，我们可以在纳米尺度上对物质进行精确的操控，包括精确调控其结构、形态、功能等。
通过纳米技术，我们可以制造出纳米材料和纳米器件，具有出色的特性和性能。
其次，纳米技术的原理。
纳米技术的核心原理包括自组装、纳米加工和纳米测量等。
自组装是指纳米尺度的物质自行组合形成结构或功能，利用物质的特性和力学原理进行组装。
纳米加工是指使用纳米尺度的工具和装备对纳米材料进行加工和加工调整。
纳米测量是指使用纳米尺度的测量仪器和技术对纳米材料进行精确测量和表征。
最后，纳米技术的应用前景。
纳米技术具有广泛的应用前景，涵盖了多个领域，如材料科学、医学、能源、环境等。
在材料科学领域，纳米技术可以制造出具有优异性能的纳米材料，如纳米涂层、纳米管、纳米粒子等，用于改进传统材料的性能。
在医学领域，纳米技术可以用于药物传输、诊断和治疗，如纳米药物载体、纳米生物传感器等。
在能源领域，纳米技术可以用于提高能源转化效率和存储密度，如纳米太阳能电池、纳米储能材料等。
在环境领域，纳米技术可以用于水处理、空气净化等环境治理。
总之，纳米技术作为一门前沿科学技术，具有重要的理论价值和应用价值。
通过对纳米材料和纳米器件的精确控制和改造，纳米技术可以创造出具有全新性质和性能的材料和器件，为各个领域的发展带来巨大的推动作用。
纳米技术的应用前景广阔，有望在材料、医学、能源和环境等领域发挥重要作用。
纳米机械学
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① 纳米机械学的定义和任务 国外对微机械的基本尺寸作了如下三层大概划分： 100mm 到1mm 的，称为小型机械； 1mm到10 微米的，称为微型机械； 10 微米到10nm 的，称为超微型机械 – 纳米机械。 人们通常将机械工程学科分为机械学和机械制造 学，它们分别对应着机械系统从构思到实现所经 历的理论设计和实际制造的两个阶段。如何对纳 米尺度结构或对象的机械学性质进行测量与分析， 是否还符合传统的机械学的性质或原理等，是在 微型零部件制造出来后首当其冲出现的问题。这 关系到具体机械或机电系统的是否可实现以及是 否可实用等许多重要的方面。
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ii) 生物组装技术
蛋白质、核酸等生物活性大分子的组装要求高密度定 取向，这对于制备高性能生物敏感膜、发展生物分子器 件，以及研究生物大分子之间的相互作用是十分重要序组装、桥连自组装 技术、有序分子薄膜的应用研究等技术也有进展。采用 纳米加工技术还可以对材料进行原子级的加工，使加工 技术进入一个更为微细的深度。 纳米加工技术 ⇒ 实现纳米尺度上某个功能的机械 -纳米机械
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i) 分子有序组装技术 科技部 2006 年公布的 “十一五”期间首批启 动的国家重大科学研究计划中，纳米研究计划项 目“具有重要应用背景的纳米超分子组装体的构 筑与功能研究” 名列其中，项目首席科学家是 南开大学化学学院院长、“长江学者奖励计划” 特聘教授刘育。刘育课题组以环糊精的分子识别 和组装为突破口，在超分子组装 / 纳米超分子的 研究工作中已取得重大突破。
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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 的原子以便把物质作成有用的形态有关。费曼质 问到，为什么我们不可以从另一个角度出发，从 单个的分子甚至原子开始进行组装，以达到我们 的要求呢？实际上这一灵感来自于大自然从单个 分子、甚至单个原子创造物质的启示。 纳米技术就是向大自然学习，力图在纳米尺度精 确地操纵原子或分子来制造产品的技术，统称为 “由底向上”或“由小到大“的加工技术。
纳米加工技术
纳米加工技术及其应用江苏科技大学机械学院学号：139020021姓名：原旭全纳米尺度的研究作为一门技术,是80年代刚刚兴起的.它所研究的对象是一般研究机构很难涉猎的即非宏观又非微观的中间领域,有人称之为介观领域.所谓纳米技术通常指纳米级(0.1nm~l00nm)的材料、设计、制造、测量、控制和产品的技术.纳米技术主要包括纳米级精度和表面形貌的测量;纳米级表层物理、化学、机械性能的检测;纳米级精度的加工和纳米级表层的加工一一原子和分子的去除、搬迁和重组;纳米材料;纳米级微传感器和控制技术;微型和超微型机械;微型和超微型机电系统;纳米生物学等;纳米加工技术是纳米技术的一个组成部分.纳米加工的含义是达到纳米级精度(包括纳米级尺寸精度,纳米级形位精度和纳米级表面质量)的加工技术.其原理使用极尖的探针对被测表面扫描(探针和被侧表面不接触),借助纳米级的三维位移控制系统测量该表面的三维微观立体形貌.材料制造技术.著名的诺贝尔奖获得者Feyneman在20世纪60年代曾预言:如果我们对物体微小规模上的排列加以某种控制的话,我们就能使物体得到大量的异乎寻常的特性,就会看到材料的性能产生丰富的变化.他说的材料即现在的纳米材料.纳米材料是由纳米级的超微粒子经压实和烧结而成的.它的微粒尺寸大于原子簇,小于通常的微粒,一般为l一100nm.它包括体积份数近似相等的两部分:一是直径为几个或几十个纳米的粒子;二是粒子间的界面.纳米材料的两个重要特征是纳米晶粒和由此产生的高浓度晶界.这导致材料的力学性能、磁性、介电性、超导性、光学乃至热力学性能的改变.如:纳米陶瓷由脆性变为100%的延展性,甚至出现超塑性.纳米金属居然有导体变成绝缘体.金属纳米粒子掺杂到化纤制品或纸张中,可大大降低静电作用.纳米Tiq按一定比例加入到化妆品中,可有效遮蔽紫外线.当前纳米材料制造方法主要有:气相法、液相法、放电爆炸法、机械法等.l)气相法:¹热分解法:金属拨基化合物在惰性介质(N2或洁净油)中热分解,或在H冲激光分解.此方法粒度易控制,适于大规模生产.现在用于Ni、Fe、W、M。
神奇的纳米技术作文
神奇的纳米技术作文神奇的纳米技术作文（精选10篇）在日常的学习、工作、生活中，大家都写过作文吧，写作文可以锻炼我们的独处习惯，让自己的心静下来，思考自己未来的方向。
为了让您在写作文时更加简单方便，下面是小编为大家收集的神奇的纳米技术作文，仅供参考，欢迎大家阅读。
神奇的纳米技术作文篇1纳米技术就在我们身边，20年后，你用到的每一件物品，都会有纳米技术的影子。
纳米技术可以使人类的生活大大改观：人们住在用碳纳米管造的太空飞船上，太空飞船坚固无比，既防辐射又防陨石，人们盖着用纳米材料制作的被子，纳米被子盖起来很温暖，还拥有自洁功能，先进又很环保。
大人们使用的电脑使用纳米技术制造的新型可折叠超薄电脑只有巴掌大小，可以装在口袋里，但是展开后就有一张课桌那么大了。
如果要上学的话，孩子们只用戴上用纳米材料制作的VR眼镜，就可以轻松的在电脑上学习了，人们出行用的是纳米磁悬浮汽车，因为是用纳米材料制作的，安全性能很好，就算发生车祸人们也不会受伤。
为了防止城市里空气污染太严重，我还发明了纳米人造树，这种用纳米材料制作的人造树，能吸收二氧化碳，1棵人造树一天吸收的二氧化碳等于1000棵树呢……纳米技术对医疗制药方面也有很大的贡献，医生们使用微创手术把用纳米材料制作的生物电植入体植入人体，这个人就可以用生物电植物体发出的信号来检测自己的身体是否健康。
如果这种信号检测到身体里面出现了某种疾病的细胞，就会给这个人发出警报。
他只用在网上购买一个纳米机器人胶囊，等纳米快递无人机把货寄到之后，吃掉那个胶囊就行了。
胶囊里面充满了对人体有益的液体，而纳米机器人就在液体中。
等人体把胶囊吸收之后，纳米机器人就会启动。
在血管里配合生物电植入体寻找那几个疾病的细胞，找到之后纳米机器人就会处理掉那些细胞。
然后分解成人体必需的铁离子和钙离子，迅速被人体吸收了。
如果医生要对病人做手术的话，就会给病人吃一个特殊的胶囊。
这个胶囊里面有很多个纳米机器人，当这些机器人进入血管并抵达手术部位后，它们就会给医生发送特殊信号。
纳米加工技术
纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展，都带来工业和社会文明的进步，将加工精度从微米级提高到纳米级，使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。
全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争，这些技术的突破将对相关产业带来一场深刻的革命，由此获得的经济价值将是难以估量的。
纳米是长度的计量单位，为1米的百万分之一。
纳米技术是一门在0.1纳米-100纳米空间尺度内操纵原子和分子，对材料进行加工，制造出具有特定功能的产品，或对某物质进行研究，掌握其原子和分子的运动规律和特性的崭新高技术学科。
纳米技术还是一门多学科交叉的横断学科，它是在现代物理学、化学和先进工程技术相结合的基础上诞生的，是一门与高技术紧密结合的新型科学技术。
纳米技术是当今世界研究和开发的热点，其中包括纳米级加工和纳米级测量技术—原子和分子的去除、搬迁和重组，微型、超精密机械和机电系统等等。
2 纳米加工的几种具体应用2.1 纳米级器件STM探针针尖的原子对准并接近试件表面的某原子时，会产生隧道电流，电子将通过这相对的两原子成为导通状态；通过电场又可使这隧道电流截止，这就是一个原子级的电子开关。
原子级的开关可以实现单个电子通过隧道的控制。
1993年日本日立公司的Y. Wada提出制作原子继电器的设想，即在一维原子链中嵌人开关原子，可用于和它垂直的原子链作栅，通过电场使开关原子进人或退出原子链，使控制的原子链呈导通或截止状态。
这种原子继电器实际上具备了某种晶体管的功能。
电子被限制在点状结构，称为量子点。
日本富士通公司已在实验室中用有机聚合物制造量子线和量子点，利用聚合物分子内传导原子的固定位置来精确组装量子器件。
2.2 微型机械和微型机电系统自从微电子技术问世以来，人们不断追求缩小并完善各种机械、仪器、控制系统，对它们的微型化不断提出更新更高的要求。
纳米加工技术的出现使微型机械和微型机电系统进入了一个广阔的崭新领域。
集成的微型机电系统日本仍称为微型机械(Micromachine)，美国则称为微型机电系统(MicroElectro Mechanical Systems—MEMS)，在欧洲称为微系统(Microsystems)。
光学微纳加工技术的原理与应用
光学微纳加工技术的原理与应用光学微纳加工技术是一种高精度、高效率的微观加工技术。
它利用激光或其他光源对微观或纳米尺度物体进行加工和加工成型，是现代微纳加工技术中重要的一种方法。
本文就详细探讨光学微纳加工技术的原理与应用。
一、光学微纳加工技术的原理1、光场效应光场效应是一种利用强光场作用在物质上的物理现象。
通过调整光场的强度和分布，可以实现对物质的加工和处理。
在微观尺度下，强光场可以通过束缚电子和离子的相互作用来影响物质的形成和变形。
2、激光热效应激光热效应是指当激光照射到材料表面时，被吸收的能量会引起局部温度的升高，从而改变材料的物理性质。
激光热效应可用于制造微观或纳米级别的器件，如光学导纳、微泵、微阀等。
3、电离效应电离是指物质中的一个或多个原子失去一个或多个电子的过程。
当激光照射到物质上时，它可以产生强电场和电磁波。
电离效应可用于制造纳米级别的器件和材料，如纳米晶体和碳纳米管。
二、光学微纳加工技术的应用1、微电子学应用利用光学微纳加工技术，可以制造高精度的微电子元器件，如微波器件、集成电路、传感器等。
它可以提高电子元器件的性能和可靠性，从而促进微电子学的发展。
2、生物医学应用光学微纳加工技术可以制造高精度的生物医学器件，如微型药物输送器、人工器官、药物释放器等。
它可以提高医疗技术的精度和效率，为人类的健康做出贡献。
3、纳米材料制备光学微纳加工技术可以制造纳米材料，如纳米晶体、纳米管、纳米线等。
这些材料具有独特的物理性质和化学性质，可以应用于电子学、催化剂、能源材料等领域。
4、光学元件制造利用光学微纳加工技术，可以制造高精度的光学元件，如微电子学应用中的反射镜、透镜、棱镜等。
这些元件能够提高光学仪器的精度和灵敏度。
5、微机械应用光学微纳加工技术可以制造微机械器件，如微泵、微阀、微机械元器件等。
这些器件可以应用于生物医学、自动化控制系统、机器人等领域。
三、结论光学微纳加工技术的发展为微纳米加工技术和材料科学的发展奠定了坚实的基础。
微纳米切削加工技术的研究与应用
微纳米切削加工技术的研究与应用一、引言随着科技的不断进步和社会的不断发展，人们对于材料加工的要求也越来越高。
尤其是在微纳米尺度下，传统的机械加工已经无法满足人们的需求。
在这样的背景下，微纳米切削加工技术应运而生。
本文旨在探讨微纳米切削加工技术的研究与应用，深入了解其原理与发展前景。
二、微纳米切削加工技术的原理微纳米切削加工技术，即通过刀具对微纳米级工件进行切削，实现对工件形状和尺寸的精确控制。
该技术主要包括刀具与工件之间的相对运动和刀具对工件表面的切削过程。
在微纳米级尺度下，表面效应和位错调控起着重要作用。
表面效应是指在尺寸减小到微纳米级时，材料的物理性质和化学性质会发生改变。
这些改变会对切削过程中的刀具与工件间的摩擦、磨损、热影响和材料去除等关键参数产生重要影响，从而影响切削质量和加工效率。
位错调控是指材料表面的位错密度和分布对切削过程的影响。
位错密度的增加和分布的改变会引起塑性形变的变化，从而对切削过程的切削力、表面质量和切削精度等性能产生重要影响。
三、微纳米切削加工技术的研究进展近年来，随着材料科学和机械工程学的快速发展，微纳米切削加工技术得到了广泛应用。
目前，该技术主要研究方向包括切削力控制、表面质量改进和刀具磨损控制等。
1. 切削力控制切削力是切削加工中的一个重要参数，直接影响工件的表面质量和切削精度。
通过研究切削力的变化规律，可以优化切削过程中的刀具设计和工艺参数选择，从而提高加工效率。
目前，研究人员通过刀具形状和材料、进给速度、深度和切削面积等因素的调控，成功实现了切削力的控制和降低。
这为微纳米切削加工技术在精密部件制造和微纳米器件加工领域的应用提供了有力支持。
2. 表面质量改进在微纳米级尺度下，材料表面粗糙度和形貌对于工件的功能性能和精度起着重要作用。
通过研究表面摩擦、磨损和热影响等因素的控制和调控，可以实现工件表面质量的改善。
目前，通过选择合适的切削工艺参数和刀具，采用超精密切削、超声波辅助切削和电化学辅助切削等方法，成功实现了微纳米级工件表面粗糙度的降低和表面形貌的改善。
2-纳米加工技术
C60结构碳纳米管结构碳纳米管定向生长碳纳米管仿生壁虎脚（《科学》杂志）（a ）壁虎脚刚毛b ）碳纳米管阵列一个（4×4）平方毫米的碳纳米管阵列吸附饮料钢圈仿壁虎脚底微观结构的纳米管膜(化学所)聚苯乙烯(PS)纳米管膜2000年，英国《自然》杂志(Nature 2000, 405, 681) 的报道揭示，壁虎的每只脚底部长着大约50万根极细的刚毛，刚毛末端又有约400根至1000根更细小的纳米分支。
这种精细结构使得刚毛与物体表面分子间的距离非常近，从而产生范德华力。
虽然每根刚毛产生的力量微不足道，但累积起来就很可观。
水滴在翻转或倒置的PS 纳米管膜表面也不会滚落PS 纳米管膜在微量水滴的运输中起到“机械手”的作用疏水模纳米管膜纳米管膜纳米管膜纳米管膜疏水模疏水模亲水模壁虎脚底刚毛显微结构2、纳米孔阵列氧化铝多孔结晶结构模型自组织的氧化铝多孔结构实物氧化铝多孔铸造出SiC 针阵列在铝表面压印多孔100nm100nm古细菌外层（S-layers ）纳米孔阵列STM 原理：在探针上附加隧道电压Vt ，Z 向控制单元保证隧道电流恒定来实时调整压电晶体PZT 的伸缩驱动电压，实质上是控制探针扫描过程中针尖与工件表面等间距，从而得到表面轮廓的信号。
Z 控制单元XY 扫描控制单元§2 纳米加工1、扫描隧道显微镜（STM—Scanning Tunneling Microscope ）Title : The BeginningMedia : Xenon on Nickel (110)Title : AtomMedia : Iron on Copper (111)扫描隧道显微镜镍表面吸附氙人工操作原子原子的操作种类附着原子移动原子分子局部沉积机械再排列原子（纳切削）STM 探针接近氙原子及移动操作过程STM 静电蒸发蒸发描绘的文字隧道电流打孔直径仅有3nm隧道电流加热导致的磁区反转进行纳米记录探针与表面间原子间作用力检测。
什么是纳米技术纳米技术的内容
什么是纳米技术纳米技术的内容纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。
那么你对纳米技术了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是纳米技术的内容，希望大家喜欢! 纳米技术的简介纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如：纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等纳米技术的理论含义纳米技术(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、分子射程物质的技术。
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。
纳米纤维素胶体磨
纳米纤维素胶体磨是一种利用纳米纤维素胶体作为磨料，通过磨削的方式对各种材料进行精细加工和改性的技术。
纳米纤维素胶体磨的原理是利用纳米纤维素胶体的超细颗粒尺寸和良好的分散性，在磨削过程中与目标材料相互作用，实现对目标材料的精细化加工和改性。
纳米纤维素胶体磨的特点是粒子尺寸小、磨削效率高、加工精度好，并且对环境友好。
由于纳米纤维素胶体的优异性能，纳米纤维素胶体磨在许多领域都具有广泛的应用，例如高分子材料、化妆品、食品、制药等。
纳米纤维素胶体磨的制备过程包括原料选择、纳米纤维素制备、磨料制备和磨削加工四个步骤。
其中，纳米纤维素的制备是关键步骤，可以采用不同的方法制备纳米纤维素，如化学法、生物法等。
总之，纳米纤维素胶体磨是一种具有广泛应用前景的纳米加工技术，其制备过程和原理值得进一步研究和探索。
纳米加工技术
❖ 1999年，中科院物理研究所解思深研究员率领的科研小组，不 仅合成了世界上最长的“超级纤维”碳纳米管，创造了一项“3毫 米的世界之最”，而且合成出世界上最细的碳纳米管。
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工作原理
❖ 扫描隧道显微镜的工作原理简单得出乎意料。就如同一根唱 针扫过一张唱片，一根探针慢慢地通过要被分析的材料（针 尖极为尖锐，仅仅由一个原子组成）。一个小小的电荷被放 置在探针上，一股电流从探针流出，通过整个材料，到底层 表面。当探针通过单个的原子，流过探针的电流量便有所不 同，这些变化被记录下来。电流在流过一个原子的时候有涨 有落，如此便极其细致地探出它的轮廓。在许多的流通后， 通过绘出电流量的波动，人们可以得到组成一个网格结构的 单个原子的美丽图片。
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❖ 微观操作 ❖ 引发化学反应 ❖ STM在场发射模式时，针尖与样品仍相当
接近，此时用不很高的外加电压（最低可到 10V左右）就可产生足够高的电场，电子在其 作用下将穿越针尖的势垒向空间发射。这些电 子具有一定的束流和能量，由于它们在空间运 动的距离极小，至样品处来不及发散，故束径 很小，一般为毫微米量级，所以可能在毫微米 尺度上引起化学键断裂，发生化学反应[7][8]。
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扫描隧道显微镜
❖ 扫描隧道显微镜 scanning tunneling microscope 缩写为STM。它作为一种扫描探 针显微术工具，扫描隧道显微镜可以让科学家 观察和定位单个原子，它具有比它的同类原子 力显微镜更加高的分辨率。此外，扫描隧道显 微镜在低温下（4K）可以利用探针尖端精确 操纵原子，因此它在纳米科技既是重要的测量 工具又是加工工具。
纳米压印加工技术发展综述
纳米压印加工技术发展综述崔 铮1 陶佳瑞2(1.英国卢瑟福国家实验室微结构中心,英国;2.武汉大学,武汉430072)摘 要:纳米技术是一项有望为21世纪人类生活的各个方面带来革命的技术。
纳米技术不是在一夜之间产生出来的;它是在业已发展多年的、为我们带来了微芯片和其它微米产品的基础上产生的。
任何纳米技术均依赖通过纳米加工技术将物体加工至纳米尺度。
许多具有100纳米以下加工能力的技术已被开发出来。
纳米压印技术就是其中的一项很有希望的技术;它具有低成本、高产量和高分辨率的特点。
本文对纳米压印技术的发展进行了综述,描述了纳米压印的基本原理,然后对近年的新进展进行了介绍,并特别强调了纳米压印的产业化问题。
我们希望这篇综述能够引起国内工业界和学术界的关注,并致力于在中国发展纳米压印技术。
关键词:微纳米加工技术 纳米压印 纳米技术 纳米结构Overvie w of N anoimprinting T echnology DevelopmentCUI Zheng TAO Jiarui(1.Rutherford Appleton Laboratory,U.K.;2.Wuhan U niversity,Wuhan 430072)Abstract:N anotechnology is a21st cent ury technology that prom ises to bri ng revol ution to every aspect of hum an lif e.N anotechnology is not an overnight creation but years of development of m icrotech2 nology that brought us the m icrochips and other m icro w onders.N anotechnology relies on nanof abri2 cation to scale dow n anythi ng that requi res nanometer size.M any techniques have been developed that are capable of f abricati ng st ruct ures less than100nm.A mong them,nanoi m pri nti ng is a prom is2 i ng technology w hich is low cost,high throughput and high resol ution.In this paper,the develop2 ment of nanoi m pri nti ng technique has been reviewed.The basic pri nciple of nanoi m pri nti ng is de2 scribed.It then i nt roduces the new development i n recent years.A particular em phasis is on the In2 dust rializ ation of the technology.It is hoped the overview w ill draw the attention of Chi nese i ndus2 t ry and academ ics to put ef f ort i nto developi ng the technology i n Chi na.K ey w ords:m icro and nanof abrication technology,nanoi m pri nt,nanotechnology,nanost ruct ure1 引论随着科技的进步和发展,人们从理论和实验研究中发现,当许多材料被加工为具有纳米尺度范围(通常在100纳米以下)的形状时,会呈现出与大块材料完全不同的性质。
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无锡太湖学院《特种加工》论文题目：论纳米加工技术所属院系：机电系班级：学号：姓名：指导老师：目录摘要 (1)正文 (1)一、纳米技术 (1)二、纳米加工技术运用 (1)三、纳米技术机械加工 (8)四、纳米磁性液体用于旋转轴的动态密封 (9)五、对纳米加工技术的展望 (10)参考文献 (12)纳米加工技术摘要：对纳米加工技术的定义、特点和流程等相关课题进行了深入研究。
其中包括纳米粒子和纳米溶液的基本概念以及纳米加工技术的特色和优势。
纳米技术的研发对于科技发展是一重大突破,现已应用于社会各领域,在机械工程中的纳米技术运用更是成为其核心。
其表现在很多多方面,本文试图从实例出发展现纳米技术在这一领域的运用,同时得出对于传统机械工程的改变。
关键词：纳米加工技术；纳米粒子；纳米材料；应用；机械一、纳米技术纳米技术是20世纪80年代末诞生且正在崛起的新技术，主要是在0.1-100nm 尺度范围内，研究物质组成的体系中电子、原子和分子运动规律与相互作用，其研究目的是按人的意志直接操纵电子、原子或分子，研制出人们所希望的、具有特定功能的材料和制品。
纳米科技将成为21世纪科学技术发展的主流，它不仅是信息技术、生物技术等新兴领域发展的推动力，而且因其具有独特的物理、化学、生物特性为涂料等领域的发展提供了新的机遇。
传统的轴承体积较大,摩擦力也只能靠润滑来减少,但仍不可避免。
美国科学家研制的这种几乎没有摩擦的微型纳米轴承主要有两个特点:第一是微型,他的直径只有一根头发的万分之一,应用在机电系统的微型轴承更是只有1nm,是微型机械的千分之一大小。
第二是极小的摩擦力。
若轴承体积小,那么套在一起的管子之间的摩擦力便会暴露出微型轴承的弱点,摩擦力大时甚至无法使用。
这种纳米轴承与通常制造的微型机械的轴承相比,摩擦力仅为其最小值的千分之一。
纳米材料主要由纳米晶粒和晶粒界面两部分组成，其晶粒中原子的长程有序排列和无序界面成分的组成后有大量的界面（6×1025m3/10nm晶粒尺寸），晶界原子达15%～50%，且原子排列互不相同，界面周围的晶格原子结构互不相关，使得纳米材料成为介于晶态与非晶态之间的一种新的结构状态[1]。
狭义上，纳米材料是指粒径在0.1-100nm范围内的或具有特殊物理化学性能的材料。
广义上，纳米材料是指在三维空间中至少有一维长度在0.1-100nm范围内的或具有纳米结构的材料。
按化学组成可分为:纳米金属、纳米晶体、纳米陶瓷、纳米玻璃、纳米高分子和纳米复合材料等。
由于纳米材料具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和一些奇异的光、电、磁等性能，将其用于涂料中后，除了可以改性传统涂料外，更为重要的是可以制备各种功能涂料，如具有抗辐射、耐老化、抗菌杀菌、隐身等特殊功能的涂料。
二、纳米加工技术运用合肥大学研制成功了纳米新型陶瓷刀具,这标志着利用纳米材料制作新型金属陶瓷刀具的问世。
这项研究史载金属弹词中加入了纳米氧化钛从而细化品粒。
因为对于品粒的细化可以增加材料的硬度和甚至断裂任性。
同时,这种纳米技术的应用也大大优化了其力学性能,纳米材料加入到传统的金属陶瓷中对其力学性能来说是个很大的提供,刀具的寿命也提高到2倍以上。
纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径，导致了高扩散率，它对蠕变，超塑性有显著影响，并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强。
因此纳米材料所表现的力、热、声、光、电磁等性质，往往不同于该物质在粗晶状态时表现出的性质。
与传统晶体材料相比，纳米材料具有高强度——硬度、高扩散性、高塑性——韧性、低密度、低弹性模量、高电阻、高比热、高热膨胀系数、低热导率、强软磁性能。
这些特殊性能使纳米材料可广泛地用于高力学性能环境、光热吸收、非线性光学、磁记录、特殊导体、分子筛、超微复合材料、催化剂、热交换材料、敏感元件、烧结助剂、润滑剂等领域。
高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。
具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。
纳米材料的位错密度很低，位错滑移和增殖符合Frank-Reed 模型，其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大，增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大，所以纳迷材料中位错滑移和增殖不会发生，这就是纳米晶强化效应。
金属陶瓷作为刀具材料已有50多年历史，由于金属陶瓷的混合烧结和晶粒粗大的原因其力学强度一直难以有大的提高。
应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时，其韧性、强度、硬度大幅提高，使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位。
使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油钻探等恶劣环境下使用。
当代计算机硬盘系统的磁记录密度超过1.55Gb/cm2，在这情况下，感应法读出磁头和普通坡莫合金磁电阻磁头的磁致电阻效应为3%，已不能满足需要，而纳米多层膜系统的巨磁电阻效应高达50%，可以用于信息存储的磁电阻读出磁头，具有相当高的灵敏度和低噪音。
目前巨磁电阻效应的读出磁头可将磁盘的记录密度提高到1.71Gb/cm2。
同时纳米巨磁电阻材料的磁电阻与外磁场间存在近似线性的关系，所以也可以用作新型的磁传感材料。
高分子复合纳米材料对可见光具有良好的透射率，对可见光的吸收系数比传统粗晶材料低得多，而且对红外波段的吸收系数至少比传统粗晶材料低3个数量级，磁性比FeBO3和FeF3透明体至少高1个数量级，从而在光磁系统、光磁材料中有着广泛的应用。
由于晶界面上原子体积分数增大，纳米材料的电阻高于同类粗晶材料，甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变（SIMIT）。
利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点，有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。
2001年用碳纳米管制成的纳米晶体管，表现出很好的晶体三极管放大特性。
并根据低温下碳纳米管的三极管放大特性，成功研制出了室温下的单电子晶体管。
随着单电子晶体管研究的深入进展，已经成功研制出由碳纳米管组成的逻辑电路。
纳米粒子的粒径远小于光波波长。
与入射光有交互作用，光透性可以通过控制粒径和气孔率而加以精确控制，在光感应和光过滤中应用广泛。
由于量子尺寸效应，纳米半导体微粒的吸收光谱一般存在蓝移现象，其光吸收率很大，所以可应用于红外线感测器材料。
纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值，这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。
因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。
例如Cr-Cr2O3颗粒膜对太阳光有强烈的吸收作用，从而有效地将太阳光能转换为热能。
纳米粒子比红血细胞（6～9nm）小得多，可以在血液中自由运动，如果利用纳米粒子研制成机器人，注入人体血管内，就可以对人体进行全身健康检查和治疗，疏通脑血管中的血栓，清除心脏动脉脂肪沉积物等，还可吞噬病毒，杀死癌细胞。
在医药方面，可在纳米材料的尺寸上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品纳米材料粒子将使药物在人体内的输运更加方便。
目前在欧美日上已有多家厂商相继将纳米粉末和纳米元件产业化，我国也在国际环境影响下创立了一（下转第37页）（上接第26页）些影响不大的纳米材料开发公司。
美国2001年通过了“国家纳米技术启动计划（National Technology Initiative）”，年度拨款已达到5亿美圆以上。
美国科技战略的重点已由过去的国家通信基础构想转向国家纳米技术计划。
布什总统上台后，制定了新的发展纳米技术的战略规划目标：到2010年在全国培养80万名纳米技术人才，纳米技术创造的GDP要达到万亿美圆以上，并由此提供200万个就业岗位。
2003年，在美国政府支持下，英特尔、蕙普、IBM及康柏4家公司正式成立研究中心，在硅谷建立了世界上第一条纳米芯生产线。
许多大学也相继建立了一系列纳米技术研究中心。
在商业上，纳米技术已经被用于陶瓷、金属、聚合物的纳米粒子、纳米结构合金、着色剂与化妆品、电子元件等的制备。
目前美国在纳米合成、纳米装置精密加工、纳米生物技术、纳米基础理论等多方面处于世界领先地位。
欧洲在涂层和新仪器应用方面处于世界领先地位。
早在“尤里卡计划”中就将纳米技术研究纳入其中，现在又将纳米技术列入欧盟2002——2006科研框架计划。
日本在纳米设备和强化纳米结构领域处于世界先进地位。
日本政府把纳米技术列入国家科技发展战略4大重点领域，加大预算投入，制定了宏伟而严密的“纳米技术发展计划”。
日本的各个大学、研究机构和企业界也纷纷以各种方式投入到纳米技术开发大潮中来。
中国在上世纪80年代，将纳米材料科学列入国家“863计划”、和国家自然基金项目，投资上亿元用于有关纳米材料和技术的研究项目。
但我国的纳米技术水平与欧美等国的差距很大。
目前我国有50 多个大学20多家研究机构和300多所企业从事纳米研究，已经建立了10多条纳米技术生产线，以纳米技术注册的公司100多个，主要生产超细纳米粉末、生物化学纳米粉末等初级产品。
经过几十年对纳米技术的研究探索，现在科学家已经能够在实验室操纵单个原子，纳米技术有了飞跃式的发展。
纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪4大领域高速发展。
可以预测：不久的将来纳米金属氧化物半导体场效应管、平面显示用发光纳米粒子与纳米复合物、纳米光子晶体将应运而生；用于集成电路的单电子晶体管、记忆及逻辑元件、分子化学组装计算机将投入应用；分子、原子簇的控制和自组装、量子逻辑器件、分子电子器件、纳米机器人、集成生物化学传感器等将被研究制造出来。
纳米技术目前从整体上看虽然仍然处于实验研究和小规模生产阶段，但从历史的角度看：上世纪70年代重视微米科技的国家如今都已成为发达国家。
当今重视发展纳米技术的国家很可能在21世纪成为先进国家。
纳米技术对我们既是严峻的挑战，又是难得的机遇。
必须加倍重视纳米技术和纳米基础理论的研究，为我国在21世纪实现经济腾飞奠定坚实的基础。
整个人类社会将因纳米技术的发展和商业化而产生根本性的变革。
为了充分发挥量子点的优势之处，我们必须能够控制量子点的位置、大小、成份已及密度。
其中一个可行的方法是将量子点生长在已经预刻有图形的衬底上。
由于量子点的横向尺寸要处在10-20纳米范围（或者更小才能避免高激发态子能级效应，如对于GaN材料量子点的横向尺寸要小于8纳米）才能实现室温工作的光电子器件，在衬底上刻蚀如此小的图形是一项挑战性的技术难题。
对于单电子晶体管来说，如果它们能在室温下工作，则要求量子点的直径要小至1-5纳米的范围。
这些微小尺度要求已超过了传统光刻所能达到的精度极限。
有几项技术可望用于如此的衬底图形制作。
⑴电子束光刻通常可以用来制作特征尺度小至50纳米的图形。