纳米技术的应用 著名的诺贝尔奖获得者Feyneman在6O年代就预言：如果对物体微小规模上的排列加以 某种控制的话，物体就能得到大量的异乎寻常的特性。纳米材料可以做到这一点。纳米材料 研究是目前材料科学研究的一个热点，纳米技术被公认为是21世纪最具有前途的科研领域： 纳米材料从根本上改变了材料的结构，为克服材料科学研究领域中长期未能解决的问题 开辟了新途径。其应用主要体现在以下几方面： 在陶瓷领域的应用 随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，希望以此来克服陶瓷材料的脆性，使陶 瓷具有像金属一样的柔韧性和可加工性。许多专家认为，如能解决单相纳米胸瓷的烧结过程 中抑制晶粒长大的技术问题，则它将具有高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等优点。 在徽电子学上的应用 纳米电子学立足于最新的物理理论 和最先进的工艺手段，按照全新的理念 来构造电子系统，并开发物质潜在的储 存和处理信息的能力，实现信息采集和 处理能力的革命性突破，可以从阅读硬 盘上读卡机以及存储容量为目前芯片上 干倍的纳米材料级存储器芯片都已投入 生产。计算机在普遍采用纳米材料后 可以缩小成为”掌上电脑”。纳米电子 学将成为下世纪信总时代的核心。 在生物工程上的应用 虽然分子计算机目前只是处于理想阶段，但科学家己经考虑应用几种生物分子制造计算 机的组件，其中细菌视紫红质最具前景。该生物材料具有特异的热、光、化学物理特性和很
著名的诺贝尔奖获得者 Feyneman 在 60 年代就预言：如果对物体微小规模上的排列加以 某种控制的话，物体就能得到大量的异乎寻常的特性。纳米材料可以做到这一点。纳米材料 研究是目前材料科学研究的一个热点，纳米技术被公认为是 21 世纪最具有前途的科研领域。 纳米材料从根本上改变了材料的结构，为克服材料科学研究领域中长期未能解决的问题 开辟了新途径。其应用主要体现在以下几方面： 在陶瓷领域的应用 随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，希望以此来克服陶瓷材料的脆性，使陶 瓷具有像金属一样的柔韧性和可加工性。许多专家认为，如能解决单相纳米陶瓷的烧结过程 中抑制晶粒长大的技术问题，则它将具有高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等优点。 在微电子学上的应用 纳米电子学立足于最新的物理理论 和最先进的工艺手段，按照全新的理念 来构造电子系统，并开发物质潜在的储 存和处理信息的能力，实现信息采集和 处理能力的革命性突破，可以从阅读硬 盘上读卡机以及存储容量为目前芯片上 千倍的纳米材料级存储器芯片都已投入 生产。计算机在普遍采用纳米材料后， 可以缩小成为" 掌上电脑" 。纳米电子 学将成为下世纪信息时代的核心。 在生物工程上的应用 虽然分子计算机目前只是处于理想阶段，但科学家已经考虑应用几种生物分子制造计算 机的组件，其中细菌视紫红质最具前景。该生物材料具有特异的热、光、化学物理特性和很
好的稳定性，并且，其奇特的光学循环特性可用于储存信息，从而起到代替当今计算机信息 处理和信息存储的作用，它将使单位体积物质的储存和信息处理能力提高上百万倍。 染色体的纳米切割的AFM图像A.纳米切割前.B纳米切割后 在光电领域的应用 纳米技术的发展，使微电子和光电子的结合更加紧密，在光电信息传输、存贮、处理、 运算和显示等方面，使光电器件的性能大大提高。将纳米技术用于现有雷达信息处理上，可 使其能力提高10倍至几百倍，甚至可以将超高分辨率纳米孔径雷达放到卫星上进行高精度 的对地侦察。 在化工领域的应用 将纳米Ti2粉体按一定比例加入到化妆品中，则可以有效地遮蔽紫外线。将金属纳米 粒子掺杂到化纤制品或纸张中，可以大大降低静电作用。利用纳米微粒构成的海绵体状的 烧结体，可用于气体同位素、混合稀有气体及有机化合物等的分离和浓缩。纳米微粒还可用 作导电涂料，用作印刷油墨，制作固体润滑剂等。 研究人员还发现，可以利用纳米碳管其独特的孔状结构，大的比表面（每克纳米碳管的 表面积高达几百平方米)、较高的机械强度做成纳米反应器，该反应器能够使化学反应局限 于一个很小的范围内进行
好的稳定性，并且，其奇特的光学循环特性可用于储存信息，从而起到代替当今计算机信息 处理和信息存储的作用，它将使单位体积物质的储存和信息处理能力提高上百万倍。 在光电领域的应用 纳米技术的发展，使微电子和光电子的结合更加紧密，在光电信息传输、存贮、处理、 运算和显示等方面，使光电器件的性能大大提高。将纳米技术用于现有雷达信息处理上，可 使其能力提高 10 倍至几百倍，甚至可以将超高分辨率纳米孔径雷达放到卫星上进行高精度 的对地侦察。 在化工领域的应用 将纳米 TiO2 粉体按一定比例加入到化妆品中，则可以有效地遮蔽紫外线。将金属纳米 粒子掺杂到化纤制品或纸张中，可以大大降低静电作用。利用纳米微粒构成的海绵体状的轻 烧结体，可用于气体同位素、混合稀有气体及有机化合物等的分离和浓缩。纳米微粒还可用 作导电涂料，用作印刷油墨，制作固体润滑剂等。 研究人员还发现，可以利用纳米碳管其独特的孔状结构，大的比表面（每克纳米碳管的 表面积高达几百平方米）、较高的机械强度做成纳米反应器，该反应器能够使化学反应局限 于一个很小的范围内进行
在医学上的应用 使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细，并在纳米 材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功 能的药品。纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方 便，用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜 索并攻击癌细胞或修补损伤组织。使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液，就能通 过其中的蛋白质和DA诊断出各种疾病。研究纳米技术在生命医学上的应用，可以在纳米尺 度上了解生物大分子的精细结构及其与功能的关系，获取生命信息。科学家们设想利用纳米 技术制造出分子机器人，在血液中循环，对身体各部位进行检测、诊断，并实施特殊治疗。 在分子组装方面的应用如何合成具有特定尺寸，并且粒度均匀分布无团聚的钠米材料， 一直是科研工作者努力解决的问题。目前，纳米技术深入到了对单原子的操纵，通过利用软 化学与主客体模板化学，超分子化学相结合的技术，正在成为组装与剪裁，实现分子手术的 主要手段。 在传感器方面的应用传感器是纳米技术应用的一个重要领域。随着纳米技术的进步，造 价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各 个方面。比如，将微型传感器装在包装箱内，可通过全球定 位系统，可对贵重物品的运输过程实施跟踪监督：将微型传 感器装在汽车轮胎中，可制造出智能轮胎，这种轮胎会告诉 司机轮胎何时需要更换或充气：还有些可承受恶劣环境的微 型传感器可放在发动机汽缸内，对发动机的工作性能进行监 视。在食品工业领域，这种微型传感器可用来监测食物是否变质，比如把它安装在酒瓶盖上 就可判断酒的状况等
在医学上的应用 使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细，并在纳米 材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功 能的药品。纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方 便，用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜 索并攻击癌细胞或修补损伤组织。使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液，就能通 过其中的蛋白质和 DNA 诊断出各种疾病。研究纳米技术在生命医学上的应用，可以在纳米尺 度上了解生物大分子的精细结构及其与功能的关系，获取生命信息。科学家们设想利用纳米 技术制造出分子机器人，在血液中循环，对身体各部位进行检测、诊断，并实施特殊治疗。 在分子组装方面的应用 如何合成具有特定尺寸，并且粒度均匀分布无团聚的纳米材料， 一直是科研工作者努力解决的问题。目前，纳米技术深入到了对单原子的操纵，通过利用软 化学与主客体模板化学，超分子化学相结合的技术，正在成为组装与剪裁，实现分子手术的 主要手段。 在传感器方面的应用传感器是纳米技术应用的一个重要领域。随着纳米技术的进步，造 价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各 个方面。比如，将微型传感器装在包装箱内，可通过全球定 位系统，可对贵重物品的运输过程实施跟踪监督；将微型传 感器装在汽车轮胎中，可制造出智能轮胎，这种轮胎会告诉 司机轮胎何时需要更换或充气；还有些可承受恶劣环境的微 型传感器可放在发动机汽缸内，对发动机的工作性能进行监 视。在食品工业领域，这种微型传感器可用来监测食物是否变质，比如把它安装在酒瓶盖上 就可判断酒的状况等