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纳米时代,引是指纳米科技被广泛应用的时代。2009年9月6日媒体报道,纳米化妆品、纳米电冰箱、纳米洗衣机、纳米布、纳米水,面对五花八门的“纳米产品”,普通公众如同雾里看花。人们真的进入纳米时代了吗?专家指出,距“时代”的要求还有10到20年时间。

背景知识

从90年代初起,纳米科技得到迅速发展,新名词、新概念不断涌现,像纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米生物学等等。纳米是长度单位,原称毫微米,就是十亿分之一米或者说百万分之一毫米,略等于45个原子排列起来的长度。纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,研究领域为结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性。

历史概况

人们关于纳米技术最早的梦想源自著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼的一则预言。1959年,他预言将来人类可以用小的机器制造更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列原子、制造产品。
1974年,科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。
1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着纳米科学技术的正式诞生。
近20年来,纳米研究取得了一系列进展,许多国家纷纷制定相关战略或者计划,投入巨资抢占纳米技术战略高地。

前瞻简介

科学家预言,纳米时代的到来不会很久,它在未来的应用将远远超过计算机工业,并成为未来信息时代的核心。中国著名科学家钱学森教授说,纳米将会带来一次技术革命,从而将引起21世纪又一次产业革命。
科学家为人们勾勒了一幅若干年后的蓝图:纳米电子学将使量子元件代替微电子器件,巨型计算机就能装入口袋里;通过纳米化,易碎的陶瓷可以变成韧性的,成为一种重要材料;世界上还将出现1微米以下的机器甚至机器人。
科学家指出,纳米机器人将在纳米时代大显身手。用不了多久,个头只有分子大小的神奇纳米机器人将源源不断地进入人类的日常生活。中国著名学者周海中教授在1990年发表的《论机器人》一文中就预言:到21世纪中叶,纳米机器人将彻底改变人类的劳动和生活方式。

领域应用

医学领域

在医学领域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後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异反应;使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液,就能通过其中的蛋白质和DNA(脱氧核糖核酸)诊断出各种疾病

电子领域

相关书籍
在电子领域可以从阅读硬盘上读取信息的纳米级磁读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米级存储器芯片都已投入生产。可以预见,未来以纳米技术为核心的计算机处理信息的速度将更快,效率将更高。以微电子技术为代表的微米科技,曾经并且正在对世界产生深远的影响。比微米更深入微观世界的纳米将使人类进一步掌握物质的规律,掌握改造微观世界的武器

环境科学领域

在环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能够对这些制剂进行过滤,从而消除污染。科学家认为,细胞本身就是“纳米技术大师”,细胞中所有的核都是能完成独特任务的“纳米机器”。它们在微观世界里能极其精确地制造物质,而这正是科学家希望通过纳米技术实现的梦想。科学家希望通过对细胞的研究来进一步掌握纳米技术。

国外战略

日本

日本已设立纳米材料研究中心,把纳米技术列入新5年科技基本计划的研究开发重点。

德国

德国把纳米技术列为21世纪科研创新的战略领域,19家研究机构专门建立纳米技术研究网。

美国

美国将纳米计划视为下一次工业革命的核心,仅美国政府部门在纳米科技基础研究方面的投资,就将从1997年的1亿多美元增加到2001年的近5亿美元,试图像微电子那样在这一领域独占老大地位。

中国发展

概述

相关书籍
在纳米科技兴起之时,中国科学院就紧跟国际水平,用原子“写”出了“中国”和中国地图。科技部、中国科学院和国家自然科学基金委等部门纷纷在立项和资金上对纳米研究给予支持。从在国际上首次把氮化镓制备成一维纳米晶体,到合成了世界上最长的“超级纤维”碳纳米管,从组装出世界上最细且性能良好的扫描隧道显微镜用探针,到合成出高质量的储氢碳纳米材料,中国科学家纷纷联手,在这一最活跃的前沿科学领域里勇敢搏击,不仅建立了几个纳米材料研究基地,而且取得了一系列令世界为之瞩目的成绩,奠定了中国在这一领域的世界领先地位。迄今为止,中国已经建立10多条纳米材料和技术的生产线,纳米复合塑料、橡胶和纤维的改性、纳米功能涂层材料的设计和应用、纳米材料在能源和环保等方面的应用开发已在中国兴起。以纳米材料和纳米技术注册的公司达到近100个,企业家对纳米材料和技术的关注,为纳米技术产业的形成注入了新的活力。

应用

2008年北京奥运会主体场“鸟巢”顶棚铺上了一层特殊的纳米防护涂层,这个涂层可耐700摄氏度高温,从而解决了烟花燃放时焰火掉落灼穿顶棚膜的顾虑。而北京奥运会中使用的上百万平方米奥运锦旗和国旗也使用纺织品专用纳米防护液进行了相应处理。这种防护液能有效阻止污染液体的渗透,不仅能延长锦旗和国旗的使用寿命,还能有效的保持锦旗和国旗的清洁度和鲜艳色泽。

问题

融资能力 纳米技术产业化首要的是高投入,例如安信公司对纳米抗菌新材料的成果转化,前期已扔进了300万美元,今后一年没有1000万美元肯定做不下来,光把第一批产品拿到美国申请FDA就得250万美元。为解决资金问题,安信现在正和两家香港上市公司和创业基金洽谈,两周之内相信还会有多家公司前来谈判入股计划。因此技术产业化资金是首要问题。
多行业协作 纳米技术产业化过程不是瞬间就可以完成的,它需要走多行业结成科技联盟通力协作的道路。如果不能打破行业、领域的研究界限,那么,纳米技术产业化的堡垒将很难被攻破。
市场推广 在每一个有可能应用纳米新材料的行业里,相关联的大企业要积极与科研单位合作。用成型的纳米技术为这些企业的产品增值,同时利用这些大企业强大的生产基地和销售网络进行规模生产和市场推广,以获取回报。

专家观点

中国国家纳米科学中心科技管理部副主任任红轩表示:如果说我们处在微米时代,更能获得大家的认可,因为它已经成为各个领域内的主流技术。而纳米技术在高端领域内的应用,仍处于起步阶段。虽然在传统领域内已有很多的应用,但能对生产力起到深层次变革作用的那种有震撼力和冲击力的应用还很少,大部分的作用仍是“修修补补”,这和一个时代的要求还有很大的差距。

作品

在铝片上的纳米柱

在铝片上的纳米柱

铝片上的纳米柱
纳米牛

纳米牛

科学家研制出来的只有细胞大小的纳米“牛”
纳米字母

纳米字母

由几十亿个荧光纳米微粒组成的“字母”
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- 来自原声例句
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