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纳米材料与纳米技术

纳米材料与纳米技术

理学院物理系010070126 朱云霞

摘要:纳米技术已发展成为一门多学科交叉与渗透的新兴学科。本文简单介绍了纳米的概念,以及纳米材料的特性和各领域的应用。

关键词:纳米技术;纳米材料;应用;进展

第一节纳米的概念

1、1 纳米的定义

如果将人类所研究的物质世界对象用长度单位加以描述,我们可以得到人类智力所延伸到的物质世界的范围。目前人类能够研究的物质世界的最大尺度是1025m(约10亿光年),这是我们已观测到的宇宙大致范围,人类所研究的物质世界的最小尺度为10-19m(0.1阿米)。

纳米技术中的“纳米”为10-9m,用符号表示为nm,是lmm的100万分之一,也就是十亿分之一米,约相当于45个原子串在一起的长度(原子的直径为0.1-0.3nm,研究小于10-10m以下的原子内部结构属于原子核物理、粒子物理的范畴。)

纳米技术(nano-technology)是指在纳米尺度(1nm到l00nm之间)上研究物质(包括原子、分子的操纵)的特性和相互作用,以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术,如:(1)纳米体系物理学、(2)纳米化学、(3)纳米材料学、(4)纳米生物学、(5)纳米电子学、(6)纳米加工学、(7)纳米力学等。当物质小到1-100nm(10-9--10-7m)时,其量子效应、物质的局域性及巨大的表面及界面效应使物质的很多性能发生质变,呈现出许多既不同于宏观物体,也不同于单个孤立原子的奇异现象。纳米技术的最终目标是直接以原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、化学和生物学特性制造出具有特定功能的产品。