納米技術對人類的生活有什么影響？

如今納米洗衣機、納米冰箱已經(jīng)出現(xiàn)在廣告詞中，看來納米真的離我們的生活越來越近了。事實也正是如此，納米科技正在走進我們的生活，同時也將會改變我們的生活。

美國科學家尼爾·萊思說：“納米技術是最可能在未來取得突破的科學和工程領域”。這項技術并不只是向小型化邁進了一步，而是跨入了一個嶄新的微觀世界，在這個世界中物質(zhì)的運動受量子原理的主宰。

傳統(tǒng)的解釋材料性質(zhì)的理論，只適用于大于臨界長度100納米的物質(zhì)。如果一個結構的某個維度小于臨界長度，那么物質(zhì)的性質(zhì)就無法用傳統(tǒng)理論解釋。在20世紀末，世界各國的科學家正試圖在中等級別領域，即單個分子或原子級別到數(shù)十萬個分子級別之內(nèi)，發(fā)現(xiàn)新奇的現(xiàn)象。這一基礎理論的研究，對我們今天對納米科學研究的進程起了一定的積極促進作用。

我們知道，構成物質(zhì)的基本單元是原子，因此，當今的納米科學與技術的研究實際上就是人們在原子層次上認識世界。

早在1993年，中國科學院北京真空物理實驗室的科研人員在顯微鏡下，將一個個原子像下棋那樣自如地操縱著，寫出了“中國”二字標志著中國在國際納米領域開始有一席之地。這僅僅是一次實驗，但人類可以從中發(fā)現(xiàn)和看到納米世界存在的奇跡；人類將在新的納米技術領域獲得更多、更大的好處。

科學家對納米級產(chǎn)品應用的前景進行了描述，預計在不久的將來會出現(xiàn)特種新奇的新材料。這些材料將具有多種功能，能夠感知環(huán)境變化以及做出相應的反應。納米技術的專家們預計還會出現(xiàn)強度是鋼鐵。10倍的材料，其重量只有紙張的1／10，并具有超導電性，而且透明，熔點更高。

細微之處顯神奇的納米技術將會在我們的生活是有什么用途呢?事例有很多，例如，碳納米管，其尺寸不到人的頭發(fā)直徑的萬分之一，它可用作極細的導線或用于超小型電子器件，將納米技術用于存儲器，可以大大提高電子器件的儲存功能，可以將一個有幾百萬冊書的圖書館的信息放人一個只有糖塊大小的裝置中。

再如，有人把納米稱為“工業(yè)味精”，因為把它“撒”入許多傳統(tǒng)材料中，老產(chǎn)品就會重新顯露出嶄新的新面貌。砧板、抹布、瓷磚、地鐵磁卡，這些挺愛干凈的小東西上一旦加入納米微粒，就可以除味殺菌。用“拌”人納米微粒的水泥、混凝土建成樓房，可以吸收降解空氣中的有害物質(zhì)，鋼筋水泥也能和森林一樣“深呼吸”?，F(xiàn)有的硅質(zhì)芯片將被體積縮小數(shù)百倍的納米管元件所替代，而那占據(jù)幾個房間的巨型計算機現(xiàn)在可以小到可以隨手放進口袋。

在實際生活中最誘人的莫過于未來的“納米機器人”，它可以進入人體并摧毀各個癌細胞又不損害健康細胞；可以在人體內(nèi)來回送藥，清掃動脈，修復心臟、大腦和其他器官而不用外科手術。

1999年，美國政府在納米科技的報告中呼吁加快納米科學和工程的基礎研究乙美國總統(tǒng)認為，納米技術對保持美國科學技術和經(jīng)濟的領先地位非常重要，并建議把聯(lián)邦納米技術研究預算增加一倍，即2001年達到4?95億美元。美國國家納米技術計劃的研究工作將會由一個委員會協(xié)調(diào)，該委員會的成員是來自政府各個研究和開發(fā)項目的高級代表。能源部、國防部、商務部、航天局、全國科學基金會和國家衛(wèi)生研究所將在國家科學和技術委員會的指導下發(fā)揮它的重要作用。美國國家納米技術計劃在初期研究的重點，是在分子層次上具有新奇特性并且物理和化學性能有顯著提高的材料。這次計劃的目的，不僅在于提供美國頂尖的儀器、設備，還在于訓練出一批專精于最先進納米科技研究人員。

各國納米技術研究人員感興趣的一些納米技術尖端領域，歸納起來有以下5個方面：

——在納米層次上，電子和原子的交互作用會受到變化因素的影響。這樣，有可能使科學家在不改變材料化學成分的前提下，控制物質(zhì)的基本特性，比如磁性、蓄電能力和催化能力等。

——在納米層次上，生物系統(tǒng)具有一成套系統(tǒng)的組織，這使科學家能夠把人造組件和裝配系統(tǒng)很輕易地放入細胞中，有可能使人類模擬自然創(chuàng)造出分子機器。

——納米組件具有很大的表面積，這能夠使它們成為理想的催化劑和吸收劑等，并且在釋放電能和向人體細胞施藥方面派上用場。

——利用納米技術制造的材料與一般材料相比，在成分不變的情況下體積會大大縮小而且強度和韌性得到提高。由于納米顆粒非常小，因此表面缺陷是不能夠出現(xiàn)的，另外由于納米顆粒具有很高的表面能量，所以強度會提高。這對制造強度大的復合材料將非常有用。

——與宏觀結構相比，納米結構在各個維度上的數(shù)量級都較小，所以互動作用將更快地發(fā)生，這將給人們帶來能效更高、性能更好的系統(tǒng)，使人類逐步走向一個高端的科技領域。

納米時代在各國納米專家的努力下，正在向我們招手。有科學家預計，這場納米技術的革命，可以與用微電子設備取代晶體管而引發(fā)的革命相提并論。以后出現(xiàn)的微型納米晶體管和納米存儲器芯片，將使計算機的速度和效率提高數(shù)百萬倍，使磁盤存儲的容量達到今天的成百上千倍，并且使能耗降低到現(xiàn)在的幾十萬分之一。還可以使通信帶寬會增大幾百倍，可以折疊的顯示器將比現(xiàn)在的顯示器明亮10倍。另外，一個納米層次上有可能辦到的事，是生物的和非生物的部件將結合成交互作用的傳感器和處理器，這便更加有利于服務人類。

科學家對將來的預見能夠達到多遠?美國半導體工業(yè)協(xié)會制定了一個處理器、傳感器、存儲器和傳輸設備的開發(fā)路線圖，但是這個路線圖只延伸到了2010年，并且只達到了大小為100納米的結構，這比全部是納米結構的裝置要大。這個協(xié)會解釋說，科學發(fā)現(xiàn)變成商業(yè)上可行的技術需要時間，預計納米技術要到2010～2015年才能成熟。

由此可見，納米級產(chǎn)品將在不久大量出現(xiàn)已是不容置疑的事實。隨著對納米技術和產(chǎn)品研究的深入，十幾年后納米、技術專利將商業(yè)化，看來納米真的要成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊粏T了，它將使人類社會、生存環(huán)境和科學技術變得更加美好。我們渴望著那一天早日到來。

納米技術給我們的生活帶來哪些便利

在現(xiàn)實生活中，納米技術有著廣泛的用途。 1、超微傳感器 傳感器是納米微粒最有前途的應用領域之一。納米微粒的特點如大比表面積、高活性特異物性、極微小性等與傳感器所要求的多功能、微型化、高速化相互對應。另外，作為傳感器材料，還要求功能廣、靈敏度高、響應速度快、檢測范圍寬、選擇性好、耐負荷性高、穩(wěn)定可靠，納米微粒能較好地符合上述要求。 2、催化劑 在化學工業(yè)中，將納米微粒用做催化劑，是納米材料大顯身手的又一方面。如超細硼粉、高鉻酸銨粉可以作為炸藥有效催化劑；超細的鉑粉、碳化鎢粉是高效的氫化催化劑；超細銀粉可以作為乙烯氧化的催化劑；超細的鎳粉、銀粉的輕燒結體作為化學電池、燃料電池和光化學電池中的電

納米技術將給人類的生活帶來深刻的變化？

1、納米材料由于體積小等物理特征，能夠在布料表面形成一個均勻的、厚度極薄的、間隙極小的霧狀”保護層，使得衣服具有隔絕油滴、塵埃、污漬、細菌等的功能，起到了非常好的防護作用。同時，運用了納米技術的衣服布料，其材質(zhì)非常薄，幾乎不會改變原布料的顏色、舒適度、透氣性等物理性質(zhì)。

2、納米技術和納米材料可使墻面涂料的耐洗刷性提高十倍左右，另外納米薄層具有防護作用，可以將常溫下大于100nm的水滴、油滴等污漬擋隔在外，具有保護墻壁的功能。玻璃和瓷磚涂上了納米薄層之后，其表面不會附著灰塵、水滴、油滴等污漬，這樣就不用經(jīng)常擦洗玻璃和瓷磚了

3、現(xiàn)今大多數(shù)的交通工具都離不開發(fā)動機，如汽車、輪船、飛機等。納米材料改變?nèi)藗兊某鲂?，主要表現(xiàn)在納米材料可以大大提高發(fā)動機的效率、工作壽命和可靠性，進而提高和改進交通工具的性能指標。

納米技術起源：

著名物理學家理查德·費曼在1959年的演講中首次討論了植入納米技術的概念，他在演講中描述了通過直接操縱原子進行合成的可能性?！凹{米技術”一詞最初是由諾里歐·谷口在1974年使用的，盡管在那時它并不廣為人知。

受費曼概念的啟發(fā)，埃里克·德雷克斯勒(K. Eric Drexler)在他1986年的著作《創(chuàng)造的引擎:納米技術的未來時代》中使用了“納米技術”一詞，該書提出了納米級“組裝器”的想法，這種組裝器能夠利用原子控制來制造自身和其他任意復雜事物的副本。同樣在1986年，德雷克斯勒共同創(chuàng)建了前瞻研究所(他現(xiàn)在不再隸屬于該研究所)，以幫助提高公眾對納米技術概念和含義的認識和理解。

因此，納米技術在20世紀80年代作為一個領域的出現(xiàn)，是通過德雷克斯勒的理論和公共工作的融合，這一融合發(fā)展和普及了納米技術的概念框架， 同時高可見度的實驗進展，吸引了對物質(zhì)原子控制前景的更多廣泛關注。自20世紀80年代流行高峰以來，大多數(shù)納米技術都涉及到用少量原子制造機械設備的幾種方法的研究。

20世紀80年代，兩大突破引發(fā)了納米技術在現(xiàn)代的發(fā)展。首先，1981年掃描隧道顯微鏡的發(fā)明實現(xiàn)了前所未有的單個原子和鍵的可視化，并在1989年成功地用于操縱單個原子。該顯微鏡的開發(fā)者格爾德·賓寧和海因里?！ち_雷爾在1986年獲得了諾貝爾物理學獎[9][10]。賓尼格，夸特和格伯也在那一年發(fā)明了類似的原子力顯微鏡。

巴克明斯特富勒烯C60，也稱為足球烯，是富勒烯碳結構的代表成員。富勒烯家族的成員是納米技術領域的主要研究對象。

其次，富勒烯是1985年由哈里·克羅托、理查德·斯馬利和羅伯特·柯爾發(fā)現(xiàn)的，他們一起獲得了1996年諾貝爾化學獎[11][12]。C60最初沒有被描述為納米技術；該術語用于相關石墨烯管(稱為碳納米管，有時稱為巴克管)的后續(xù)工作，這暗示了納米電子和器件的潛在應用。碳納米管的發(fā)現(xiàn)很大程度上歸功于1991在日本電氣公司的飯島澄男，而飯島澄男因此獲得了2008年首屆卡維利納米科學獎。

在21世紀初，該領域獲得了越來越多的科學、政治和商業(yè)關注，這也導致了爭議和進步。圍繞納米技術的定義和潛在含義出現(xiàn)了爭議，皇家學會關于納米技術的報告就是例證。分子納米技術倡導者所設想的應用的可行性受到了挑戰(zhàn)，這在德雷克斯勒和斯馬利于2001年和2003年的公開辯論中達到了高潮[13]。

同時，基于納米技術進步的產(chǎn)品商業(yè)化開始出現(xiàn)。這些產(chǎn)品僅限于納米材料的大量應用，不涉及物質(zhì)的原子控制。一些應用包括使用銀納米粒子作為抗菌劑的銀納米平臺、基于納米粒子的透明防曬劑、使用二氧化硅納米粒子的碳纖維增強以及用于防污紡織品的碳納米管。

各國政府開始推動和資助納米技術的研究，例如在美國，國家納米技術計劃正式確定了納米技術的基于尺寸的定義，并通過歐洲研究和技術發(fā)展框架計劃建立了對納米技術研究的資助。

到21世紀中期，新的嚴肅的科學研究開始蓬勃發(fā)展。出現(xiàn)了一些項目來制作納米技術路線圖，這些路線圖以原子級精確控制物質(zhì)為中心，并討論現(xiàn)有的和預計的能力、目標和應用。2001年至2004年間，60多個國家創(chuàng)建了納米技術研發(fā)(R&D)政府項目。

納米技術對我們?nèi)祟愑惺裁从绊懀?/h3>簡單的一句話可以說納米科技是大大的有用，非常有用。盡管我們現(xiàn)在很難感受到它的存在，那么在不遠的將來，我相信大家會越來越感覺到人的生活、人的工作都離不開納米科技。納米科技它可以廣泛地用于環(huán)境的治理，用于環(huán)境的改善。大家知道北京的車比較多，汽車的尾氣污染非常嚴重，那么納米科技對環(huán)境污染的治理就是一個很重要的科技，很有利的一種武器。 大家看看這個納米管材料，就是這個小東西，這里面就是個納米管。這個管狀東西可以用來儲氫氣，儲氫以后可以用來做什么東西呢﹖可以用來做顏料、電池，電池放到汽車上可以用于綠色環(huán)保汽車。它燃燒之后生產(chǎn)什么﹖生產(chǎn)水，發(fā)出的電可以推動汽車跑。水自然是沒有污染的，汽車可以從根本上解決污

有關納米技術的資料？

納米技術(nanotechnology)，也稱毫微技術，是研究結構尺寸在1納米至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應用的一種技術。1981年掃描隧道顯微鏡發(fā)明后，誕生了一門以1到100納米長度為研究分子世界，它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產(chǎn)品。因此，納米技術其實就是一種用單個原子、分子制造物質(zhì)的技術。

納米技術是一門交叉性很強的綜合學科，研究的內(nèi)容涉及現(xiàn)代科技的廣闊領域。納米科學與技術主要包括:

納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等 。這七個相對獨立又相互滲透的學科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表征這三個研究領域。納米材料的制備和研究是整個納米科技的基礎。其中，納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎，而納米電子學是納米技術最重要的內(nèi)容。

納米纖維

納米纖維1993年，第一屆國際納米技術大會(INTC)在美國召開，將納米技術劃分為6大分支:納米物理學、納米生物學、納米化學、納米電子學、納米加工技術和納米計量學，促進了納米技術的發(fā)展。由于該技術的特殊性，神奇性和廣泛性，吸引了世界各國的許多優(yōu)秀科學家紛紛為之努力研究。 納米技術一般指納米級(0.1一100nm)的材料、設計、制造，測量、控制和產(chǎn)品的技術。納米技術主要包括:納米級測量技術:納米級表層物理力學性能的檢測技術:納米級加工技術;納米粒子的制備技術;納米材料;納米生物學技術;納米組裝技術等。

納米技術包含下列四個主要方面:

1、納米材料:當物質(zhì)到納米尺度以后，大約是在0.1-100納米這個范圍空間，物質(zhì)的性能就會發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。 這種既具不同于原來組成的原子、分子，也不同于宏觀的物質(zhì)的特殊性能構成的材料，即為納米材料。

如果僅僅是尺度達到納米，而沒有特殊性能的材料，也不能叫納米材料。

過去，人們只注意原子、分子或者宇宙空間，常常忽略這個中間領域，而這個領域?qū)嶋H上大量存在于自然界，只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能并引用納米概念的是日本科學家，他們在20世紀70年代用蒸發(fā)法制備超微離子，并通過研究它的性能發(fā)現(xiàn):一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以后，它就失去原來的性質(zhì)，表現(xiàn)出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此，像鐵鈷合金，把它做成大約20-30納米大小，磁疇就變成單磁疇，它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期，人們就正式把這類材料命名為納米材料。

為什么磁疇變成單磁疇，磁性要比原來提高1000倍呢?這是因為，磁疇中的單個原子排列的并不是很規(guī)則，而單原子中間是一個原子核，外則是電子繞其旋轉(zhuǎn)的電子，這是形成磁性的原因。但是，變成單磁疇后，單個原子排列的很規(guī)則，對外顯示了強大磁性。

這一特性，主要用于制造微特電機。如果將技術發(fā)展到一定的時候，用于制造磁懸浮，可以制造出速度更快、更穩(wěn)定、更節(jié)約能源的高速度列車。

2、納米動力學:主要是微機械和微電機，或總稱為微型電動機械系統(tǒng)(MEMS),用于有傳動機械的微型傳感器和執(zhí)行器、光纖通訊系統(tǒng)，特種電子設備、醫(yī)療和診斷儀器等.用的是一種類似于集成電器設計和制造的新工藝。特點是部件很小，刻蝕的深度往往要求數(shù)十至數(shù)百微米，而寬度誤差很小。這種工藝還可用于制作三相電動機，用于超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應地檢測準原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進入納米尺度，但有很大的潛在科學價值和經(jīng)濟價值。

理論上講:可以使微電機和檢測技術達到納米數(shù)量級。

3、納米生物學和納米藥物學:如在云母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子，在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間互作用的試驗，磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜，dna的精細結構等。有了納米技術，還可用自組裝方法在細胞內(nèi)放入零件或組件使構成新的材料。新的藥物，即使是微米粒子的細粉，也大約有半數(shù)不溶于水;但如粒子為納米尺度(即超微粒子)，則可溶于水。

納米生物學發(fā)展到一定技術時，可以用納米材料制成具有識別能力的納米生物細胞，并可以吸收癌細胞的生物醫(yī)藥，注入人體內(nèi)，可以用于定向殺癌細胞。(上面是老錢加注)

4、納米電子學:包括基于量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質(zhì)、納米電子材料的表征，以及原子操縱和原子組裝等。當前電子技術的趨勢要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷，更小，是指響應速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小并非沒有限度。 納米技術是建設者的最后疆界，它的影響將是巨大的。

歷史沿革

納米技術的靈感，來自于已故物理學家理查德·費曼1959年所作的一次題為《在底部還有很大空間》的演講。這位當時在加州理工大學任教的教授向同事們提出了一個新的想法。從石器時代開始，人類從磨尖箭頭到光刻芯片的所有技術，都與一次性地削去或者融合數(shù)以億計的原子以便把物質(zhì)做成有用的形態(tài)有關。費曼質(zhì)問道，為什么我們不可以從另外一個角度出發(fā)，從單個的分子甚至原子開始進行組裝，以達到我們的要求?他說:"至少依我看來，物理學的規(guī)律不排除一個原子一個原子地制造物品的可能性。"

70年代，科學家開始從不同角度提出有關納米科技的構想，1974年，科學家谷口紀男(Norio Taniguchi)最早使用納米技術一詞描述精密機械加工;

1981年，科學家發(fā)明研究納米的重要工具--掃描隧道顯微鏡，為我們揭示一個可見的原子、分子世界，對納米科技發(fā)展產(chǎn)生了積極促進作用;

1990年，

理查德·費曼IBM公司阿爾馬登研究中心的科學家成功地對單個的原子進行了重排，納米技術取得一項關鍵突破。他們使用一種稱為掃描探針的設備慢慢地把35個原子移動到各自的位置，組成了IBM三個字母。這證明費曼是正確的，二個字母加起來還沒有3個納米長。不久，科學家不僅能夠操縱單個的原子，而且還能夠"噴涂原子"。使用分子束外延長生長技術，科學家們學會了制造極薄的特殊晶體薄膜的方法，每次只造出一層分子?，F(xiàn)代制造計算機硬盤讀寫頭使用的就是這項技術。 著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德· 費曼預言，人類可以用小的機器制作更小的機器，最后將變成根據(jù)人類意愿，逐個地排列原子，制造產(chǎn)品，這是關于納米技術最早的夢想。

1990年7月，第一屆國際納米科學技術會議在美國巴爾的摩舉辦，標志著納米科學技術的正式誕生;

1991年，碳納米管被人類發(fā)現(xiàn)，它的質(zhì)量是相同體積鋼的六分之一，強度卻是鋼的10倍，成為納米技術研究的熱點，諾貝爾化學獎得主斯莫利教授認為，納米碳管將是未來最佳纖維的首選材料，也將被廣泛用于超微導線、超微開關以及納米級電子線路等;

1993年，繼1989年美國斯坦福大學搬走原子團"寫"下斯坦福大學英文、1990年美國國際商用機器公司在鎳表面用35個氙原子排出"IBM"之后，中國科學院北京真空物理實驗室自如地操縱原子成功寫出" 中國"二字，標志著中國開始在國際納米科技領域占有一席之地;

1997年，美國科學家首次成功地用單電子移動單電子，利用這種技術可望在2017年后研制成功速度和存貯容量比現(xiàn)在提高成千上萬倍的量子計算機;

1999年，巴西和美國科學家在進行納米碳管實驗時發(fā)明了世界上最小的"秤"，它能夠稱量十億分之一克的物體，即相當于一個病毒的重量;此后不久，德國科學家研制出能稱量單個原子重量的秤，打破了美國和巴西科學家聯(lián)合創(chuàng)造的紀錄;

到1999年，納米技術逐步走向市場，全年基于納米產(chǎn)品的營業(yè)額達到500億美元;

2001年，一些國家紛紛制定相關戰(zhàn)略或者計劃，投入巨資搶占納米技術戰(zhàn)略高地。日本設立納米材料研究中心，把納米技術列入新5年科技基本計劃的研發(fā)重點;德國專門建立納米技術研究網(wǎng);美國將納米計劃視為下一次工業(yè)革命的核心，美國政府部門將納米科技基礎研究方面的投資從1997年的1.16億美元增加到2001年的4.97億美元。中國也將納米科技列為中國的"973計劃"進行大力的發(fā)展與其相關產(chǎn)業(yè)的大力扶持。

應用領域

當前納米技術的研究和應用主要在材料和制備、微電子和計算機技術、醫(yī)學與健康、航天和航空、環(huán)境和能源、生物技術和農(nóng)產(chǎn)品等方面。用納米材料制作的器材重量更輕、硬度更強、壽命更長、維修費更低、設計更方便。利用納米材料還可以制作出特定性質(zhì)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。
1、納米是一種幾何尺寸的度量單位，1納米=百萬分之一毫米。
2、納米技術帶動了技術革命。
3、利用納米技術制作的藥物可以阻斷毛細血管，"餓死"癌細胞。
4、如果在衛(wèi)星上用納米集成器件，衛(wèi)星將更小，更容易發(fā)射。
5、納米技術是多科學綜合，有些目標需要長時間的努力才會實現(xiàn)。
6、納米技術和信息科學技術、生命科學技術是當前的科學發(fā)展主流，它們的發(fā)展將使人類社會、生存環(huán)境和科學技術本身變得更美好。
7、納米技術可以觀察病人身體中的癌細胞病變及情況，可讓醫(yī)生對癥下藥。

測量技術

納米級測量技術包括:納米級精度的尺寸和位移的測量，納米級表面形貌的測量。納米級測量技術主要有兩個發(fā)展方向。
一是光干涉測量技術，它是利用光的干涉條紋來提高測量的分辨率，其測量方法有:雙頻激光干涉測量法、光外差干涉測量法、X射線干涉測量法、F一P標準工具測量法等，可用于長度和位移的精確測量，也可用于表面顯微形貌的測量。
二是掃描探針顯微測量技術(STM)，其基本原理是基于量子力學的隧道效應，它的原理是用極尖的探針(或類似的方法)對被測表面進行掃描(探針和被測表面實際并不接觸)，借助納米級的三維位移定位控制系統(tǒng)測出該表面的三維微觀立體形貌。主要用于測量表面的微觀形貌和尺寸。

生物技術

納米生物學是以納米尺度研究細胞內(nèi)部各種細胞器的結構和功能。研究細胞內(nèi)部，細胞內(nèi)外之間以及整個生物體的物質(zhì)、能量和信息交換。納米生物學的研究集中在下列方面。
DNA研究在形貌觀察、特性研究和基因改造三個方面有不少進展。
腦功能的研究
工作目標是弄清人類的記憶、思維，語言和學習這些高級神經(jīng)功能和人腦的信息處理功能。
仿生學的研究
這是納米生物學的熱門研究內(nèi)容?，F(xiàn)在取得不少成果。是納米技術中有希望獲得突破性巨大成果的部分。
世界上最小的馬達是一種生物馬達-鞭毛馬達。能象螺旋槳那樣旋轉(zhuǎn)驅(qū)動鞭毛旋轉(zhuǎn)

納米陶瓷

納米陶瓷。該馬達通常由10種以上的蛋白質(zhì)群體組成，其構造如同人工馬達。由相當?shù)亩ㄗ印⑥D(zhuǎn)子、軸承、萬向接頭等組成。它的直徑只有3onm，轉(zhuǎn)速可以高達15r/min，可在1μs內(nèi)進行右轉(zhuǎn)或左轉(zhuǎn)的相互切換。利用外部電場可實現(xiàn)加速或減速。轉(zhuǎn)動的動力源，是細菌內(nèi)支撐馬達的薄膜內(nèi)外的氮氧離子濃度差。實驗證明。細菌體內(nèi)外的電位差也可驅(qū)動鞭毛馬達?，F(xiàn)代人們正在探索設計一種能用電位差馭動的人工鞭毛馬達驅(qū)動器。
日本三菱公司已開發(fā)出一種能模擬人眼處理視覺形象功能的視網(wǎng)膜芯片。該芯片以砷化稼半導體作為片基。每個芯片內(nèi)含4096個傳感元?？赏M一步用于機器人。
有人提出制作類似環(huán)和桿那樣的分子機械。把它們裝配起來構成計算機的線路單元，單元尺寸僅Inm，可組裝成超小型計算機，僅有數(shù)微米大小，就能達到現(xiàn)代常用計算機的同等性能。
在納米結構自組裝復雜徽型機電系統(tǒng)制造中，很大的難題是系統(tǒng)中各部件的組裝。系統(tǒng)愈先進、愈復雜，組裝的問題也愈難解決。自然界各種生物、生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、DNA、細胞等都是極為復雜的結構。它們的生成、組裝都是自動進行的。如能了解并控制生物大分子的自組裝原理，人類對自然界的認識和改造必然會上升到一個全新的更高的水平。

衍生產(chǎn)品

機器人

納米機器人是根據(jù)分子水平的生物學原理為設計原型，設計制造可對納米空間進行操作的"功能分子器件"，也稱分子機器人;而納米機器人的研發(fā)已成為當今科技的前沿熱點。
2005年，不少國家紛紛制定相關戰(zhàn)略或者計劃，投入巨資搶占納米機器人這種新科技的戰(zhàn)略高地?！稒C器人時代》月刊日前指出:納米機器人潛在用途十分廣泛，其中特別重要的就是應用于醫(yī)療和軍事領域。
每一種新科技的出現(xiàn)，似乎都包涵著無限可能。用不了多久，個頭只有分子大小的神奇納米機器人將源源不斷地進入人類的日常生活。中國著名學者周海中教授在1990年發(fā)表的《論機器人》一文中就預言:到21世紀中葉，納米機器人將徹底改變?nèi)祟惖膭趧雍蜕罘绞健?/p>

雨衣傘

納米雨衣傘（轉(zhuǎn)換圖）

納米雨衣傘是雨傘與雨衣的結合體，納米雨傘收傘有三折傘和直桿傘的收傘形態(tài)(簡單說，收傘時有長短兩種選擇)。納米雨衣可由納米雨傘轉(zhuǎn)變而成，納米雨衣又不同于一般的雨衣，因為納米雨衣可以保證從頭到腳絕對不濕。因為納米材料，所以這雨傘可以一甩即干，雨傘轉(zhuǎn)變?yōu)橛暌潞?，這雨衣也只需穿著時輕輕一跳也即可全干。

防水材料

2014年8月4日，澳大利亞運用新發(fā)明的布料，制成一款具有開創(chuàng)性的T恤衫，不管人們怎樣嘗試著浸濕它，此T恤都能保持良好的防水性能。
這件叫做"騎士"(The Cavalier)的白色T恤是百分之百棉質(zhì)的。雖然表面看起來平淡無奇，但是其布料運用"疏水"納米技術應用編織而成，使得這件T恤能夠有效防止大部分液體和污漬的浸入。這種T恤可以用機器清洗，其防水功能最多可承受80次清洗。它的布料有天然自凈功能，任何附著在上的污漬都能用水擦洗或沖干凈。
和其他含有化學物質(zhì)的防水應用不同，T恤仿照的是荷葉的自然疏水特點。此布料的發(fā)明對于餐館和咖啡廳來說可能具有革命性的影響。此外，這種布料還可以運用在醫(yī)療行業(yè)或醫(yī)院等地。

發(fā)展趨勢

高級納米技術，有時被稱為分子制造，用于描述分子尺度上的納米工程系統(tǒng)(納米機器)。無數(shù)例子證明，億萬年的進化能夠產(chǎn)生復雜的、隨機優(yōu)化的生物機器。在納米領域中，我們希望使用仿生學的方法找到制造納米機器的捷徑。然而，K Eric Drexler和其他研究者提出:高級納米技術雖然最初會使用仿生學輔助手段，最終可能會建立在機械工程的原理上。

美國

美國國家科學委員會(National Science Board)于西元2003年底批準"國家納米科技基礎結構網(wǎng)絡計劃"(National Science Board Approves Award for a National Nanotechnology Infrastructure Network，簡稱NNIN)，將由美國13所大學共同建構支持全國納米科技與教育的網(wǎng)絡體系。該計劃為期5年，于公元2004年一月開始執(zhí)行，將提供整體性的全國性使用技能以支持納米尺度科學工程與技術的研究與教育工作。預估5年間至少投資700億美元的研究經(jīng)費。計劃目的不僅在提供美國研究人員頂尖的實驗儀器與設備，并能訓練出一批專精于最先進納米科技的研究人員。

1.美國發(fā)展最新納米細胞制造技術

納米技術可制造出粒子小于人類血管大小的物體，美國國家標準與科技協(xié)會(NIST)指出已研究出一種生產(chǎn)一致的，且能夠自行組合的納米細胞(Nanocells)的方法，以應用在封裝壓縮藥物的治療工作上。這種技術當前可被運用在藥物的包裝技術上，可以更精確地確保藥物的用量，未來將運用在癌癥化學治療的相關技術上作更進一步的研究。

納米計劃是公元2005年聯(lián)邦跨部會研發(fā)預算的主軸，達9.8億美元。

2.DNA檢測芯片的進展

公元2004年一月，美國HP正式對外發(fā)表其用來快速進行DNA檢測的納米級芯片。2004年在DNA檢測上采以光學原理為基礎的"基因微芯片法"(DNA microarrays)繁復的檢測步驟，HP團隊改由將此繁復步驟交由電路芯片處理;制作上，DNA檢測芯片的傳感元件是一條利用電子束蝕刻法(electron-beam lithography)與反應性離子蝕刻法(reactive-ion etching)所制成粗細約50納米的納米線。然就商業(yè)上考量，成果卻過于高昂，因此研究團隊正發(fā)展利用較便宜的光學蝕刻法(optical lithography)以制成DNA檢測芯片元件的技術。

3.地下水污染改善之研究

地下水污染是現(xiàn)代被廣泛討論的一項重大議題，現(xiàn)代，美國發(fā)表了一種納米微粒(nanoparticles)技術，在此微粒中心為鐵芯(iron)而其外則由多層聚合物加以包覆，其中，內(nèi)層是由防水性極佳的復合甲基丙烯酸甲脂(poly methl methacrylate;PMMA)包覆，而外層則由親水的sulphonated polystyrene進行包覆。由于親水性外層使納米微粒溶于水，內(nèi)層防水層則能吸引污染源三氯乙烯(trichloroethylene)。納米微粒中的鐵芯使得三氯乙烯產(chǎn)生分裂，進而使得此項污染源逐漸分裂成無毒的物質(zhì)。

4.啟動癌癥納米科技計劃

為廣泛將納米科技、癌癥研究與分子生物醫(yī)學相互結合，美國國家癌癥中心(NCI)提出了癌癥納米科技計劃(Cancer Nanotechnology Plan)，并將透過院外計劃、院內(nèi)計劃與納米科技標準實驗室等三方面進行跨領域工作。計劃設定了六個挑戰(zhàn):

預防與控制癌癥:發(fā)展能投遞抗癌藥物及多重抗癌疫苗的納米級設備。

早期發(fā)現(xiàn)與蛋白質(zhì)學:發(fā)展植入式早期偵測癌癥生物標記的設備，并發(fā)展能收集大量生物標記進行大量分析的平臺性裝置。

影像診斷:發(fā)展可提高分辨率到可辨識單獨癌細胞的影像裝置，以及將一個腫瘤內(nèi)部不同組織來源的細胞加以區(qū)分的納米裝置。

多功能治療設備:開發(fā)兼具診斷與治療的納米裝置。

癌癥照護與生活品質(zhì)提升:開發(fā)改善慢性癌癥所引發(fā)的疼痛、沮喪、惡心等癥狀，并提供理想性投藥裝置。

跨領域訓練:訓練熟悉癌癥生物學與納米科技的新一代研究人員。

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