第1章纳米技术概论 当前,尽管电子信息、生物医学、癌症防治和导弹防御系统依然是全世界科技发展的重 点,但不可否认,纳米技术止在成为科学研究屮最活跃的领域,形成了21世纪最重要的3T 技术时代,却IT(信息技术)、BT(生物技术)和NT(纳米技术)。 998年美国总统科技顾问 Ncal lane讲:如果现在有人问我仆么技术在未来会有突破 性进展,我会毫不犹像地说:是纳米技术。诺贝尔奖获得者 Rohrer讲:20世纪70年代重 视微米技术的国家如今都成为发达同家,现在重视纳米技术的国家很可能成为21世纪的先 进国家。的确,从18世纪中叶到现在,人类经历∫三次人的产业革命,每次革命都是从 主导的技术引发并造就一个当时在国际上经济发展速度最快,随后也成为了最发达的国家, 如蒸汽机的出现让英国成为当时最强大的经济强国,电汽化技术的使用先后造就了两大强 ,德图和美国。微米技术的以起让第二次世界大战后经济面临崩溃的旧本一跃成为世界 第二大经济强冈。在20世纪末和21世纪初,人们对新世纪的支撑技术进行了许多预测,结 果…致认为:信息技术仍是21世纪的核心技术,但纳米技术则是信息技术中的主导技术 IBM首席科学家 Armstrong说:正如20世纪70年代徵电子产生了信息革命一样,纳米技 术将成为21世纪信息时代的核心。 纳米技术不仅仅是尺寸的缩小、材料粒径的降低、传统显微技术的扩展,而它是人类认 认自然、改造自然能力的又一次飞跃,是在对宏观(≥102m)世界(如天体物理)的认识 到微观(≤10m)物质(如原子核物理)的研究基础上,人们向微米、介观领域步步深 入、层层逼近后自然集中和触角到纳米尺度这个薄弱,甚至盲区来展开研究了。显然,在纳 米这个尺寸范畴、存在巨大的待探索、待发现、待应用的现象、原理和效应,将充分体现出 小尺寸大世界的丰富内容。 H前,全世界投入纳米研发的年度经费约20亿美元,其中美国占1/4、欧洲占1/4、月 本占1/4,其他国家包括中国在内占1!,详见表1.1.1。各国有关初级纳米产品产值约500 亿美元,预计10年后将达到14400亿美元。从研究水平看,美国在纳米组装、生物应用上, 欧洲在纳米分散技术、表面处理上,日本在纳米器件研究土分别居国际领先水平,综合研究 能力中居美、日、法、英之后,在国际上有一席之地