我国科学家开发出纳米快递员,纳米技术的应用( 五 )


5、制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展 , 密度愈高的IC电路设计,意味着在同样大小面积的IC中,可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计 。
纳米技术是什么?
纳米是一个微小的长度单位 , 1纳米等于10亿分之一米 。
根头发丝有7万到8万纳米 。纳米技术这个词汇出现在1974年 。
纳米科学、纳米技术是在0 。10到100纳米尺度的空间内研究电子、原子和分子运动规律及特性 。
纳米材料是纳米技术的重要的组成部分 , 也是国际上竞争的热点和难点 。碳纳米管自从1991年被发现以来,就一直被誉为未来的材料 。
碳纳米管在强度上大约比钢强100倍,其传热性能优于所有已知的其它材料 。碳纳米管具有良好的导电性,在常温下导电时,几乎不产生电阻 。
纳米陶瓷材料在1600摄氏度高温下能像橡皮泥那样柔软,在室温下也能自由弯曲 。从1998年世界上第一只纳米晶体管制成,到1999年100纳米芯片问世 , 使20世纪最后10年世界上出现的“纳米热”进一步升温 。
【纳米材料的特点】
什么是纳米材料? 纳米(nm)和米、微米等单位一样,是一种长度单位,一纳米等于十的负九次方米,约比化学键长大一个数量级.纳米科技是研究由尺寸在0.1至100纳米之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术.可衍生出纳米电子学、机械学、生物学、材料学加工学等. 纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料 , 它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料.由于其组成单元的尺度小,界面占用相当大的成分.因此,纳米材料具有多种特点 , 这就导致由纳米微粒构成的体系出现了不同于通常的大块宏观材料体系的许多特殊性质.纳米体系使人们认识自然又进入一个新的层次,它是联系原子、分子和宏观体系的中间环节,是人们过去从未探索过的新领域 , 实际上由纳米粒子组成的材料向宏观体系演变过程中,在结构上有序度的变化,在状态上的非平衡性质,使体系的性质产生很大的差别,对纳米材料的研究将使人们从微观到宏观的过渡有更深入的认识. 纳米材料的特点? 当粒子的尺寸减小到纳米量级 , 将导致声、光、电、磁、热性能呈现新的特性.比方说:被广泛研究的II-VI族半导体硫化镉,其吸收带边界和发光光谱的峰的位置会随着晶粒尺寸减小而显著蓝移.按照这一原理,可以通过控制晶粒尺寸来得到不同能隙的硫化镉 , 这将大大丰富材料的研究内容和可望得到新的用途.我们知道物质的种类是有限的,微米和纳米的硫化镉都是由硫和镉元素组成的,但通过控制制备条件,可以得到带隙和发光性质不同的材料.也就是说,通过纳米技术得到了全新的材料.纳米颗粒往往具有很大的比表面积 , 每克这种固体的比表面积能达到几百甚至上千平方米,这使得它们可作为高活性的吸附剂和催化剂,在氢气贮存、有机合成和环境保护等领域有着重要的应用前景.对纳米体材料,我们可以用“更轻、更高、更强”这六个字来概括.“更轻”是指借助于纳米材料和技术,我们可以制备体积更小性能不变甚至更好的器件,减小器件的体积,使其更轻盈.第一台计算机需要三间房子来存放 , 正是借助与微米级的半导体制造技术,才实现了其小型化,并普及了计算机.无论从能量和资源利用来看,这种“小型化”的效益都是十分惊人的.“更高”是指纳米材料可望有着更高的光、电、磁、热性能.“更强”是指纳米材料有着更强的力学性能(如强度和韧性等),对纳米陶瓷来说 , 纳米化可望解决陶瓷的脆性问题,并可能表现出与金属等材料类似的塑性. 。

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