纳米技术发展史
全球纳米技术的发展现状3篇
全球纳米技术的发展现状第一篇：纳米技术的定义与发展历程纳米技术，是一种利用纳米级别的材料、器件等进行制造和应用的技术。
纳米级别指的是物质的尺寸在1~100纳米之间。
纳米技术在材料、生物、能源、环境、电子、通讯、医学等领域都有广泛的应用，被认为是未来科技的重要发展方向。
纳米技术的历史可以追溯到古希腊时期，当时的哲学家们就开始谈论关于原子的理论。
但是直到20世纪60年代，人们才开始真正研究和利用纳米技术。
1986年，美国科学家Eric Drexler在他的著作《引力的相机》中首次提出了纳米技术的概念，他预测纳米技术能够利用分子级别的材料制造出比人类细胞还小的机器，实现人类的技术梦想。
1990年代，随着扫描隧道显微镜的发明，人们开始能够直接观察和操纵纳米级别的物质。
这一技术的发明标志着纳米技术的正式起步，并成为了纳米技术的重要工具。
21世纪初，各国政府开始投入大量资金支持纳米技术领域的研究和开发。
目前，美国、欧洲、日本、中国等国家都在纳米技术领域取得了一定的成果，相关的科研机构、企业也越来越多。
尽管纳米技术发展前景广阔，但也存在着一定的风险和挑战。
在人类对于纳米级别物质影响的了解还不够充分的情况下，纳米技术的应用可能会对人类健康和环境造成一定的风险。
因此，对于纳米技术的安全监管和风险评估至关重要。
第二篇：纳米技术的应用领域和发展趋势纳米技术已广泛应用于材料、生物、能源、环境、电子、通讯、医学等多个领域。
在材料领域，纳米技术可用于制备各种新型材料，如纳米粉体、纳米晶体、纳米复合材料等。
这些新材料具有独特的性能，如高强度、高韧性、高导电性、高热稳定性等。
在生物领域，纳米技术可用于制备纳米生物传感器、纳米药物、纳米生物材料等。
这些应用可以用于治疗疾病、检测生物分子、改进有机材料等方面。
在能源领域，纳米技术可以解决能源存储和转换问题。
例如，利用纳米材料制备的锂离子电池具有更高的能量密度和更长的使用寿命，纳米催化剂可以提高催化反应的效率，纳米光伏材料可以提高太阳能电池的转换效率等。
纳米技术的资料
纳米技术的资料1. 介绍纳米技术是一种研究、制造和应用一种尺度在 1 到 100 纳米之间的原子、分子或物质的技术。
纳米技术可以控制、操纵和设计物质的特性和结构，使其具有新的功能和应用。
纳米技术在许多领域都有广泛的应用，包括电子、医学、材料科学、能源和环境等。
2. 纳米技术的发展历程纳米技术的概念首次提出可以追溯到 1959 年，当时物理学家理查德·费曼在一次著名的演讲中提出了“有足够的空间在上面写字”的想法。
然而，纳米技术的发展真正加速是在 1981 年，当时IBM科学家发明了扫描隧道显微镜(STM)，这一仪器使得人们能够观察和操纵单个原子和分子。
随后的几十年里，人们不断探索纳米尺度下的物质行为，并开发出了许多纳米材料与纳米器件。
3. 纳米技术的应用领域3.1 电子领域纳米技术在电子领域具有广泛的应用。
例如，纳米技术可以用于制造更小、更快的计算机芯片和存储设备，使得计算机的处理速度和存储容量大大提升。
此外，纳米技术还可以用于制造更高效的太阳能电池和光电子器件，提高能源转换效率。
纳米材料也可以用于制造柔性显示屏和高性能传感器等。
3.2 医学领域纳米技术在医学领域有很多潜在应用。
例如，纳米颗粒可以用作药物载体，将药物精确地送达到靶位点，提高药物的疗效并减少副作用。
纳米技术还可以用于制造生物传感器，检测和监测人体的生理参数，并实现个性化医疗。
此外，纳米技术还可以用于修复组织和器官，开发新的疗法和治疗方法。
3.3 材料科学领域纳米技术在材料科学领域有很多重要的应用。
纳米材料具有独特的物理和化学性质，例如金属纳米颗粒具有特殊的光学和电子性质，碳纳米管具有优异的力学性能。
利用这些特性，人们可以制造出具有特定性能和功能的材料，例如高强度的轻质材料和高导热性的材料。
纳米技术还可以用于制造纳米涂层和纳米纤维等。
3.4 能源和环境领域纳米技术在能源和环境领域也有重要的应用。
例如，纳米技术可以用于制造更高效的太阳能电池和燃料电池，提高能源转换效率。
纳米技术
• 利用纳米技术还可制成各种分子传感器和探测器。利
用纳米羟基磷酸钙为原料，可制作人的牙齿、关节等
仿生纳米材料。将药物储存在碳纳米管中，并通过一 定的机制来激发药剂的释放，则可控药剂有希望变为 现实。
• 另外，还可利用碳纳米管来制作储氢材料，用作燃料 汽车的燃料"储备箱"。利用纳米颗粒膜的巨磁阻效应 研制高灵敏度的磁传感器；利用具有强红外吸收能力 的纳米复合体系来制备红外隐身材料，都是很具有应 用前景的技术开发领域。
用扫描隧道显微镜的针尖 将原子一个个地排列成 汉字，汉字的大小只有 几个纳米。
纳米技术应用
1 、纳米技术在陶瓷领域方面的应用 2 、纳米技术在微电子学上的应用 3 、纳米技术在生物工程上的应用 4 、纳米技术在光电领域的应用 5 、纳米技术在化工领域的应用 6 、纳米技术在医学上的应用 7 、纳米技术在分子组装方面的应用 8、纳米技术在其它方面的应用
虽然纳米陶瓷还有许多关键技术需要解决，但其
优良的室温和高温力学性能、抗弯强度、断裂韧
性，使其在切削刀具、轴承、汽车发动机部件等 诸多方面都有广泛的应用，并在许多超高温、强 腐蚀等苛刻的环境下起着其他材料不可替代的作 用，具有广阔的应用前景。
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纳米级微电子元件
日本日立中心实验室利用半导体材料砷化镍，
认为：“物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物 质的可能性”，并表示： “我深信不移，当人们能操纵 细微物质的时候，将可获得极其丰富的新的物质的性质。”
费曼对纳米技术的最早梦想，成为一个光
辉的起点，人类开始了对纳米世界的探求。
科学家发现，在纳米的世界里，物质发生了质的飞 跃。比如硅晶体是不发光的，但纳米硅却会发光；陶瓷
纳米抗菌防静电面料
中国纳米材料发展历史
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。
纳米技术
10 nanometers
1 nanometer
第4讲 纳米技术
本节要点
纳米及纳米材料
纳米技术的关键技术
纳米技术的应用
纳米（nano meter, nm）
是一种长度单位，一纳米等于十亿分之一米，千分之 一微米。大约是三、四个原子的宽度。
纳米科学（nano-science）
研究纳米尺度范围内的物质所具有的特异现象和特异 功能的科学。
◇探测和分析纳米区域的性质和现象
纳米技术的应用
目前，在纳米领域，美国、日本、德国的技术 处于领先地位。我国紧跟其后，处于第二阶梯的前 列。其中，纳米碳管技术处于世界一流水平，比如 大面积定向碳管的合成、超长纳米碳管的制备等。
用纳米碳管建成的地月载人电梯构想图
信 息
1998年，美国首次研制出由磁性纳米棒组成的 “量子磁盘”，每平方英寸可储存20万部红楼梦。
纳米技术的科学意义
◆在宏观和微观的理论完善后，在介观尺度上有许多新现象、
新规律有待发现，充满了原始创新的机会。纳米技术是多学科 交叉融合，不能规为任何一门传统的学科领域，有可能取得创 新性的突破，是新技术发展的源头。 ◆人类认识领域新疆界的开拓。新理论、新发现建立的新观念 将给社会带来观念上的变革。 ◆为可持续发展理论提供物质与技术保证。 产品的微型化、 高性能化和与环境友好化将大大节约资源和能源，促进生态环
境的改变。
纳米技术的研究领域
纳米材料
纳米动力学
纳米生物学和纳米药物学
纳米电子学
纳米技术前景的展望
材料和制备 微电子和计算机技术 环境和能源 医学与健康
生物技术
航空航天
国家安全
材料和制备
在纳米尺度上通过精确控制尺寸和成分来合成材 料单元，制备更轻、更强和可设计的材料，同时具有 长寿命和低维修费用的特点。
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。
四年级语文纳米技术就在我们身边常用知识点
四年级语文纳米技术就在我们身边常用知识点1. 什么是纳米技术?2. 纳米技术的历史和发展3. 纳米技术与我们的生活4. 常见的纳米产品5. 纳米技术的应用领域6. 纳米技术的优势和局限性7. 纳米材料的特点8. 纳米技术对环境的影响9. 纳米技术的安全性10. 未来纳米技术的发展趋势1. 什么是纳米技术?纳米技术是指在纳米级别进行物质设计、开发和制备的技术，其中纳米级别是指1纳米（nm）到100纳米之间的尺寸范围。
这项技术的发展可以使我们将物质从分子、原子尺度上改变其特性和性质。
2. 纳米技术的历史和发展纳米技术的历史可以追溯到1959年，这是由科学家理查德·芬曼所提出的“没有什么卡在纳米级别之下”。
随着技术的发展，纳米技术开始应用到各个领域，包括生物、电子、材料等领域。
3. 纳米技术与我们的生活纳米技术在生活中的应用已经越来越广泛。
例如，纳米防护服可以阻挡UV及尘埃；纳米材料可以制造更坚韧耐用的汽车部件；纳米制品可以增加食品的营养成分及保质期等等。
4. 常见的纳米产品纳米产品有许多种类，包括衣物、食品、药品、化妆品、电子产品等等。
例如，纳米保暖衣可以使身体更快更好地保持温暖；纳米滤水器可以过滤掉细菌，保证家庭用水的安全。
5. 纳米技术的应用领域纳米技术可以应用在生物、医学、电子、环保等各个行业中。
例如，纳米制品应用于食品行业可以增加营养成分，应用于医学领域可以有效治疗疾病。
6. 纳米技术的优势和局限性纳米技术的优势在于能够制造更高效、更坚韧、更耐用的产品，具有极大的潜力。
然而，还存在一些局限性，例如纳米材料可能会影响健康和环境。
7. 纳米材料的特点纳米材料的特点之一是其具有的高比表面积，可以在保存更少体积的情况下提供更多的表面积。
同时，纳米材料的性质也会因其单个颗粒的尺寸和比表面积而改变。
8. 纳米技术对环境的影响纳米技术所带来的影响，在环境领域中日益受到关注。
有些纳米材料有可能会对环境造成负面影响，例如影响生态系统的平衡，影响动物和人类的健康。
纳米科学技术的发展史及其应用资料
1.纳米技术Nanotechnology定义：能操作细小到0.1～100nm物件的一类新发展的高技术。
生物芯片和生物传感器等都可归于纳米技术范畴。
应用学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；方法与技术（二级学科）纳米技术（nanotechnology）是用单个原子、分子制造物质的科学技术。
纳米技术(nanotechnology），也称毫微技术，是研究结构尺寸在0.1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0.1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。
利用纳米技术将氙原子排成IBM.纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。
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。
其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。
2.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，例如纳电子学、纳米材科学、纳机械学等。
纳米科技(英文：Nanotechnology)是一门应用科学，其目的在于研究于纳米尺寸时，物质和设备的设计方法、组成、特性以及应用。
纳米科技是许多如生物、物理、化学等科学领域在技术上的次级分类，美国的国家纳米科技启动计划(National Nanotechnology Initiative)将其定义为“1至100纳米尺寸间的物体，其中能有重大应用的独特现象的了解与操纵。
纳米技术研究的现状和进展
纳米技术研究的现状和进展随着现代科技的不断发展，纳米技术正在成为人们关注的热点。
纳米技术是一种能够制造、处理和使用尺寸为1纳米（纳米是十亿分之一米）的材料和器件的技术。
它有着广泛的应用前景，可以用于制造微型芯片、纳米电子器件、纳米粉末等，也可以应用于生物医学、环境保护、食品工业等方面。
本文将介绍纳米技术的研究现状和进展。
一、纳米技术的发展历史纳米技术的发展可以追溯到1959年，当时美国科学家Richard Feynman在一次演讲中提出了“控制和操纵单个原子和分子”的概念，这就是纳米技术的雏形。
20世纪80年代，随着扫描电子显微镜和原子力显微镜的发明，科学家们开始能够观察和操纵单个原子和分子。
随着计算机和软件技术的进步，科学家们开始能够设计和模拟纳米材料的性质和行为。
在20世纪90年代，随着纳米技术的进一步发展，人们逐渐认识到纳米技术的重要性。
目前，纳米技术已经成为一个全球性的研究领域，涉及化学、物理、材料科学等多个学科。
二、纳米材料的制备和应用纳米材料是纳米技术的核心之一。
纳米材料具有尺寸小、比表面积大、性能优良等特点，可以应用于多个领域。
1.纳米金属材料纳米金属材料是一种具有特殊物理和化学性质的材料。
由于具有高比表面积、量子尺寸效应等特点，纳米金属材料在催化、储能等方面表现出优异的性能。
比如纳米银材料可以作为高效的抗菌材料，纳米铁材料可以应用于废水处理等。
2.纳米生物材料纳米生物材料是生物医学领域中应用的重要材料。
纳米生物材料可以用于治疗癌症、糖尿病等疾病，也可以用于疫苗制备、细胞成像等方面。
比如纳米载药系统可以将药物精确地送到病变部位，减少药物的毒副作用，纳米生物传感器可以快速、准确地检测病原体等物质。
3.纳米电子材料纳米电子材料在微电子和纳米电子器件中有着广泛的应用。
比如石墨烯、碳纳米管等纳米材料具有高导电性和优异的电学性能，可以应用于高频电子器件、传感器等方面。
三、纳米技术的发展现状和前景当前，纳米技术已经进入到一个快速发展的阶段。
纳米技术的发展及其应用
纳米技术的发展及其应用随着科技的迅速发展，纳米技术成为了人们关注的焦点。
纳米技术的发展在当代有着重要的应用价值。
然而，很多人并不了解纳米技术究竟是什么，它有哪些应用场景。
本文将会探讨纳米技术的发展及其应用，为大家带来更加深入的了解。
一、纳米技术的定义纳米技术是指对材料、设备、系统进行探索与制造时所使用的技术的集合。
其中，最小的尺寸是1-100纳米，而纳米级别的物质都具备了计量基本单位纳米的特征。
纳米技术是一种高精密度的技术，它的出现使得科技进步飞速提升。
二、纳米技术的历史20世纪70年代，Eric Drexler 这位美国纳米技术的先驱者提出了“分子纳米技术”(Molecular Nanotechnology，MNT)的概念。
70年代末与80年代的初期，一些科学家和工程师开始进行实验，相关研究日益发展。
20世纪90年代，在全球关于纳米技术的研究与应用不断壮大的背景下，政府和企业们开始逐步投资纳米技术的研究，进一步推动了纳米技术的发展。
三、纳米技术的应用领域1.生物医学纳米技术在医药领域的应用已经得到广泛的研究。
纳米粒子可以通过靶向作用来精准治疗肿瘤等疾病。
磁共振成像(MRI)可以通过纳米粒子来增强图像，从而更加精准地诊断患者的疾病。
2.电子设备纳米技术已经被应用在半导体领域。
通过改变材料的硅含量，纳米技术能够提升芯片的处理速度。
而纳米技术制造的电池能够存储更多的电量，减小电子设备的功耗。
3.能源领域纳米技术能够提升太阳能光电池的效率，在更小的成本范围内存储更多的能量。
此外，纳米技术还能够使风能、水能利用更加高效。
4.材料科学纳米技术的另一个重要应用领域是材料科学。
通过纳米技术制造的材料具有更高的稳定性和耐用性，对于化学品、金属材料的防腐蚀以及在涂层领域的应用有着重要作用。
四、纳米技术的未来展望纳米技术的快速发展为人们的生产和生活带来了巨大的便利和发展空间。
未来，离子束，分子束等技术，及所组织的“智能系统”等，这些将全部实现可推广性的产业技术将推动纳米技术的进一步发展和应用。
纳米技术介绍
纳米技术介绍纳米技术是一种制造和应用材料与器件的技术，该技术的关键在于通过对材料进行精确的控制和设计，使得其具有纳米级的结构和特性。
纳米技术包括纳米材料的制备、纳米器件的制作和纳米技术在各个领域的应用。
1. 纳米技术的发展历史纳米技术的概念最早可以追溯到1959年，美国物理学家理查德·费曼在他的著名演讲中提出了“有足够的空间在那里”这一思想。
1980年代，纳米技术逐渐成为材料科学和工程的研究热点，各国开始加大对纳米技术的研究和投入。
1990年代，纳米技术成为国际上研究的焦点，纳米技术领域取得了飞速发展。
2. 纳米技术的原理纳米技术的核心原理是“自下而上”的制备和设计方法，即通过控制和组装原子和分子，构建具有纳米级结构的材料和器件。
这主要包括两方面的工作，一是纳米材料的制备和改性，包括纳米颗粒、纳米管、纳米线等；二是纳米器件的制作和调控，包括纳米电子器件、纳米光学器件等。
3. 纳米技术的应用领域纳米技术在各个领域都有广泛的应用，包括材料、能源、生物、医药、电子、信息等领域。
在材料领域，纳米技术可以制备具有特殊性能的纳米材料，如纳米复合材料、纳米多孔材料等；在生物医药领域，纳米技术可以用于制备药物载体、诊断试剂和治疗器件；在电子领域，纳米技术可以制备超小型、高性能的电子器件。
4. 纳米技术的发展趋势随着纳米技术的不断发展，人们对纳米技术的发展趋势也有了更多的预测。
未来，纳米技术将向着更加精准、高效和多功能的方向发展。
纳米技术在材料、生物、电子等领域的应用也将不断扩大，带来更多新的科技突破和产业创新。
纳米技术作为一种新兴的交叉学科技术，正在深刻地改变着人类社会的发展方式和生产方式。
随着纳米技术的不断发展和进步，相信它将会为人类社会带来更多的惊喜和改变。
纳米技术的发展
纳米技术的发展纳米技术是一种新型的技术手段，它可以制造出物质的分子、原子甚至更小的微观结构，因此具有许多具有应用前景的特点，例如提高材料性能、制备新型高效能源设备、新型的医学材料和分子机器等等。
纳米技术从上世纪90年代开始兴起，如今已经取得了大量的突破和跨越，正处于迅速发展和应用的时期。
纳米技术的发展可以追溯到古代时期，例如我国古代就有研究制备纳米材料的记录。
然而，真正系统性开展纳米技术研究的时间是在20世纪60年代，当时科学家发现，纳米颗粒的物理、化学和材料特性与传统材料有很大的不同，例如热力学性能、光学性能和机械性能等方面都具有迥然不同的特点，这些特点引起科学家们极大的兴趣。
因此，在大量研究的基础上，纳米技术迅速发展起来。
到了20世纪90年代，在生物、医药、材料、电子、光电、信息等众多领域，纳米技术的应用受到了广泛关注。
具体地说，在生物学方面，纳米技术可以制造出纳米粒子，用于药物载体，以实现对肿瘤等病变组织的有针对性治疗。
在医药方面，纳米技术可以制造出高效的诊断设备，例如纳米粒子荧光探针，可以提高胃肠道癌症的早期诊断。
在材料方面，纳米技术可以制造出高强度、高硬度、低密度的不锈钢和超强陶瓷材料，可以广泛应用于航天、运输、电子等领域。
在电子、信息、光电等方面，纳米技术可以制造出微型晶体管、纳米线、超高分辨率显示器等等高端器件，可以将电子技术推向一个全新的高峰。
除了在应用方面的发展，在纳米技术的基础研究方面也取得了很多突破。
例如，纳米技术可以研究材料的纳米级拓扑结构和表面化学特性，从而探索和发现新的物质性质和相态行为；纳米技术可以制备出人工拓扑物质，从而研究和发展拓扑物流电子器件；纳米技术可以利用自组装技术，从前所未有的角度研究生物分子的结构、功能和变异机制等等。
尽管纳米技术目前发展迅速，但它仍然面临许多挑战和困难。
例如，在纳米材料制备方面，纳米颗粒的精确制造和控制技术仍然存在一些问题；在纳米器件制备方面，如何制备出稳定、长寿命、可靠性高的纳米器件是一个重大难题。
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
什么是纳米技术
什么是纳米技术纳米技术是一种针对非常小的物质，即纳米颗粒和纳米材料，进行研究、开发和生产的技术。
纳米技术不仅限于一个工业领域或一个特定的应用领域，而是应用于许多方面，包括医学、环境、能源、通信、计算机、电子、化学、材料和食品等。
“纳米”是一个单位前缀，表示十亿分之一，即1纳米等于一个米的十亿分之一，因此纳米技术是精细、高度专业化以及针对小型对象的技术。
在纳米尺度下，物理性质和化学性质会发生很大的变化，这些变化可以被利用来创造出具有革命性的新材料和新器件。
纳米技术的历史可以追溯到1959年，美国物理学家理查德·费曼在一场著名的演讲中首次提出了纳米技术的概念。
但是，真正的实践应用发生在1980年代末和1990年代初期，这时人们开始使用先进的仪器设备和制造工艺，从而能够控制和创造极小的颗粒和纳米结构。
正如其所述，纳米技术有无限的应用领域。
其中最具战略意义的是医学领域。
纳米技术可以用于制造更好的药物输送系统，使药物能够被定向地送达并集中到病变部位，从而提高了药效，降低了药物剂量。
在临床治疗方面，纳米颗粒和纳米材料可以用作造影剂、药物载体和分子影像试剂等。
此外，纳米技术在环境保护领域也具有巨大的潜力。
借助于纳米尺度下物质的高表面积和高反应活性，纳米技术可以开发出高效的废水处理设备、催化剂和气体传感器等。
在能源和电子领域，利用纳米技术可以制造出更高效的太阳能电池、电池和超级电容器等。
此外，纳米技术还可以用于食品和包装材料。
添加纳米粒子，可以增强食品和包装材料的物理性质，并提高其稳定性和保存期限。
在纳米技术的研究和开发领域，还有许多潜在的问题和挑战需要被解决。
例如，纳米颗粒可能会对人体健康和环境产生影响。
因此，需要开展更多的研究，了解纳米技术对人体和环境的潜在风险，并采取有效的监管和管理措施。
综上所述，纳米技术是一种非常重要的技术，具有无限的潜力和广阔的应用领域。
在未来的发展中，纳米技术将继续发挥其独特的优势，并为人类带来更多的实用和技术革新。
纳米科学与技术的发展历史
纳米科学与技术的发展历史纳米科学与技术简称纳米科技是80年代后期发展起来的,面向21 世纪的综合交叉性学科领域,是在纳米尺度上新科学概念和新技术产生的基础.它把介观体系物理、量子力学、混沌物理等为代表的现代科学和以扫描探针显微技术、超微细加工、计算机等为代表的高技术相结合, 在纳米尺度上到10nm之间研究物质包括原子、分子的特性和相互作用,以及利用原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的特性制造具有特定功能的产品,实现生产方式的飞跃.历史背景对于纳米科技的历史, 可以追溯到30多年前着名物理学家、诺贝尔奖获得者Richard Feynman于美国物理学会年会上的一次富有远见性的报告 . 1959 年他在低部还有很大空间的演讲中提出:物理学的规律不排除用单个原子制造物品的可能.也就是说, 人类能够用最小的机器制造更小的机器.直至达到分子或原子状态, 最后可以直接按意愿操纵原子并制造产品.他在这篇报告中幻想了在原子和分子水平上操纵和控制物质.他的设想包括以下几点: 1如何将大英百科全书的内容记录到一个大头针头部那么大的地方; 2 计算机微型化; 3重新排列原子.他提醒到, 人类如果有朝一日能按自己的主观意愿排列原子的话, 世界将会发生什么 4 微观世界里的原子.在这种尺度上的原子和在体块材料中原子的行为表现不同.在原子水平上, 会出现新的相互作用力、新颖的性质以及千奇百怪的效应. 就物理学家来说, 一个原子一个原子地构建物质并不违背物理学规律.这正是关于纳米技术最早的构想.20 世纪70 年代, 科学家开始从不同角度提出有关纳米技术的构想.美国康奈尔大学Granqvist 和Buhrman 利用气相凝集的手段制备出纳米颗粒, 提出了纳米晶体材料的概念, 成为纳米材料的创始者.之后, 麻省理工学院教授德雷克斯勒积极提倡纳米科技的研究并成立了纳米科技研究小组.纳米科技的迅速发展是在20 世纪80 年代末、90 年代初.1981 年发明了可以直接观察和操纵微观粒子的重要仪器———扫描隧道显微镜STM、原子力显微镜AFM, 为纳米科技的发展起到了积极的促进作用.1984 年德国学者格莱特把粒径6 nm 的金属粉末压成纳米块, 经研究其内部结构, 指出了它界面奇异结构和特异功能.1987 年, 美国实验室用同样的方法制备了纳米TiO2 多晶体.1990 年7月第一届国际纳米科学技术会议与第五届国际扫描隧道显微学会议在美国巴尔的摩举办, 同时纳米技术与纳米生物学这两种国际性专业期刊也相继问世.自1991 年, 中国开始热衷于纳米技术的研究, 到“十五”计划之后, 纳米科技呈现出快速发展的势头.1993年8月在俄罗斯,1994年11月在美国, 先后召开了第二届和第三届国际纳米科学与技术会议. 第四届国际纳米科技会议将于1996年在中国召开.1999 年上半年, 北京大学纳米技术研究取得重大突破, 电子学系教授薛增泉领导的研究组在世界上首次将单壁碳纳米管组装竖立在金属表面, 并组装出世界上最细且性能良好的扫描隧道显微镜用探针.近年来, 一些国家也纷纷投入巨资抢占纳米技术战略高地.发展趋势由于纳米科技在材料科学、机械制造、信息科学、应用物理、生物科学以及国防和空间技术上有着广阔的发展前景, 因此这个领域的研究在全世界范围内受到高度重视.世界上一些发达国家已投巨资, 组织该领域有影响的科学家进行纳米科技研究.纳米科技在世界范围内方兴未艾.美、英、日、德等国对纳米科技给予了高度重视.美国真空学会成立了纳米科学与技术部.美国国家基金会把纳米科技列为优先支持的项目, 美国与纳米技术有关的资助一半以上来自军方.英国政府在财力困难的情况下也制订了纳米技术计划, 在机械、光学、电子学等领域遴选了8 个项目进行研究.日本制订的关于先进技术开发研究规划ERATO 中有12 个项目与纳米科技有关, 研究主体是35 岁以下的青年人.其投资额多达几十亿日元.美、日政府和公司也纷纷投入了人力、财力、物力去进行纳米科技的研究.德国汉堡大学应用物理系微结构研究中心已投资1 千万马克, 正准备建造一套具有世界一流水平的超高真空低温扫描隧道显微镜STM, 期望在研究磁单极的存在性的重要科学问题上有重要的突破.纳米科技的发展速度比原先人们估计的要快得多,有的已实用化了.纳米科技在计算机、信息处理、通讯、生物、医疗等领域迅速发展, 尤其是在国防上有巨大的发展前景, 国外已开始注意到对有关纳米科技的研究内容实行保密和技术封锁.纳米科技的产业应用直接根植于基础研究, 与传统的技术发展规律不同, 它从基础到应用的转化是直接的, 并且转化的周期将会更短.科学家们预言, 纳米科技的研究与发展, 将极大地改变人们的思维方式和更新人们的传统观念, 从而对人类的社会生活面貌产生革命性的影响.纳米科技给人类带来的变化可能会像产业革命、抗菌素以及核武器给人类带来的变化那样深远.纳米科技对于基础科学纳米化学、量子力学、介观物理、混沌物理研究来说有着诱人的前景, 因为在纳米尺度上物质表现出新颖的现象、奇特的效应和特异的性质.纳米科技更具有直接的实用目的, 作为一门技术, 能为人类提供新颖的、特定功能的装置.纳米科技的一个重要方面是微型化, 如制作体积更小、价格更便宜、速度更快的微电子元件, 设计微型传感器、微型工具及微型仪器等.。
纳米技术的发展历史
纳米技术的发展历史
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。
范曼质问道，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。
”
1990年，IBM公司阿尔马登研究中心的科学家成功地对单个的原子进行了重排，纳米技术取得一项关键突破。
他们使用一种称为扫描探针的设备慢慢地把35个原子移动到各自的位置，组成了IBM三个字母。
这证明范曼是正确的，二个字母加起来还没有3个纳米长。
不久，科学家不仅能够操纵单个的原子，而且还能够“喷涂原子”。
使用分子束外延长生长技术，科学家们学会了制造极薄的特殊晶体薄膜的方法，每次只造出一层分子。
目前，制造计算机
硬盘读写头使用的就是这项技术。
著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后将变成根据人类意愿，逐个地排列原子，制造产品，这是关于纳米技术最早的梦想。
纳米技术的科学发展史
100nm)
1993 (INTC) 6
1990年，IBM公司阿尔马 登研究中心的科学家成功 地对单个的原子进行了重 排，纳米技术取得一项关 键突破。 70年代，科学家开始从不 同角度提出有关纳米科技 的构想，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；
1982年，科学家发明研 究纳米的重要工具——扫 描隧道显微镜，为我们揭 示一个可见的原子、分子 世界，对纳米科技发展产 生了积极促进作 用 1990年7月，第一届国际 纳米科学技术会议在美国 巴尔的摩举办，标志着纳 米科学技术的正式诞生；
主讲人：王小飞
纳米技术(nanotechnology），也称毫微技术，是研究结 构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。 1981年扫描隧道显微镜发明后，诞生了一门以0.1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。 纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉 及现代科技的广阔领域。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。其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础， 而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。
1991年，碳纳米管被人 类发现，它的质量是相 同体积钢的六分之一， 强度却是钢的10倍，成 为纳米技术研究的热点， 诺贝尔化学奖得主斯莫 利教授认为，纳米碳管 将是未来最佳纤维的首 选材料，也将被广泛用 于超微导线、超微开关 以及纳米级电子线路等；
纳米技术及其发展现状
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用LIGA技术制作的微齿轮 技术制作的微齿轮
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用LIGA技术制作的环形微陀螺仪 技术制作的环形微陀螺仪
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技术与微细EDM结合制作的微结构 用LIGA技术与微细 技术与微细 结合制作的微结构
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纳米技术及其发展现状
邓海峰
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纳米技术
纳米技术（ 纳米技术（nanotechnology）是用单个 ） 原子、分子制造物质的科学技术。 原子、分子制造物质的科学技术。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、 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） 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 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， 显微镜技术、核分析技术）结合的产物， 技术 纳米科学技术又将引发一系列新的科学技 例如纳电子学、纳米材科学、 术，例如纳电子学、纳米材科学、纳机械 学等。 学等。
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智能药物 纳米生化材料微小易渗透，这使 得医药家能改变细胞基因，因而纳 米生化材料的应用，还有基因药物 的开发。比如微型智能药物，能够 通过识别癌细胞化学特征，来攻击 癌细胞，甚至可以进入单个的病变 细胞中使其分解。从而达到治疗疾 病的目的，而同时又不伤害正常的 细胞组织。
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纳米技术与隐身
日本科学家开发出的光学隐身衣服。 日本科学家开发出的光学隐身衣服。这项技 术的核心是将物体前后的移动影像集成在一 起，制造出透明的效果
纳米技术发展史
1999 年，巴西和美国科学家在进行纳米碳管实验时发明了世界上最小的 “秤”， 它能够称量十亿分之一克的物体， 即相当于一个病毒的重量;此后不久， 德国科学家研制出能称量单个原子重量的秤， 打破了美国和巴西科学家联合创造 的纪录。③ 到 1999 年， 纳米技术逐步走向市场， 全年纳米产品的营业额达到 500 亿美元。 近年来， 一些国家纷纷制定相关战略或者计划，投入巨资抢占纳米技术战略高 地。 日本设立纳米材料研究中心，把纳米技术列入新 5 年科技基本计划的研发重 点;德国专门建立纳米技术研究网;美国将纳米计划视为下一次工业革命的核心， 美国政府部门将纳米科技基础研究方面的投资从 1997 年的 1.16 亿美元增加到 2001 年的 4.97 亿美元，近些年的投入也在保持大幅增加。 总而言之，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相当大的积 极促进作用。 目前， 纳米技术已经成为人类科学中相对普遍的一项科学，但是纳米技术的 发展却刚刚开纳米技术将在未来为人类带来很多意想不到的利益。 据日本阿普莱德研究所提供的材料介绍， 以研究分子机械而著称的美国风险 企业宰贝克斯公司的一项预测认为，纳米技术的发展可能会经历以下五个阶段： 第一阶段的发展重点是要准确地控制原子数量在100个以下的纳米结构物质 。 这需要使用计算机设计／制造技术和现有工厂的设备和超精密电子装置。这个 阶段的市场规模约为5亿美元。 第二个阶段是生产纳米结构物质。在这个阶段，纳米结构物质和纳米复合材 料的制造将达到实用化水平。 其中包括从有机碳酸钙中制取的有机纳米材料，其 强度将达到无机单晶材料的3000倍。该阶段的市场规模在50亿至200亿美元之间 。 在第三个阶段， 大量制造复杂的纳米结构物质将成为可能。这要求有高级的 计算机设计／制造系统、目标设计技术、计算机模拟技术和组装技术等。该阶段 的市场规模可达100亿至1000亿美元。 纳米计算机将在第四个阶段中得以实现。这个阶段的市场规模将达到2000 亿至1万亿美元。 在第五阶段里， 科学家们将研制出能够制造动力源与程序自律化的元件和装 置，市场规模将高达6万亿美元。 宰贝克斯公司认为，虽然纳米技术每个阶段到来的时间有很大的不确定性， 难以准确预测，但在2010年之前，纳米技术有可能发展到第三个阶段，超越“量 子效应障碍”的技术将达到实用化水平。④ 我相信纳米技术在不久的未来会给人类带来巨大的利益，将会是继计算机、 基因技术之后世界强国追逐的又一大科技热点。 因为纳米科技的魅力主要在于它 几乎可以将人类目前所有的高科技重新定义。随着纳米科技的逐渐起步，很多在 科幻小说中形容的外星人高科技对地球人来说也开始变得极为可能。 ①摘自：纳米材料物理基础 张邦维 化学工业出版社 ②摘自：纳米材料电化学 G.霍兹 科学出版社 ③摘自：纳米生物技术:概念‘应用和前景 C.M.尼迈耶(Christof M.Niemeyer)、 C.A 墨尔金(Chad A.Mirkin)、马纳米技术发展史 纳米技术（nanotechnology）是用单个原子、分子制造物质的科学技术。 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，例如纳电子学、纳米材科学、纳机械学等。① 现如今，人类能够研究的物质世界的最大尺度约为 10 亿光年，这是我们 已观测到的宇宙大致范围。而人类所研究的物质世界的最小尺度约为 0．1 阿 米。 所谓纳米科技中的“纳米”用国际单位表示为10−9m，用符号表示为 nm， 用物理中的原子来说，一个原子的直径为 0.1-0.3nm。 纳米科技是指在纳米尺度(1nm 到 l00nm 之间)上研究物质的特性和相互作 用，比如原子和分子，以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。当物质 小到 1-100nm 时，其量子效应、物质的局域性及巨大的表面及界面效应使物质 的很多性能发生质变，呈现出许多既不同于宏观物体，也不同于单个孤立原于 的奇异现象。纳米科技的最终目标是直接以原子、分子及物质在纳米尺度上表 现出来的新颖的物理、化学和生物学特性制造出具有特定功能的产品。 关于纳米技术的起源， 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和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。② 虽然当时的主流科学家对纳米技术不是很看好，总是怀疑的态度，但是随 着科学技术的发展， 纳米技术就像出水芙蓉一样渐渐的展现在科学家们的眼前。 20 世纪 70 年代，科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的构想，科学 家们想通过纳米技术来实现当时不能完成化学材料和生物材料， 但是仍有很多 科学家持反面意见， 他们认为纳米技术只是一个只能幻想而不可能完成的技术。 直到 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。从 此，纳米技术慢慢地被人们认可 1982 年， 科学家发明研究纳米的重要工具——扫描隧道显微镜， 这个重要 的工具使得人类世界中诞生了一门以 0.1 到 100 纳米长度为研究的分子世 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。这个 重要的工具对纳米科技发展产生了积极的促进作用。 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办，标志着 纳米科学技术的正式诞生。 1991 年，碳纳米管被人类发现，它的质量是相同体积钢的六分之一，强度 却是钢的 10 倍，这项技术的发现使得纳米技术成为科学家们研究的热点。诺贝 尔化学奖得主斯莫利教授认为， 纳米碳管将是未来最佳纤维的首选材料，也将被 广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等。 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贮容量比现在提高成千上万倍的量子计算机。
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纳米技术发展史
【摘要】纳米技术是21世纪科技发展的制高点，是新工业革命的主导技术，它将引起一场各个领域生产方式的变革，也将改变未来人们的生活方式和工作方式，使得我们有必要认识一下纳米技术的发展史。
纳米技术的发展史是一个很长的过程，同时也是一个广泛应用的过程。
【关键词】发展纳米技术纳米材料
纳米技术基本概念
纳米技术是以纳米科学为基础，研究结构尺度在0.1～100nm范围内材料的性质及其应用，制造新材料、新器件、研究新工艺的方法和手段。
纳米技术以物理、化学的微观研究理论为基础，以当代精密仪器和先进的分析技术为手段，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)相结合的产物。
在纳米领域，各传统学科之间的界限变得模糊，各学科高度交叉和融合。
纳米技术包含下列四个主要方面：
1、纳米材料：当物质到纳米尺度以后，大约是在0.1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。
这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。
如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。
过去，人们只注意原子、分子或者宇宙空间，常常忽略这个中间领域，而这个领域实际上大量存在于自然界，只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。
第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家，他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子，并通过研究它的性能发现：一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电、也不导热。
磁性材料也是如此，象铁钴合金，把它做成大约20—30纳米大小，磁畴就变成单磁畴，它的磁性要比原来高1000倍。
80年代中期，人们就正式把这类材料命名为纳米材料。
2、纳米生物学和纳米药物学，如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子，在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验，磷脂和脂肪酸双层平面生物膜，dna的精细结构等。
有了纳米技术，还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。
新的药物，即使是微米粒子的细粉，也大约有半数不溶于水；但如粒子为纳米尺度（即超微粒子），则可溶于水。
３、纳米电子学，包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征，以及原子操纵和原子组装等。
当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷,更小,是指响应速度要快。
更冷是指单个器件的功耗要小。
但是更小并非没有限度。
纳米技术是建设者的最后疆界，它的影响将是巨大的。
纳米技术的发展史
纳米技术的应用
1、纳米技术在陶瓷领域方面的应用
陶瓷材料作为材料的三大支柱之一，在日常生活及工业生产中起着举足轻重的作用。
但是，由于传统陶瓷材料质地较脆，韧性、强度较差，因而使其应用受到了较大的限制。
随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，希望以此来克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有象金属一样的柔韧性和可加工性。
英国材料学家Cahn指出纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。
所谓纳米陶瓷，是指显微结构中的物相具有纳米级尺度的陶瓷材料，也就是说晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在纳米量级的水平上。
要制备纳米陶瓷，这就需要解决：粉体尺寸形貌和粒径分布的控制，团聚体的控制和分散。
块体形态、缺陷、粗糙度以及成分的控制。
Gleiter指出，如果多晶陶瓷是由大小为几个纳米的晶粒组成，则能够在低温下变为延性的，能够发生100%的范性形变。
并且发现，纳米TiO2陶瓷材料在室温下具有优良的韧性，在180℃经受弯曲而不产生裂纹。
许多专家认为，如能解决单相纳米陶瓷的烧结过程中抑制晶粒长大的技术问题，从而控制陶瓷晶粒尺寸在50nm以下的纳米陶瓷，则它将具有的高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等传统陶瓷无与伦比的优点。
上海硅酸盐研究所在纳米陶瓷的制备方面起步较早，他们研究发现，纳米3Y-TZP陶瓷(100nm左右)在经室温循环拉伸试验后，在纳米3Y-TZP样品的断口区域发生了局部超塑性形变，形变量高达380%，并从断口侧面观察到了大量通常出现在金属断口的滑移线。
Tatsuki等人对制得的Al2O3-SiC 纳米复相陶瓷进行拉伸蠕变实验，结果发现伴随晶界的滑移，Al2O3晶界处的纳米SiC粒子发生旋转并嵌入Al2O3晶粒之中，从而增强了晶界滑动的阻力，也即提高了Al2O3-SiC纳米复
相陶瓷的蠕变能力。
虽然纳米陶瓷还有许多关键技术需要解决，但其优良的室温和高温力学性能、抗弯强度、断裂韧性，使其在切削刀具、轴承、汽车发动机部件等诸多方面都有广泛的应用，并在许多超高温、强腐蚀等苛刻的环境下起着其他材料不可替代的作用，具有广阔的应用前景。
2、纳米技术在微电子学上的应用
纳米电子学是纳米技术的重要组成部分，其主要思想是基于纳米粒子的量子效应来设计并制备纳米量子器件，它包括纳米有序（无序）阵列体系、纳米微粒与微孔固体组装体系、纳米超结构组装体系。
纳米电子学的最终目标是将集成电路进一步减小，研制出由单原子或单分子构成的在室温能使用的各种器件。
目前，利用纳米电子学已经研制成功各种纳米器件。
单电子晶体管，红、绿、蓝三基色可调谐的纳米发光二极管以及利用纳米丝、巨磁阻效应制成的超微磁场探测器已经问世。
并且，具有奇特性能的碳纳米管的研制成功，为纳米电子学的发展起到了关键的作用。
早在1989年，IBM公司的科学家就已经利用隧道扫描显微镜上的探针，成功地移动了氙原子，并利用它拼成了IBM三个字母。
日本的Hitachi公司成功研制出单个电子晶体管，它通过控制单个电子运动状态完成特定功能，即一个电子就是一个具有多功能的器件。
另外，日本的NEC研究所已经拥有制作100nm以下的精细量子线结构技术，并在GaAs衬底上，成功制作了具有开关功能的量子点阵列。
目前，美国已研制成功尺寸只有4nm具有开关特性的纳米器件，由激光驱动，并且开、关速度很快。
美国威斯康星大学已制造出可容纳单个电子的量子点。
在一个针尖上可容纳这样的量子点几十亿个。
利用量子点可制成体积小、耗能少的单电子器件，在微电子和光电子领域将获得广泛应用。
此外，若能将几十亿个量子点连结起来，每个量子点的功能相当于大脑中的神经细胞，再结合MEMS（微电子机械系统）方法，它将为研制智能型微型电脑带来希望。
纳米电子学立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段，按照全新的理念来构造电子系统，并开发物质潜在的储存和处理信息的能力，实现信息采集和处理能力的革命性突破，纳米电子学将成为对世纪信息时代的核心。
3、纳米技术在生物工程上的应用
众所周知，分子是保持物质化学性质不变的最小单位。
生物分子是很好的信息处理材料，每一个生物大分子本身就是一个微型处理器，分子在运动过程中以可预测方式进行状态变化，其原理类似于计算机的逻辑开关，利用该特性并结合纳米技术，可以此来设计量子计算机。
美国南加州大学的Adelman博士等应用基于DNA分子计算技术的生物实验方法，有效地解决了目前计算机无法解决的问题-"哈密顿路径问题"，使人们对生物材料的信息处理功能和生物分子的计算技术有了进一步的认识。
虽然分子计算机目前只是处于理想阶段，但科学家已经考虑应用几种生物分子制造计算机的组件，其中细菌视紫红质最具前景。
该生物材料具有特异的热、光、化学物理特性和很好的稳定性，并且，其奇特的光学循环特性可用于储存信息，从而起到代替当今计算机信息处理和信息存储的作用。
在整个光循环过程中，细菌视紫红质经历几种不同的中间体过程，伴随相应的物质结构变化。
Birge等研究了细菌视紫红质分子潜在的并行处理机制和用作三维存储器的潜能。
通过调谐激光束，将信息并行地写入细菌视紫红质立方体，并从立方体中读取信息，并且细菌视紫红质的三维存储器可提供比二维光学存储器大得多的存储空间。
到目前为止，还没有出现商品化的分子计算机组件。
科学家们认为：要想提高集成度，制造微型计算机，关键在于寻找具有开关功能的微型器件。
美国锡拉丘兹大学已经利用细菌视紫红质蛋白质制作出了光导"与"门，利用发光门制成蛋白质存储器。
此外，他们还利用细菌视紫红质蛋白质研制模拟人脑联想能力的中心网络和联想式存储装置。
纳米计算机的问世，将会使当今的信息时代发生质的飞跃。
它将突破传统极限，使单
位体积物质的储存和信息处理的能力提高上百万倍，从而实现电子学上的又一次革命。
【参考文献】1、《纳米技术于纳米塑料》张玉龙、李长德著，中国轻工业出版社，2002年1月
2、《纺织科学中的纳米技术》刘吉平、田军著，中国轻工业出版社
3、《纳米化工产品生产技术》童忠良主编，化学工业出版社
4、《纳米技术与纳米材料》崔作林著，国防工业出版社
5、《纳米科技》马远荣编，汕头大学出版社，2003年7月。