关于纳米技术的信息？
纳米技术是一门交叉性很强的综合性学科，研究内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科技主要包括:
纳米系统物理、纳米化学、纳米材料、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工、纳米力学等。这七个相对独立又相互渗透的学科和三个研究领域:纳米材料、纳米器件和纳米尺度的检测与表征。纳米材料的制备和研究是整个纳米技术的基础。其中，纳米物理和纳米化学是纳米技术的理论基础，纳米电子学是纳米技术最重要的内容。
纳米纤维
纳米纤维1993，首届国际纳米技术大会(INTC)在美国召开，将纳米技术分为纳米物理、纳米生物、纳米化学、纳米电子、纳米加工技术、纳米计量六大分支，促进了纳米技术的发展。由于这项技术的特殊性、神奇性和普遍性，吸引了世界各地许多优秀的科学家对其进行努力研究。纳米技术一般指纳米级(0.1-100nm)的材料、设计、制造、测量、控制和产品技术。纳米技术主要包括:纳米级测量技术:纳米级表面物理力学性能检测技术:纳米级加工技术；纳米粒子的制备技术；纳米材料；纳米生物技术；纳米组装技术等。
纳米技术包括以下四个主要方面:
1.纳米材料:当一种物质达到纳米尺度，大约是0.1-100纳米，物质的性质会突然发生变化，出现特殊的性质。这种具有不同于原来的原子、分子和宏观物质的特殊性质的材料，被称为纳米材料。
如果只是纳米尺度的材料，没有特殊性质，就不能称之为纳米材料。
以往人们只关注原子、分子或宇宙空间，往往忽略了这个实际上大量存在于自然界的中间场，而之前并没有意识到这个尺度范围的表现。日本科学家是第一个真正认识到其特性并引用纳米概念的人。他们在20世纪70年代通过蒸发制备超微离子，发现一种导电导热的铜银导体制成纳米尺度后，失去了原有的性质，既不导电也不导热。磁性材料也是如此，比如铁钴合金。如果做成20-30纳米左右的尺寸，磁畴就会变成单磁畴，其磁性比原来高1000倍。20世纪80年代中期，人们正式将这类材料命名为纳米材料。
为什么磁畴变成单一磁畴，磁性比原来高1000倍？这是因为单个原子在一个磁畴中的排列不是很有规律，但是单个原子中间有一个原子核，外面有电子围绕，这就是磁性形成的原因。但变成单磁畴后，单原子有规律地排列，对外表现出很强的磁性。
这种特性主要用于制造微型电机如果技术发展到一定时间，用于制造磁悬浮，可以制造出速度更快、更稳定、更节能的高速列车。
2.纳米动力学:主要是微型机械和微型电机，或称微机电系统(MEMS)，用于传动机械、光纤通信系统、特种电子设备、医疗和诊断仪器等的微型传感器和执行器。它采用了一种类似于集成电器设计和制造的新技术。特点是零件很小，刻蚀深度往往需要几十到几百微米，宽度误差很小。这种工艺也可用于制造三相电机、超高速离心机或陀螺仪。在研究中，应相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦。虽然它们目前还没有真正进入纳米尺度，但却具有巨大的潜在科学和经济价值。
从理论上讲，微电机和检测技术可以达到纳米量级。
3.纳米生物学和纳米药理学:比如用纳米粒径的胶体金将dna颗粒固定在云母表面，在二氧化硅表面的叉指电极上测试生物分子间的相互作用，磷脂和脂肪酸双层平面生物膜，dna的精细结构。有了纳米技术，你还可以通过自组装将零件或组件放入细胞中，形成新材料。约一半的新药，即使是微米级颗粒的细粉，也不溶于水；但如果颗粒是纳米级的(即超细颗粒)，则可以溶于水。
当纳米生物发展到一定技术时，可以用纳米材料制成具有识别能力的纳米生物细胞，将癌细胞的生物医学吸收注射到人体内，用于定向杀伤癌细胞。(这是一个古老的筹款方式)
4.纳米电子学:包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电特性、纳米电子材料的表征、原子操纵和组装。当前电子技术的趋势要求设备和系统更小、更快、更冷、更小，这意味着更快的响应。更冷意味着单个设备的功耗更小。但是更小并不是无限的。纳米技术是建设者的最后一个前沿，它的影响将是巨大的。
历史的发展
纳米技术的灵感来自于已故物理学家理查德·费曼1959的一次题为“底部还有很大空间”的演讲。在加州理工学院教书的教授向他的同事提出了一个新想法。自石器时代以来，人类所有的技术，从磨利箭到光刻芯片，都与一次性切割或融合数亿个原子有关，以便将物质制成有用的形式。费曼问，为什么不能从单个分子甚至一个原子换个角度组装来满足我们的要求？他说:“至少在我看来，物理定律不排除一个原子一个原子地制造东西的可能性。”
20世纪70年代，科学家们开始从不同角度提出关于纳米技术的想法。1974年，科学家诺里奥·谷口首次使用纳米技术一词来描述精密加工。
1981年，科学家发明了研究纳米的重要工具扫描隧道显微镜，为我们揭示了一个可见的原子和分子世界，对纳米技术的发展起到了积极的推动作用。
1990,
理查德·费曼(Richard Feynman)IBM公司阿尔马登研究中心(almaden Research Center)的科学家成功重排了单个原子，纳米技术取得了关键突破。他们使用一种叫做扫描探针的设备，将35个原子慢慢移动到各自的位置，形成了IBM的三个字母。这证明费曼是对的，两个字母加起来不到三纳米长。很快，科学家不仅可以操纵单个原子，还可以“喷原子”。利用分子束外延，科学家们已经学会了如何制作极薄的特殊晶体薄膜，一次只能制作一层分子。这种技术用于现代制造计算机硬盘读写头。著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼(Richard feynman)预言，人类可以用小机器制造更小的机器，最后他们会按照人类的意愿一个一个地排列原子，制造出产品。这是最早关于纳米技术的梦想。
1990年7月，首届国际纳米科技大会在美国巴尔的摩召开，标志着纳米科技的正式诞生。
1991年，碳纳米管被人类发现。它们的质量是同体积钢的六分之一，但强度却是钢的10倍，成为纳米技术研究的重点。诺贝尔化学奖获得者斯莫利教授认为，碳纳米管将是未来最好纤维的首选材料，也将广泛应用于超微电线、超微开关和纳米电子电路。
1993年，继1989年斯坦福大学移动原子团“写”出斯坦福大学的英文，1990年IBM用35个氙原子驱逐出镍表面的“IBM”后，中科院北京真空物理实验室自由操纵原子，成功写出“中国”二字，标志着中国开始在国际纳米技术领域占据一席之地。
1997年，美国科学家首次成功利用单电子移动单电子。预计2017年后，将成功研制出速度和存储能力都提升数千倍的量子计算机。
1999年，巴西和美国科学家在对碳纳米管进行实验时，发明了世界上最小的“秤”，其重量可以达到一个物体的十亿分之一克，相当于一个病毒的重量；此后不久，德国科学家开发了一种可以称量单个原子的秤，打破了由美国和巴西科学家共同创造的记录。
到1999，纳米技术逐渐进入市场，基于纳米产品的年营业额已经达到500亿美元。
2001，一些国家制定了相关战略或计划，投入巨资抢占纳米技术的战略高地。日本成立了纳米材料研究中心，将纳米技术纳入新五年科技基本计划的研发重点；德国建立了纳米技术研究网络；美国将纳米计划视为下一次工业革命的核心。美国政府部门对纳米技术基础研究的投入从1997年的65438+116万美元增加到2006年的4.97亿美元。中国也将纳米技术列为中国“973计划”大力发展，并对其相关产业给予大力支持。
应用领域
目前，纳米技术的研究和应用主要在材料与制备、微电子与计算机技术、医药与健康、航天与航空、环境与能源、生物技术和农产品等领域。纳米材料制成的设备重量更轻，硬度更强，使用寿命更长，维护成本更低，设计更方便。纳米材料还可以用来制造具有特定性质的材料或自然界不存在的材料，制造生物材料和仿生材料。
1，纳米是几何尺寸的度量单位，1纳米=百万分之一毫米。
2.纳米技术推动了技术革命。
3.纳米技术制成的药物可以堵塞毛细血管，“饿死”癌细胞。
4.如果在卫星上使用纳米集成器件，卫星会更小，更容易发射。
5.纳米技术是多科学的综合，有些目标需要很长时间才能实现。
6.纳米技术、信息科学技术和生命科学技术是当前科学发展的主流，它们的发展将使人类社会、生存环境和科学技术本身变得更好。
7.纳米技术可以观察患者体内癌细胞的病理变化和情况，以便医生对症下药。
测量技术
纳米级测量技术包括:纳米级尺寸和位移的精密测量，纳米级表面形貌测量。纳米级测量技术主要有两个发展方向。
一种是光学干涉测量法，利用光的干涉条纹来提高测量的分辨率。其测量方法包括:双频激光干涉法、光外差干涉法、X射线干涉法、F-P标准工具测量法等。它可用于长度和位移的精确测量，也可用于表面微观形貌的测量。
第二种是扫描探针显微测量技术(STM)，其基本原理是基于量子力学的隧道效应。其原理是用非常尖锐的探头(或类似方法)(探头实际上并不与被测表面接触)扫描被测表面，借助纳米级的三维位移定位控制系统测量表面的三维微立体形貌。它主要用于测量表面的微观形貌和尺寸。
生物技术
纳米生物学是在纳米尺度上研究细胞内各种细胞器的结构和功能。研究细胞内、细胞与整个有机体之间物质、能量和信息的交换。纳米生物学的研究主要集中在以下几个方面。
DNA研究在形态观察、特性研究和基因改造三个方面取得了很大进展。
大脑功能研究
工作的目标是找出人类记忆、思维、语言和学习的高级神经功能和人脑的信息处理功能。
仿生学研究
这是纳米生物学的一个热点研究内容。现在已经取得了很多成绩。这是纳米技术的一个有前途的部分。
世界上最小的马达是生物马达——鞭毛马达。可以像螺旋桨一样旋转带动鞭毛旋转。
纳米陶瓷
纳米陶瓷。马达通常由10多个蛋白质群体组成，其结构就像一个人工马达。它由定子、转子、轴承和万向节组成。它的直径只有3nm，转速可高达15r/min，可在1 μ s内完成右转和左转的切换..利用外加电场可以实现加速或减速。旋转的动力来源是细菌中支撑马达的膜内外氮氧离子的浓度差。实验证明。细菌内外的电位差也能驱动鞭毛马达。现代人正在探索设计一种可以通过电位差控制的人造鞭毛电机驱动器。
日本三菱公司开发了一种视网膜芯片，可以模拟人眼处理视觉图像的功能。该芯片基于砷半导体。每个芯片包含4096个传感元件。有望进一步应用于机器人。
有人提议制造像环和棒一样的分子机器。将它们组装成计算机的电路单元。单元尺寸只有Inm，可以组装成超小型计算机，体积只有几微米，可以达到和现代常用计算机一样的性能。
在纳米结构自组装复杂徽机电系统的制造中，一个很大的问题是系统中各种部件的组装。系统越先进越复杂，装配问题就越难解决。蛋白质、DNA、细胞等。自然界中的各种生物都有极其复杂的结构。它们的生成和组装是自动的。如果能够了解和控制生物大分子的自组装原理，人类对自然的认识和改造必然会上升到一个全新的、更高的层次。
衍生产品
机器人
纳米机器人是一种可以在纳米空间运行的“功能分子器件”，也被称为分子机器人。纳米机器人的研究和发展已经成为科技前沿的热点。
2005年，许多国家都制定了相关战略或计划，投入巨资抢占纳米机器人这一新技术的战略高地。日前，《机器人时代》月刊指出，纳米机器人具有广泛的潜在用途，尤其是在医疗和军事领域。
每一项新技术的出现，似乎都蕴含着无限的可能性。用不了多久，只有分子大小的神奇纳米机器人将继续进入人类的日常生活。我国著名学者周海中教授在1990发表的关于机器人的文章中预言，到20世纪中叶，纳米机器人将彻底改变人类的劳动和生活方式。
雨衣雨伞
纳米雨衣雨伞(转换图)
纳米雨衣伞是伞和雨衣的结合体，纳米伞有三折伞和直伞(总之收伞的时候有两种选择)。纳米雨衣可以由纳米伞改造而成，纳米雨衣不同于普通雨衣，因为纳米雨衣可以保证自己从头到脚绝对不湿。因为纳米材料，这把伞可以一下子干透。雨伞改造成雨衣后，这种雨衣穿着时轻轻一跳就能完全晾干。
防水材料
2014年8月4日，澳大利亚用新发明的面料做出了一件开创性的t恤。无论人们如何试图浸泡它，这件t恤都能保持良好的防水性能。
这件名为骑士的白色t恤是100%棉的。虽然表面看起来不起眼，但它的面料是应用疏水纳米技术编织而成的，这使得这款t恤能有效防止大部分液体和污渍的浸入。这款t恤可以机洗，防水功能最多可以经受80次清洗。它的面料具有天然的自洁功能，任何附着在上面的污渍都可以擦洗或用水清洗。
与其他含有化学物质的防水应用不同，t恤模仿了荷叶的天然疏水特性。这种织物的发明可能会对餐馆和咖啡馆产生革命性的影响。此外，这种布还可以用于医疗行业或医院。
发展趋势
先进的纳米技术，有时称为分子制造，用于描述分子尺度的纳米工程系统(纳米机器)。无数例子证明，亿万年的进化可以产生复杂的、随机优化的生物机器。在纳米技术领域，我们希望利用仿生学找到制造纳米机器的捷径。然而，埃里克·德雷克斯勒(Eric Drexler)和其他研究人员提出，先进的纳米技术可能是基于机械工程的原理，尽管它最初将使用仿生学作为辅助手段。
美利坚合众国
2003年底，美国国家科学委员会批准了“国家纳米技术基础设施网络国家科学委员会奖”(简称NNIN)，美国65，438+03所大学* * *将建设网络系统支持国家纳米技术和教育。2004年1月实施的五年计划将提供全面的国家技能，以支持纳米科学工程和技术的研究和教育。据估计，五年内至少将有700亿美元投入研究基金。该计划的目的不仅是为美国研究人员提供顶尖的实验仪器和设备，还将培养一批专门从事最先进纳米技术的研究人员。
1.美国开发最新的纳米细胞制造技术。
纳米技术可以生产比人类血管尺寸更小的粒子。美国国家标准与技术研究所(NIST)指出，已经开发出一种生产一致的自组装纳米细胞的方法，用于治疗封装的压缩药物。该技术目前可以应用于药物的包装技术，可以更准确地保证药物的剂量，未来还将应用于癌症化疗的相关技术进行进一步研究。
纳米计划是2005年联邦部际会议研发预算的主轴，达到9.8亿美元。
2.2的进度。DNA检测芯片
2004年1月，惠普正式发布了用于快速DNA检测的纳米级芯片。2004年，DNA检测采用了基于光学原理的“DNA微阵列”的复杂检测步骤，惠普团队将这一复杂步骤改为电路芯片。在生产中，DNA检测芯片的敏感元件是一种厚度约为50纳米的纳米线，它是通过电子束光刻和反应离子刻蚀制成的。然而，从商业角度来看，结果太高，因此研究小组正在开发利用更便宜的光学光刻技术制作DNA检测芯片组件的技术。
3.地下水污染治理研究
地下水污染是现代广泛讨论的一个重要话题。在现代，美国公布了一种纳米粒子技术，其中粒子的中心是一个铁芯，外部被多层聚合物覆盖，其中内层由防水性能优异的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成。PMMA)，而外层由亲水性磺化聚苯乙烯涂覆。因为亲水的外层使纳米颗粒溶于水，内部防水层可以吸引污染源三氯乙烯。纳米颗粒中的铁核导致三氯乙烯分裂，进而使这个污染源逐渐分裂成无毒物质。
4.启动癌症纳米技术计划。
为了将纳米技术、癌症研究和分子生物医学广泛结合，美国国家癌症中心(NCI)提出了癌症纳米技术计划，将通过院外计划、院内计划和纳米技术标准实验室三个方面开展跨学科工作。该计划提出了六项挑战:
癌症防治:开发可输送抗癌药和多种抗癌疫苗的纳米级设备。
早期检测和蛋白质研究:开发用于癌症生物标志物早期检测的植入式装置，并开发一种可以收集大量生物标志物进行大量分析的平台装置。
影像诊断:开发能够提高分辨率以识别单个癌细胞的成像设备，以及能够区分肿瘤中不同组织来源的细胞的纳米设备。
多功能治疗设备:开发兼具诊断和治疗功能的纳米设备。
癌症护理和生活质量改善:开发和改善慢性癌症引起的疼痛、抑郁和恶心的症状，并提供理想的给药装置。
跨学科培训:培训熟悉癌症生物学和纳米技术的新一代研究人员。
欧盟