纳米技术在其它国家
• 韩国：全国纳米技术研究院、纳米显示技 术
• 印度：像抓软件产业那样抓纳米科技 • 德国：把发展纳米技术定位在新能源、新
环境，全面带动纳米技术在各个领域的发 展 • 法国：国家纳米科技中心、纳米产业基金 • 世界都在迎接纳米时代的到来
纳米技术在中国
• 1993年，中科院操纵原子写字
• 理查德、费曼提出：可以根据 人类的意愿，逐个排列原子或 分子，制造超晶态产品。
• 费曼幻想在原子和分子水平上操纵和控 制物质。他认为：“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。”
• 这是关于纳米技术最早的梦想，这一预 言被科学界视为纳米技术萌芽的标志。
用铁原子排列在铜 表面上组成了汉字 “原子”两字。汉 字的大小只有几个 纳米。
中国纳米技术进展
• 中科院物理所制备出大面积碳纳米管阵列; 合成了当时最长的纤维级碳纳米管
• 中国科技大学:氮化镓粉体 • 清华大学:氮化镓纳米棒 • 中国科技大学:从四氯化碳制备出金刚石纳
纳米技术与纳米中药
目录
• 纳米技术简介 • 纳米粒子的特性 • 纳米药物及制备 • 纳米中药 • 纳米中药有待研究的问题
一. 纳米技术简介
1.纳米
• 纳米是nanometre的译名。nano一词源自拉 丁文，意思是“矮小”，是一个长度单位。
• 1纳米的长度是10亿分之1米(1nm=10-9m)，或 100万分之1毫米。大约等于10个氢原子并排 起来的长度。
• 介观是比微观尺度（原子大小0.1～0.4nm） 大，比宏观尺度（微米，光学显微镜分辨极 限尺度）小的世界。
• 纳米是一个介观尺度的度量单位。
3.纳米科学
• 纳米科学是研究0.lnm～100nm范围内物质所特有 的现象和功能的科学。
• 研究一小堆原子（团簇）甚至于单个原子或分子 的一门学科。
• 当几十个原子、分子或成千个原子和分子“组合” 在一起时，表现出既不同于单个原子、分子的性 质，也不同于宏观物质的性质。
• 这种组合被称为“超分子”或“人工分子”，以 区别于正常的原子和分子，这种“超分子”具有 人们意想不到的性质。
4.纳米技术
• 狭义的纳米技术是指以纳米科学为基础制造新材料、新器 件、研究新工艺的方法和手段，即在纳米尺度上对物质和 材料进行研究和处理的技术。
• 纳米科学与技术被认为是世纪之交出现的一项高新技术， 是以现代先进科学技术为基础，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。
• 实心的纳米棒、纳米线、量子线
• 朗讯公司和牛津大学: 纳米镊子 • 碳纳米管“秤”，称量一个病毒的重量 • 称量单个原子重量的“纳米秤”
纳米技术在美国
• 2010年: 80万纳米科技人才,GDP1万亿美元, 200万个就业机会
• 能源部的8项优先研究中，6项有关纳米材 料
• 本世纪前10年几个关NI):
• 20世纪70年代，科学家开始从不同角度提出有关 纳米技术的设想。
• 80年代末，90年代初，纳米科技迅速发展。
• 1981年，发明了扫描隧道显微镜（STM），原子 力显微镜（AFM）等微观表征和操作仪器，对纳 米科技的发展起了积极的促进作用。逐渐形成纳 米材料学、纳米电子学、纳米医药生物学等。
• 纳米材料 • 纳米电子学、光电子学和磁学 • 纳米医学和生物学
纳米技术在美国
• 军工: 隐形飞机表面涂料、舰船表面纳米 涂料
• 美国总统布什2003.12.3日签署了《21世纪 纳米技术研究开发法案》，批准联邦政府 在从2005财政年度开始的4年中共投入约37 亿美元，用于促进纳米技术的研究开发
1
蔗糖分子
0.0005
0.5
氢原子
0.0001
0.1
• 蛋 白 质 、 DNA 、 RNA 、 病 毒 ， 都 在 1~100nm的范围
• 光合作用在“纳米车间” 进行
• 细胞中的一些结构单元都是执行某种功能 的“纳米机械”，细胞象一个“纳米工厂”
• 纳米结构是生命现象中基本的东西
2. 介观
• 纳米正好处于原子、分子为代表的微观世界 和以人类活动空间为代表的宏观世界的中间 地带，被称为介观世界。
• 1纳米相当于万分之一头发的粗细。 （1mm=1000µm，1µm=1000nm）
微细生物体的大小尺度
微细生物体
微米尺度（μm） 纳米尺度（nm）
一般细胞（蓝藻）
10
10000
一般细菌（葡萄球菌） 1
1000
支原体
0.1
100
大病毒
0.05
50
小病毒和蛋白质
0.01
10
有机分子（氨基酸）
0.001
• 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。
• 纳米技术内涵（主要4个方面）
（1） 纳米材料: 由纳米结构单元构成的任何类型的 材料，如金属、陶瓷、聚合物、半导体、复合材料 等。
（2） 纳米动力学: 主要研究微机械和微电机，总称 为微型电动机械系统
（3） 纳米生物学和纳米医药学: 研究生物分子之间 的相互作用，研究磷脂，脂肪酸双层平面生物膜和 DNA的精细结构等。
（4） 纳米电子学: 包括基于量子效应的纳米电子器 件，纳米结构的光性质与电性质，纳米电子材料的 表征以及原子操纵和原子组装等。
5.纳米科技发展历程
• 1959年12月29日，物理学家、 诺贝尔奖获得者理查德、费曼 （Ridard Feynman）在 “There is Plenty of Room at the Bottom”的演讲中说： “如果有一天能够按照人的意 志安排一个个原子，那将产生 何等的奇迹。”
6. 国内外纳米技术进展
1990年美国商业 机器公司借助扫描隧 道显微镜，在一小片 镍晶体上用35个氙原 子写出了该公司名称 的缩写字母“IBM”，
轰动全球。从此开创了一个崭新的纳 米世界。
6. 国内外纳米技术进展
• 1991年，NEC实验室观察到碳纳米管 • 合成了其它纳米管材料
碳纳米管
这是类似石墨的碳原子六 边形网格所组成的管状物， 一般为多层，直径为几纳米 或几十纳米，长度可达数微 米或数毫米。