纳米科技的诞生

发布者:系统管理员发布时间:2008-09-08浏览次数:144


        随着人类对物质微观世界认识的不断进步,在20世纪进入尾声的时候,一门新兴的学科诞生了。1990年,第一次纳米科技大会在美国举行,《纳米技术杂志》正式创刊,纳米科学技术由此正式宣告“开宗立派”。
   所谓纳米科学,是人们研究纳米尺度,即100纳米至0.1纳米这个微观范围内的物质所具有的特异现象和功能的科学;而纳米技术则是指在纳米科学的基础上制造新材料、研究新工艺的方法和手段。虽然纳米科技问世的时间不长,但是它带来的冲击却是明显的。越来越多的科学家相信,这项新兴科学技术将带来新一轮的技术革命,人们将凭借它进入一个奇妙的崭新世界。

   其实,从比较准确的意义上来讲,纳米科技诞生的时期应该还要早一些。

   1984年,德国著名学者格莱特利用现代技术把一块6纳米的铁晶体压制成纳米块,并详细研究了它的内部结构,结果发现它比普通钢铁的强度要高12倍,硬度要高2~3个数量级。而且这种纳米金属在低温下甚至会失去传导能力,并且随着尺寸的缩小,纳米材料的熔点也会随之降低。

   格莱特的研究实际上只是开了一个头,从而导致了科学家们对物质在纳米量级内物理性能变化和应用的广泛研究。一般来讲,纳米颗粒的尺寸通常不超过10个纳米。在这个量级内,物质颗粒的大小意味着它已经很接近一个原子的大小了。在这种状态下,物质的性能和结构的变化已经是非连续性的了。就是说,量子效应开始发生作用。因此,用纳米颗粒最后制成的材料与普通材料相比,在机械强度、磁、光、声、热等方面都有很大不同,由此会产生许多完全不同的功用。

   很显然,纳米科学技术是一门以物理、化学两门基础学科的微观研究理论为基础,以先进的解析技术和工艺手段为前提的内容广泛的多学科综合体。它既不是某一学科的延伸和发展,也不能说是某一工艺技术革新的产物或转化。它是基础理论学科和当代高新技术紧密结合的产物。
  
   纳米科技的诞生还表明了这样一种发展态势,即在当今的科学技术领域里,基础科学研究与应用技术发展的结合,已经呈现出一种越来越密不可分的趋势,以至于在相当多的情况下,人们已经很难完全区分出研究和应用之间的差别。按目前的研究状况,纳米科技一般分为纳米材料学、纳米电子学、纳米生物学和纳米制造学、纳米光学等,这其中的每一门学科又都具有跨学科性质,是集研究与应用于一体的边缘学科与综合体系。

   在上述这些学科中,纳米材料是纳米科技领域比较成熟的组成部分,也是纳米科技的发展基础。

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