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  yyb731216 2009-05-19 00:00:00

  奈米科技(英文：Nanotechnology)是一門應(yīng)用科學(xué)，其目的在於研究於奈米尺寸時(shí)，物質(zhì)和設(shè)備的設(shè)計(jì)方法、組成、特性以及應(yīng)用。奈米科技是許多如生物、物理、化學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域在技術(shù)上的次級(jí)分類，美國(guó)的國(guó)家奈米科技啟動(dòng)計(jì)劃(National Nanotechnology Initiative)將其定義為「1至100奈米尺寸間的物體，其中能有重大應(yīng)用的獨(dú)特現(xiàn)象的了解與操縱。」 奈米科技是科技，卻早就存在身旁。舉例來(lái)說(shuō)，就是蓮花表面的出污泥而不染的特性。蓮花表面的細(xì)致結(jié)構(gòu)和粗糙度大小都在奈米尺度的范圍內(nèi)，所以不易吸附污泥灰塵。蓮花的出污泥而不染是自然天成，這比人類的任何清潔技術(shù)還高明。這種蓮花表面奈米化結(jié)構(gòu)，自我清潔的物理現(xiàn)象，就被稱作蓮花效應(yīng)(lotus effect)。 奈米科技是學(xué)習(xí)奈米尺度下的現(xiàn)象以及物質(zhì)的掌控，尤其是現(xiàn)存科技在奈米時(shí)的延伸。奈米科技的世界為原子、分子、高分子、量子點(diǎn)和高分子集合，并且被表面效應(yīng)所掌控，如范德瓦耳斯力、氫鍵、電荷、離子鍵、共價(jià)鍵、疏水性、親水性和量子穿隧效應(yīng)等，而慣性和湍流等巨觀效應(yīng)則小得可以被忽略掉。舉個(gè)例子，當(dāng)表面積對(duì)體積的比例劇烈地增大時(shí)，開起了如催化學(xué)等以表面為主的科學(xué)新的可能性。 微小性的持續(xù)探究以使得新的工具誕生，如原子力顯微鏡和掃描隧道顯微鏡等。結(jié)合如電子束微影之類的精確程序，這些設(shè)備將使我們可以精密地運(yùn)作并生成奈米結(jié)構(gòu)。奈米材質(zhì)，不論是由上至下制成(將塊材縮至奈米尺度，主要方法是從塊材開始通過(guò)切割、蝕刻、研磨等辦法得到盡可能小的形狀（比如超精度加工，難度在於得到的微小結(jié)構(gòu)必須精確）?；蛴上轮辽现瞥?由一顆顆原子或分子來(lái)組成較大的結(jié)構(gòu)，主要辦法有化學(xué)合成，自組裝(self assembly)和定點(diǎn)組裝(positional assembly)。難度在於宏觀上要達(dá)到GX穩(wěn)定的質(zhì)量，都不只是進(jìn)一步的微小化而已。物體內(nèi)電子的能量量子化也開始對(duì)材質(zhì)的性質(zhì)有影響，稱為量子尺度效應(yīng)，描述物質(zhì)內(nèi)電子在尺度劇減后的物理性質(zhì)。這一效應(yīng)不是因?yàn)槌叨扔删抻^變成微觀而產(chǎn)生的，但它確實(shí)在奈米尺度時(shí)占了很重要的地位。物質(zhì)在奈米尺度時(shí)，會(huì)和它們?cè)诰抻^時(shí)有很大的不同，例如：不透明的物質(zhì)會(huì)變成透明的(銅)、惰性的物質(zhì)變成可以當(dāng)催化劑(鉑)、穩(wěn)定的物質(zhì)變得易燃(鋁)、固體在室溫下變成了液體(金)、絕緣體變成了導(dǎo)體(矽)。 奈米科技的神奇來(lái)自於其在奈米尺度下所擁有的量子和表面現(xiàn)象，并因此可能可以有許多重要的應(yīng)用和制造許多有趣的材質(zhì)。

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