纳米科学技术概论
2016年4月27日
纳米科技的作用
纳米科技英文名称是nanotechnology,是指能操作细小到0.1~100nm物件的一类新发展的高技术。
目前科技界普遍公认的纳米科技的定义是:在纳米尺度上研究物质的特性和相互作用以及如何利用这些特性和相互作用的具有多学
科交叉性质的科学和技术。
若以研究对象或工作性质来区分,纳米科技包括三个研究领域:纳米材料;纳米器件;纳米尺度的检测与表征。
从20世纪纳米科技的兴起,几十年来已
得到飞速发展,进入21世纪更是全球形成了世界性的纳米
科技热潮,纳米科技领域的新发现与新成果层出不穷。
于此同时,在生活的的各个方面已出现数不胜数的应用,掀起了信息,材料,能源,环境,医疗,卫生,生物与农业等领域的产业革命,对社会科学技术的发展以及人类生活产生了重要意义。
任何一门学科如果只注重于理论是不会得到很大发展的,而纳米技术所以能得到飞速发展是因为在我们生活中得到了广泛的应用。
第一,在纳米电子和计算机技术领域的应用。
微电子的发展改变了现代人的生活,计算机的运算速度几乎是每两年翻一番。
纳米结构下的微处理器的效率将提高一万倍。
未来的方向是把微电子技术和纳米技术有机结合起来。
第二,在纳米材料领域的应用。
在纳米尺度上控制构成材料的基本单元的结构和成分,再组装成具有独特性质与功能的大结构,这将从根本上改变材料和器件的制造方法;以新原理和新结构在纳米层次上制备特定性质的材料或自
然界中不存在的材料,生物材料和仿生材料,实现材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复。
第三,在生物工程技术领域的应用。
纳米材料在生物医学材料中占有重要位置,自
从1984年德国物理学家格莱特成功研制纳米金属材料以后,发现纳米材料具有许多鲜为人知的奇异特性。
纳米无机非金属生物材料,如复合型生物陶瓷、含骨生长因子复合陶瓷韧性好,与人体组织相容,并能促进组织生长。
第四,在航天航空技术领域的应用。
纳米材料在航空航天领域的应用,指航空航天科学技术应用的主要或重要材料是具有高级性能的纳米材料。
这一新的工业技术体系将对世界,对人类社会产生极大的影响。
纳米技术是21世纪科技发展的制高点,是新工业革命的主导技术。
原因是这种技术能对社会发展、经济振兴、国家安全乃至人民生活水平的提高等各个领域都能起到关键作用,而且这种技术影响面极广,向各个领域渗透能力相当强,可以带动很多行业的发展。
目前,纳米技术已经成为全世界非常关注的技术,纳电子代替微电子,纳加工代替微加工,纳米材料代替微米材料,纳米生物技术代替微米尺度的生物技术,这已是不以人的意志为转移的客观规律。
只有认识它、发展它,才有可能在未来经济竞争的格局中占据有利地位。
在下一次工业革命中要想节约资源、能源,就要用纳米尺度的材料做成器件,它的特点是工具小、节省材料、能耗低。
纳米技术在新的工业革命当中将发挥重要的作用。
纳米科技的重要意义主要体现是在这样小的一个纳米量级的尺寸范围内,其所研究的物质对象将产生许多既不同
于宏观物体也不同于单个原子、分子的奇异性质或对原有性质有十分显著的改进和提升。
纳米科技已经显示了其在各产业技术创新领域中的巨大潜力,虽然目前大部分研究成果还没有进入产业化应用,但我相信在未来纳米科技必将强劲推动各产业的技术进步。
纳米科技向各个领域的渗透日益广泛和深入,未来几乎所有现代科技领域的革命和进步都离不开纳米技术。
2l世纪人类进入了一个科技发展的新纪元,纳米科技的发展引起的技术革命浪潮将对人类经济社会的发展产生巨大的影响。
重视研究纳米技术的发展对经济社会变革的影响,对于中国在新世纪制定正确的科技发展政策,促进科技和经济社会的全面进步有着非常重要的意义。
处于2l 世纪高技术前沿和核心地位的纳米技术所引起的世界性技术革命和产业革命对社会科技、经济、政治、等所产生的冲击,将比以往的技术革命时代带来的影响更为巨大。
纳米技术将会掀起新一轮的技术浪潮,人类也将进入一个新的时代—纳米技术时代。