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”。 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。 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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