第一篇：納米技術(shù)的應(yīng)用與前景

納米技術(shù)的應(yīng)用與前景

納米技術(shù)作為一種高新科技，我認(rèn)為其本質(zhì)不亞于當(dāng)年的電子與半導(dǎo)體科技，有著我們未所發(fā)掘到潛能與實(shí)用價(jià)值，在這個(gè)世代，各種技術(shù)的發(fā)展迅速，隨著納米技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，可以作為一種催化劑，促使各行各業(yè)的迅猛發(fā)展。

納米技術(shù)是近年來(lái)出現(xiàn)的一門高新技術(shù)。“納米”主要是指在納米（一種長(zhǎng)度計(jì)量單位，等于1/1000,000,000米）尺度附近的物質(zhì)，其表現(xiàn)出來(lái)的特殊性能用于不同領(lǐng)域而稱之為“納米技術(shù)”，其具體定義見(jiàn)詞條“納米科技”。

納米技術(shù)目前已成功用于許多領(lǐng)域，包括醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、化學(xué)及生物檢測(cè)、制造業(yè)、光學(xué)以及國(guó)防等等。本詞條為納米技術(shù)應(yīng)用的總綱，包括如下領(lǐng)域：

1、納米技術(shù)在新材料中的應(yīng)用

2、納米技術(shù)在微電子、電力等領(lǐng)域中的應(yīng)用

3、納米技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用

4、納米技術(shù)在生物、醫(yī)藥學(xué)中的應(yīng)用

5、納米技術(shù)在化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

6、納米技術(shù)在能源、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用

盡管從理論到實(shí)踐是一個(gè)相當(dāng)困難的過(guò)程，但納米技術(shù)已經(jīng)證明，可以利用掃描隧道電子顯微鏡等工具移動(dòng)原子個(gè)體，使它們形成在自然界中永遠(yuǎn)不可能存在的排列方式，如IBM公司的標(biāo)志圖案、比例為百億分之一的世界地圖、或一把琴弦只有50納米粗的亞顯微吉他。納米材料的應(yīng)用有著誘人的技術(shù)潛力，它的應(yīng)用范圍包括從制造工業(yè)、航天工業(yè)到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等。美國(guó)全國(guó)科學(xué)基金會(huì)曾發(fā)表聲明說(shuō)：“當(dāng)我們進(jìn)入21世紀(jì)時(shí)，納米技術(shù)將對(duì)世界人民的健康、財(cái)富和安全產(chǎn)生重大的影響，至少如同20世紀(jì)的抗生素、集成電路和人造聚合物那樣?！笨茖W(xué)家們預(yù)計(jì)，納米技術(shù)在新世紀(jì)中的應(yīng)用前景廣闊，已經(jīng)涵蓋了材料、測(cè)量、機(jī)械、電子、光學(xué)、化學(xué)、生物等眾多領(lǐng)域，信息技術(shù)與納米技術(shù)的關(guān)系已密不可分。

從納米科技發(fā)展的歷史來(lái)看，人們?cè)缭?861年建立所謂肢體化學(xué)時(shí)即開(kāi)始了對(duì)納米肢體的研究。但真正對(duì)納米進(jìn)行獨(dú)立的研究，則是1959年，這一年，著名美國(guó)物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者德·費(fèi)曼在美國(guó)物理學(xué)年會(huì)上作了一次報(bào)告。他在報(bào)告中認(rèn)為，能夠用宏觀的機(jī)器來(lái)制造比其體積小的機(jī)器，而這較小的機(jī)器又可制作更小的機(jī)器，這樣一步步達(dá)到分子程度。費(fèi)曼還幻想在原子和分子水平上操縱和控制物質(zhì)。

在70年代末，美國(guó)MIT（麻省理工大學(xué)）的W.R.Cannon等人發(fā)明了激光氣相法合成數(shù)十納米尺寸的硅基陶瓷粉末。80年代初，德國(guó)物理學(xué)家H.Gleiter等人用氣體冷凝發(fā)制備了具有清潔表面的納米顆粒，并在超真空條件下原位壓制了多晶納米固體?，F(xiàn)在看來(lái)，這些研究都屬于納米材料的初步探索。

科學(xué)家預(yù)言，尺寸為分子般大小、厚度只有一根頭發(fā)絲的幾百萬(wàn)分之一的納米機(jī)械裝置將在今后數(shù)年內(nèi)投入使用。學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)實(shí)驗(yàn)室的研究人員在開(kāi)發(fā)分子馬達(dá)、自組裝材料等納米機(jī)械部件方面取得了飛速進(jìn)展。納米機(jī)器具有可以操縱分子的微型“手指”和指揮這些手指如何工作、如何尋找所需原材料的微型電腦。這種手指完全可以由碳納米管制成，碳納米管是1991年發(fā)現(xiàn)的一種類似頭發(fā)的碳分子，其強(qiáng)度是鋼的100倍，直徑只有頭發(fā)的五萬(wàn)分之一。美國(guó)康奈爾大學(xué)的研究人員利用有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組件開(kāi)發(fā)出一個(gè)分子大小的馬達(dá)，一些人稱之為納米技術(shù)領(lǐng)域的“T型發(fā)動(dòng)機(jī)”。

納米科技中具有主導(dǎo)或牽頭作用的是納米電子學(xué)，因?yàn)樗俏㈦娮訉W(xué)發(fā)展的下一代。納米電子學(xué)是來(lái)自電子工業(yè)，是納米技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要?jiǎng)恿?。納米電子學(xué)立足于最新的物理理論和最先進(jìn)的工藝手段，按照全新的理念來(lái)構(gòu)造電子系統(tǒng)，并開(kāi)發(fā)物質(zhì)潛在的儲(chǔ)存和處理信息的能力，實(shí)現(xiàn)信息采集和處理能力的革命性突破，納米電子學(xué)將成為21世紀(jì)信息時(shí)代的核心。

納米電子學(xué)發(fā)展的目標(biāo)是：使集成電路進(jìn)一步縮小，超越目前發(fā)展中遇到的極限，使功能密度和數(shù)據(jù)通過(guò)率達(dá)到難以想象的水平。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，需要對(duì)電子器件的概念進(jìn)行革新，克服相互連接的限制，需要發(fā)展全新的集成電路塊制作方法。在納米尺度的電子學(xué)中，傳統(tǒng)晶體管工作所遵循的物理規(guī)律不再適用了，將會(huì)出現(xiàn)新的物理效應(yīng)。目前，人們采用納米技術(shù)研究如何制造容量為64兆的存儲(chǔ)器芯片。如何利用納米電子學(xué)發(fā)展新穎的量子器件，如共振隧道二極管、量子激光器和量子干涉器件，等等。到那時(shí)，人類或許會(huì)進(jìn)入到“量子王國(guó)”。

納米電子學(xué)的另一個(gè)研究方向是；發(fā)展分子電子器件和生物分子器件，這是完全拋棄以硅半導(dǎo)體等為基礎(chǔ)，以分子組合為基礎(chǔ)的電子元件。如果這秤電子元件研制成功，將會(huì)使電子元件發(fā)生質(zhì)的飛躍，帶動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力飛速發(fā)展。

納米材料是指晶粒和晶界等顯微構(gòu)造能達(dá)到納米尺度水平的材料，所用的原料--粉料首先必須是納米級(jí)的。從微米級(jí)到納米級(jí)的進(jìn)步，不僅是制備工藝上的躍進(jìn)，而且能推動(dòng)材料科學(xué)的理論發(fā)展。

納米材料由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，以及小尺寸效應(yīng)、界面效應(yīng)和量子隧道效應(yīng)等一系列新的效應(yīng)，使納米材料出現(xiàn)許多不同于傳統(tǒng)材料的獨(dú)特性能。其電、磁、熱、光等性能得到進(jìn)一步優(yōu)化。將在未來(lái)新材料上充當(dāng)重要角色。例如，寬頻帶強(qiáng)吸收隱身材料，高靈敏度、高響應(yīng)的傳格材料，高活性催化劑材料，高矯頑力磁性記錄材料，高性能駐極體換能材料以及多功能復(fù)相陶瓷材料等。

中國(guó)已經(jīng)研制成功了多種納米半復(fù)合材料和納米碳管。中科院固體所是中國(guó)最早開(kāi)展納米材料研究的單位之一，擁有國(guó)內(nèi)制備納米材料能力強(qiáng)、制備品種較多的實(shí)驗(yàn)室，能夠制備10多種納米三氧化二鋁粉體，已進(jìn)入規(guī)模生產(chǎn)階段，粉體綜合指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。目前國(guó)際上將納米材料應(yīng)用在隱形飛機(jī)、光的轉(zhuǎn)換等方面。據(jù)預(yù)測(cè)，納米塑料將是明天納米住宅的主要材料，有反應(yīng)能力的智能納米塑料會(huì)顯著提高家用品的功能和柔韌性。

現(xiàn)今國(guó)際上納米材料發(fā)展的趨勢(shì)是基礎(chǔ)研究與開(kāi)發(fā)應(yīng)用相互促進(jìn)，并駕齊驅(qū)。企業(yè)界、商業(yè)界緊密配合科技界，力圖把實(shí)驗(yàn)室成果轉(zhuǎn)化為商品，納米材料已在部分行業(yè)推廣應(yīng)用。隨著等納米材料的不斷研究，將會(huì)發(fā)現(xiàn)更多更新性能的新材料。

科學(xué)技術(shù)進(jìn)步使器件和裝置的尺寸越來(lái)越小，進(jìn)入了納米的范圍。與之相適應(yīng)的加工和制造技術(shù)，已成為國(guó)際上的研究熱點(diǎn)，發(fā)展很快。納米加工技術(shù)可以分為刻蝕和組裝兩類。由于在納米尺度下刻蝕技術(shù)已達(dá)到極限，組裝技術(shù)將成為納米科技的重要手段，受到人們很大的重視。

組裝技術(shù)就是通過(guò)機(jī)械、物理、化學(xué)或生物的方法，把原子、分子或者分子聚集體進(jìn)行組裝，形成有功能的結(jié)構(gòu)單元。組裝技術(shù)包括分子有序組裝技術(shù)、掃描探針原子、分子搬遷技術(shù)以及生物組裝技術(shù)。

分子有序組裝是通過(guò)分子之間的物理或化學(xué)相互作用，形成有序的二維或三維分子體系。近年來(lái)，分子有序組裝技術(shù)及其應(yīng)用研究方面取得的最新進(jìn)展主要是LB膜研究及有關(guān)特性的發(fā)現(xiàn)。生物大分子走向識(shí)別組裝。蛋白質(zhì)、核酸等生物活性大分子的組裝要求高密度定取向，這對(duì)于制備高性能生物敏感膜、發(fā)展生物分子器件，以及研究生物大分子之間相互作用是十分重要的。

除以上幾種組裝外，在長(zhǎng)鏈聚合物分子上的有序組裝、橋連自組裝技術(shù)、有序分子薄膜的應(yīng)用研究等技術(shù)也有進(jìn)展。采用納米加工技術(shù)還可以對(duì)材料進(jìn)行原子量級(jí)加工，使加工技術(shù)進(jìn)入一個(gè)更加微細(xì)的深度。

納米機(jī)械是指實(shí)現(xiàn)納米尺度上某個(gè)功能的機(jī)械，它包括的領(lǐng)域很廣。目前已制造出來(lái)了納米馬達(dá)、納米齒輪。納米馬達(dá)能實(shí)現(xiàn)納米尺度移動(dòng)和定位，已有兩種構(gòu)造可實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求：一是線性馬達(dá)；二是電壓陶瓷管的蠕動(dòng)爬行裝置。在高精度機(jī)車方面，將開(kāi)發(fā)用于制作X射線反射聚焦的、分差小于1納米的“超平鏡面”磨床、具有納米精度的光盤儲(chǔ)存器技術(shù)和全息攝影技術(shù)所需的納米設(shè)備。美國(guó)已研制成一種微型電動(dòng)機(jī)，小到用顯微鏡才能看見(jiàn)。日本三菱電機(jī)公司已研制出一種可以在顯微鏡下取出生物細(xì)胞的微型機(jī)械手。

納米化學(xué)指的是用納米技術(shù)進(jìn)行分子的識(shí)別，高分子組裝等。在化學(xué)家看來(lái)，納米尺度是非常大的。納米結(jié)構(gòu)是原子數(shù)目在103到109之間的聚集體，其分子量為104到1010。目前，合成比該分子量范圍小，而且有明確結(jié)構(gòu)的技術(shù)正在發(fā)展中。生物學(xué)是發(fā)明用于合成納米結(jié)構(gòu)的新方法的主要?jiǎng)恿?，?dāng)今納米化學(xué)的熱點(diǎn)是試圖理解和運(yùn)用在生命體系中發(fā)生的各種驚人的復(fù)雜過(guò)程。

納米化學(xué)包含許多領(lǐng)域：界面和膠體科學(xué)、分子識(shí)別、微電子加工、聚合物科學(xué)、電化學(xué)、佛石與粘土化學(xué)、掃描探針顯微學(xué)等。分子自我組裝特別適合制備納米結(jié)構(gòu)。

納米化學(xué)在化工領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，如納米粉按一定比例加入化妝品中，可以有效地遮蔽紫外線；將金屬納米粉摻雜到化纖制品或紙張中可以大大降低靜電作用；利用納米微粒構(gòu)成的海綿體燒結(jié)體，可用于氣體同位素、混合稀有氣體及有機(jī)化合物等的分離和濃縮。納米顆粒不僅可以用作導(dǎo)致電涂料，還可以用作印刷油墨和制作固體潤(rùn)滑劑等。

納米這個(gè)名詞，對(duì)生物學(xué)家來(lái)說(shuō)并不陌生。因?yàn)榇罅康纳锝Y(jié)構(gòu)，從核酸、蛋白質(zhì)、病毒到細(xì)胞器，其線度在1納米到100納米。當(dāng)然，生物結(jié)構(gòu)雖然很小，但異常復(fù)雜，又格外活躍，表現(xiàn)出很多特定的生物學(xué)功能。如酶就是一種分子機(jī)器，它能打斷化學(xué)鍵而使分子重新結(jié)合。再如脫氧核糖核酸可以作為儲(chǔ)存系統(tǒng)，能把命令轉(zhuǎn)移到核糖體中，而核糖體這種分子機(jī)器可以制造蛋白質(zhì)分子。納米生物學(xué)的目的就是開(kāi)辟類似的方法，利用由程序化的分子機(jī)器組成的裝配機(jī)器去構(gòu)建物質(zhì)。裝配機(jī)器將像微小的工業(yè)機(jī)器人那樣工作，通過(guò)排布分子附件、引導(dǎo)和利用化學(xué)反應(yīng)，把原子逐個(gè)地構(gòu)建成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。納米生物學(xué)的另一個(gè)重要方面是利用生物分子的特定功能去構(gòu)建具有某種功能的產(chǎn)品。目前，已經(jīng)成功利用納米微粒進(jìn)行細(xì)胞分離。利用納米顆粒作為載體的病毒誘導(dǎo)物已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，估計(jì)不久將服務(wù)于人類。人們?cè)O(shè)想利用納米技術(shù)制造出分子機(jī)器人在血液中循環(huán)，對(duì)身體的各部位進(jìn)行檢測(cè)、診斷，并實(shí)施治療的夢(mèng)想也將成為現(xiàn)實(shí)。納米生物學(xué)是一個(gè)非常有意義但又神秘莫測(cè)的領(lǐng)域，它究竟給人類帶來(lái)多大變化，還很難預(yù)測(cè)。

生物傳感器和新的成像技術(shù)的發(fā)展，將使醫(yī)生能對(duì)癌癥和其他疾病進(jìn)行早期檢測(cè)和預(yù)警；新型納米分析工具的發(fā)展，將會(huì)促進(jìn)細(xì)胞生物學(xué)和病理學(xué)的基礎(chǔ)研究；通過(guò)控制材料的納米結(jié)構(gòu)，可以得到新型高性能的生物相容材料，從而延長(zhǎng)人造器官的使用壽命。

它將使科學(xué)家和工程師設(shè)計(jì)并制造出用于飛機(jī)、火箭、空間站等的輕質(zhì)、高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定的材料，美國(guó)國(guó)家航空航天局希望航天器采用納米材料后，到2020年時(shí)發(fā)射費(fèi)用可以從目前的每磅１萬(wàn)美元降低到200美元，并可制造出成本只有6萬(wàn)美元、大小如一輛小汽車的航天器。納米衛(wèi)星是一種幾乎全部由批量生產(chǎn)的專用集成微型儀器構(gòu)成、重量不足0.1千克、尺寸減到最低限度的微衛(wèi)星。由于其部件和儀器都安裝在集成電路芯片上，因而被譽(yù)為“芯片級(jí)衛(wèi)星”的雅號(hào)。

監(jiān)視系統(tǒng)將受益于新的傳感器，如差不多可以像現(xiàn)在攔截聲頻信號(hào)那樣識(shí)別生物系統(tǒng)的探測(cè)器，這就使得讀取分子特征標(biāo)記和進(jìn)行DNA分析成為可能。人們還有可能用納米技術(shù)制造出帶有陳年佳釀味道的新酒，或者帶有開(kāi)關(guān)的忠誠(chéng)的生物機(jī)器狗。此外，還會(huì)出現(xiàn)模擬生物系統(tǒng)的各種各樣的智能材料，這類材料能夠適應(yīng)變化的環(huán)境，自動(dòng)修復(fù)磨損以及對(duì)即將出現(xiàn)的困難發(fā)出警告。

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第二篇：納米技術(shù)與應(yīng)用論文

納米技術(shù)與應(yīng)用

Nano technology and application 學(xué)號(hào)：2012093207 金月

Student number: 2012093207 Jinyue

摘要：納米技術(shù)是20世紀(jì)80年代末期誕生并迅速崛起的新技術(shù),它的基本涵義是在納米尺寸范圍內(nèi)認(rèn)識(shí)和改造自然,通過(guò)直接操作和安排原子、分子,創(chuàng)造新物質(zhì)。納米(nm)是一個(gè)長(zhǎng)度單位,納米體系(通常界定為1～100nm的范圍)就在其中。這一體系既不完全適合于描述宏觀領(lǐng)域的牛頓經(jīng)典力學(xué)規(guī)律,又不完全適合于描述微觀領(lǐng)域的量子力學(xué)規(guī)律,它表現(xiàn)出了許多獨(dú)特的性能,需要用全新的理論、方法和表征手段在納米尺寸范圍內(nèi)認(rèn)識(shí)和改造自然,這就是納米科技。納米科技主要包括:納米物理、納米化學(xué)、納米材料、納米生物納米電子等分支學(xué)科,它們之間既相互獨(dú)立,又相互聯(lián)系。目前,各個(gè)分支領(lǐng)域都取得了令人矚目的成果,納米科技正處于重大突破的前期。關(guān)鍵詞：新技術(shù) 納米科技應(yīng)用

Abstract: nanotechnology is born in the late 1980 s and rapid rise of the new technology, its basic meaning is within the scope of nano-sized understanding and reforming nature, through direct manipulation and arrangement of atoms, molecules, create new material.Nanometers(nm)is a unit length, nanometer system(usually defined as the range of 1 ~ 100 nm)among them.This system is not completely suitable for describe the macroscopic field of Newton's law of classical mechanics, and not entirely suited to describe the microscopic quantum mechanics in the field of law, it shows many unique properties, need to use new theories, methods and characterization methods in the nanometer size within the scope of understanding and reforming nature, this is the nano science and technology.Nano science and technology mainly includes: physics, chemistry, nano material, nano biological nanometer electronic branch, between them, is mutually independent and contact each other.At present, have made remarkable achievements in various subfields, nano science and technology is a major breakthrough in the early.Key words: new technology nanotechnology applications

中國(guó)是世界上少數(shù)幾個(gè)最先開(kāi)展納米科技研究的國(guó)家之一。20世紀(jì)80年代中期，中國(guó)開(kāi)始資助納米材料研究和納米技術(shù)儀器裝備研制，目前中國(guó)的納米科技基礎(chǔ)研究已在國(guó)際上占有一席之地。1982年發(fā)明的掃描隧道顯微鏡（scanning tunneling microscope，STM）和1986年發(fā)明的原子力顯微鏡(atomic force microscope，AFM)是納米測(cè)量表征上的一個(gè)里程碑，標(biāo)志著納米科技從概念階段，進(jìn)入到實(shí)質(zhì)性研究階段納米技術(shù)是一門交叉性很強(qiáng)的綜合學(xué)科，研究的內(nèi)容涉及現(xiàn)代科技的廣闊領(lǐng)域。納米科學(xué)與技術(shù)主要包括：納米體系物理學(xué)、納米化學(xué)、納米材料學(xué)、納米生物學(xué)、納米電子學(xué)、納米加工學(xué)、納米力學(xué)等。這七個(gè)相對(duì)獨(dú)立又相互滲透的學(xué)科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測(cè)與表征這三個(gè)研究領(lǐng)域。納米材料的制備和研究是整個(gè)納米科技的基礎(chǔ)。其中，納米物理學(xué)和納米化學(xué)是納米技術(shù)的理論基礎(chǔ)，而納米電子學(xué)是納米技術(shù)最重要的內(nèi)容。

納米技術(shù)的靈感，來(lái)自于已故物理學(xué)家理查德·費(fèi)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(dāng)時(shí)在加州理工大學(xué)任教的教授向同事們提出了一個(gè)新的想法。從石器時(shí)代開(kāi)始，人類從磨尖箭頭到光刻芯片的所有技術(shù)，都與一次性地削去或者融合數(shù)以億計(jì)的原子以便把物質(zhì)做成有用的形態(tài)有關(guān)。范曼質(zhì)問(wèn)道，為什么我們不可以從另外一個(gè)角度出發(fā)，從單個(gè)的分子甚至原子開(kāi)始進(jìn)行組裝，以達(dá)到我們的要求？他說(shuō)：“至少依我看來(lái)，物理學(xué)的規(guī)律不排除一個(gè)原子一個(gè)原子的制造物品的可能性?！?1990年，IBM公司阿爾馬登研究中心的科學(xué)家成功地對(duì)單個(gè)的原子進(jìn)行了重排，納米技術(shù)取得一項(xiàng)關(guān)鍵突破。他們使用一種稱為掃描探針的設(shè)備慢慢地把35個(gè)原子移動(dòng)到各自的位置，組成了IBM三個(gè)字母。這證明范曼是正確的，二個(gè)字母加起來(lái)還沒(méi)有3個(gè)納米長(zhǎng)。不久，科學(xué)家不僅能夠操縱單個(gè)的原子，而且還能夠“噴涂原子”。使用分子束外延長(zhǎng)生長(zhǎng)技術(shù)，科學(xué)家們學(xué)會(huì)了制造極薄的特殊晶體薄膜的方法，每次只造出一層分子。目前，制造計(jì)算機(jī)硬盤讀寫頭使用的就是這項(xiàng)技術(shù)。納米技術(shù)是在納米尺度內(nèi)，通過(guò)對(duì)物質(zhì)反應(yīng)、傳輸和轉(zhuǎn)變的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造新的材料、器件和充分利用它們的特殊的性能，并且探索在納米尺度內(nèi)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的新現(xiàn)象和新規(guī)律。由于納米正好處于原子、分子為代表的微觀世界和以人類活動(dòng)空間為代表的宏觀世界的中間地帶，被稱為納米世界，也是物理、化學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)以及信息科學(xué)發(fā)展的新領(lǐng)地。納米材料中包含了若干個(gè)原子、分子，使得人們可以在原子層面上進(jìn)行材料和器件的設(shè)計(jì)和制備。幾十個(gè)原子、分子或成千個(gè)原子、分子“組合”在一起時(shí)，表現(xiàn)出既不同于單個(gè)原子、分子的性質(zhì)，也不同于大塊物體的性質(zhì)，這種“組合”被稱為“超分子”或“人工分子”?！俺肿印钡男再|(zhì)，如它的熔點(diǎn)、磁性、電容性、導(dǎo)電性、發(fā)光性和顏色及水溶性都有重大變化。當(dāng)“超分子”繼續(xù)長(zhǎng)大或以通常的方式聚集成大塊材料時(shí)，奇特的性質(zhì)又會(huì)失去。通俗來(lái)說(shuō)，納米材料一方面可以被當(dāng)作一種“超分子”，充分地展現(xiàn)出量子效應(yīng)；而另一方面它也可以被當(dāng)作一種非常小的“宏觀物質(zhì)”，以至于表現(xiàn)出前所未有的特性。同時(shí)，許多化學(xué)和生物反應(yīng)的過(guò)程也發(fā)生在納米尺度的層面上，因此探測(cè)納米尺度內(nèi)物理、化學(xué)和生物性質(zhì)的變化，將加深對(duì)生命科學(xué)的理解。對(duì)由數(shù)量不多的電子、原子或分子組成的體系中新規(guī)律的認(rèn)識(shí)和如何操縱或組合他們，是當(dāng)今納米科學(xué)技術(shù)的主要問(wèn)題之一。當(dāng)前納米技術(shù)的研究和應(yīng)用主要在材料和制備、微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)、醫(yī)學(xué)與健康、航天和航空、環(huán)境和能源、生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)等方面。納米科技發(fā)展中，納米材料是它的前導(dǎo)，因?yàn)榧{米材料集中體現(xiàn)了小尺寸、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、高集成度和強(qiáng)相互作用以及高比表面積等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)，其中最應(yīng)該指出的是納米材料是將量子力學(xué)效應(yīng)工程化或技術(shù)化的最好場(chǎng)合之一，可能會(huì)產(chǎn)生全新的物理、化學(xué)現(xiàn)象。

現(xiàn)在可以用物理、化學(xué)及生物學(xué)的方法制備出只包含幾百個(gè)或兒千個(gè)原子、分子的 “顆?！薄＿@些“顆?！钡某叽缰挥袔讉€(gè)納米，它們很容易與外界的氣體、流體甚至固體的原子發(fā)生反應(yīng)，也就是說(shuō)十分活潑。實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)如果將金屬銅或鋁做成幾個(gè)納米的顆粒，一遇到空氣就會(huì)燃燒，發(fā)生爆炸。有人認(rèn)為用納米顆粒的粉體做成火箭的固體燃料將會(huì)有更大的推力。另外，用納米金屬顆粒粉體做催化劑，可加快化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，大大地提高化工合成的產(chǎn)率。

如果把金屬納米材料顆粒粉體制成塊狀金屬材料，它會(huì)變得十分結(jié)實(shí)，強(qiáng)度比普通金屬高十幾倍，同時(shí)又可以像橡膠一樣富于彈性。人們幻想有一天會(huì)使用這樣的納米鋼材或納米鋁材制造出汽車、飛機(jī)或輪船，使它們的重量減少到原來(lái)的1/10。不僅如此，汽車或飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)由具有塑性的納米陶瓷材料制成，可在更高的溫度下運(yùn)作，汽車跑得更快，飛機(jī)飛得更高。

對(duì)于納米技術(shù)研發(fā)，歐洲對(duì)美國(guó)當(dāng)仁不讓。納米技術(shù)是歐盟前兩個(gè)計(jì)劃的重點(diǎn)，在第六個(gè)框架計(jì)劃中，納米技術(shù)又是一個(gè)最優(yōu)先領(lǐng)域，研發(fā)經(jīng)費(fèi)為13億歐元。納米技術(shù)也處在歐盟另兩個(gè)優(yōu)先領(lǐng)域生命科學(xué)和信息社會(huì)技術(shù)的核心地位。歐洲納米商業(yè)聯(lián)合會(huì)稱，如果把歐盟成員國(guó)的投資計(jì)算在內(nèi)，歐洲2002年的納米技術(shù)的投資應(yīng)是美國(guó)的兩倍。歐盟有86個(gè)國(guó)內(nèi)和國(guó)際研究網(wǎng)絡(luò)致力于納米技術(shù)的研究，參加網(wǎng)絡(luò)的有2000多個(gè)，其中有許多機(jī)構(gòu)得到了國(guó)家的資助。德國(guó)、法國(guó)和英國(guó)等都有完備的納米技術(shù)研究計(jì)劃。

通信技術(shù)是現(xiàn)代信息社會(huì)的重要技術(shù)支撐，在人們的社會(huì)生活中發(fā)揮著重要的、不可替代的作用。納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展從材料、器件、信息傳輸、信息處理、信息顯示、終端通信產(chǎn)品等多個(gè)方面為未來(lái)通。通信科學(xué)技術(shù)的發(fā)展展示了全新的技術(shù)，正引領(lǐng)未來(lái)通信科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是納米科技對(duì)未來(lái)的電子信息技術(shù)將產(chǎn)生十分重要的促進(jìn)作用。納米材料為光纜提供了新的技術(shù)，近來(lái)，一些廠商已開(kāi)發(fā)出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護(hù)套用聚乙烯（PE）及光纖護(hù)套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜，利用了納米材料所具有的許多優(yōu)異性能，對(duì)光纜的抗機(jī)械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善，并可延長(zhǎng)光纜的使用壽命，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

采用納米科技制造技術(shù)制備的量子點(diǎn)激光器能夠用于量子加密技術(shù)。目前，許多金融機(jī)構(gòu)、政府部門和一些國(guó)防項(xiàng)目承包商都采用了量子加密技術(shù)。量子保密通信通過(guò)了信息傳輸過(guò)程中的安全性，在未來(lái)10年會(huì)有比較大的發(fā)展。利用納米制造技術(shù)制造的光子晶體光纖能用于未來(lái)全新光孤子光通信系統(tǒng) 參考文獻(xiàn)：

趙玉芳，楊伯君，張茹，納米技術(shù)在光通信中的應(yīng)用[J].光通信技術(shù)，2007，2，55-56.;周治平、郜定山、汪毅等，硅基集成電子器件的新進(jìn)展[J].激光與光電子學(xué)進(jìn)展，2007，2（44）,31-38 周治平、郜定山、汪毅等，硅基集成電子器件的新進(jìn)展[J].激光與光電子學(xué)進(jìn)展，2007，2（44）,31-38 曾祥基.新科技革命的特點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)[J].成都大學(xué)學(xué)報(bào),2000(3)周兆英，王中林，林立偉．微系統(tǒng)和納米技術(shù)．科學(xué)出版社，2007

第三篇：納米技術(shù)及其應(yīng)用作業(yè)

納米技術(shù)及其應(yīng)用的結(jié)課作業(yè)

學(xué)院：理工學(xué)院班級(jí)：機(jī)械L126班姓名：韓東學(xué)號(hào)：12L0551192

一、簡(jiǎn)述納米技術(shù)的兩種特性（表面效應(yīng)與小尺寸效應(yīng)），并且舉例子（至少500字）

1、表面效應(yīng)：

球形顆粒的表面積與直徑的平方成正比，其體積與直徑的立方成正比，故其比表面積（表面積/體積）與直徑成反比。隨著顆粒直徑變小，比表面積將會(huì)顯著增大，說(shuō)明表面原子所占的百分?jǐn)?shù)將會(huì)顯著地增加。對(duì)直徑大于 0.1微米的顆粒表面效應(yīng)可忽略不計(jì)，當(dāng)尺寸小于 0.1微米時(shí)，其表面原子百分?jǐn)?shù)激劇增長(zhǎng)，甚至1克超微顆粒表面積的總和可高達(dá)100平方米，這時(shí)的表面效應(yīng)將不容忽略。

超微顆粒的表面與大塊物體的表面是十分不同的，若用高倍率電子顯微鏡對(duì)金屬超微顆粒（直徑為 2*10^-3微米）進(jìn)行電視攝像，實(shí)時(shí)觀察發(fā)現(xiàn)這些顆粒沒(méi)有固定的形態(tài)，隨著時(shí)間的變化會(huì)自動(dòng)形成各種形狀（如立方八面體，十面體，二十面體多李晶等），它既不同于一般固體，又不同于液體，是一種準(zhǔn)固體。在電子顯微鏡的電子束照射下，表面原子仿佛進(jìn)入了“沸騰”狀態(tài)，尺寸大于10納米后才看不到這種顆粒結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，這時(shí)微顆粒具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。超微顆粒的表面具有很高的活性，在空氣中金屬顆粒會(huì)迅速氧化而燃燒。如要防止自燃，可采用表面包覆或有意識(shí)地控制氧化速率，使其緩慢氧化生成一層極薄而致密的氧化層，確保表面穩(wěn)定化。利用表面活性，金屬超微顆?？赏蔀樾乱淮母咝Т呋瘎┖唾A氣材料以及低熔點(diǎn)材料。

例子：高效催化劑

2小尺寸效應(yīng)：

隨著顆粒尺寸的量變，在一定條件下會(huì)引起顆粒性質(zhì)的質(zhì)變。由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應(yīng)。對(duì)超微顆粒而言，尺寸變小，同時(shí)其比表面積亦顯著增加，從而產(chǎn)生如下一系列新奇的性質(zhì)。

例子：電腦的cpu

二、納米技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用（至少500字）

1、超雙疏納米防污劑

超雙疏納米防污劑 型號(hào)：VK-F01 超雙疏納米防污劑 “二元協(xié)同納米界面技術(shù)”理論是引入仿生學(xué)原理。研究荷葉“出淤泥而不染”“滴水成珠、拒水防污”的表面微觀結(jié)構(gòu)，對(duì)紡織面料的纖維表面在納米尺度進(jìn)行界面修飾、聚合和改性，使其表現(xiàn)出超常的納米界面物性，并形成納米 結(jié)構(gòu)特有的四大效應(yīng)。棉、毛、麻、絲、化纖等各種材質(zhì)的紡織面料經(jīng)過(guò)納米防水防油防污劑界面技術(shù)處理，可賦于防水透氣、拒污易洗新功能。如同荷葉效果，同時(shí)仍保持原面料的質(zhì)地、手感、風(fēng)格和牢度。精紡毛織面料經(jīng)過(guò)納米防水防油防污劑界面技術(shù)處理，可解決頭疼的縮率； 處理后的棉、毛、蛋絲產(chǎn)品抗皺性能大幅提高，機(jī)可洗的實(shí)現(xiàn)解除您的洗衣愁。超雙疏技術(shù)的納米防水防油防污劑面料同時(shí)具有防油、防水、防塵、柔軟、透氣、環(huán)保、快干等功能； 納米防水防油防污劑具有防水、防油、防污、抗菌、增強(qiáng)纖維的功能。經(jīng)其整理后的織物可保持原有的手感、透氣性、色澤、穿著舒適性等特點(diǎn)，并具有一般烴類及有機(jī)硅類、整理劑所不具備的防油性。此外，含還具有用量小、功效高、耐久性強(qiáng)且符合環(huán)保要求的優(yōu)點(diǎn)，因此得到了迅速的普及和推廣。納米界面超雙疏技術(shù)處理以后，由于其超雙疏特性，使織物更具快干功能。面料具有環(huán)保無(wú)污染、無(wú)毒的特性。防水最高達(dá)到6級(jí)以上，防油最高達(dá)到6級(jí)（國(guó)家毛紡檢測(cè)中心）。使用方法： 1.施涂前應(yīng)使被涂面清潔、干燥。應(yīng)清除灰塵，并用水沖洗干凈，干燥備用。如為玻璃、瓷磚、金屬表面，應(yīng)用玻璃清洗劑或洗滌劑水溶液清洗干凈。塑料表面可用洗滌劑清洗，必要時(shí)用有機(jī)溶劑（如醇類、酮類 等）清洗。2.建議使用高性能霧化良好之高品質(zhì)噴頭，噴涂距離30~40cm為宜，這樣可噴涂均勻，并節(jié)省涂料，耗量約為50-100m2/L以上。3.一般噴涂一遍即可，如要提高效能可噴兩遍，但間隔時(shí)間應(yīng)在50min以上。4.噴涂后晾干即可。在150-180℃熱處理30-50秒大大有利于提高涂層強(qiáng)度和效果。小型物品可用熱吹風(fēng)機(jī)。雖然本品無(wú)毒，但還是建議施工時(shí)穿戴好防護(hù)用品

2、在生物工程上的應(yīng)用

雖然分子計(jì)算機(jī)目前只是處于理想階段，但科學(xué)家已經(jīng)考慮應(yīng)用幾種生物分子制造計(jì)算機(jī)的組件，其中細(xì)菌視紫紅質(zhì)最具前景。該生物材料具有特異的熱、光、化學(xué)物理特性和很好的穩(wěn)定性，并且，其奇特的光學(xué)循環(huán)特性可用于儲(chǔ)存信息，從而起到代替當(dāng)今計(jì)算機(jī)信息處理和信息存儲(chǔ)的作用，它將使單位體積物質(zhì)的儲(chǔ)存和信息處理能力提高上百萬(wàn)倍。在光電領(lǐng)域的應(yīng)用納米技術(shù)的發(fā)展，使微電子和光電子的結(jié)合更加緊密，在光電信息傳輸、存貯、處理、運(yùn)算和顯示等方面，使光電器件的性能大大提高。將納米技術(shù)用于現(xiàn)有雷達(dá)信息處理上，可使其能力提高10倍至幾百倍，甚至可以將超高分辨率納米孔徑雷達(dá)放到衛(wèi)星上進(jìn)行高精度的對(duì)地偵察。最近，麻省理工學(xué)院的研究人員把被激發(fā)的鋇原子一個(gè)一個(gè)地送入激光器中，每個(gè)原子發(fā)射一個(gè)有用的光子，其效率之高，令人驚訝。在化工領(lǐng)域的應(yīng)用將納米TiO2粉體按一定比例加入到化妝品中，則可以有效地遮蔽紫外線。將金屬納米粒子摻雜到化纖制品或紙張中，可以大大降低靜電作用。利用納米微粒構(gòu)成的海綿體狀的輕燒結(jié)體，可用于氣體同位素、混合稀有氣體及有機(jī)化合物等的分離和濃縮。納米微粒還可用作導(dǎo)電涂料，用作印刷油墨，制作固體潤(rùn)滑劑等。研究人員還發(fā)現(xiàn)，可以利用納米碳管其獨(dú)特的孔狀結(jié)構(gòu)，大的比表面（每克納米碳管的表面積高達(dá)幾百平方米）、較高的機(jī)械強(qiáng)度做成納米反應(yīng)器，該反應(yīng)器能夠使化學(xué)反應(yīng)局限于一個(gè)很小的范圍內(nèi)進(jìn)行。

三、談?wù)勀銓?duì)納米技術(shù)或者納米材料的認(rèn)識(shí)（至少300字）

從尺寸大小來(lái)說(shuō)，通常產(chǎn)生物理化學(xué)性質(zhì)顯著變化的細(xì)小微粒的尺寸在0.1微米以下（注1米=100厘米，1厘米=10000微米，1微米=1000納米，1納米=10埃），即100納米以下。因此，顆粒尺寸在1～100納米的微粒稱為超微粒材料，也是一種納米材料。

納米級(jí)結(jié)構(gòu)材料簡(jiǎn)稱為納米材料，是指其結(jié)構(gòu)單元的尺寸介于1納米～100納米范圍之間。由于它的尺寸已經(jīng)接近電子的相干長(zhǎng)度，它的性質(zhì)因?yàn)閺?qiáng)相干所帶來(lái)的自組織使得性質(zhì)發(fā)生很大變化。并且，其尺度已接近光的波長(zhǎng)，加上其具有大表面的特殊效應(yīng)，因此其所表現(xiàn)的特性，例如熔點(diǎn)、磁性、光學(xué)、導(dǎo)熱、導(dǎo)電特性等等，往往不同于該物質(zhì)在整體狀態(tài)時(shí)所表現(xiàn)的性質(zhì)。

納米技術(shù)的廣義范圍可包括納米材料技術(shù)及納米加工技術(shù)、納米測(cè)量技術(shù)、納米應(yīng)用技術(shù)等方面。其中納米材料技術(shù)著重于納米功能性材料的生產(chǎn)（超微粉、鍍膜、納米改性材料等），性能檢測(cè)技術(shù)（化學(xué)組成、微結(jié)構(gòu)、表面形態(tài)、物、化、電、磁、熱及光學(xué)等性能）。納米加工技術(shù)包含精密加工技術(shù)（能量束加工等）及掃描探針技術(shù)。

第四篇：納米技術(shù)及其應(yīng)用論文

納米技術(shù)及其在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用

摘要：主要介紹了納米技術(shù)的內(nèi)涵、主要內(nèi)容及納米技術(shù)在微機(jī)械和包裝、食品

或總稱為微型電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），用于有傳動(dòng)機(jī)械的微型傳感器和執(zhí)行器、光纖通訊系統(tǒng)，特種電子設(shè)備、醫(yī)療和診斷儀器等。MEMS使用的是一種類似于集成電器設(shè)計(jì)和制造的新工藝。特點(diǎn)是部件很小，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(dòng)機(jī)，用于超快速離心機(jī)或陀螺儀等。在研究方面還要相應(yīng)地檢測(cè)準(zhǔn)原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進(jìn)入納米尺度，但有很大的潛在科學(xué)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

（3）納米生物學(xué)和納米藥物學(xué)，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相互作用的試驗(yàn)，磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜，DNA的精細(xì)結(jié)構(gòu)等。有了納米技術(shù)，還可用自組裝方法在細(xì)胞內(nèi)放入零件或組件使構(gòu)成新的材料。新的藥物，即使是微米粒子的細(xì)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。

（4）納米電子學(xué)包括基于量子效應(yīng)的納米電子器件、納米結(jié)構(gòu)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(dāng)前電子技術(shù)的趨勢(shì)要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷?！案臁笔侵疙憫?yīng)速度要快?！案洹笔侵竼蝹€(gè)器件的功耗要小。但是“更小”并非沒(méi)有限度。

3．納米技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用

3．1納米技術(shù)在微機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用

隨著納米技術(shù)應(yīng)用途徑的不斷拓寬，微機(jī)械的開(kāi)發(fā)在全世界方興未艾。例如，進(jìn)入人體的醫(yī)療機(jī)械和管道自動(dòng)檢測(cè)裝置所需的微型齒輪、電機(jī)、傳感器和控制電路等。制造這些具有特定功能的納米產(chǎn)品，其技術(shù)路線可分為兩種：一是通過(guò)微加工和固態(tài)技術(shù)，不斷將產(chǎn)品微型化；二是以原子、分子為基本單元，根據(jù)人們的意愿進(jìn)行設(shè)計(jì)和組裝，從而構(gòu)筑成具有特定功能的產(chǎn)品。3．1．1采用微加工技術(shù)制造納米機(jī)械

（1）微細(xì)加工。日本發(fā)那科公司開(kāi)發(fā)的能進(jìn)行車、銑、磨和電火花加工的多功能微型精密加工車床（FANUCROBO nano Ui 型），可實(shí)現(xiàn)5軸控制，數(shù)控系統(tǒng)最小設(shè)定單位是1nm（10－3μm）。該機(jī)床設(shè)有編碼器半閉環(huán)控制，還有激光全息式直線移動(dòng)的全閉環(huán)控制。編碼器與電機(jī)直聯(lián)，具有每周6 400萬(wàn)個(gè)脈沖的分辨率，每個(gè)脈沖相當(dāng)于坐標(biāo)軸移動(dòng)0．2 nm，編碼器反饋單位為1／3 nm，故跟蹤誤差在±1／3 nm以內(nèi)。直線分辨率為1 nm，跟蹤誤差在±3 nm以內(nèi)。CNC裝置采用FANUC－16i，實(shí)現(xiàn)AInano輪廓控制。并用FANUCSERVOMOTORαi伺服電機(jī)裝上高分辨率檢測(cè)裝置及αi系列伺服放大器，實(shí)現(xiàn)了微細(xì)加工。

（2）微型機(jī)器人。在工業(yè)制造領(lǐng)域，微型機(jī)器人可以適應(yīng)精密微細(xì)操作，尤其在電子元器件的制造方面。美國(guó)邁特公司的研究人員最近設(shè)計(jì)出一種用于組裝納米制造系統(tǒng)的微型機(jī)器人，這種機(jī)器人的長(zhǎng)度約為5mm。研究人員稱，假設(shè)能利用納米制造技術(shù)使這種機(jī)器人的體積不斷縮小，其最終的體積不會(huì)超過(guò)灰塵的微粒。日本三菱公司也開(kāi)發(fā)了一種微型工業(yè)機(jī)器人，該機(jī)器人采用了5節(jié)閉式連桿機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)手臂的輕量化與高剛性，其動(dòng)作速度及精度完全可以趕上專用機(jī)器人。往復(fù)上下方向25 mm，水平方向100 mm的拾取動(dòng)作，所需時(shí)間縮短到0．28 s。另外，通過(guò)采用閉式連桿機(jī)構(gòu)與高剛性減速機(jī)，實(shí)現(xiàn)了比以往機(jī)器人高10％的位置重復(fù)精度（±5 nm），可適用于精密微細(xì)操作。我國(guó)在微型機(jī)器人的研制方面也取得了可喜的成績(jī)。據(jù)媒體報(bào)道，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制的機(jī)器人，其操作精度達(dá)到了納米級(jí)，可以應(yīng)用于分子生物學(xué)基因操作，能夠?qū)?xì)胞和染色體進(jìn)行“手術(shù)”，并能在微電子、精密加工等精度要求較高的領(lǐng)域一顯身手。（3）微型電機(jī)。美國(guó)俄亥俄州克利夫西

卡塞大學(xué)已建立了一所納米級(jí)微型電機(jī)實(shí)驗(yàn)室，專門研究納米技術(shù)及其超微機(jī)電系統(tǒng)。美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校研制的微型電動(dòng)機(jī)，小到只能在顯微鏡下才能看得見(jiàn)。德國(guó)汽車零件制造商博士公司正在研制納米技術(shù)傳感器，這種傳感器將為人們提供關(guān)于汽車上每個(gè)零部件在三維空間中運(yùn)動(dòng)的精確信息。當(dāng)微型傳感器探測(cè)到速度驟減時(shí)，就會(huì)自動(dòng)釋放安全氣囊。3．1．2采用自組裝技術(shù)制造納米機(jī)械

（1）生物器件。以分子自組裝為基礎(chǔ)制造的生物分子器件是一種完全拋棄以硅半導(dǎo)體為基礎(chǔ)的電子器件。將一種蛋白質(zhì)選作生物芯片，利用蛋白質(zhì)可制成各種生物分子器件，如開(kāi)關(guān)器件、邏輯電路、存儲(chǔ)器、傳感器以及蛋白質(zhì)集成電路等。美國(guó)密歇根韋思大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物分子信息小組，利用細(xì)菌視紫紅質(zhì)（簡(jiǎn)稱BR蛋白質(zhì)）和發(fā)光染料分子研制具有電子功能的蛋白質(zhì)分子集成膜，這是一種可使分子周圍的勢(shì)場(chǎng)得到控制的新型邏輯元件。美國(guó)錫拉丘茲大學(xué)也利用BR蛋白質(zhì)研制模擬人腦聯(lián)想能力的中心網(wǎng)絡(luò)和聯(lián)想式存儲(chǔ)裝置。

（2）納米分子電動(dòng)機(jī)。美國(guó)IBM公司瑞士蘇黎士實(shí)驗(yàn)室與瑞士巴塞爾大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)DNA能夠被用來(lái)彎曲直徑不及頭發(fā)絲的五十分之一的硅原子構(gòu)成的“懸臂”。上下彎曲，頂端則粘有單股DNA鏈。DNA自然形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，雙鏈被分開(kāi)后，它們會(huì)力圖重新組合。當(dāng)研究人員將帶有單股DNA鏈的“懸臂”置于含有與之對(duì)應(yīng)的單股DNA鏈的溶液中，這兩個(gè)鏈就會(huì)自動(dòng)配對(duì)結(jié)合在一起，小“懸臂”在這種力的作用下開(kāi)始彎曲。研究人員利用這種生物力學(xué)技術(shù)制造帶有納米級(jí)閥門的微型膠囊（納米分子電動(dòng)機(jī)）。通過(guò)控制這種驅(qū)動(dòng)力來(lái)控制閥門的開(kāi)合，可以將精確劑量的藥物傳送到身體的需要部位來(lái)達(dá)到治療的目的。3．2納米技術(shù)在包裝機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用

采用納米材科技術(shù)對(duì)包裝機(jī)關(guān)鍵零部件（如軸承、齒輪、彈簧等）進(jìn)行金屬表面納米粉涂層處理，可以提高設(shè)備的耐磨性、硬度和壽命。碳納米管還具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和較高的熱導(dǎo)率。由于具有非常大的長(zhǎng)度—直徑比，可以制造出任何復(fù)雜形狀的零件，是復(fù)合材料理想的增強(qiáng)纖維。目前，用價(jià)格低廉的納米塑料制成的齒輪、陶瓷軸承、納米陶瓷蚊輥、電雕輥等印刷包裝機(jī)械零件已 走進(jìn)企業(yè)，開(kāi)始代替金屬材料?，F(xiàn)代膠印機(jī)上應(yīng)用著很多傳感器．如控制飛達(dá)紙堆的自動(dòng)升降、氣泵供氣時(shí)間檢測(cè)、合壓時(shí)間檢測(cè)、空張檢測(cè)、墨量控制等。納米陶瓷具有良好的耐磨性、較高的強(qiáng)度及較強(qiáng)的韌性可用于制造刀具、包裝和食品機(jī)械的密封環(huán)、軸承等以提高其耐磨性和耐蝕性，也可用于制作輸送機(jī)械和沸騰干燥床關(guān)健部件的表面涂層。3．3納米技術(shù)在食品機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用

納米SiC、Si3N4在較寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)紅外線有較強(qiáng)的吸收作用，可用作紅外吸波和透波材料，做成功能性薄膜或纖維。納米Si3N4非晶塊具有從黃光到近紅外光的選擇性吸收，也可用于特殊窗口材料，以納米SiO2做成的光纖對(duì)600 nm以上波長(zhǎng)光的傳輸損耗小于10 dB／km，以納米SiO2和納米TiO2制成的微米級(jí)厚的多層干涉膜，透光性好而反射紅外線能力強(qiáng)，與傳統(tǒng)的鹵素?zé)粝啾?，可?jié)省15％的電能。經(jīng)研究證明，將30～40 nm的TiO2分散到樹(shù)脂中制成薄膜，成為對(duì)400 nm波長(zhǎng)以下的光有強(qiáng)烈吸收能力的紫外線吸收材料，可作為食品殺菌袋和保鮮袋最佳原料。納米SiO2光催化降解有機(jī)物水處理技術(shù)無(wú)二次污染，除凈度高，其優(yōu)點(diǎn)是：①具有很大的比表面積，可將有機(jī)物最大限度地吸附在其表面；②具有更強(qiáng)的紫外線吸收能力，因而具有更強(qiáng)的光催化降解能力，可快速將吸附在其表面的有機(jī)物分解掉。這為污水處理量較大的食品企業(yè)提供了有力的技術(shù)支持。介孔固體和介孔復(fù)合體是近年來(lái)納米材料科學(xué)領(lǐng)域較引人注目的研究對(duì)象，由于這種材料較高的孔隙率（孔洞尺寸為2～50 nm）和較高的比表面，因而在吸附、過(guò)濾和催化等方面有良好的應(yīng)用前景。對(duì)純凈水、軟飲料等膜過(guò)濾和殺菌設(shè)備又提供了一個(gè)廣闊的發(fā)展空間。橡膠和塑料是包裝和食品機(jī)械應(yīng)用較多的原材料。但通常的橡膠是靠加入炭黑來(lái)提高其強(qiáng)度、耐磨性和抗老化性，制品為黑色，不適宜用在食品機(jī)械上。納米材料的問(wèn)世使這一問(wèn)題迎刃而解。新的納米改性橡膠各項(xiàng)指標(biāo)均有大幅度提高，尤其抗老化性能提高3倍，使用壽命長(zhǎng)達(dá)30年以上，且色彩艷麗，保色效果優(yōu)異。普通塑料產(chǎn)量大、應(yīng)用廣、價(jià)格低，但性能遜于工程塑料，而工程塑料雖性能優(yōu)越，但價(jià)格高，限制了它在包裝和食品機(jī)械上的大范圍應(yīng)用。用納米材料對(duì)普通塑料聚丙烯進(jìn)行改性，達(dá)到工程塑料尼龍－6的性能指標(biāo)，且工藝性能好、成本低，可大量采用。

4．納米技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的發(fā)展前景

（1）機(jī)械及汽車工業(yè)的滑配原件如：軸承、滑軌上應(yīng)用納米陶瓷鍍膜能產(chǎn)生超底的磨擦界面，大大減低磨損并能提高負(fù)載。（2）塑膠流道的低粘應(yīng)用：例如T型模、拉絲模、套筒和熱膠道，可有效減少積料碳化的產(chǎn)生幾率。（3）射出成型時(shí)發(fā)生的粘模、包封短射、鏡面霧化及拖痕均具有革命性的改善，尤其是在滑塊及頂針上所展現(xiàn)的干式潤(rùn)滑，更是任何金屬所無(wú)法表現(xiàn)的優(yōu)異性。（4）IC封裝膠、橡膠及發(fā)泡塑料由于具有極高的粘著性，因此必須借助大量脫模劑來(lái)幫助脫模，納米陶瓷的荷葉效應(yīng)可減少脫模劑的使用及模具清理時(shí)間。

（5）納米陶瓷的低摩擦、低沾粘特性使塑膠在模具內(nèi)的流動(dòng)大幅提升，特別是高精度模具例如薄光板、塑膠鏡片、汽車聚光燈罩等模具應(yīng)用后對(duì)產(chǎn)品的不良率上均有明顯的改善。

5．結(jié)語(yǔ)

綜上所述，納米技術(shù)是近十多年來(lái)逐步發(fā)展起來(lái)的一門前沿性與綜合性交叉的新學(xué)科，是現(xiàn)代科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的迅猛發(fā)展將引發(fā)21世紀(jì)新的工業(yè)革命。美國(guó)商業(yè)通訊公司研究報(bào)告稱，未五年，用于橡膠產(chǎn)品和油墨生產(chǎn)的碳黑填充料將繼續(xù)高居納米材料需求榜首。今后幾年，全球納米材料的需求將以2．7％年增長(zhǎng)速度增長(zhǎng)，到2010年將達(dá)到1 030萬(wàn)t，所以納米包裝具有較大的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿?。過(guò)去，我國(guó)機(jī)械包裝工業(yè)的一些先進(jìn)設(shè)備、先進(jìn)技術(shù)，大多是依靠進(jìn)口。納米技術(shù)的出現(xiàn)，將對(duì)我國(guó)機(jī)械包裝行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，納米技術(shù)將廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，它給機(jī)械業(yè)帶來(lái)的變化將是巨大的。參考文獻(xiàn)

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第五篇：關(guān)于納米技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

關(guān)于納米技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

【論文關(guān)鍵詞】：納米科學(xué) 納米技術(shù) 納米管

【論文摘要】：討論納米科學(xué)和技術(shù)在新時(shí)期里發(fā)展所面對(duì)的困難和挑戰(zhàn)。一系列新的方法將被討論。我們還將討論倘若這些困難能夠被克服我們可能會(huì)有的收獲。

納米科學(xué)和技術(shù)所涉及的是具有尺寸在1-100納米范圍的結(jié)構(gòu)的制備和表征。在這個(gè)領(lǐng)域的研究舉世矚目。無(wú)論是從基礎(chǔ)研究（探索基于非經(jīng)典效應(yīng)的新物理現(xiàn)象）的觀念出發(fā)，還是從應(yīng)用（受因結(jié)構(gòu)減少空間維度而帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)以及因應(yīng)半導(dǎo)體器件特征尺寸持續(xù)減小而需要這兩個(gè)方面的因素驅(qū)使）的角度來(lái)看，納米結(jié)構(gòu)都是令人極其感興趣的。

1.納米結(jié)構(gòu)的制備

有兩種制備納米結(jié)構(gòu)的基本方法：build-up和 build-down。所謂build-up方法就是將已預(yù)制好的納米部件（納米團(tuán)簇、納米線以及納米管）組裝起來(lái)；而build-down 方法就是將納米結(jié)構(gòu)直接地淀積在襯底上。前一種方法包含有三個(gè)基本步驟：1）納米部件的制備；2）納米部件的整理和篩選；3）納米部件組裝成器件（這可以包括不同的步驟如固定在襯底及電接觸的淀積等等）；“Build-down”方法提供了杰出的材料純度控制，而且它的制造機(jī)理與現(xiàn)代工業(yè)裝置相匹配，換句話說(shuō)，它是利用廣泛已知的各種外延技術(shù)如分子束外延(MBE)、化學(xué)氣相淀積（MOVCD）等來(lái)進(jìn)行器件制造的傳統(tǒng)方法?！癇uild-down”方法的缺點(diǎn)是較高的成本。

很清楚納米科學(xué)的首次浪潮發(fā)生在過(guò)去的十年中。在這段時(shí)期，研究者已經(jīng)證明了納米結(jié)構(gòu)的許多嶄新的性質(zhì)。學(xué)者們更進(jìn)一步征明可以用“build-down”或者“build-up” 方法來(lái)進(jìn)行納米結(jié)構(gòu)制造。這些成果向我們展示，如果納米結(jié)構(gòu)能夠大量且廉價(jià)地被制造出來(lái)，我們必將收獲更多的成果。

2.納米結(jié)構(gòu)尺寸、成份、位序以及密度的控制

為了充分發(fā)揮量子點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)之處，我們必須能夠控制量子點(diǎn)的位置、大小、成份已及密度。其中一個(gè)可行的方法是將量子點(diǎn)生長(zhǎng)在已經(jīng)預(yù)刻有圖形的襯底上。由于量子點(diǎn)的橫向尺寸要處在10-20納米范圍（或者更小才能避免高激發(fā)態(tài)子能級(jí)效應(yīng)，如對(duì)于GaN材料量子點(diǎn)的橫向尺寸要小于8納米）才能實(shí)現(xiàn)室溫工作的光電子器件，在襯底上刻蝕如此小的圖形是一項(xiàng)挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題。對(duì)于單電子晶體管來(lái)說(shuō)，如果它們能在室溫下工作，則要求量子點(diǎn)的直徑要小至1-5納米的范圍。這些微小尺度要求已超過(guò)了傳統(tǒng)光刻所能達(dá)到的精度極限。有幾項(xiàng)技術(shù)可望用于如此的襯底圖形制作。

⑴ 電子束光刻通?？梢杂脕?lái)制作特征尺度小至50納米的圖形。如果特殊薄膜能夠用作襯底來(lái)最小化電子散射問(wèn)題，那特征尺寸小至2納米的圖形可以制作出來(lái)。

⑵ 聚焦離子束光刻是一種機(jī)制上類似于電子束光刻的技術(shù)。

⑶ 掃描微探針術(shù)可以用來(lái)劃刻或者氧化襯底表面，甚至可以用來(lái)操縱單個(gè)原子和分子。最常用的方法是基于材料在探針作用下引入的高度局域化增強(qiáng)的氧化機(jī)制的。

⑷ 多孔膜作為淀積掩版的技術(shù)。多孔膜能用多種光刻術(shù)再加腐蝕來(lái)制備，它也可以用簡(jiǎn)單的陽(yáng)極氧化方法來(lái)制備。

⑸ 倍塞（diblock）共聚物圖形制作術(shù)是一種基于不同聚合物的混合物能夠產(chǎn)生可控及可重復(fù)的相分離機(jī)制的技術(shù)。

⑹ 與倍塞共聚物圖形制作術(shù)緊密相關(guān)的一項(xiàng)技術(shù)是納米球珠光刻術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)的基本思路是將在旋轉(zhuǎn)涂敷的球珠膜中形成的圖形轉(zhuǎn)移到襯底上。

⑺ 將圖形從母體版轉(zhuǎn)移到襯底上的其他光刻技術(shù)。幾種所謂“軟光刻“方法，比如復(fù)制鑄模法、微接觸印刷法、溶劑輔助鑄模法以及用硬模版浮雕法等已被探索開(kāi)發(fā)。

3.納米制造所面對(duì)的困難和挑戰(zhàn)

隨著器件持續(xù)微型化的趨勢(shì)的發(fā)展，普通光刻技術(shù)的精度將很快達(dá)到它的由光的衍射定律以及材料物理性質(zhì)所確定的基本物理極限。通過(guò)采用深紫外光和相移版，以及修正光學(xué)近鄰干擾效應(yīng)等措施，特征尺寸小至80 nm的圖形已能用普通光刻技術(shù)制備出。然而不大可能用普通光刻技術(shù)再進(jìn)一步顯著縮小尺寸。采用X光和EUV 的光刻技術(shù)仍在研發(fā)之中，可是發(fā)展這些技術(shù)遇到在光刻膠以及模版制備上的諸多困難。目前來(lái)看，雖然也有一些具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題需要解決，特別是需要克服電子束散射以及相關(guān)聯(lián)的近鄰干擾效應(yīng)問(wèn)題，但投影式電子束光刻似乎是有希望的一種技術(shù)。掃描微探針技術(shù)提供了能分辨單個(gè)原子或分子的無(wú)可匹敵的精度，可是此項(xiàng)技術(shù)卻有固有的慢速度，目前還不清楚通過(guò)給它加裝陣列懸臂樑能否使它達(dá)到可以接受的刻寫速度。

對(duì)一個(gè)理想的納米刻寫技術(shù)而言，它的運(yùn)行和維修成本應(yīng)該低，它應(yīng)具備可靠地制備尺寸小但密度高的納米結(jié)構(gòu)的能力，還應(yīng)有在非平面上刻制圖形的能力以及制備三維結(jié)構(gòu)的功能。此外，它也應(yīng)能夠做高速并行操作，而且引入的缺陷密度要低。然而時(shí)至今日，仍然沒(méi)有任何一項(xiàng)能制作亞100 nm圖形的單項(xiàng)技術(shù)能同時(shí)滿足上述所有條件?，F(xiàn)在還難說(shuō)是否上述技術(shù)中的一種或者它們的某種組合會(huì)取代傳統(tǒng)的光刻技術(shù)。究竟是現(xiàn)有刻寫技術(shù)的組合還是一種全新的技術(shù)會(huì)成為最終的納米刻寫技術(shù)還有待于觀察。

4.展望

目前，已有不少納米尺度圖形刻制技術(shù)，它們僅有的短處要么是刻寫速度慢要么是刻寫復(fù)雜圖形的能力有限。這些技術(shù)可以用來(lái)制造簡(jiǎn)單的納米原型器件，這將能使我們研究這些器件的性質(zhì)以及探討優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)以便進(jìn)一步地改善它們的性能。必須發(fā)展新的表征技術(shù)，這不單是為了器件表征，也是為了能使我們擁有一個(gè)對(duì)器件制造過(guò)程中的必要工藝如版對(duì)準(zhǔn)的能進(jìn)行監(jiān)控的手段。隨著器件尺度的持續(xù)縮小，對(duì)制造技術(shù)的要求會(huì)更苛刻，理所當(dāng)然地對(duì)評(píng)判方法的要求也變得更嚴(yán)格。隨著光學(xué)有源區(qū)尺寸的縮小，嶄新的光學(xué)現(xiàn)象很有可能被發(fā)現(xiàn)，這可能導(dǎo)致發(fā)明新的光電子器件。然而，不象電子工業(yè)發(fā)展那樣需要尋找MOS晶體管的替代品，光電子工業(yè)并沒(méi)有如此的立時(shí)尖銳問(wèn)題需要迫切解決。納米探測(cè)器和納米傳感器是一個(gè)全新的領(lǐng)域，目前還難以預(yù)測(cè)它的進(jìn)一步發(fā)展趨勢(shì)。然而，基于對(duì)嶄新診斷技術(shù)的預(yù)期需要，我們有理由相信這將是一個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域。總括起來(lái)，在所有三個(gè)主要領(lǐng)域里應(yīng)用納米結(jié)構(gòu)所要求的共同點(diǎn)是對(duì)納米結(jié)構(gòu)的尺寸、材料純度、位序以及成份的精確控制。一旦這個(gè)問(wèn)題能夠解決，就會(huì)有大量的嶄新器件誕生和被研究。

參考文獻(xiàn)

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[Paper Keywords]: Nanoscience Nanotechnology nanotubes

[Abstract]: Discussion nanoscience and technology development in the new era where the difficulties and challenges.A series of new methods will be discussed.We will also discuss these difficulties can be overcome if we might have a harvest.Nanoscience and technology is involved in having a size range of 1-100 nanometers Preparation and Characterization of the structure.Research in this area has attracted worldwide attention.Either from basic research(based on non-classical effects explore new physical phenomena)concept, or from the application(by reducing the dimension of space due to structural advantages brought about as a result of the semiconductor device feature sizes continue to be reduced and need these two aspects factors driven)perspective, nano structures are very great interest.1.Nanostructures

There are two basic methods of preparation of nanostructures : build-up and build-down.The so-called build-up method is to have preformed nm member(nanoclusters , nanowires and nanotubes)assembled;the build-down method is to nanostructures directly deposited on the substrate.The former method is composed of three basic steps: 1)Preparation of nanometer member;2)nano-finishing and screening member;3)nano-components into the device(which can include different steps , such as fixed electric contact of the substrate and deposition plot , etc.);“Build-down” approach provides excellent control of material purity , and its mechanism of modern industrial equipment manufacturing match , in other words , it is the most widely known use of the various epitaxial techniques such as molecular beam epitaxy(MBE), chemical vapor deposition(MOVCD)like the conventional method for device fabrication.“Build-down” approach is that higher costs.Nanoscience is clear first wave occurred in the past decade.During this period, researchers have proven many new nanostructured nature.Zheng Ming scholars can further “build-down” or “build-up” approach to nanostructure fabrication.These results show us that if a large number of nano-structures can be produced at low cost , we will certainly gain more results.2.Nanostructure size , composition , rank , and density control

In order to give full play the advantages of quantum dots of the Department, we must be able to control the quantum dot location, size , composition and density have been.One possible approach is to grow in quantum dots has been pre-engraved pattern on the substrate.Because the lateral quantum dot size to the nanometer range in 10-20(or smaller in order to avoid highly excited states sublevels effects, such as quantum dots for GaN materials lateral dimensions less than 8 nm)can be achieved optoelectronic devices operating at room temperature , etched on the substrate so that a small graphical challenging technical problems.For the single-electron transistor , if they can work at room temperature , the diameter of the quantum dots is required to be small in the range 1-5 nm.These tiny scale requires more than the traditional lithographic limits the achievable accuracy.Several techniques could be used for such a substrate graphics production.⑴ electron beam lithography can often be used to make features as small as 50 nanometers scale graphics.If special film can be used as a substrate to minimize electron scattering problem, that feature sizes as small as 2 nm graphics can be produced.⑵ focused ion beam lithography is a mechanism similar to electron beam lithography technology.⑶ scanning microprobe technique can be used to scribe or oxidation of the substrate surface and can even be used to manipulate individual atoms and molecules.The most common method is based on material under the action of the probe into the highly localized enhanced oxidation mechanism.⑷ version porous membrane as a deposition mask technology.A variety of porous film can be prepared by photolithography plus etching , it can be used simply prepared by anodic oxidation method.⑸ X plug(diblock)copolymers graphic production technique is based on a mixture of different polymers to produce controlled and reproducible technique of phase separation mechanism.⑹ and double stuffed copolymer graphics production technique is closely related to a technology nanospheres pearl engraved surgery.The basic idea of this technique is to rotate the coated beads in the formed film pattern transfer onto the substrate.⑺ the graphic version transferred from the mother to the substrate other lithography.Several so-called “soft lithography ” approach , such as copying casting method, micro-contact printing method, solvent-assisted molding method and embossed with a hard template method has been developed to explore..nanometer manufacturing difficulties and challenges faced by

Continuing miniaturization of devices along with the trend of development, the general accuracy of lithography will soon reach its laws by the diffraction of light and physical properties of materials are determined by fundamental physical limits.By using deep UV and phase shift version, and amendments to the optical interference effect neighbors and other measures, feature sizes as small as 80 nm graphics have been able to prepare ordinary lithography.However unlikely an ordinary lithography further significantly reduced in size.Using X-ray and EUV lithography technology is still being developed , but the development of these technologies and the photoresist stencil encountered many difficulties on the preparation.At present , although there are some challenging problems to be solved , in particular the need to overcome the electron beam scattering and interference effects associated with the neighbor , but the projection electron beam lithography seems to be a promising technique.Scanning microprobe technique provides can distinguish individual atoms or molecules unmatched precision , but there are inherent in the technology slow speed , it is unclear cantilever array by giving it to install it can achieve an acceptable the carved speed.Carved on an ideal nano technology, its operation and maintenance costs should be low, it should be prepared with reliable high density small in size but the capacity nanostructures, there should be non-plane patterning capabilities and Preparation function of three-dimensional structure.Furthermore, it should also be able to operate in parallel for high-speed, and lower density of defects introduced.Today, however, still no one can produce a single sub-100 nm graphics technology can satisfy all the conditions above.Now the above technique is difficult to say whether one or a combination of them will replace a conventional photolithographic techniques.What is the combination of existing technologies or carved a new technology will become the ultimate nano-carved technology remains to be seen.Looking At present

There are many graphic nanoscale lithography techniques , their only weaknesses are either slow either carved carved complex graphics capabilities are limited.These techniques can be used to make a simple prototype device nm , which will enable us to study and explore the nature of these devices in order to optimize the device structure to further improve their performance.New characterization techniques must be developed , not only for device characterization , but also to enable us to have a manufacturing process of the device as a necessary process can be monitored aligned version means.As devices continue to shrink scale of manufacturing technology requirements will be more demanding , of course, on the evaluation method requirements are becoming more stringent.With the reduced size of the optical active region , a new optical phenomena are likely to be found , which may lead to the invention of new optoelectronic devices.However , unlike the electronics industry as the need to find alternatives to the MOS transistors , optoelectronics industry is not so acute problem needs to be urgently addressed immediately.Nm detector and nano sensor is a new field, it is still difficult to predict the further development trend.However, based on the anticipated needs of new diagnostic techniques , we have reason to believe this will be a rapidly developing field.In sum , in all three main areas of application of nano-structures required in common is the size of nano-structure , material purity , rank and composition of precise control.Once this problem can be solved , there will be a lot of new birth and the device being studied.References

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