纳米科学与技术简介
纳米科技技术简介
纳米科技技术简介纳米科技,即纳米技术,是一门涉及到纳米结构材料制备、纳米器件制备和器件特性研究的交叉学科,也是当今科技领域中最具前沿性和潜力的领域之一。
它通过制造、操纵和应用纳米级别的材料和器件,开发出具有特殊性能和功能的新材料和新器件。
纳米科技从根本上改变了我们对材料的理解和应用方式。
它利用纳米级别的控制和调节,可以使材料的性能和功能显著提升。
纳米材料的特殊性质在大小尺度上与传统材料有着截然不同的差异,例如,纳米材料的特殊性质包括了独特的电子、热学、光学和力学性质等。
通过工程师精确控制纳米级别的结构和性质,纳米科技使得材料可以呈现出特殊的性能,如高强度、超导电性、反应活性等,将对各行各业产生深远的影响。
在纳米科技的研究和应用中,有几个核心领域得到了特别的关注,包括纳米电子、纳米材料、纳米生物医学和纳米能源。
纳米电子是指纳米级别的电子材料、器件与技术,其中最重要的应用便是纳米电子器件。
纳米电子器件通常是以纳米材料为基础的,凭借着纳米级别的结构和制造技术,可以实现快速、高密度的数据存储和处理,以及超高分辨率的显示和控制。
纳米电子器件的研究与发展有望推动电子设备的小型化和性能的提升,进一步推动信息技术的发展。
纳米材料是纳米科技领域的核心领域之一,它是指材料在纳米尺度下的特殊性质和应用,包括纳米颗粒、纳米薄膜、纳米线和纳米管等。
纳米材料的研究和制备具有很高的复杂性,要求精确控制纳米级别的结构和性质。
纳米材料具有较大比表面积和较高的活性,可以应用于催化剂、传感器、电池等众多领域。
此外,纳米材料还可以通过改变其结构和组成来调节其性质,实现特定功能和应用,如纳米药物传输和纳米传感器等。
纳米生物医学是指将纳米技术应用于生物医学领域,主要用于生物分子的检测、诊断、治疗和组织工程等方面。
纳米生物医学的研究可以让我们深入了解生物体内发生的微观过程,并且为疾病的早期检测和治疗提供了新的思路。
例如,通过设计纳米粒子载体,可以实现药物的高效输送到特定的细胞或组织,并减少对健康细胞的损伤。
纳米材料科学与技术3篇
纳米材料科学与技术第一篇:纳米材料科学与技术介绍纳米材料科学与技术是指研究纳米级别的材料,对材料进行制备、表征和应用研究的学科领域。
纳米材料具有比传统材料更高的特殊性质,在诸多领域都有广泛的应用。
随着新材料和新技术的发展,纳米材料科学与技术对未来的发展具有重要意义。
纳米材料在物理、化学、生物学、医学、电子学、信息技术等领域都有应用。
例如,在电子学领域,纳米材料可以用于制造高效的光电转换器件、超高速晶体管等;在能源领域,纳米材料可应用于太阳能电池、储能电池、氢能储存等;在医学领域,纳米材料可用于治疗癌症、影像学诊断、药物传输等。
制备纳米材料的方法有多种,如溶胶凝胶法、气相沉积法、热分解法等,需要根据具体情况进行选择。
制备后需要对纳米材料进行表征和性质研究,如透射电镜、原子力显微镜、X射线衍射等,以便确定性质和性能。
随着纳米科学的发展,纳米材料也面临着一些挑战和问题,如纳米材料毒性、环境影响等。
因此,纳米材料的研究和应用需要考虑到其安全性和可持续性。
总之,纳米材料科学与技术是一个重要的未来发展方向,具有广泛的应用前景和挑战。
我们需要继续努力,向着更有利人类发展的方向前进。
第二篇:纳米材料的制备方法纳米材料的制备方法有多种,下面介绍几种常用的方法。
1. 溶胶凝胶法:将适量的化学原料加入溶液中,搅拌均匀后,使其在常温下自然凝胶化。
再经过高温焙烧和处理等步骤,得到所需的纳米材料。
通过改变原料种类和浓度、沉淀物的温度、溶剂、酸碱度、添加剂等条件,可以控制纳米材料的尺寸和形貌。
2. 气相沉积法:将适量的原料通过气体输送系统送入反应器中,并使其在不同温度下反应。
气体反应后沉积在基底上,构成纳米材料。
通过改变反应温度、气体组成及流量、反应时间等参数,可调控纳米材料的尺寸和形貌。
3. 热分解法:通过加热能够分解出纳米颗粒的配合物或预聚物,使其分解为纳米颗粒,并将其收集和表征。
通过改变热分解时的温度和时间等条件,可以控制纳米材料的尺寸和形貌。
2024年 硕士点 纳米科学与技术
2024年硕士点纳米科学与技术纳米科学与技术是一门研究和应用物质的微小尺度特性和现象的学科。
随着科技的不断发展,纳米科学和纳米技术已经成为当今世界的一个热门领域。
在2024年,纳米科学与技术的研究和应用将更加突出,给我们带来更多的机遇和挑战。
首先,随着纳米科学和纳米技术的快速发展,我们将迎来更多的创新和发现。
纳米尺度的特性使得物质表现出与宏观世界完全不同的性质和行为。
通过探索纳米尺度下的物质行为,我们可以设计和制造出具有高强度、高导电性、高磁性等优异性能的新材料。
这将在许多领域带来突破性的应用,如电子、光电子、生物医学、能源存储等领域。
其次,纳米科学与技术将有助于解决一些重大的全球性问题。
例如,纳米技术可以用于提高能源利用效率,减少能源消耗和污染。
通过纳米材料的设计和制备,我们可以制造出高效的太阳能电池、高容量的锂离子电池等,从而推动清洁能源的发展。
此外,纳米技术还可以应用于水处理、环境修复等方面,帮助改善环境质量,保护生态平衡。
除此之外,纳米科学和技术也将推动医学和生物科学的进步。
纳米技术在生物医学领域的应用已经取得了一些重要的突破,如纳米药物载体、纳米影像技术等。
这些技术的应用使得药物的输送更加精确、高效,同时减少了对健康组织的损害。
纳米技术还可以用于细胞工程、组织工程等方面,为医学研究和治疗提供新的手段和思路。
然而,纳米科学与技术的发展也带来了一些新的挑战和风险。
首先,纳米材料的制备和应用需要高超的技术和设备,这对研究人员提出了更高的要求。
其次,纳米材料的安全性和生态风险也需要引起关注。
纳米材料因其特殊的性质,可能对环境和生物体产生潜在的影响。
因此,我们需要在推动纳米科学和技术的发展的同时,加强相关的安全评估和监管。
总之,纳米科学与技术将在2024年迎来更加繁荣的发展。
通过纳米尺度下的探索和创新,我们将能够设计和制造出更多具有突出性能的新材料,推动清洁能源、医学和生物科学的进步。
然而,我们也需要认识到纳米科学与技术所带来的挑战和风险,并采取有效的措施来解决这些问题。
纳米科学与纳米技术
纳米科学与纳米技术纳米科学和纳米技术是当今科学领域中备受瞩目的研究领域。
随着科技的发展,纳米材料的结构、性质与应用逐渐得到广泛的关注和研究。
本文将介绍纳米科学与纳米技术的定义、发展历程、应用领域以及未来发展方向。
一、纳米科学与纳米技术的定义纳米科学是研究纳米尺度物质的特性,以及物质在纳米尺度下的构造和性质变化规律的学科。
纳米尺度是指长度在1到100纳米之间的尺度范围。
而纳米技术是基于纳米科学的理论和原理,通过控制和制备纳米材料,利用纳米尺度上独特的性质和效应来设计和制造纳米器件和纳米产品的技术。
二、纳米科学与纳米技术的发展历程纳米科学与纳米技术的起源可以追溯到20世纪50年代的传感器技术和超微粒技术。
然而,直到20世纪80年代才真正形成独立的研究领域。
1993年,美国科学界提出“纳米科学”这一名词,并将其正式列入国家研究计划。
自此之后,纳米科学与纳米技术迅速得到了科学界和工业界的广泛关注。
三、纳米科学与纳米技术的应用领域纳米科学与纳米技术在各个领域都有着广泛的应用。
在材料学领域,纳米技术可以通过控制材料的纳米结构和纳米尺度上的性质,来改善材料的性能。
此外,纳米技术在能源、环境、生物医学等领域也有着重要的应用价值。
在能源领域,纳米技术可以用于制备高效率的太阳能电池、储能设备和燃料电池等,以提高能源的利用效率和环境友好性。
在环境领域,纳米技术可以应用于污水处理、废物处理和污染物检测等方面,帮助解决环境污染问题。
在生物医学领域,纳米技术可以用于制备纳米药物、纳米显微镜和纳米医疗仪器等,用于疾病的治疗和诊断,提高医疗效果和治疗精度。
四、纳米科学与纳米技术的未来发展方向纳米科学与纳米技术的未来发展方向主要集中在以下几个方面:1.纳米材料的制备与应用:随着纳米材料制备技术的不断发展,人们希望能够制备出更多种类、更高质量的纳米材料,并将其应用于各个领域,如光电子、电子器件、传感器等。
2.纳米器件与纳米电子:随着纳米材料研究的深入,人们对纳米器件和纳米电子的研究也越发重视。
纳米科学与技术3篇
纳米科学与技术第一篇:纳米技术概述纳米科学与技术是研究纳米级别物质特性和应用的学科,常常被称为“十一世纪的科学”。
纳米技术是一种制造方法,通过精致的控制物质在纳米尺度的结构和性质,来设计、制造和应用具有新的性能的材料、结构和设备。
纳米尺度(nm)通常定义为1-100纳米,1纳米相当于百万分之一毫米。
在这个尺度下,物质会表现出不同于宏观尺度的物理、化学和生物学特性。
这种特性对于材料的性能和应用有重要的影响。
以颗粒为例,纳米颗粒与宏观颗粒相比,具有更大的表面积、更高的表面能和更多的化学反应位点,因此它们具有高度的反应活性和可控性。
纳米技术可以应用于多个领域,如医学、电子、能源等。
在医学方面,纳米技术可以用于制造药物纳米粒子,实现药物精准送达;在电子领域,纳米技术可以用于制造纳米电路,使电路更小更快;在能源方面,纳米材料可以应用于太阳能电池、可再生能源和节能材料等领域。
纳米技术不仅可以制造出功能更强大的材料和设备,还可以通过对物质基础特性的探究来揭示新的科学原理,推动科学进步。
但是,纳米技术也存在一些潜在风险,如毒性问题和环境影响等,需要进行深入研究和规范。
因此,科学家和政府需要密切合作,制定相关政策和规范,确保纳米技术的可持续发展。
第二篇:纳米材料的制备和应用纳米技术的核心是纳米材料的制备和应用。
目前,纳米材料的制备方法多种多样,包括物理、化学和生物等方法。
物理法是利用物理特性制备纳米材料的方法,如溅射法、阴极发光法和激光烧蚀法等。
化学法是通过化学反应来制备纳米材料的方法,如溶胶-凝胶法、共沉淀法和气-液界面法等。
生物法是利用生物学原理制备纳米材料的方法,如生物矿化法、单细胞法和蛋白质晶体法等。
制备好的纳米材料可以应用于多个领域。
在医学方面,纳米材料可以应用于制造药物纳米粒子,具有精准送药、药效更高和减少副作用等优点。
在电子领域,纳米材料可以制造更小的电子元件和更高效的电池。
在能源方面,纳米材料可以应用于太阳能电池、燃料电池和储能材料等。
关于纳米技术资料
关于纳米技术资料
一.纳米技术概述。
纳米技术是一种利用微小粒子的反应特性,从而制造出有用的新材料、新器件、新系统和新产品的技术。
纳米技术将取代传统技术,它已在医疗、电子、能源、环境、化学、军事等领域取得重大突破。
在纳米制造中,可
以控制和调整物质基础元素和特征,从而取得非常高的性能。
如果能够充分利用纳米技术,社会发展前景将会受到重大推动,能源
消耗将大大减少,环境受到的危害也将会有所减轻,更多的技术五花八门
的产品将会涌现出来。
纳米技术的发展前景是十分广阔的,它不仅可以提
高产品的性能和可靠性,还可以实现资源的有效利用,帮助人们生活的更
加美好。
二.纳米技术研究前景。
纳米技术的发展前景是十分广阔的,它不仅可以提高产品的性能和可
靠性,还可以实现资源的有效利用、提高产品绿色能力、减少生产成本、
提升抗菌性能和提高产品耐热性等,对提高生产力起着至关重要的作用。
此外,纳米技术还可以在新材料、新器件等方面取得突破,并可以用
于环境保护、太阳能炉、太阳能池、太阳能电池、核燃料反应堆、燃料电
池等方面,实现能源的清洁、安全利用,从而为更多的应用发展提供新思路。
纳米科学和技术的前沿和发展趋势
纳米科学和技术的前沿和发展趋势纳米科学和技术是近年来最受关注的一个领域,因其极小尺度的研究对象和应用前景,不同于传统科技领域,被誉为“21世纪的革命性科技”。
它以纳米米(一个亿分之一米)为尺度,利用纳米颗粒、纳米结构和纳米装置等纳米材料开发出全新的产品、技术和应用,涉及硅电子、医药卫生、能源环保、材料科学和仿生学等各个领域,且不断拓展新的研究领域。
本文将从纳米材料、纳米生物技术和纳米电子三个方面探讨纳米科学和技术的前沿和发展趋势。
一、纳米材料纳米材料是纳米科技的基础。
它不仅有着普通材料所没有的新性质,如量子效应、磁性、光学性质等,还能制造出高强度、高韧性、高导电性、高导热性、高化学活性和高反应活性等特性,极大地增强了材料的性能。
近年来,石墨烯、碳纳米管等纳米材料因其独具优势的性质及广泛的前景,成为纳米材料中的热点材料。
石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维结构材料,拥有极高的电子流动性和机械强度,可应用于柔性电子、纳米电子器件、光学、催化等领域。
由于石墨烯的多功能性,学术界正在探索石墨烯在新能源开发领域的应用,如锂离子电池、超级电容器、电解水制氢等。
碳纳米管是一种纳米级管状结构的碳材料,具有较高的机械强度、导电性和导热性,而其宽窄、表面修饰、打孔等结构特点也影响其物性和应用。
目前,碳纳米管已有了很多的应用领域,包括电池、传感器制假、生物传感等等。
二、纳米生物技术纳米生物技术是一种交叉学科,将纳米科学和技术与生物学相结合,可以制备新型的生物材料、探测技术、生物医药与诊断工具,不仅可以用于治疗疾病、提高药物作用效果,还可以开发更高效、高安全的药物,可望为医学治疗带来突破性进展。
纳米生物材料是拥有纳米级尺寸的生物材料,可利用其特殊的生物学、物理学和化学性质,制备出一般生物材料所无法比拟的新型生物学材料。
纳米生物材料主要包括纳米结构复合材料、纳米尺度半导体器件、生物传感器、纳米医药等领域。
生物传感器是一种对特定生物信号进行探测和检测的机器,以研究和分析生物体内发生的生物学现象。
纳米技术的介绍
纳米技术的介绍一、引言纳米技术是在20世纪80年代逐渐崭露头角的一门前沿科学技术,该技术以其微小尺度和独特的特性引起了广泛的关注。
纳米技术是一种可以控制和操作材料的技术,它能够将物质塑造成纳米级的尺度,其尺度通常为1-100纳米之间。
纳米技术的应用非常广泛,包括材料科学、医学、电子学、环境科学等领域。
二、纳米尺度的定义纳米技术主要研究纳米尺度下的物质行为和特性。
纳米尺度是指物质在长度、宽度或高度方向上至少有一个尺度在1-100纳米之间。
由于物质在纳米尺度下具有与宏观尺度截然不同的特性,因而纳米技术可以通过改变物质的尺度来控制其性质和功能。
三、纳米技术的成就纳米技术的发展已经取得了许多重要的成就。
首先,纳米技术能够制备出一些具有特殊结构和性质的材料,如纳米材料、纳米颗粒和纳米线等。
这些材料在光学、电子学和磁学等领域具有独特的性能。
其次,纳米技术可以通过改变材料的纳米结构来调控其物理和化学性质,从而提高材料的性能。
例如,纳米技术可以提高材料的强度、硬度和导电性能。
此外,纳米技术还可以制备出一些具有特殊功能的材料,如纳米传感器、纳米药物载体和纳米光催化剂等。
这些功能材料在医学、环境保护和能源领域有着广泛的应用前景。
四、纳米技术的应用纳米技术的应用非常广泛,涵盖了许多领域。
首先,纳米技术在材料科学领域的应用非常广泛。
利用纳米技术可以制备出一些具有特殊结构和性质的材料,如纳米纤维、纳米薄膜和纳米涂层等。
这些材料在光学、电子学和磁学等领域具有重要应用价值。
其次,纳米技术在医学领域有着广阔的应用前景。
纳米技术可以制备出一些具有特殊功能的材料,如纳米药物载体和纳米传感器。
这些功能材料可以用于治疗癌症、诊断疾病和监测生物分子等方面。
另外,纳米技术还可以用于环境保护和能源领域。
纳米材料可以用于净化水源、回收废物和改善能源效率等方面。
五、纳米技术的挑战和前景纳米技术的发展面临着一些挑战。
首先,纳米技术涉及到复杂的科学问题和技术难题,需要进行跨学科的研究和合作。
纳米科技简介
纳米科技简介随着科学技术的不断发展,纳米科技作为一门前沿学科,已经日益成为科学界和工业界的关注焦点。
纳米科技是指研究和应用在纳米尺度下(在1纳米到100纳米之间)的物质和现象的科学和技术。
纳米科技的涉及范围涵盖了物理学、化学、生物学、材料科学和工程学等多个学科领域。
纳米尺度的特点是具有巨大的比表面积和特殊的物理化学特性。
纳米尺度下的材料和现象与宏观世界中的不同,这种差异主要来自于量子效应的影响。
量子效应是指当物质尺度接近原子尺度时,由于特殊的电子行为和相互作用,物质的性质会发生显著改变。
纳米科技通过利用这些特殊的物理化学特性,可以创造出许多具有新功能和性能的材料和器件。
纳米科技的应用领域非常广泛,涵盖了材料、医学、电子、能源等领域。
在材料领域,纳米科技可以用于制备新型的高性能材料,如纳米材料、纳米涂层和纳米复合材料,这些材料具有良好的力学性能、光学性能、电学性能和热学性能,可以应用于航空航天、电子、汽车、建筑等行业。
在医学领域,纳米科技可以用于制备靶向药物输送系统,通过纳米粒子传递药物到特定的病变部位,提高药物的疗效,减少药物对健康组织的损伤。
在电子领域,纳米科技可以用于制备纳米电子器件,如纳米晶体管、纳米电容器和纳米传感器,这些器件具有小尺寸、低功耗和高灵敏度的特点,可以应用于电子设备和传感器领域。
在能源领域,纳米科技可以用于制备高效的太阳能电池、聚合物电池和超级电容器,这些能源装置可以将太阳能、化学能和机械能转化为电能,应用于可再生能源和电动汽车等领域。
纳米科技的发展离不开先进的研究设备和工具。
目前,纳米科技研究中常用的工具包括扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)等。
这些工具可以对纳米材料的形貌、结构和性质进行表征和分析。
然而,纳米科技的发展也面临着一些挑战和问题。
首先,制备纳米材料的成本较高,生产规模较小,限制了其大规模应用。
其次,纳米材料的生物安全性和环境影响还需要进一步研究和评估。
纳米技术介绍
纳米技术介绍纳米技术是一门新兴的交叉学科,它涉及到物质在微观尺度上的控制和操纵。
"纳米"这个词来源于单位前缀"纳",表示十亿分之一,因此纳米技术指的是在纳米尺度上进行材料和设备的设计、制造和应用的一门新兴技术。
随着科学技术的不断进步,纳米技术逐渐成为一个备受关注的研究领域,并且在许多领域中展现了广阔的应用前景。
本文将对纳米技术的基本概念、应用领域以及未来发展进行介绍。
一、纳米技术的基本概念纳米技术是一种通过控制和操纵物质的结构和特性来实现材料设计和操作的技术。
在纳米技术中,人们能够精确地调控材料的尺度、形状和组成,从而创造出具有特殊性能和功能的纳米材料。
通常情况下,纳米技术所涉及的尺度范围在1到100纳米之间,包括纳米颗粒、纳米管、纳米片等。
在这个尺度下,物质的性质将会发生很大的变化,这种变化对于材料的性能和应用具有重要的意义。
纳米技术的核心概念包括自组装、纳米制造、纳米测量和纳米材料。
自组装是指纳米材料在特定条件下能够自行组装成特定结构,这为纳米材料的制备提供了新的途径。
纳米制造则是指通过各种方法制备纳米材料和纳米器件,其中包括化学合成、物理气相沉积等技术。
纳米测量是指通过各种手段对纳米材料的结构和性能进行表征和测量,这对于深入了解纳米材料的行为非常重要。
纳米材料是指具有纳米尺度特征的材料,其特殊的性能和功能使其在诸多领域中有着广泛的应用前景。
二、纳米技术的应用领域纳米技术具有广泛的应用前景,在许多领域中都展现了巨大的潜力。
首先是材料领域,纳米技术能够制备出具有特殊性能和功能的纳米材料,如纳米复合材料、纳米涂层等,这些材料在能源、环保、医疗等领域中都具有重要的应用价值。
其次是能源领域,纳米技术能够制备出高效的催化剂、光伏材料和电池材料,为能源转型和储能技术的发展提供了新的可能。
再者是医疗领域,纳米技术能够制备出靶向药物输送系统、纳米诊断仪器等,为医疗诊断和治疗带来了革命性的变革。
纳米科学与技术在薄膜材料中的应用
纳米科学与技术在薄膜材料中的应用1.纳米科学与技术的定义纳米科学与技术(Nano-ST)是研究由尺寸在0.1~100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。
而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或由它们作为基本单元构成的材料[1]。
当然,纳米科学与技术的应用也相当广泛。
2.纳米薄膜及其分类早在1000多年以前,我国古代利用蜡烛燃烧的烟雾制成碳黑作为墨的原料,可能就是最早的纳米颗粒材料;我国古代铜镜表面的防锈层,经验证为一层纳米氧化锡颗粒构成的薄膜,这大概是最早的纳米薄膜材料。
纳米薄膜具有纳米结构的特殊性质。
可以分为两类:(1)含有纳米颗粒与原子团簇——基质薄膜;(2)纳米尺寸厚度的薄膜,其厚度接近电子自由程和Denye 长度,可以利用其显著的量子特性和统计特性组装成新型功能器件。
例如,镶嵌有原子团的功能薄膜会在基质中呈现出调制掺杂效应,该结构相当于大原子——超原子膜材料具有三维特征;纳米厚度的信息存贮薄膜具有超高密度功能,这类集成器件具有惊人的信息处理能力;纳米磁性多层膜具有典型的周期性调制结构,导致磁性材料的饱和磁化强度的减小或增强[1]。
按纳术薄膜的应用性能,纳米薄膜大致可以分为以下几种:纳米磁性薄膜、纳米光学薄膜、纳米气敏膜、纳滤膜、纳米润滑膜及纳米多孔膜等。
还有LB膜和SA膜等有序组装膜[2]。
3. 纳米薄膜的制备方法纳米薄膜的制备方法按原理可分为物理方法和化学方法两大类。
粒子束溅射沉积和磁控溅射沉积,以及低能团簇束沉积法都属于物理方法;化学气相沉积(CVD)、溶胶——凝胶(Sol—Gel)法和电沉积法属于化学方法[1]。
4. 纳米薄膜的应用及前景纳米薄膜可应用于气体催化(如汽车尾气处理)材料;过滤器材料;高密度磁记录材料;光敏材料;平面显示器材料;超导材料等。
下面就举例说明纳米科学与技术在薄膜材料中的应用。
纳米薄膜可以改善滚动轴承的表面性能以减少振动,降低噪声,减小摩擦,延长轴承寿命。
纳米科学与技术
纳米科学与技术纳米科学与技术:凝聚小世界,创造巨大成就引言纳米科学与技术是21世纪以来蓬勃发展的领域,被誉为科技领域的"黄金竞技场"。
纳米科学与技术利用纳米材料的特殊性质和纳米尺度的精确控制,使得我们能够在纳米级别上进行设计、制备和操控,从而创造出许多前所未有的奇迹与成就。
本文将介绍纳米科学与技术的概念、应用领域以及带来的革命性变革。
第一部分纳米科学与技术的概念纳米科学与技术是一门研究物质在纳米尺度下(10^-9米)的特性、制备方法以及在材料、生命科学和能源等领域中的应用的新兴学科。
在纳米尺度下,物质的性质与其宏观尺度下有很大的差异。
纳米科学与技术的发展使得我们能够精确地控制和调节物质的纳米结构和性能,进一步扩展了材料科学和生命科学的研究范围。
第二部分纳米科学与技术的应用领域2.1 材料科学领域纳米科学与技术在材料科学领域中拥有广泛的应用。
通过调控纳米材料的形貌、粒径、表面活性以及相互作用等特性,我们可以创造出许多新的材料。
例如,纳米颗粒的特殊性质使其成为具有广阔前景的功能材料,例如金属纳米颗粒在催化反应中显示出优异的性能,纳米复合材料在光学、电子、能源等领域中具有广泛的应用前景。
2.2 生命科学领域纳米科学与技术在生命科学领域中也发挥着重要的作用。
纳米材料可以用于生物分析、靶向治疗、药物传输等方面的研究。
纳米颗粒的特殊性质使其能够在体内靶向运输药物,减少药物剂量并降低副作用。
此外,纳米尺度上的材料与生物分子的相互作用也为生物学的研究提供了新的工具和途径。
2.3 能源领域纳米科学与技术在能源领域中显示出巨大的应用潜力。
纳米材料的特殊性质可以改变电子和离子的传输性能,因此可以用于开发高效的电池和太阳能电池。
纳米材料还可以用于制备高效的催化剂,提高能源转化效率。
此外,纳米材料还可以用于制备高效的热障涂层,用于提高航空航天器的燃烧效率。
第三部分纳米科学与技术的革命性变革纳米科学与技术的发展引发了许多革命性的变革。
纳米科学与技术第一章
• 纳米科技研究涉及一系列快速发展的设备和工 业流程, 业流程 , 要求对单一的原子或分子簇进行加工 处理, 这些材料通常只有1纳米到 纳米到100纳米大小 。 纳米大小。 处理 , 这些材料通常只有 纳米到 纳米大小 • 在纳米级别,一些传统材料可以表现出其有价 值的特性,如不同寻常的强度、电导性或者通 过肉眼无法察觉的某些性质,可以通过对不同 纳米级材料间的重新组合制造出新的药物、新 的食品和设备,将对全球经济产生巨大的影响。
• 绪论 (Introduction)
• 美国卢克斯研究公司 美国卢克斯研究公司2005调查报告 调查报告: 调查报告
• 2004年美国联邦政府在纳米技术领域投入了 年美国联邦政府在纳米技术领域投入了10 年美国联邦政府在纳米技术领域投入了 亿美元,各州又另外投入了4亿美元 亿美元。 亿美元,各州又另外投入了 亿美元。 • 迄今只有很少一些纳米技术产品走向市场,也 迄今只有很少一些纳米技术产品走向市场, 几乎没有盈利,但对纳米技术的前景保持乐观。 几乎没有盈利,但对纳米技术的前景保持乐观。 • 1997年各国政府对纳米技术的投入总计不到 年各国政府对纳米技术的投入总计不到5 年各国政府对纳米技术的投入总计不到 亿美元, 年就增长到35亿美元 亿美元,到2003年就增长到 亿美元。 年就增长到 亿美元。 • (摘自:科技日报 2005-01-27) 摘自: 摘自
• 2008年美国《探索》杂志列举的9大最佳纳米产品: • 1、纳米啤酒瓶 纳米复合材料 、纳米啤酒瓶—纳米复合材料 • 米勒醇酒公司采用黏土纳米材料 黏土纳米材料制造塑料啤酒瓶, 黏土纳米材料 可保留二氧化碳,不让氧气轻易进入,避免啤酒 变质,而且不易碎裂。但一些消费者关注纳米材 料用于食物包装是否安全 食物包装是否安全,是否它们会像灰尘一 食物包装是否安全 样对人体无害。
纳米科学与纳米技术的关系探究
纳米科学与纳米技术的关系探究随着科技的发展,人类对于尺度越来越小的事物的探究和研究也越来越深入。
其中,纳米科学和纳米技术成为了近年来备受关注的领域。
虽然这两者看似相似,但实际上却存在着明显的差异与联系。
那么,纳米科学和纳米技术分别是什么呢?它们之间又有哪些关系和联系呢?本文将对此进行探究。
一、纳米科学介绍纳米科学是研究纳米尺度物质特性和现象的一门科学。
纳米尺度的物质指的是物质的尺寸在1纳米到100纳米之间。
相比于宏观尺度的物质,纳米尺度的物质在物理、化学和生物学等领域有着迥异的性质。
纳米科学主要涉及的领域有纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米医学等。
在纳米科学中,研究的重点是纳米尺度物质的量子效应、表面效应以及大小效应等。
量子效应是指物质的尺寸越小,原子、分子之间的量子行为越明显;表面效应是指纳米尺度物质与外界界面相互作用的现象,对物质性质有着重要影响;大小效应是指尺寸的缩小对物质特性和行为的显著改变。
二、纳米技术介绍纳米技术是指通过对纳米尺度物质的研究和应用,制造、加工、调控及操纵具有新的性能和功能的材料和器件以及制造相关产品的技术。
它是由纳米科学中发现的纳米尺度物质特性为基础,发展起来的一门技术。
纳米技术具有许多领域的应用,如纳米电子、纳米光电、纳米机械、纳米线材料等,应用范围广泛。
随着纳米技术的发展,我们可以设计、制造出更小、更高效、更环保、更智能的材料和器件,这对人类的发展有着重要的贡献。
三、纳米科学和纳米技术的联系纳米科学和纳米技术有着密不可分的联系。
纳米技术是建立在纳米科学研究的基础上的,在纳米科学的研究中发现了许多纳米尺度物质和现象,这为纳米技术的开发提供了基础。
同时,纳米技术的发展也推动着对纳米尺度物质特性和现象的研究更加深入。
在具体应用上,纳米技术的产品和器件需要有基于纳米科学研究的指导,并利用纳米科学中的一些新的发现来改善和提升产品的性能。
例如,在纳米材料中,纳米颗粒的量子点效应被用来制造高效发光的LED、荧光粉等;纳米结构的表面积增加也被用来制造更高效、更灵敏的传感器等。
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.。
纳米科学与工程
纳米科学与工程
纳米科学与工程是一门跨学科的学科,它涉及化学、物理、生物等学科,是当今科学技术发展中重要的一环。
它以比微米尺度更小、千分之一米尺度的纳米材料及其功能为主,用以实现各种功能,以满足下一代高性能的计算机、传感器和高效率的控制系统的需求。
一种物质的结构决定它的性质,而纳米尺度的微细结构能够影响它的物理性质。
进而,普通的材料的特性能够在纳米尺度上精确调整,从而实现对其功能的调控。
纳米科学与工程技术的发展极大地推动了能源技术的发展,有助于优化能源的利用效率,节省能源消耗,改善环境质量。
其中,纳米材料的应用在能源技术中显得尤为重要,从而使得能源的开发出现了根本性的转变,从传统的“采取”能源发展到“设计”能源开发。
例如,纳米材料可以有效地提高太阳能电池的可见光吸收率,将太阳能转化为电能。
纳米催化材料可有效地提高催化剂的效率,并进一步提高汽车等产品的污染排放效率,节约能耗,减少污染物的排放。
此外,纳米科学与工程还为新能源技术的发展提供了基础,如智能电力网络介质、储能设备、太阳能转换系统等,有利于优化能源的使用,提高能源利用效率,从而使得节能减排的目标得以达成。
纳米科学与工程技术可以更有效地生产出更多的新能源,如燃料电池、柴油燃料电池等,以补充我们现有的化石燃料技术。
因此,纳米科学与工程技术是未来能源发展中可靠的技术助力,它可以为我们提供更多更高效的新能源,从而推动能源技术向可持续
发展方向发展,开启能源新纪元。
未来,随着技术的不断完善,纳米科学与工程技术将发挥更大的作用,使我们的能源系统和环境得到更好的保护和改善。
纳米科学与技术一级学科
纳米科学与技术一级学科
纳米科学与技术一级学科
纳米科学与技术一级学科是学术界用来描述研究较小物体(尺寸小于100纳米)的科学技术和应用领域的术语。
该学科在过去20多年中发展迅速,主要涉及纳米材料、纳米技术、纳米系统和纳米结构的研究和应用,以及纳米科学和技术在工程、医学、生物学、物理学和化学中的应用。
该学科的研究目的是探索纳米尺度下物体结构、性质和行为的规律,以及纳米材料、纳米装置和纳米系统在工程、医学、生物学、物理学和化学中的应用和商业开发。
纳米科学与技术一级学科的研究领域包括:纳米材料、纳米系统、纳米技术、纳米结构与表面工程、纳米加工与组装、纳米电子材料与器件、生物纳米与医学纳米、分子纳米技术等。
纳米科学与技术一级学科的研究技术主要包括:原子解析技术、多技术分析技术(如扫描电子显微镜、原子力显微镜、多角度光学显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱等)、材料加工技术(如超声波、化学镀、光刻、层膜技术等)、纳米结构测量技术(如尺度的X射线衍射技术、石英单晶衍射技术和粒径分析仪等)、纳米材料的制备和表征技术(TEM、SEM、ESEM、AFM、STM等)、生物纳米学技术(如流式细胞术、免疫组织化学技术、原位荧光成像等)。
纳米科学与技术一级学科的应用领域主要有:材料科学、机械工程、电子工程、化学工程、生物工程、医学科学、环境工程、食品科学与技术、能源工程、服装技术、生物信息学、新能源科学与技术等。
纳米科学与技术是一门新兴交叉学科,主要以材料科学、物理学、化学、生物学、机械工程、医学等学科为基础,融合了各学科的知识,以及以先进技术(如扫描电子显微镜、原子力显微镜、原子解析技术、多技术分析技术、材料加工技术、纳米结构测量技术、纳米材料的制备和表征技术、生物纳米学技术等)研究和开发的物质和器件。
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。
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• 介观领域:
• 在宏观领域和微观领域之间,存在着一块近年 来才引起人们极大兴趣和有待开拓的“处女 地”。三维尺寸都很细小,出现了许多奇异的 崭新的物理性能。
• 1959 年,著名理论物理学家、诺贝尔奖获得者费曼曾 预言:“毫无疑问,当我们得以对纳微尺度的事物加 以操纵的话,将大大的扩充我们可能获得物性的范 围”。
• 1993年,国际纳米科技指导委员会将纳米技术 划分为6个分支学科 • (1)纳米电子学、 • (2)纳米物理学、 • (3)纳米化学、 • (4)纳米生物学、 • (5)纳米加工学、 • (6)纳米计量学。 • 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。
• HRTEM image • of magnetic iron oxide nanoparticle
• (2) 1 维材料 — 线径为 1—100 nm 的纤维 (管 )。 • Systems confined in two dimensions • Include nanowires, nanorods, nanofilaments and nanotubes. • (3) 2维材料—厚度为1 — 100 nm的薄膜。 • Systems confined in one dimension. • include discs or platelets, ultrathin films on a surface and multilayered materials.
• 第一章 纳米科学技术简介 • 第二章 纳米结构单元 • 第三章 纳米材料的检测分析技术 • 第四章 纳米科学的基本理论
• 第五章 纳米微粒的结构与物理化学特性
• 第六章 纳米材料的制备方法
• 第一章纳米科学技术简介
• 教学目的:了解纳米科技的基本内涵、发展历 史、进展和趋势。 • 重点内容: • 1、掌握基本概念 • 介观领域、纳米科学技术、纳米材料、纳米陶 瓷、纳米器件、量子器件、莲花效应、纳米组 装体系、自上而下、自下而上 。 • 2、纳米材料与传统材料的差别。 • 3、纳米科技的分类。 • 4、纳米科技的前沿动态。
How small is 1 nanometer?
Human Hair 100 m Take 1 slice 100 slices
Take 1 slice
Human Hair
1nm 1000 slices 1 m
一纳米有多小?
从宏观世界到微观世界
跳蚤 头发 红细胞 病毒
Pt/TiO2 催化剂
Understanding Size
• 新华网洛杉矶 2007 年 2 月 18 日电:在旧金山举 行的美国科学促进协会年会上,美国纳米技术 专家科尔文提出,开发和应用纳米技术必须首 先保证其安全性。 • • 根据科尔文公布的动物试验数据,小于 100 纳 米的物质进入动物体内后会侵入大脑和中枢神 经系统 , 从而影响大脑和神经系统的正常运转。
§1.1 纳米科学技术简介 Nanoscale science & technology
• 人类对客观世界的认识分为两个层次: • 一是宏观领域,二是微观领域。 • 宏观领域是指以人的肉眼可见的物体为最小物 体开始为下限,上至无限大的宇宙天体; • 微观领域是以分子原子为最大起点,下限是无 限的领域。 • 基本粒子:电子、质子、中子等;亚粒子:夸 克。
• 这个领域包括了从微米、亚微米,纳米到团簇 尺寸(从几个到几百个原子以上尺寸)的范围。
• 介观领域中产生以相干量子输运现象为主的介 观物理,成为当今凝聚态物理学的热点。(导 体与绝缘体的转变,磁性变化、纳米碳管导电 性等)。
• 从广义上来说,凡是出现量子相干现象的体系 统称为介观体系,包括团簇、纳米体系和亚微 米体系。 • 纳米体系和团簇就从这种介观范围独立出来, 形成一个单独的领域(狭义的介观领域)。
• 纳米科技研究涉及一系列快速发展的设备和工 业流程,要求对单一的原子或分子簇进行加工 处理,这些材料通常只有 1纳米到100纳米大小。 • 在纳米级别,一些传统的材料可以表现出其有 价值的特性,如不同寻常的强度、电导性或者 通过肉眼无法察觉的某些性质,可以通过对不 同纳米级材料间的重新组合制造出新的药物、 新的食品和设备。 • 将对全球经济产生巨大的影响。 • 但同时科学家们也有一些担忧,这些新材料的 产生也可能带来新的安全威胁,科学家们对这 些新威胁可能要经过数十年才能完全了解。
• 常规纳米材料中的基本颗粒直径不到100 nm,包含的原子不到几万个。 • 一个直径为3 nm的原子团包含大约900个 原子,几乎是英文里一个句点的百万分 之一,这个比例相当于一条300多米长的 帆船跟整个地球的比例。
• • • •
4.纳米材料的分类(Classification of nanostructures) amorphous, singlecrystalline or polycrystalline 按结构(维度the number of dimensions)分为5类: (1) 0维材料quasi-zero dimensional—尺寸为纳米级 (100 nm)以下的颗粒状物质。 • Systems confined in three dimensions • Fullerenes, Colloidal particles • Semiconductor quantum dots
• 评估报告中提出安全研究资金拨款不足问题, 得到了布什总统的国家科技理事会专家小组的 响应。一些专家表示,每年对纳米科技安全领 域的研究的拨款不足 4000万美元,这一拨款额 度确实太小。同时专家在报告中还表示,每个 机构的科学家都选择有自己独立的项目,缺乏 一个中心方向。 • 国际科学基金会负责人阿尔丁 · 贝曼特表示, “我要说的是,纳米科技研究这一领域错综复 杂,我认为不可能有谁或哪个小型机构的研究 人员能够足够聪明,确定所有存在的风险,确 定研究的优先事项以及制定出所谓的研究策 略。”
一、纳米科学技术的基本概念和内涵
• 纳米(nanometer)是一个长度单位,简写为nm。 1 nm=10(-9) m=10 埃。 • 头 发 直 径 : 50-100 m, 1 nm 相 当 于 头 发 的 1/50000。 • 氢原子的直径为 1埃,所以1纳米等于10个氢原 子一个一个排起来的长度。 • Nanotechnology is the term used to cover the design, construction and utilization of functional structures with at least one characteristic dimension measured in nanometers.
• • • • •
难点内容:纳米科技的前沿动态中的部分内容。 熟悉内容: 了解纳米科学技术发展史。 了解发展纳米科技的意义。 纳米技术在国内的研究情况及取得的成果。
• 主要英文词汇: • Mesostructure, Macrostructure, Nanostructure, Nanotechnology; nanomaterial, Nanostructure, Nanodevice,Top-down, Bottom-up.
• 报告中表示,由于纳米科技属于一项基础科技, 纳米技术的进步使得其它一些科技创新成为可 能,对纳米科技研究的投资,从逻辑上来说, 应该像对计算机和通信技术的早期投资一样, 这两项科技也是在早期投资20到40年后才显示 出其对社会的深远影响的。 • 但报告中也警示,目前对纳米科技研究的投资 也出现一些问题,如政府对于纳米技术研究的 投资缺乏必要的分类和投资的连贯性,而且对 于投入的资金所产生的回报也缺乏一个明确的 评估管理体系。
• (摘自:科技日报 2005-01-27)
• ―纽约时报”2006年9月26日报道,美国国家研 究委员会在向国会提交的有关美国“国家纳米 科技计划”的一份评估报告中表示,美国纳米 科技研究继续在国际上保持领先,但要使政府 所投入的高达数十亿美元的资金成效显著还要 等上数十年时间。 • 报告中,既充满希望又对目前的形势比较谨慎。 • 但评估报告中也提出警告,处理纳米级别的物 质可能会对我们的健康和环境产生潜在的危害, 对这方面研究的资金投入明显不够。
How big (small) are we talking about?
•10 centimeters
Understanding Size
•1 centimeter
Understanding Size
100 micrometers
Understanding Size
10 micrometers
Understanding Size
1 micrometer
Understanding Size
100 nanometers
Understanding Size
10 nanometers
Understanding Size
•1 nanometer
• 1. 纳米科学技术(Nano-ST): • 20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科 技,是研究在千万分之一米 (10–7) 到十亿分之 一米(10–9米)内,原子、分子和其它类型物质的 运动和变化的科学;同时在这一尺度范围内对 原子、分子等进行操纵和加工的技术,又称为 纳米技术。 • • 2. 纳米科技的主要研究内容: • 创造和制备优异性能的纳米材料、制备各种纳 米器件和装臵、探测和分析纳米区域的性质和 现象。(基础,目标材料组装而成)。 Interfacial properties • a nanocrystalline solid consisting of nanometresized crystalline grains each in a specific crystallographic orientation.