王思敏

企迪网作者,关注教育领域,微信号:wangsimin

文章 (篇)

74

阅读 (次)

21.9万

小编推荐

打破你的世界观,原来纳米科技这么多用处,从健康到国家安全

纳米科技,纳米武器,纳米粒子,纳米,生物技术
一块橘子皮
4天前
[企迪网导读] 纳米科技是在20世纪80年代初才逐步发展起来的前沿、交叉…

纳米科技是在20世纪80年代初才逐步发展起来的前沿、交叉性新兴学科领域,它的迅猛发展将在21世纪促使几乎所有工业领域产生一场革命性的变化目前所有发达国家的政府和企业都在对纳米科技的研发进行大量的投入,试图抢占这一21世纪科技战略制高点关注纳米科技的进展,尽快组织和部署我国纳米科技的发展规划,对于我国新世纪的发展影响深远纳米科技概念的提出与发展最早提出纳米尺度上科学和技术问题的是著名物理学家、诺贝尔奖获得者查德.费曼1959年他在一次著名的讲演中提出:如果人类能够在原子分子的尺度上来加工材料、制备装置,我们将有许多激动人心的新发现他指出,我们需要新型的微型化仪器来操纵纳米结构并测定其性质。

纳米科技的迅速发展是在20世纪80年代末90年代初。

80年代初发明了费曼所期望的纳米科技研究的重要仪器一一扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)等微观表征和操纵技术,它们对纳米科技的发展起到了积极的促进作用。

与此同时,纳米尺度上的多学科交叉展现了巨大的生命力,迅速形成为一个有广泛学科内容和潜在应用前景的研究领域1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩与第五届国际扫描隧道显微学会议同时举办,〈〈纳米技术》与《纳米生物学》这两种国际性专业期刊也相继问世一门崭新的科学技术一纳米科技从此得到科技界的广泛关注。

由于纳米科技的多学科交叉性质,因此,纳米科技的研究对象涉及诸多领域,它的基础研究问题又往往与应用密不可分我们可以根据纳米科技与传统学科领域的结合而细分为纳材料学、纳电子学、纳生物学、纳化学纳机械学与纳加工等等,但这种与学科紧密联系的分类方式,无法简单便捷地勾勒纳米科技的大致轮廓,各类之间而且又有交叉和重叠因此,为使大家对纳米科技有直观的了解,我们将介绍纳米科技中有代表性的纳米材料、纳米器彳牛、纳米检测与表征三类功用性很强的研究领域料是指材料的几何尺寸达到纳米级尺度水平,并且具有特殊性能的材料。

目前纳米材料应用的关键技术问题是在大规模制备的质量控制中,如何做到均匀化、分散化稳定化。

(2)微电子和计算机技术:纳米结构的微处理器的效率将提高一百万倍,并实现兆兆比特的存储器(提高1000倍);研制集成纳米传感器系统。

(3)环境和能源:发展绿色能源和环境处理技术,减少污染和恢复被破坏的环境;制备孔径1nm的纳孔材料作为催化剂的载体,有序纳孔材料和纳米膜材料(孔径10-100nm)用来消除水和空气中的污染;成倍的提高太阳能电池的能量转换效率。

(4)医学与健康:纳米技术将给医学带来变革:纳米级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;在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排斥反应;研究耐用的与人体友好的人工组织、器官复明和复聪器件;疾病早期诊断的纳米传感器系统。

(5)生物技术:在纳米尺度上按照预定的对称性和排列制备具有生物活性的蛋白质、核糖核酸等,在纳米材料和器件中植入生物材料使其兼具生物功能和其他功能,生物仿生化学药品和生物可降解材料;动植物的基因改善和治疗,测定DNA的基因芯片等。

(6)航天和航空:纳米器件在航空航天领域的应用,不仅是增加有效载荷,更重要的是使耗能指标成指数倍的降低?这方面的研究内容还包括:研制低能耗、抗辐照、高性能计算机;微型航天器用纳米集成的测试控制仪器和电子设备;抗热障耐磨损的纳米结构涂层材料。

(7)国家安全:由于纳米技术对经济社会的广泛渗透性,拥有纳米技术知识产权和广泛应用这些技术的国家,将在国家经济安全和国防安全方面处于有利地位通过先进的纳米电子器件在信息控制方面的应用,将使军队在预警导弹拦截等领域快速反应;通过纳米机械学,微小机器人的应用,将提高部队的灵活性和增加战斗的有效性;用纳米和微米机械设备控制,国家核防卫系统的性能将大幅度提高;通过纳米材料技术的应用,可使武器装备的耐腐蚀?吸波性和隐蔽性大大提高,可用于舰船、潜艇和战斗机等。

发达国家在纳米科技方面的研究水平和部署状况美国前总统克林顿2000年在加州理工学院的演讲中说:“纳米技术能在原子和分子水平上操纵物质想一下这样的可能性:强度为钢10倍的材料而重量只有钢的一小部分;把国会图书馆的所有信息压缩进一个只有一块方糖大小的器件中;能检测出只有几个细胞大小的肿瘤。

有些目标可能在20年后才能实现,但这正是联邦政府应该承担的重要责任”正是由于纳米科技对国家未来战略的重大影响,发达国家的政府和企业纷纷投入大量人力、物力和财力进行纳米科技的研究和产业化;德国拟建立或改组六个政府与企业联合的研发中心,并启动国家级的研究计划;法国最近决定投资8亿法郎建立一个占地8公顷、建筑面积为6万平米拥有3500人的微米鈉米技术发明中心,配备最先进的仪器设备和超净室,并成立微米纳米技术之家,专门负责申请专利和帮助研究人员建立创新企业;日本除继续推动早已开始的纳米科技计划外,每年投资2亿美元推动新的国家计划和新的研究中心建设。

关于纳米技术的用途,是不是打破了你的世界观?

版权声明

凡来源为企迪网的内容,其版权均属北京企迪信息技术有限公司所有。文章内容系作者个人观点,不代表企迪网对观点赞同或支持。

打赏支持

5
5
10
20
50
80
100
其它金额
任意赏:

参与评论(共有 条评论)

验证码: 看不清楚?

    最新文章

    关闭

    快来扫描二维码,参与话题讨论吧!

    意见反馈
    意见反馈
    企迪网公众号 企迪网公众号
    小程序-企迪网plus 小程序-企迪网plus
    返回顶部