纳米技术(nanotechnology)是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。它涉及在纳米尺度上对原子、分子和其他类型物质的运动和变化进行操纵和加工。纳米技术的基础是现代科学(如混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(如计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)的结合。
纳米技术的主要领域
纳米材料:
包括零维的原子团簇、一维调制的纳米多层膜、二维调制的纳米微粒膜(涂层)以及三维调制的纳米相材料。
纳米制造技术:
涉及在纳米尺度上制造材料和器件的技术,如分子自组装、纳米级加工等。
纳米器件和装置:
设计和制备各种纳米级器件和装置,如纳米电子器件、纳米传感器、纳米机械系统等。
纳米物理学、纳米化学、纳米生物学:
研究纳米尺度下的物理、化学和生物学现象。
纳米电子学和光电子学:
研究纳米尺度下的电子和光子行为及其应用。
纳米加工技术和纳米计量学:
研究纳米级材料的加工方法和测量技术。
纳米技术的应用
纳米技术在许多领域都有广泛的应用,包括但不限于:
医疗领域:药物传输、肿瘤诊断和治疗、组织工程和再生医学等。
能源领域:太阳能电池、燃料电池、高性能电池材料等。
环保领域:环境监测和治理、材料改性等。
信息技术:电子学、光电子学、高精度制造、表面工程等。
制造业:纳米级制造、材料表面改性等。
纳米技术的发展历程
1981年:扫描隧道显微镜的发明,标志着纳米技术的诞生。
1986年:美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出分子纳米技术的概念。
1990年代:纳米技术开始在各领域得到应用,并迅速发展。
纳米技术作为一种前沿科技,正在不断推动科学技术的进步,并有望在未来带来更多创新和突破。