纳米技术ppt课件

在第四个阶段中纳米计算机将得以实现。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。
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5. 纳米技术的主要研究项目
主要有超细薄膜、碳纳米管、纳米陶瓷、金属纳米晶体和 量子点线等。
1) 超细薄膜
超细薄膜的厚度通常只有1纳米-5纳米，甚至会做成1个分 子或1个原子的厚度。超细薄膜可以是有机物也可以是无机物， 具有广泛的用途。如沉淀在半导体上的纳米单层，可用来制 造太阳能电池，对开发新型清洁能源有重要意义；将几层薄 膜沉淀在不同材料上，可形成具有特殊磁特性的多层薄膜， 是制造高密度磁盘的基本材料。
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3) 陶瓷材料 陶瓷材料在通常情况下具有坚硬、易碎的特点，但
由纳米超微颗粒压制成的纳米陶瓷材料却具有良好的 韧性，有的可大幅度弯曲而不断裂，表现出金属般的 柔韧性和可加工性。
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纳米技术的内容
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。
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2) 碳纳米管
碳纳米管是由碳60分子经加工形成的一种直径只有几纳米 的微型管，是纳米材料研究的重点之一。与其它材料相比， 碳纳米管具有特殊的机械、电子和化学性能，可制成具有导 体、半导体或绝缘体特性的高强度纤维，在传感器、锂离子 电池、场发射显示、增强复合材料等领域有广泛应用前景， 因而受到工业界的普遍重视。目前，碳纳米管虽仍处于研究 阶段，但许多研究成果已显示出良好的应用前景。
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。
纳米技术不同于微米技术。后者是利用光刻及腐蚀等技术，从宏观尺度 自上而下地进行材料的制造，集中表现在集成电路的生产等方面。而纳米技 术则相反，其突出特点是基于自组装这种自下而上的方式制造纳米材料。当 然，纳米材料的制造不完全依靠自组装，为了保证批量生产的效率，也会同 时运用光刻技术。
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。
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。
近年 ，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。
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纳米技术的发展阶段
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。
1982年 ，科学家发明研究纳米的重要工具——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。
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，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
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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“Ｉ ＢＭ”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
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
纳米技术
演讲人：刘欢欢
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内容提要
纳米技术介绍 纳米技术的发展 纳米技术的应用 纳米技术的前景
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纳米技术简介
纳米是英文nano的译名，是一种长度单位，原称 毫微米，就是10的-9次方米 。纳米结构通常是指尺 寸在100纳米以下的微小结构 。纳米科学与技术，有 时简称为纳米技术，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。.纳 Nhomakorabea技术发展史
1959年，著名物理学家、诺贝尔奖 获得者理查德·费曼预言，人类可 以用小的机器制做更小的机器，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。
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， 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