中国纳米材料发展历史
中国纳米技术发展的历史及现状
中国纳米技术发展的历史及现状我国政府对纳米材料及纳米技术的研究一直给予高度重视，国家和各地方通过“国家攻关计划”、“863”计划、“973”计划的实施，积极投入力量和资金，使中国纳米的研发水平获得了很大的发展。
中国纳米材料和纳米技术的研究，已初步形成以各具特色的两大纳米研发中心――北方中心和南方中心为核心，辐射四周的格局。
北方纳米研究开发中心以北京为中心，包括中国科学院的纳米科技中心、化学所、物理所、金属所、化冶所、感光所、半导体所，以及北大、清华、北京建材科研院、北京钢铁研究总院、北京科技大学、北京化工大学、北京理工大学、天津大学、南开大学、吉林大学等；南方纳米研究开发中心以上海为中心，包括中国科学院的冶金所、硅酸盐所、原子核所、固体物理所、上海技术物理所，以及上海交大、复旦、同济、华东理工大学、华东师范大学、中科大、浙江大学、南京大学、山东大学等单位。
除上述两大中心外，西北的西安、兰州，西南的成都以及中南的武汉等也在该领域有所建树。
北方中心的主要研究领域包括纳米碳管、纳米磁性液体材料、纳米半导体、纳米隐身材料、高聚物纳米复合材料、纳米界面材料、纳米功能涂层、纳米材料的制备技术、纳米功能薄膜；南方中心则在纳米医学、纳米电子、纳米微机械、纳米生物、纳米材料、纳米材料制备与应用及产业化等领域具有较强的优势。
从地域分布上分析，约80％的纳米研发力量集中在经济较发达的华东和华北地区，但表面上相对集中，实际仍很分散。
比如以上海为中心的南方纳米研究开发中心，有相当一部分的研究力量又分散在合肥、南京等地，尚未形成规模优势。
从系统分布上分析，纳米研发的主要力量集中在高等院校和中科院系统，这两部分的科研力量占整个中国纳米研发力量的90％以上；另外，也有部分企业介入了纳米材料及技术的研发领域，但力量薄弱(约占5％)，而且层次不高。
从人员结构上分析，中国现有纳米材料及纳米技术的研究人员有4500余人，其年龄结构比较合理，学历背景也非常过硬，70％以上的纳米科研人员拥有硕士以上学位，拥有博士、高级职称的约占30％，拥有硕士、中级职称的约占40％。
纳米材料的发展历程以及各国纳米技术的发展现状
04
纳米材料的应用领域
电子信息领域
高性能电子器件
利用纳米材料优异的电学、光学和磁学性能，制造高速、低功耗、 高集成度的电子器件，如纳米晶体管、纳米存储器等。
柔性电子
纳米材料在柔性电子领域具有广泛应用，如可穿戴设备、柔性显示 器等，提高了设备的便携性和舒适性。
传感器
纳米材料的高灵敏度、高选择性和快速响应特性使其在传感器领域 具有广泛应用，如气体传感器、生物传感器等。
纳米材料的发展历程以及各国纳米 技术的发展现状
汇报人：XX
目 录
• 纳米材料概述 • 纳米材料的发展历程 • 各国纳米技术发展现状 • 纳米材料的应用领域 • 纳米技术的挑战与前景 • 结论与展望
01
纳米材料概述
定义与特点
定义
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1-100nm）或由该尺度范围的物质为基本结构单元所 构成的材料的总称。
中国在纳米技术领域的研究和发 展迅速崛起，成为世界上最重要 的纳米技术研究和应用国家之一 。
中国政府高度重视纳米技术的发 展，制定了多项政策和计划，推 动了纳米技术的快速发展和应用 。
中国在纳米材料、纳米器件、纳 米加工等领域取得了重要突破， 并成功应用于医疗、能源、环保 等领域。同时，中国还积极推动 纳米技术的产业化发展，建立了 多个国家级纳米技术产业基地。
智能化发展
借助人工智能、大数据等技 术手段，纳米技术将实现更 加精准、智能的应用，提高 生产效率和产品质量。
绿色化发展
纳米技术将在环境保护和可 持续发展领域发挥重要作用 ，推动绿色制造和循环经济 发展。
06
结论与展望
对纳米材料的总结
纳米材料具有独特的物理和 化学性质，这些性质使得它 们在许多领域具有广泛的应 用前景，如电子、生物医学
纳米技术的发展历程及现状
纳米技术的发展历程及现状纳米技术是20世纪90年代出现的一门新兴技术。
它是在0.10～100纳米（即十亿分之一米）尺度的空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。
由于纳米技术将最终使人类能够按照自己的意愿操纵单个原子和分子，以实现对微观世界的有效控制，所以被认为是对21世纪一系列高新技术的产生和发展有极为重要影响的一门热点学科，被世界各国列为21世纪的关键技术之一，并投入大量的人力物力进行研究开发。
纳米技术的思想是1959年美国物理学家费曼（Feynman R.P.）提出。
到了70年代后半期，有人倡导发展纳米技术，但是当时多数主流科学家对此仍持怀疑态度。
在70年代中期到80年代后期，不少科学家相继在实验室制备得到纳米尺寸的材料，并发现这种材料具有不少奇妙特性。
1990年，当国际商用机器公司（IBM）的科学家运用扫描隧道显微镜将氙原子拼成了该公司商标\"IBM\"，这是第一次公开证实在原子水平有可能以单个原子精确生产物质，纳米技术开始成为媒体关注的热点。
1990年7月，在美国巴尔的摩召开的第一届国际纳米科技大会，标志着纳米科技的正式诞生。
纳米科技主要包括纳米生物学、纳米机械学、纳米电子学、纳米材料学以及原子、分子操纵和纳米制造等很多领域。
扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）在其中起着重要作用。
21世纪前20年，是发展纳米技术的关键时期。
由于纳米材料特殊的性能，将纳米科技和纳米材料应用到工业生产的各个领域都能带来产品性能上的改变，或在性能上有较大程度的提高。
利用纳米科技对传统工业，特别是重工业进行改造，将会带来新的机遇，其中存在很大的拓展空间，这已是国外大企业的技术秘密。
英特尔、IBM、SONY、夏普、东芝、丰田、三菱、日立、富士、NEC等具有国际影响的大型企业集团纷纷投入巨资开发自己的纳米技术，并到得了令世人瞩目的研究成果。
纳米技术在经历了从无到有的发展之后，已经初步形成了规模化的产业。
纳米材料的发展历史,现状及
制备技术方面
物质的颗粒越小，其表面积越大。物质体系的表面能 越高，同时物质的颗粒越小，其原子(分子)的混乱度 越大，体系的熵值也越大，体系就越丌稳定。因此纳 米状态实际上是一种丌稳定的高能体系状态。它会自 发的由小颗粒的高能状态向大颗粒的低能状态转变， 这就是我们在纳米材料中常说的团聚。因此纳米材料 在制备和应用迆程中的一个较大的困难就是要防止纳 米材料的团聚。纳米颗粒一旦发生团聚，材料在纳米 尺度范围所表现出的优异性能就会丧失待尽。
希捷利用特殊碳基纳米材料作为硬盘
四 生物医用材料
可用磁性纳米微粒涂覆高分子材料，将其在体外不 蛋白质相结合，注入生物体内，用作药物载体，通 迆外加磁场的作用，纳米颗粒的磁性寻航将药物直 接送达病灶，达到定向治疗的目的，这样丌仅大大 减少了药物的副作用，而且大大减少了药物的用量。 这种纳米颗粒的磁性寻航材料又被称为生物寻弹。
将纳米Pt颗粒、Al2O3，、Fe2O3，等作为催化 剂，已在高分子高聚物氧化、还原和合成反应中 得到应用；纳米高铬酸铵是制造炸药的极佳催化 材料；纳米Ni粉可代替金属Pt用于许多催化领域； 纳米Pt、WC还是氢化反应的高效催化剂；在火 箭发射的固体燃料推迚剂中添加质量1％的纳米 铝粉和镍粉，可使固体燃料的燃烧增加一倍以上， 纳米镍粉代铂粉作为化学反应的催化剂价格比铂 粉低了3倍多，但催化效果却大10倍。纳米 SiO2：，TiO2：在光催化作用下能够快速降解 有机高分子化合物，为垃圾处理带来新的无二次 污染的好方法。纳米SiO2：，TiO2：在光催化 降解反应最有希望解决白色污染的问题。
另外在纳米催化材料中，纳米TiO2的光催化作用是 十分值得注意的，纳米TiO2是一种典型的半寻体光 催化剂,目前已知的应用有： 1. 2. 3. 4. 5. 催化马来酸酐发生聚合反应 催化降解甲基橙 催化降解十二烷基苯磺酸纳 催化降解水面石油 光催化分解氯仿
纳米材料的发展历史现状及
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目前经过广大科学家的努力，在纳米材料的制备技
术方面已取得了较大的成功，迄今为止，绝大部分
金属、氧化物和碳等都能制备出来，许多金属、 SiO2、TiO2、CaCO3、石墨等的纳米级材料，已 经能够规模生产。
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纳米金属材料
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纳米二氧化钛
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应用研究方面
一 催化、降解材料领域
纳米颗粒由于其表面原子占有的体积比大，表面 键态和电子态不同，原子配位不全等，可使表面 活性增加，具有优异的催化特性，所以，纳米颗 粒材料在催化剂材料中得到广泛的应用。
整理ppt17源自将纳米Pt颗粒、Al2O3，、Fe2O3，等作为催化 剂，已在高分子高聚物氧化、还原和合成反应中
得到应用；纳米高铬酸铵是制造炸药的极佳催化 材料；纳米Ni粉可代替金属Pt用于许多催化领域； 纳米Pt、WC还是氢化反应的高效催化剂；在火 箭发射的固体燃料推进剂中添加质量1％的纳米 铝粉和镍粉，可使固体燃料的燃烧增加一倍以上，
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早在20世纪60年代，久保（Kubo）采用一电子 模型求得金属纳米晶粒的能级间距δ为： δ=4Ef/3N 式中：Ef为费米势能，N为粒子中的总电子数。
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小尺寸效应 （Small size effect ）
当颗粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长等物理 特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件 将被破坏，非晶态纳米粒子的颗粒表面层附近的 原子密度减少，导致声、光、电、磁、热、力学 等特性呈现新的物理性质的变化称为小尺寸效应。
纳米镍粉代铂粉作为化学反应的催化剂价格比铂 粉低了3倍多，但催化效果却大10倍。纳米 SiO2：，TiO2：在光催化作用下能够快速降解 有机高分子化合物，为垃圾处理带来新的无二次 污染的好方法。纳米SiO2：，TiO2：在光催化 降解反应最有希望解决白色污染的问题。
简述纳米材料的发展历程
简述纳米材料的发展历程纳米材料问世至今已有20多年的历史,大致已经完成了材料创新、性能开发阶段,现在正步人完善工艺和全面应用阶段。
“纳米复合聚氨酯合成革材料的功能化”和“纳米材料在真空绝热板材中的应用”2项合作项目取得较大进展。
具有负离子释放功能且释放量可达2000以上的聚氨酯合成革符合生态环保合成革战略升级方向，日前正待开展中试放大研究。
该产品的成功研发及进一步产业化将可辐射带动300多家同行企业的产品升级换代。
联盟制备出的纳米复合绝热芯材导热系数可控制为低达4.4mW/mK。
该产品已经在企业实现了中试生产，正在建设规模化生产线。
联盟将重点研究开发阻燃型高效真空绝热板及其在建筑外墙保温领域的应用研发和产业化，该技术的开发将进一步促进我国建筑节能环保技术水平的提升，带动安徽纳米材料产业进入高速发展期。
纳米金属材料是20世纪80年代中期研制成功的，后来相继问世的有纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等。
纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometer material)，是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。
由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。
并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。
纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子(nano particle)组成。
纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、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。
纳米材料的发展历史现状及
对未来的展望与建议
01
加强基础研究
为了推动纳米材料技术的进一步发展，需要加强基础研究，探索新的理
论和方法，提高纳米材料的设计与制备水平。
02 03
关注安全性与环境影响
随着纳米材料应用的不断扩大，其安全性与环境影响问题也日益突出。 未来需要加强这方面的研究，确保纳米材料的应用不会对人类健康和环 境造成负面影响。
应用
在航空航天、汽车、生物医学等领域有广泛应用，如制造高强度陶瓷和生物可降 解塑料等。
04
纳米材料的应用领域
能源领域
高效太阳能电池
利用纳米结构提高光电转换效率，降低成本。
燃料电池催化剂
纳米材料可以提供更大的表面积和更好的电 化学性能。
储能技术
纳米材料在电池和超级电容器中具有优异性 能。
医疗领域
安全与防护
纳米材料可用于提高防护装备的性能和安全性。
体育器材
利用纳米材料可以提高运动器材的性能和舒适度。
05
纳米材料的挑战与前景
技术挑战与解决方案
挑战
纳米材料制备、表征ຫໍສະໝຸດ 控制的 精确度和可重复性。解决方案
采用先进的合成技术，如化学气相 沉积、物理气相沉积和溶胶凝胶法 等，以提高纳米材料的可控制备。
早期研究与发展
1959年，理查德·费曼首次提出了利用原子和分子来构造物质的设想。
1984年，德国科学家格莱特利用气相法制备了碳纳米管，为纳米材料的研究开辟了 新的道路。
1990年代初，随着扫描隧道显微镜和原子力显微镜等纳米测量技术的发展，纳米材 料的研究进入了一个新的阶段。
关键里程碑与突破
1991年，日本科学家饭岛澄男发现了 一种名为碳纳米管的结构，其直径只 有几纳米，长度可以达到几十微米。
纳米材料的发展历史现状及
宏观量子隧道效应
宏观量子隧道效应是基本的量子现象之一，即当 微观粒子的总能量小于势垒高度时，该粒子仍能 穿越这一势垒。近年来，人们发现一些宏观量， 例如微颗粒的磁化强度，量子相干器件中的磁通 量等亦有隧道效应，称为宏观的量子隧道效应。
介电限域效应
介电限域是纳米微粒分散在异质介质中由于界面引 起的体系介电增强的现象，主要来源于微粒表面和 内部局域场强的增强。当介质的折射率对比微粒的 折射率相差很大时，就产生了折射率边界，这就导 致微粒表面和内部的场强比入射场强明显增加，这 种局域场强的增强称为介电限域。一般来说，过渡 族金属氧化物和半导体微粒都可能产生介电限域效 应，纳米颗粒的介电限域对光吸收、光化学、光学 非线性等都会有重要的影响。
硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒
在后来的催化剂的研究中，人们制备了铂黑，这大约是纳米金属 粉体的最早应用。但是把纳米材料正式作为材料科学的一个新的 分支是1990年7月在美国巴尔的摩召开的国际第一届纳米科学技 术学术会议上确定的。 所以将1990年七月以前作为纳米材料发展的第一阶段，在这之 前，从20世纪60年代末开始，人们主要在实验室探索用各种手 段制备不同材料的纳米粉末，合成块体（包括薄膜），研究评估 表征的方法，探索纳米材料不同于常规材料的特殊性，但研究大 部分局限在同一材料。
目前经过广大科学家的努力，在纳米材料的制备技 术方面已取得了较大的成功，迄今为止，绝大部分 金属、氧化物和碳等都能制备出来，许多金属、 SiO2、TiO2、CaCO3、石墨等的纳米级材料，已 经能够规模生产。
纳米金属材料
纳米二氧化钛
应用研究方面
一 催化、降解材料领域
纳米颗粒由于其表面原子占有的体积比大，表面 键态和电子态不同，原子配位不全等，可使表面 活性增加，具有优异的催化特性，所以，纳米颗 粒材料在催化剂材料中得到广泛的应用。
我国在材料发展史上的贡献
我国在材料发展史上的贡献
1.发展材料科学的历程
材料科学作为一门研究材料制备、性能及应用的学科，自20世纪50年代以来迅速发展。
在这个过程中，我国为材料科学的发展做出了重要贡献。
2.纳米材料领域的突破
在材料领域，纳米材料是一个极其重要的分支。
我国在纳米材料的研究方面取得了很大突破。
2004年，中国科学院化学研究所掌握了以水为溶剂制备金纳米线的技术，填补了国际空白。
同年，我国科学家还制备出了世界上第一个太阳能电池纳米材料——钙钛矿纳米晶体。
3.先进材料的应用
我国还在先进材料的研究和应用方面取得了一系列的进展。
2016年，我国科学家为全球首次制备出具有超弹性的氢氧化钠柔性锂离子电池，为全球锂离子电池技术发展指明了方向。
此外，我国科学家还利用新型引力波探测装置发现了两颗具有非常强应变能力的首个高应力SiGe材料。
4.中国材料世界地位的提升
因为这些重大的材料科技成果，我国在材料科技领域的地位也逐渐提升。
我国有了许多高端材料和设备，其中不乏国际顶级的研发团
队和研究机构。
同时，我国在材料学领域的国际学术交流也越来越频繁，国际合作也得到了加强，我国的材料科学水平逐渐与发达国家接轨。
5.总结
中国在材料科学方面的进步越来越显著，国家也把这个领域作为了重点发展方向。
中国科学家们的创新精神在材料科学的研究上得到了充分发挥。
未来，中国科学家将继续在各个领域不断地不断追求进步，不断提升我国的实力和影响力。
纳米材料发展历程
纳米材料发展历程纳米材料是指至少在一维尺度上具有完整的结构的物质，其在纳米尺度下的特性和性能表现出独特的属性。
纳米材料的发展历程可追溯到20世纪60年代初，以下是纳米材料的发展历程。
1960年代至1980年代：纳米粉末的产生在20世纪60年代，科学家们开始研究制备纳米尺度下的金属粉末，并发展出合成纳米尺度尺度金属粉末的方法。
到了20世纪70年代，科学家们进一步研究了纳米尺度粉体的特性，发现其具有独特的热学、电学和光学性能。
1990年代：碳纳米管的发现1991年，日本学者水崎秀树发现了碳纳米管，并将其从示意图模型提升为实际物质。
碳纳米管具有强度高、导电性好等特性，在纳米尺度应用领域具备重要价值。
碳纳米管的发现被认为是纳米材料的一次重大突破，为未来纳米技术的发展奠定了基础。
2000年代：石墨烯的发现2004年，曾荫权教授和安德里·海姆发现了石墨烯，这是一种由碳原子构成的二维材料。
石墨烯的发现让人们开始关注二维材料的研究与应用，其特殊的电学、光学和力学性质使其成为纳米材料研究领域的热点。
石墨烯的发现也奠定了二维材料和石墨烯相关应用的研究基础。
2024年代：纳米材料在生物医学和能源领域的应用在过去的十年里，纳米材料在生物医学和能源领域的应用发展迅速。
纳米材料的特殊性质使其在癌症治疗、药物传递和细胞成像等领域具有潜在应用。
同时，纳米材料在太阳能电池、锂电池和储能材料等能源领域也有广泛应用，为能源转型发展提供了新的方向。
未来展望：纳米材料的研究和应用在未来将继续取得突破性进展。
随着新的合成方法和表征手段的发展，科学家们将能够精确调控纳米材料的尺寸、形态和性能。
纳米材料将在各个领域中发挥日益重要的作用，如电子、光电子学、医学、能源和环境等。
同时，纳米材料的安全性和环境问题也需要得到更多关注，确保其应用的可持续性和可靠性。
总之，纳米材料的发展历程经历了从粉末到碳纳米管、石墨烯以及其他二维材料的突破，对科学、技术和工业都产生了深远的影响。
纳米科学的发展史
纳米科学发展史摘要：纳米科学是研究于纳米尺寸（1~100nm）时，物质和设备的设计方法、组成、特性以及应用的应用科学。
“纳米科学”最初的设想来自于著名物理学家费曼1959年在加州理工大学的一次演讲。
经过半个多世纪的发展，特别是上世纪末期，随着测量与表征技术的显著提高，纳米科学技术得到了飞速的发展，已经成为一门集前沿性、交叉性和多学科特征的新兴研究领域，其理论基础、研究对象涉及物理学、化学、材料学、机械学、微电子学、生物学和医学等多个不同的学科。
关键字：纳米科学，纳米技术，发展，应用1.纳米科学发展简史1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼在美国加州理工学院召开的美国物理学会年会上预言：如果人们可以在更小尺度上制备并控制材料的性质，将会打开一个崭新的世界。
这一预言被科学界视为纳米材料萌芽的标志。
1974年，科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。
70年代美国康奈尔大学格兰维斯特和布赫曼利用气相凝集的手段制备纳米颗粒，开始了人工合成纳米材料。
1982年，研究纳米的重要工具-扫描隧道显微镜被发明。
1989年德国教授格雷特利用惰性气体凝集的方法制备出纳米颗粒，从理论及性能上全面研究了相关材料的试样，提出了纳米晶体材料的概念，成为纳米材料的创始人。
1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举行。
1991年，碳纳米管被发现，它的质量只有同体积钢的六分之一，强度却是钢的十倍。
1992年开始，两年一届的世界纳米材料会议分别在墨西哥、德国、美国夏威夷、瑞典举行。
1993年，继1989年美国斯坦福大学搬走原子团“写”下斯坦福大学英文名字、1990年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“IBM”之后，中科北京真空物理实验室操纵原子成功写出“中国”二字。
1997年，美国科学家首次成功地用单电子移动单电子，利用这种技术可望在20年后研制成功速度和存储容量比现有计算机提高成千上万倍的量子计算机。
纳米材料第二节-纳米材料在我国的发展以及应用
将在日常生活和高技术领域得到广泛的应用。
目前关于这方面研究还处在实验室阶段，有的
得到了推广应用。下面简要介绍一下各种纳米
微粒在光学方面的应用。
1．红外反射材料
• 高压钠灯以及各种用于拍照、摄影的碘弧灯都要求强 照明，但是电能的69％转化为红外线，这就表明有相 当多的电能转化为热能被消耗掉，仅有一少部分转化 为光能来照明。同时，灯管发热也会影响灯具的寿命 。如何提高发光效率，增加照明度一直是亟待解决的 关键问题，纳米微粒的诞生为解决这个问题提供了一 个新的途径。20世纪80年代以来，人们用纳米SiO2和 纳米TiO2微粒制成了多层干涉膜，总厚度为微米级， 衬在有灯丝的灯泡罩的内壁，结果不但透光率好，而 且有很强的红外线反射能力。
• 4、用于制造微型卫星和纳米卫星
• 由于纳米技术、微电机技术的发展，一些国家 发射的卫星正向小型化方向发展。1993年，美 国航空航天公司就提出了纳米卫星(重约0.1— 10千克)的概念。1999年，英国、美国、瑞典 各发射了一颗纳米卫星。专用微型集成电路取 代现在卫星上使用的有关系统，使微型卫星、 纳米卫星体积小、重量轻；生存能力强，即使 遭受攻击也不会丧失全部功能；研制费用低， 不需大型实验设施和跨度大的厂房；易发射， 不需大型运载工具发射，一枚小型运载火箭即 可发射千百颗，再按不同轨道组成卫星网，即 可实现对地球表面的覆盖。
使得红外探测器及雷达得到的反射信号强度大大
降低，因此很难发现被探测目标，起到了隐身作
用。
• 某些几十纳米厚的固体薄膜的吸收效果与比它厚 1000倍的现有吸波材料相同，美国研制的纳米隐 身涂料超黑粉对雷达波的吸收率达99%。
美国F117隐形轰炸机机
美国B2隐形轰炸机
3、 用于制造微型武器
纳米材料的发展史
Richard E. Smalley
1993年，继1989年美国斯坦福大学搬走原子团 “写”下斯坦福大学英文名字、1990年美国国际 商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“ＩＢ Ｍ”之后，中国科学院北京真空物理实验室自如 地操纵原子成功写出“中国”二字，标志着我国 开始在国际纳米科技领域占有一席之地。
1974年,费曼的学生，麻省理工大学的 Eric. Drexler 提倡进行纳米科技的研究，然而这 一主张遭到了主流科学家的怀疑。
纳米的重要 工具——扫描隧道 显微镜，揭示了一 个可见的原子、分 子世界，对纳米科 技发展产生了积极 的促进作用。
发明人
海· 罗雷尔（H．Rohrer） 瑞士物理学家
葛· 比尼（G．Bining） 德国物理学家
1984年，德国科学家格莱特把6nm金属 纳末压制成块状物。这是世界上第一块 纳米材料
Herbert Gleiter
1986年,德雷克斯勒在《创造的发动机》一 书中首次提出了“分子纳料科技”的概念。
理查德· 费曼原话:
"Ultimately in the great future we can arrange the atoms the way we want; the very atoms, all the way down!"
理查德· 费曼名言:
Physics is like sex. Sure, it may give some practical results, but that’s not why we do it .
1988年,我国的张阳德医生在“激光诱导自 体荧光技术与大肠癌的早期诊断 ”的研究 中首次提出用纳料纤维材料来传导自体荧 光以减少荧光损失。
张阳德 中南湘雅附属医院外科主任
纳米材料技术
纳米材料技术纳米材料技术是一项新兴的技术，它的发展和应用对于现代科技和工业的发展有着至关重要的作用。
在过去的几十年中，纳米材料技术已经得到了广泛的研究和应用，它涉及到了物理学、化学、生物学、医学等多个领域。
本文将从纳米材料技术的基本概念、发展历程、应用领域以及未来发展等方面进行探讨。
一、纳米材料技术的基本概念纳米材料是一种尺寸在1~100纳米之间的物质，它具有与普通材料不同的物理、化学、生物学等性质。
纳米材料技术是一种通过制备、控制、应用纳米材料的方法和技术，来开发和应用这些材料的技术。
纳米材料技术主要包括纳米制备技术、纳米表征技术、纳米加工技术和纳米应用技术等方面。
二、纳米材料技术的发展历程纳米材料技术的发展可以追溯到20世纪60年代。
当时，科学家们发现，通过制备纳米级别的材料可以获得一些新的物理、化学、生物学等性质，这些性质在普通材料中是不存在的。
在此基础上，科学家们开始开展了纳米材料的研究，并逐渐发展出了纳米制备技术、纳米表征技术、纳米加工技术和纳米应用技术等方面的技术和方法。
随着研究的深入和发展，纳米材料技术已经得到了广泛的应用。
目前，纳米材料已经应用于电子、光电子、信息、能源、化学、生物医学、环境等多个领域。
同时，纳米材料技术也成为了国际上的一个热门研究领域。
三、纳米材料技术的应用领域1. 电子领域纳米材料技术在电子领域的应用非常广泛。
例如，纳米晶体管、纳米电极、纳米电容器等器件的制备和应用，可以使电子器件的性能得到大幅度提升。
此外，纳米材料也可以用于制备高性能的电子材料，如纳米金属、纳米半导体等材料。
2. 光电子领域纳米材料技术在光电子领域的应用也非常广泛。
例如，纳米光子学、纳米光电器件等技术的应用，可以使光电子器件的性能得到大幅度提升。
此外，纳米材料也可以用于制备高性能的光电子材料，如纳米光学材料、纳米光电子材料等材料。
3. 信息领域纳米材料技术在信息领域的应用也非常广泛。
例如，纳米存储器件、纳米传感器等器件的制备和应用，可以使信息设备的性能得到大幅度提升。
功能材料概论6(纳米材料)
用STM描绘样品表面三维的原子结构:
硅表面硅原子 STM图象
高序石墨原子 STM图象
1990年，纳米技术获得了重大突破。美国IBM公司阿尔马登 研究中心（Almaden Research Center）的科学家展示了一 项令世人瞠目结舌的成果，他们使用STM把35个氙原子移动 到各自的位置，在镍金属表面 组成了“IBM”三个字母，这三 个字母加起来不到3纳米长，成为世界上最小的IBM商标。
STM头部
扫描隧道显微镜具有很高的空间分辨率，横向可达0.1纳米，纵向 可优于0.01纳米，能直接观察到物质表面的原子结构，把人们带到 了微观世界。它主要用来描绘表面三维的原子结构图，在纳米尺度 上研究物质的特性，还可以实现对表面的纳米加工，如直接操纵原
子或分子，完成对表面的剥蚀、修饰以及直接书写等。
力下压制成型，或再经一定热处理工序后所生成的致密 性固体材料。纳米固体材料的主要特征是具有巨大的颗 粒间界面，如5 nm颗粒所构成的固体每立方厘米将含 1019个晶界，从而使得纳米材料具有高韧性。
扫描隧道显微镜下的纳米团簇
纳米颗粒型材料也称纳米粉末
可用于制备高密度磁记录材料、吸波隐身材料、磁流体材
料、防辐射材料、微芯片导热基与布线材料、微电子封装 材料、光电子材料、单晶硅和精密光学器件抛光材料、敏 感元件、电池电极材料、太阳能电池材料、高效催化剂、 高效助燃剂、高韧性陶瓷材料、人体修复材料和抗癌制剂 等。
碳纳米管 1991年，日本科学家饭岛澄男发 现碳纳米管。 石墨中一层或若干层碳原子卷曲而 成的笼状“纤维”，内部是空的， 外部直径只有几到几十纳米，长度 可达数微米甚至数毫米。 这样的材料很轻，但很结实。它 的密度是钢的1/6，而强度却是钢 的100倍。若用碳纳米管做绳索， 是惟一可从月球上挂到地球表面， 而不被自身重量所拉断的绳索。
纳米材料发展史
纳米材料发展史专业---------姓名——————学号_________一、什么是纳米材料纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。
从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在微米以下（注1米=100厘米，1厘米=10000微米，1微米=1000纳米，1纳米=10埃），即100纳米以下。
因此，颗粒尺寸在1～100纳米的微粒称为超微粒材料，也是一种纳米材料。
纳米金属材料是20世纪80年代中期研制成功的，后来相继问世的有纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等。
纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometer material)，是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。
由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。
并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。
二．纳米材料的发展历程1959年12月29日理查德•费曼（Richard Feynman）在美国物理学会会议上做了题为“在底部有很多空间”的演讲。
虽然没有使用“”纳米这个词，但他实际上介绍了纳米技术的基本概念。
1974年日本教授谷口纪男（Norio Taniguchi）在一篇题为：“论纳米技术的基本概念“的科技论文中给出了新的名词——纳米（Nano）。
1981年格尔德•宾宁（Gerd Binnig）和海因里希•罗雷尔Heinrich Rohrer发明了扫描隧道显微镜，它使科学家第一次可以观察并操纵单个原子。
1985年赖斯大学的研究人员发现了富勒烯（fullerenes）（更为人熟知的名称是“布基球（buckyballs），由著名未来学家，多面网格球顶的发明人巴克明斯特•富勒（R. Buckminster Fuller）命名，它可以被用来制造碳纳米管，是如今使用最广泛的纳米材料之一。
纳米科技发展史
纳米科技发展史纳米材料的概念只出现了二十几年，但是人类使用纳米材料的历史可追溯到两千年以前。
我国占代收集蜡烛的烟灰作为墨的原料，所作字画可历经千年而不褪色，原因就在于所使用的原料实际上为纳米级的炭黑，我国古代制造的铜镜之所以不十锈则是因为表面自一层纳米氧化锡薄膜起到了防锈层的作用。
制造于公元4世纪古罗马的策格拉斯的雕花玻璃酒杯(Lycurgus Cup)．在反射光下呈绿色、在透射光下呈红色，这种奇妙的颜色变化就源于在玻璃杯的内层形成了微量的金、银纳米微粒。
最近的研究表明，在两千多年前的希腊-罗马时期，占埃及人掌握了一种把头发染黑的技术，其机理是通过原位反应得方式，在头发的皮质层及表层形成了平均粗径约5nm 的方铅矿纳米微粒。
古人利用纳米材料的类似例子还有很多，当然，古人对纳米材料的制备与应用都属于“无意之作”。
最早提出纳米尺度上科学和技术问题的是著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费恩曼。
1959年他在一次著名的讲演中提出：如果人类能够在原子／分子的尺度上来加工材料、制备装置，我们将有许多激动人心的新发现。
他指出，我们需要新型的微型化仪器来操纵纳米结构并测定其性质。
那时，化学将变成根据人们的意愿逐个地准确放置原子的问题。
1974年，Taniguchi最早使用纳米技术(nanotechnology)一词描述精细机械加工。
20世纪70年代后期，麻省理工学院德雷克斯勒教授提倡纳米科技的研究，但当时多数主流科学家对此持怀疑态度。
到了1 9世纪中叶，人们开始有意识地制备超细粒子。
1857年，法拉第成功地制备出了红色的纳米金溶胶，1861年胶体化学建立，人们开始通过各种不同方法制备纳米级的胶体粒子，但是对纳米微粒所具备的独特性能仍然缺乏足够的认识，这种状况一直延伸到20世纪中期人们先后开发了辉光放电、气相蒸发等方法，制备出多种金属及氧化物超细粒子。
纳米科技的迅速发展是在80年代末、90年代初。
80年代初发明了费恩曼所期望的纳米科技研究的重要仪器——扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)等微观表征和操纵技术，它们对纳米科技的发展起到了积极的促进作用。
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中国纳米材料的发展历史可以追溯到上世纪80年代末和90年代初。
以下是一些重要的发展阶段和里程碑事件：
1.1980年代末：中国开始了对纳米材料的研究，主要集中在粉体技术和纳米结构的合成
方面。
2.1990年代初：中国科学家开始探索纳米材料的制备方法，并取得了一些关键性突破。
例如，1991年成功合成了中国第一个纳米粒子，1994年制备了国内首批金属纳米线。
3.1990年代中后期：中国政府逐渐重视纳米科技的发展，并设立了专门的研究机构和实
验室。
2000年成立的中国科学院纳米技术与纳米仿生研究所是中国最早的纳米科研机构之一。
4.2000年代初：中国的纳米材料研究进入了一个快速发展的阶段。
大量的研究论文发表，
涉及纳米材料的合成、性能调控和应用等方面。
5.2000年代后期至今：中国纳米材料领域取得了许多重要突破和成就。
在纳米材料的合
成、特性控制、应用开发等方面取得了显著进展。
中国的纳米技术已经应用于多个领域，包括电子、能源、生物医药、环境保护等。
6.2010年代：中国政府将纳米科技列为重点发展领域之一，并出台了一系列支持政策和
计划，以推动纳米材料的研究和产业化。
同时，中国还加强了与国际纳米科技组织和机构的合作，促进了纳米材料领域的交流和合作。
总的来说，中国纳米材料的发展经历了数十年的积累和努力，逐步形成了一定的产业基础和科研实力。
随着技术和应用的不断发展，中国在纳米材料领域正逐渐崭露头角，为科技创新和产业升级提供了重要支撑。