第七章 微米、纳米技术
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法,例如:微动力学、微流体力学、微热力学、微机械学、
激光学等。以便解决微型系统设计中的尺寸效应、表面效 应、误差效应及材料性能的影响。
第七章 微米、纳米技术
2.微加工技术 微加工技术包含超精机械加工、IC工艺、化学腐蚀、
能量束加工等诸多方法。在微细加工甚至纳米加工领域,较
为成熟的技术是IC工艺硅加工技术、离子束加工、分子束加 工、激光束加工以及电化学加工、精密电火花加工等。 3.精密测量技术 精密测量技术是具有微米及亚微米测量精度的几何量
第七章 微米、纳米技术
1)纳米是一种几何尺寸的度量单位,1纳米=百万分 之一毫米。 2)纳米技术带动了技术革命。
3)利用纳米技术制作的药物可以阻断毛细血管,
“饿死”癌细胞。 4)如果在卫星上用纳米集成器件,卫星将更小,更 容易发射。
第七章 微米、纳米技术
5)纳米技术是多科学综合,有些目标需要长时间的 努力才会实现。 6)纳米技术和信息科学技术、生命科学技术是当前
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
4.纳米技术的研究应用
当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、微
电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能 源、生物技术和农产品等方面。 用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命 更长、维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制
作出特定性质的材料或自然界不存在的材料,制作出生物
材料和仿生材料。
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。一般包括纳米级 (0.1 一 100nm) 的材料、设计、制 造,测量、控制和产品的技术。 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。
10.何谓纳米技术?纳米技术有哪些特点?
与表面形貌测量技术。目前精密测试技术的一个重要研究对
象是微结构的力学性能,如谐振频率、弹性模量、残余应力 的测试和微结构的表面形貌及内部结构,如微体缺陷、微裂 缝、微沉积微的测试等。
第七章 微米、纳米技术
第二节 纳米技术
一、概念 1.纳米 纳米(符号为 nm )是长度单位,原称毫微米,就是
10^-9米(10亿分之一米),即10^-6毫米(100万分之一毫
的科学发展主流,它们的发展将使人类社会、生存环境和
科学技术本身变得更美好。
7)纳米技术可以观察病人身体中的癌细胞病变及情
况,可让医生对症下药。
第七章 微米、纳米技术 潜在危害: 和生物技术一样,纳米科技也有很多环境和安全问
题(比如尺寸小是否会避开生物的自然防御系统,还有是
否能生物降解、毒性副作用如何等等)。 社会危害: 纳米材料(包含有纳米颗粒的材料)本身的存在并 不是一种危害。只有它的一些方面具有危害性,特别是他
米)。如同厘米、分米和米一样,是长度的度量单位。相 当于4倍原子大小,比单个细菌的长度还要小。
第七章 微米、纳米技术
2.纳米技术的概念提出
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
第七章 微米、纳米技术
哈尔滨职业技术学院
学习目标:
通过本章的学习了解微米、纳米技术的概念, 侧重对纳米技术的意义的理解,知悉纳米材料的
性质,了解纳米技术的应用。
第七章 微米、纳米技术
第一节 微米技术
微米技术是指在微米级(0.1-100微米)的材料上设计、
制造、测量、控制和应用的技术。目前,微米技术的研究 与应用涉及以下几个方面: 1.微小尺度的设计应用 研究微型系统的设计需要形成一整套新的设计理论方
们的移动性和增强的反应性。只有某些纳米粒子的某些方
面对生物或环境有害,我们才面临一个真的危害。
第七章 微米、纳米技术
健康问题: 纳米颗粒进入人体有四种途径:吸入,吞咽,从皮 肤吸收或在医疗过程中被有意的注入(或由植入体释放)。
一旦进入人体,它们具有高度的可移动性。在一些个例中,
它们甚至能穿越血脑屏障。 环境问题: 主要担心纳米颗粒可能会造成未知的危害。
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百度文库纳米级的结构。
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。 1993年,第一届国际纳米技术大会(INTC)在美国召 开,将纳米技术划分为6大分支: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, 促进了纳米技术的发展。
1.什么是先进制造技术?其特点有哪些? 2.RP是什么?其特点有哪些? 3.VM的概念是什么?其特点有哪些?
4.FMS的特点是什么?它的效益主要体现在哪几个方面?
5.试说明FMS的组成? 6.什么是并行工程? 7.智能制造的三项关键技术是什么? 8.绿色制造的目的是什么?与绿色产品有什么关系?
9.简述电子束、离子束加工的原理、特点和应用?
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。”
第七章 微米、纳米技术
3.纳米技术
纳米技术 (nanotechnology ),也称毫微技术,是研究