來源:來自網(wǎng)絡(luò) 2009-06-24 20:58:40
人類正在悄悄地進人一個嶄新的科技時代—納米科技時代。
納米(1納米=10-9米)科技是在納米尺度上,研究應(yīng)用原子、分子現(xiàn)象及其結(jié)構(gòu)信息的高新技術(shù)。它的最終目標是直接用原子、分子在納米尺度上制造具有特定功能的產(chǎn)品。
納米不僅意味著一定的空間尺度,而且提供了一種全新的認識方式和實踐方式。
與以往的科學(xué)技術(shù)不同,納米科技幾乎涉及現(xiàn)代所有的科技領(lǐng)域,并引發(fā)了納米電子學(xué)、納米生物學(xué)、納米化學(xué)以及納米材料學(xué)、納米機械工程學(xué)、納米天文地質(zhì)學(xué)等密切相關(guān)又自成體系的新科技領(lǐng)域。
1990年3月,在美國道爾基摩召開的世界首次納米科學(xué)技術(shù)會議,正式宣布了納米科技的誕生。
在短短的幾年時間內(nèi),各國科學(xué)家在這個科技領(lǐng)域已取得了日新月異的成就。其中,納米化學(xué)的研究與發(fā)展尤其令人注目。
納米化學(xué)及其他納米科技的發(fā)展,離不開掃描隧道顯微鏡(ScanningTunnelingMicroscope簡稱STM)。這一本領(lǐng)非凡的儀器于本世紀80年代初研制成功。1986年,其發(fā)明者G·Bimig和H·Rohrer博士因此榮獲諾貝爾物理學(xué)獎。
納米科技的關(guān)鍵技術(shù)是借助STM直接操縱、移動原子和分子,目前這一技術(shù)已取得了重大突破。隨著納米科技的發(fā)展,人們已經(jīng)能夠直接利用原子、分子制備出包含幾十個到幾百萬個原子的“納米微粒”,并把它們排列成為三維的納米固體。納米固體有一般晶體材料和非晶體材料都不具備的優(yōu)良特性,被譽為“21世紀最有前途的新型材料”。例如:—合格的固體火箭推進粉劑是火箭發(fā)動機的生命。
這種燃料在燃燒時必須有極高的化學(xué)反應(yīng)速率,因此其表面積要足夠大,相應(yīng)地,其顆粒應(yīng)足夠細。超微粉末表面積大、化學(xué)活性高,可作高效催化劑。例如,在固體火箭燃料中,以小于1.0%重量的超微鋁粉或鎳粉作添加劑,燃燒值可增加1倍左右。
—血液中的血球大于0.O1um,所以可以把有治療或探測功能的某種材料做成小于0.01um的超微粒子注人血管內(nèi),使之隨血液流到體內(nèi)各個部位,進行更有效的治療或健康檢查。
許多滋補類的藥品,如人參、鹿茸、天麻、當(dāng)歸等,如果制成超微粉體,不僅服用方便,而且有效成分的利用率可大大提高。
—超微粉體鐵的斷應(yīng)力比常規(guī)鐵高近12倍,硬度高2一3個數(shù)量級。在室溫下合成的超微陶瓷晶體能被彎曲。超微金屬的比熱是傳統(tǒng)金屬的2倍,熱膨脹要高2倍。鐵系超微粉體比其塊狀體的磁性強得多,故可用,一Fe20,·CrOZ和金屬超微粉末制成性能更好的超高密度磁性錄音帶、錄像帶和磁鼓。
總之,由納米科技手段制造出的這些超微粉體的奇異特性,很難用傳統(tǒng)理論進行解釋,其應(yīng)用前景十分誘人。
納米技術(shù)還能提供一種逐個原子組合成新物質(zhì)的能力,這使人類有可能制造出新的智力生命或其他物種,也有可能使人類自身變成一種“超人”。
目前,世界各國特別是美國、日本,都在大力研究開發(fā)納米科技。
在我國,納米科技也被國家科委定為“八五計劃”的重點項目。
納米科技的誕生使人類改造自然的能力直接延伸到分子和原子。科學(xué)家們認為,納米科技將開發(fā)物質(zhì)潛在的信息和結(jié)構(gòu)潛力,使單位體積物質(zhì)儲存和處理信息的能力提高百萬倍以上。這一作用不亞于本世紀三、四十年代對核潛能的開發(fā)。可以毫不夸張地說,納米科技必將雄踞于21世紀,對人類社會產(chǎn)生重大而深遠的影響。
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