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中国纳米技术发展史_纳米技术的发展

栏目:数码科技

作者:B姐

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时间:2024-02-24 10:17:37

“纳米技术”这一名称是很难说清最初是由谁提出的。因为是谁首先在代表10亿分之1米这一单位上附加了技术一词的,至今也难以确定。不过,从首先论述分子与原子这一级别的长度单位-纳米的重要性这一点上来看,美国逻辑物理学家Richard Philips Feynman博士于1959年进行的演讲最早点燃了纳米技术的导火索(图)。但是,一直到1999年,纳米技术一词除了专家之外,普通人知之甚少。之所以在2000年有关纳米技术的报道突然增加,是因为美国前总统比尔 9 9克林顿(时任)于2000年2月制定并发布了“国家纳米技术的发展规划(National Nanotechnology Initiative (NNI)) ”。

从1986年以后到现在,日本国内报纸和杂志陆续开始进行有关纳米技术的报道。

1986年,被称为“纳米技术传道士”的美国K. Eric Drexler博士于1986年执笔所作的《Engines of Creation》一书出版。虽然日语译本《技术革新的原动力》(相泽益男译、个人媒体出版)于1992年2月就已在日本出版,但是第1版第2次印刷发行则是在2001年3月。这也可以说是受到了有关纳米技术的研究逐步兴起的影响。

《Engines of Creation》是一书详细展望了纳米技术的应用前景,但是在发行初期受到了“只是空想的世界,不可能实现”的嘲讽。如今纳米技术再次受到了世人的瞩目,其原因除NNI之外,还可以举出许多,如使用扫描通道显微镜等可以实际观察到分子与原子,Drexler博士的“预言”屡屡得到证实、半导体微加工也达到纳米水平等。

那么,“纳米技术”会与此前的各种基础研究一样,经过暂时的突然繁荣而沉寂吗?比如,从1986年到1992年掀起的“高温超导热潮”,在高温超电导体应用领域的提案在现有半导体领域也能够实现。因此,下一次热潮将出现在发现室温下显示超电导现象的物质。纳米技术也不能掉以轻心。如果不能立即出现必须通过专门操作原子和分子才能实现的纳米技术的应用领域,那么传媒机构及业界对纳米技术的关心程度有可能再次冷却

中国纳米技术现状

纳米技术是一种结构尺寸在1-100纳米范围之内的材料并且进行应用的技术,从本质上讲,它的原理应用单原子或分子来进行制造物质。它诞生于90年代,随后经过不断的改革和创新,至今已有多年的发展历史。

纳米技术的发展分为几个阶段,70年代由科学家提出构想,1981年科学家发明扫描隧道显微镜,它是研究纳米技术的重要工具,1990年IBM公司实现纳米技术的重大突破,同年,纳米技术正式诞生。

90-99年期间,纳米技术一直在逐步发展和走向市场,其间和随后,多国将纳米技术作为创新科技进行大力扶持。

以我国为例,2016-2019年间,我国政府提供经费支持98个纳米专项发展项目,其中,重点围绕纳米技术与新能源、医药生物、信息科技环保、制备与加工等方面进行研究发展。

纳米技术如今的发展层面应该说在不断突破中,而且在不断地深入人们的生活当中,它目前已经涵盖了多方面。在国防方面,纳米技术给军事技术带来了改革性的发展,从虚拟训练、核武器、火箭、卫星网络、隐身技术等方面要发挥重要的作用。在环保方面,纳米技术能帮助新能源、工业危险物重金属的分离与回收的改革,促进处理大气污染、水源土地污染、噪音处理、固体处理等行业进步。在日常生活中,纳米技术参与了网络、衣物、食品、建筑装修材料、家电、交通工作、医学检测、药物制作等方面,可以说它与人们的生活息息相关。

其实,纳米技术已经在不断推广中了,只是有时候,它融入了我们的生活,而我们忽略或是没去探索发现它而已。纳米技术未来的发展趋势,应该是向上向好的。

纳米技术的应用前景

进入二十一世纪,我国纳米材料产业进入稳定、健康的发展阶段,各种包括纳米材料在内的新材料产业法规、标准也陆续出台,纳米行业从业者的外部环境逐渐变好,竞争更加有序。

我国纳米科技的布局较早,在纳米科技发展的开始阶段就同国际发展保持同步。同时,相关产业政策不断出台,从而明确我国纳米材料重点科研领域,为我国纳米技术发展指出具体方向。

在各方面的共同努力下,我国纳米科学技术得到了较快速的发展,在前沿基础研究、应用技术与成果转化等方面均取得重要进展,跻身世界纳米科技大国,部分研究跃居国际领先水平。

我国微电子加工技术现阶段也实现了质的飞跃。我国学者研制出阻变存储器(RRAM)/相变存储器(PCRAM)/纳米晶的存储单元器件,有效提升了我国在存储器领域的核心竞争力。继45nm之后,22nm尺度的集成电路芯片已开始生产,促进了我国半导体产业的发展。

此外,我国学者还发明了荧光聚合物纳米膜传感技术,研制出荧光聚合物纳米膜痕量爆炸物探测器,可检测三硝基甲苯(TNT)、三亚甲基三硝胺(RDX)、奥克托今(HMX)、硝铵和黑火药等多种常见重要炸药,检测下限达到0.1ppt(1ppt=10-15g/mL),分析时间为6.5s,误报率小于1%,已获市场准入并实现了产业化。产品曾在北京奥运会和上海世博会等场所使用。

纳米科学中的纳米技术与纳米材料是如何发展的?

纳米技术可以变得更加健康,可以让药物变得更加有力,帮助我们,而且癌症这些危险的病状在纳米技术面前也不是问题,还可以让复杂的事情变得简单。

生物医药学:利用纳米颗粒技术设计制备具有多种响应功能或者靶向的药物(基因)递送载体,发展药物新剂型及新药物

再生医学:发展引导组织再生和促进组织/材料界面融合的纳米结构材料,用于组织修复与替代的永久性植入物表面涂层、引导组织再生支架、结构性永久植入物、植入性治疗与监测用传感器等。

外科手术辅助:基于纳米光学和纳米电子学技术发展智能仪器设备、手术机器人等、诊断工具: 基于纳米流体和纳米加工技术,发展基因检验、超灵敏标记与检测技术、高通量和多重分析技术等

医学影像:基于纳米颗粒技术的新型造影剂、靶向标记技术、理解基本的生命过程:基于原子力显微镜、隧道扫描显微镜等纳米力学和光学技术,在分子或原子层面,研究生命的过程。

扩展资料

成像技术只能检测到癌症在组织上造成的可见的变化,而这个时候已经有数千的癌细胞生成并且可能会转移。

即使是已经可以看到肿瘤了,由于肿瘤本身的类别(恶性还是良性)和特征,要确定有效的治疗方法也还必须通过活组织检查。如果对癌性细胞或者癌变前细胞以某种方式进行标记,使用传统设备即可检测出来则更有利于癌症的诊断。

要实现这一目标有两个必要条件:某技术能够特定识别癌性细胞且能够让被识别的癌性细胞可见。纳米技术能够满足这两点。例如,在金属氧化物表面涂覆可特异识别癌性细胞表面超表达的受体的抗体。

由于金属氧化物在核磁共振成像(MRI)或计算机断层扫描(CT)下发出高对比度信号,因此一旦进入体内后,这些金属氧化物纳米颗粒表面的抗体选择性地与癌性细胞结合,使检测仪器可以有效地识别出癌性细胞。

同样地,金纳米粒也可以用于增强在内窥镜技术中的光散射。纳米技术能够将识别癌症类别及不同发展阶段的分子标记可视化,让医生能够通过传统的成像技术看到原本检测不到的细胞和分子。

百度百科-纳米技术

问:纳米技术是什么时候发明出来的

90年代开始,科学家对物质微观结构的研究已经深入到0.10~100纳米尺度的空间内,这门科学就是赫赫有名的纳米科学。而在纳米级空间内,研究电子、原子和分子运动规律和特性,用单个原子、分子制造物质的崭新技术就被称为纳米技术。

纳米材料又称为超微颗粒材料,由纳米粒子组成。纳米粒子也叫超微颗粒,一般是指尺寸在1~100纳米间的粒子。当人们将物体细分成超微颗粒后,它将显示出许多奇异的特性,即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和作为大块固体时相比将会有显著的不同。纳米虽然微乎其微,但是纳米材料构建的世界却是神奇而宏大的。人们普遍认为,纳米技术所带动的技术革命及其对人类的影响,甚至将远远超过电子技术。那么,纳米材料自然也是十分神奇的了。

从迄今为止的研究善看,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徽加工技术的极限。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。

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