1.納米科學技術是建立在許多現代先進科學技術基礎上的科學技術。它是動態科學(動態力學)、現代科學(混沌物理、智能量子、量子力學、介觀物理和分子生物學)和現代技術(計算機技術、微電子技術、掃描隧道顯微鏡技術和核分析技術)相結合的產物。例如,納米科技將引發壹系列新科技。
2.納米技術又稱納米技術,是壹種研究結構尺寸從1 nm到100 nm的材料的特性和應用的技術。1981年掃描隧道顯微鏡發明後,壹個長度為1至100納米的分子世界誕生了,其最終目標是直接從原子或分子中構建具有特定功能的產品【2】?。因此,納米技術實際上是壹種用單個原子和分子制造物質的技術。
3.在納米尺度(通常為1~100 nm)下,該物質具有量子尺寸效應、表面效應和宏觀量子隧穿效應的特性,在物理、化學、光學、力學和生物學方面表現出不同於或不具有宏觀尺度的特性。納米科學與技術是20世紀80年代末興起的壹門新興交叉學科,發展迅速。其基本內涵是在納米尺度上研究和利用物質的性質(包括原子和分子的操縱)、相互作用和納米效應。納米科學技術涉及眾多學科,包括物理、化學、生物、醫學、材料科學、信息科學、能源科學、先進制造科學等。它是壹門高度跨學科的綜合性學科,同時也體現了前沿科技。
4.納米科學和納米技術背後的思想和概念始於物理學家理查德·費曼於2月29日在加州理工學院舉行的美國物理學會會議上發表的題為“底部有很大的空間”的演講,1959,納米技術壹詞很久以前就被使用了。在演講中,費曼描述了科學家操縱和控制單個原子和分子的過程。十多年後,在對超精密加工的探索中,諾裏奧·谷口教授創造了納米技術這個術語。直到1981年,隨著掃描隧道顯微鏡的發展,現代納米技術才開始出現。掃描隧道顯微鏡可以“看到”單個原子。
5.目前,納米技術的研究和應用主要集中在材料和制備、微電子和計算機技術、醫藥和健康、航天和航空、環境和能源、生物技術和農產品領域。納米材料制成的設備重量更輕、硬度更強、使用壽命更長、維護成本更低、設計更方便。納米材料還可以用於制造具有特定性能的材料或自然界中不存在的材料,以及制造生物材料和仿生材料。
6.納米機器人是在分子水平上根據生物學原理設計和制造的“功能分子器件”,又稱分子機器人;納米機器人的研究和發展已成為科技前沿的熱點。
2005年,許多國家都制定了相關戰略或計劃,並投入巨額資金搶占納米機器人這壹新技術的戰略高地。日前,《機器人時代》月刊指出,納米機器人具有廣泛的潛在用途,尤其是在醫療和軍事領域。
7.每壹項新技術的出現似乎都蘊含著無限可能。用不了多久,只有分子大小的神奇納米機器人將繼續進入人類的日常生活。中國著名學者周海中教授在1990發表的關於機器人的文章中預言,到20世紀中葉,納米機器人將徹底改變人類的勞動和生活方式。先進的納米技術,有時被稱為分子制造,用於描述分子尺度的納米工程系統(納米機器)。無數的例子證明,數億年的進化可以產生復雜和隨機優化的生物機器。在納米技術領域,我們希望利用仿生學找到制造納米機器的捷徑。然而,埃裏克·德雷克斯勒和其他研究人員認為,先進的納米技術可能是基於機械工程的原理,盡管它最初將使用仿生學作為輔助手段。