納米以及納米技術
發布日期:2007-07-14 09:16:21 閱讀數:10272
“納米”是英文nanometer的譯名，是一種度量單位，1納米為百萬分之一毫米，也就是十億分之一米，約相當45個原子串在一起的長度。納米結構通常是指尺寸在100納米以下的微小結構。1982年掃描隧道顯微鏡發明後，便誕生了一門以0.1至100納米長度為研究物件的前沿科學，這就是納米科技。
納米技術以空前的解析度為人類揭示了一個可見的原子、分子世界，它的**終目標是直接以原子或分為來構造具有特定功能的產品。因此，納米技術其實就是一種用單個原子、分子製造物質的技術。納米技術是指在納米範圍內研究物質的結構及其變化規律，並應用於生產生活之中的技術。納米材料又稱為超微顆粒材料，由納米粒子組成。納米粒子（nano particle），納米粒子也叫超微顆粒，一般是指尺寸在1～100nm間的粒子，是處在原子簇和宏觀物體交界的過渡區域，從通常的關於微觀和宏觀的觀點看，這樣的系統既非典型的微觀系統亦非典型的宏觀系統，是一種典型人介觀系統，它具有表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應。當人們將宏觀物體細分成超微顆粒（納米級）後，它將顯示出許多奇異的特性，即它的光學、熱學、電學、磁學、力學以及化學方面的性質和大塊固體時相比將會有顯著的不同。
納米技術研發與應用
納米技術這個辭彙出現在1974年。由於納米微粒的小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應等使得它們在磁、光、電、敏感等方面呈現常規材料不具備的特性。因此納米微粒在磁性材料、電子材料、光學材料、高緻密度材料的燒結、催化、傳感、陶瓷增韌等方面有廣闊的應用前景。
納米科學、納米技術是在0.10到100納米尺度的空間內研究電子、原子和分子運動規律及特性。納米材料是納米技術的重要的組成部分，也是國際上競爭的熱點和難點。碳納米管自從1991年被發現以來，就一直被譽為未來的材料。碳納米管在強度上大約比鋼強100倍，其傳熱性能優於所有已知的其他材料。碳納米管具有良好的導電性，在常溫下導電時，幾乎不產生電阻。納米陶瓷材料在1600攝氏度高溫下能像橡皮泥那樣柔軟，在室溫下也能自由彎曲。從1998年世界上**隻納米晶體管制成，到1999年100納米晶片問世，使20世紀**後10年世界上出現的“納米熱”進一步升溫。
世界上一些發達的工業國家，投入重金對納米材料進行開發研究，在２０多年中，納米材料從問世至今，已經基本上完成了材料製備和性能開發階段，步入了全面應用和完善工藝階段，重視納米科技發展的國家都得到了實惠。
納米技術之所以重要，是因為當金屬或非金屬被製成相當於100納米的物質時，其物理性能和化學性質會發生出乎意料的變化，主要表現在強度、韌度、比熱、導電率、擴散率、磁化率以及對電磁吸收性發生巨大變化等。因此，利用納米技術選定原子構成分子，製造出各種各樣具有“特異功能”的新材料，將這些功能特異的新材料添加到產品中，從而使產品表現出意想不到的新性能。現在，納米材料已經在電子、化工、通信、環保、醫藥等領域得到廣泛應用。
科學家們普遍認為，納米技術是一項劃時代和革命性的技術。目前，對納米技術的研究還剛剛起步，而在已經形成的產品，納米技術已經發揮出了神奇的力量。預計在今後二三十年中，納米技術將一直是科技領域**熱的課題。
納米技術的廣闊前景
我國在納米科技領域的研究起步較早，基本上與國際發展同步；經過近20年的努力，我國已經初步具備開展納米科技的研究條件，形成了一支研究隊伍；近年來，我國在納米材料與技術的基礎研究領域取得了一些國際領先的成果。這些都為實現跨越式發展提供了可能。
2004年全球納米新材料市場規模達22.3億美元，年增長率為14.8％。2004年，中國納米新材料市場總體規模達到29.2億元，年增長率為18％，已經連續5年保持了15％以上的增長速度。其中，納米粉體材料市場達到27.4億元，占總體市場規模的93.8％，納米複合材料市場1.8億元，占總體納米材料市場規模的6.2％。
2004內～2008年，世界納米複合材料市場的年均增長率為18.4％，納米複合材料市場將從2003年9080萬美元增長到2008年2.11億美元。世界聚合物納米複合材料市場中，熱塑性材料市場將從2003年7000萬美元增長到2008年1.75億美元，熱固性材料市場將相應從2000萬美元增長到2800萬美元。
市場成長迅速；國家對高科技新材料產業的重視；我國的納米材料技術水準的進一步突破；納米材料與日常起居結合緊密，納米與人們的生活日益接近等等這些因素必將使我國的納米產業未來更加光明。
我國在納米技術領域佔有一度之地，處於國際先進行列。已成功製備出包括金屬、合金、氧經化物、氫化物、碳化物、離子晶體和半導體等多種納米材料，合成出多種同軸納米電纜，掌握了製備純淨碳納米管技術，能大批量製備長度為2至3毫米的超長納米管。合成的**細的碳納米管的直徑只有0。33納米，這不但打破了我國科學家自已不久前創造的直徑只為0。5納米的世界紀錄，而且突破了日本科學家1992年所提出的0。4納米的理論極限值。《稻草變黃金──從四氯化碳製成金剛石》的文章高度評價。**近又研製成功新型納米材料──超雙疏性介面材料。這種材料具有超疏水性及超疏油性，製成紡織品，不染油污，不用洗染。
納米技術應用前景十分廣闊，經濟效益十分巨大，美國權威機構預測，2010年納米技術市場估計達到14400億美元，納米技術未來的應用將遠遠超過計算機工業。納米複合、塑膠、橡膠和纖維的改性，納米功能塗層材料的設計和應用，將給傳統產生和產品注入新的高科技含量。專家指出，紡織、建材、化工、石油、汽車、軍事裝備、通訊設備等領域，將免不了一場因納米而引發的“材料革命”現在我國以納米材料和納米技術註冊的公司有近100個，建立了10多條納米材料和納米技術的生產線。納米布料、服裝已批量生產，象電腦工作裝、無靜電服、防紫外線服等納米服裝都已問世。加入納米技術的新型油漆，不僅耐洗刷性提高了十幾倍，而且無毒無害無異味。一張納米光碟上能存幾百部，上千部電影，而一張普通光碟只能存兩部電影。納米技術正在改善著、提高著人們的生活品質。
