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纳米技术
2009年09月15日    
“纳米”是“nanometer”的译名,即为毫微米,通常用 “nm”表示。在物理学中,纳米是长度的单位,1纳米=109米。如果做个比较,一纳米只有3个原子那么长。所谓纳米材料,是指微观结构至少在一维方向上受纳米尺度(1100nm)调制的各种固体超细材料,它包括零维的原子团簇(几十个原子的聚集体)和纳米微粒;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。纳米材料包括纳米微粒与纳米固体:纳米微粒通常>1nm,需用电子显微镜才能看到;纳米固体系纳米结构材料。尺寸为 1100nm的纳米微粒凝聚而成的块体、薄膜、多层膜和纤维,又分为晶态、准晶态和非晶态三类。

纳米技术是指在纳米尺度下对物质进行制备、研究和工业化,以及利用纳米尺度物质进行交叉研究和工业化的一门综合性的技术体系。从1982年扫描隧道显微镜发明至今,纳米材料与纳米科技问世已有近 20年的历史,大致完成了材料创新、性能开发阶段,现在正步入完善工艺和全面应用阶段。纳米科技以空前的分辨率为人类揭示了一个可见的原子、分子世界,它是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术。

纳米材料由纳米粒子组成。纳米粒子一般是指尺寸在1100nm间的粒子,处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域。纳米尺度空间所涉及的物质层次,从通常的关于微观和宏观的观点看,这样的系统既非典型的微观系统,亦非典型的宏观系统,是一种相对独立的中间领域,典型的介观系统。这种基本特性使纳米粒子呈现许多奇异的物理性质、化学性质,出现一些“反常现象”,如金属为导体,但纳米金属微粒在低温下由于量子尺寸效应会呈现电绝缘性;纳米磁性金属的磁化率是普通金属的20倍;化学惰性的金属铂制成纳米微粒(箔黑)后,却成为活性极好的催化剂等。

 

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