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纳米科技的发展与未来答案,纳米科技的未来发展将面临哪些挑战

Time:2024-04-23 10:00:28 Read:0 作者:

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于纳米科技的发展与未来答案的问题,于是小编就整理了3个相关介绍纳米科技的发展与未来答案的解答,让我们一起看看吧。

纳米科技是在怎样一个前提下诞生的?

随着加工仪器,制造技术的精密化,人们在追求更小更精细的物理器件方面得到了长足的发展,纳米技术由此产生。

纳米科技的发展与未来答案,纳米科技的未来发展将面临哪些挑战

纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术,研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(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,例如:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等。

为什么说20世纪是微米世纪21世纪是纳米世纪?

因为20世纪80年代之前,科学技术只能达到微米。而在80年代之后,1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术,在这之后进入到21世纪,纳米技术迅速发展,先已发展纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等学科。

纳米科技是90年代初迅速发展起来的新兴科技,其最终目标是人类按照自己的意识直接操纵单个原子、分子,制造出具个可见的原子、分子世界。这表明,人类正越来越向微观世界深入,人们认识、改造微观世界的水平提高了前所未有的高度。有资料显示,2010年,纳米技术将成为仅次于芯片制造的第二大产业。

因此,如果说20世纪是微米世纪,那么21世纪就是纳米世纪。

纳米是长度为什么叫纳米技术?

纳米技术顾名思义就是利用“纳米”级别的物质或材料来完成一些非常“酷”的事情。纳米技术的研究范围是结构尺寸在0.1纳米至100纳米范围内的材料。通过纳米技术,这些材料可以产生令人惊奇的新应用。

在医学领域,纳米级别的机器人可以被注入你的血管中,帮助你检查身体或者治疗疾病。

在环境学领域,它可以成为很好的过滤材料,使不干净的水变成我们能喝的饮用水。

在计算机领域,纳米存储器可以使储存器变得更小,储存的信息更多。

纳米是长度单位,原称"毫微米",就是10-9(10亿分之一米)。纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。

从具体的物质说来,人们往往用细如发丝来形容纤细的东西,其实人的头发一般直径为20-50微米,并不细。单个细菌用肉眼看不出来,用显微镜测出直径为5微米,也不算细。极而言之,1纳米大体上相当于4个原子的直径。

纳米技术(nanotechnology),也称毫微技术,是研究结构尺寸在1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。1981年扫描隧道显微镜发明后,诞生了一门以1到100纳米长度为研究分子世界,它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此,纳米技术其实就是一种用单个原子、分子制造物质的技术。

从迄今为止的研究来看,关于纳米技术分为三种概念:

第一种,是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术还未取得重大进展。

第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的"加工"来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即使发展下去,从理论上讲终将会达到限度,这是因为,如果把电路的线幅逐渐变小,将使构成电路的绝缘膜变得极薄,这样将破坏绝缘效果。此外,还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。

第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。DNA分子计算机、细胞生物计算机的开发,成为纳米生物技术的重要内容。

纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是动态科学(动态力学)和现代科学(混沌物理、智能量子、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,例如:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等。

到此,以上就是小编对于纳米科技的发展与未来答案的问题就介绍到这了,希望介绍关于纳米科技的发展与未来答案的3点解答对大家有用。

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