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我发明了纳米

发布时间:2021-08-10 04:10:26

⑴ 纳米技术是谁发现的

已故美国物理学家,加州理工学院教授查理·范曼 资料来源: 要理解纳米技术的真正涵义还须从纳米技术思想的起源开始。纳米技术的灵感来自于已故美国物理学家查理·范曼的演讲,他在1959年向加州理工学院的同事们提出了一个新的想法。从石器时代开始,人类从磨尖箭头到光刻芯片的所有技术,都与一次性地削去或者融合数以亿计的原子以便把物质做成有用的形态有关。范曼质问道,为什么我们不可以从另外一个角度出发,从单个的分子甚至原子开始进行组装,以达到我们的要求呢?实际上这一灵感来自于大自然从单个分子,甚至单个原子创造物质的启示。如果把人体分解成组成它的基本单元,我们获得的将是一小桶的氧、氢和氮,一小堆碳、钙和盐,微量的硫、磷、铁和镁,以及微不足道的20种或更多的其他化学元素。它们的总价值可以说是微不足道的。然而,大自然就是采用它们自己的、科学家们称之为纳米工程的方法,把这些廉价的、丰富的、无生命单元转成具有自生成、自维持、自修复、自意识能力的生灵,可以行走、扭动、游泳,具有嗅觉和视觉,甚至可以思想和做梦,其价值无与伦比。因此,纳米技术就是向大自然学习,力图在纳米尺度精确操纵原子或分子来制造产品的技术,统称为“由底向上”或“由小到大”的加工技术。
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⑵ 纳米技术是谁发明

已故美国物理学家,加州理工学院教授查理·范曼

资料来源:

要理解纳米技术的真正涵义还须从纳米技术思想的起源开始。纳米技术的灵感来自于已故美国物理学家查理·范曼的演讲,他在1959年向加州理工学院的同事们提出了一个新的想法。从石器时代开始,人类从磨尖箭头到光刻芯片的所有技术,都与一次性地削去或者融合数以亿计的原子以便把物质做成有用的形态有关。范曼质问道,为什么我们不可以从另外一个角度出发,从单个的分子甚至原子开始进行组装,以达到我们的要求呢?实际上这一灵感来自于大自然从单个分子,甚至单个原子创造物质的启示。如果把人体分解成组成它的基本单元,我们获得的将是一小桶的氧、氢和氮,一小堆碳、钙和盐,微量的硫、磷、铁和镁,以及微不足道的20种或更多的其他化学元素。它们的总价值可以说是微不足道的。然而,大自然就是采用它们自己的、科学家们称之为纳米工程的方法,把这些廉价的、丰富的、无生命单元转成具有自生成、自维持、自修复、自意识能力的生灵,可以行走、扭动、游泳,具有嗅觉和视觉,甚至可以思想和做梦,其价值无与伦比。因此,纳米技术就是向大自然学习,力图在纳米尺度精确操纵原子或分子来制造产品的技术,统称为“由底向上”或“由小到大”的加工技术。

⑶ 纳米技术创造的奇迹

纳米是一种几何尺寸的量度单位,长度仅为一米的十亿分之一,略等于45个原子排列起来的尺度,一根头发丝的直径就有七八万纳米。
在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工的技术称为纳米技术。开发纳米技术,就是要生产出能够在分子水平上治疗疾病的手术工具、比人体细胞还小的计算机和具有防污染能力的超高效微型机床等。

科学家们已为我们勾勒了一幅若干年后的蓝图:超强轻型新型材料有可能使太空旅行变得便宜而且容易,甚至像一些作家预测的那样利用纳米技术在火星上制造出大气。如果新的"纳米医学"能够在细胞老化时一个分子一个分子地制造出新的细胞,从而把人们的寿命无限地延长,那么就有必要向太空移民。纳米技术已经创造出足够多的小奇迹,这至少能让一些科学泰斗们相信这些宏伟的想法也会实现。

纳米是长度单位,原称"毫微米",就是10-9(10亿分之一米)。纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。

从具体的物质说来,人们往往用"细如发丝"来形容纤细的东西,其实人的头发一般直径为20-50微米,并不细。单个细菌用肉眼看不出来,用显微镜测出直径为5微米,也不算细。极而言之,1纳米大体上相当于4个原子的直径。

纳米技术包含下列四个主要方面:

第一方面是纳米材料,包括制备和表征。在纳米尺度下,物质中电子的放性(量子力学学性质)和原子的相互作用将受到尺度大小的影响,如能得到纳米尺度的结构,就可能控制材料的基本性质如熔点、磁性、电容甚至颜色。而不改变物质的化学成份。用超微粒子烧成的陶瓷硬度可以更高,但不舱裂:无机的超微粒子灰分在加入橡胶后,将粘在聚合物分子的端点上,所做成的轮胎将大大减小磨损和处长寿命。

第二方面是纳米动力学,主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统(MEMS),用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等。MEMS用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科学价值和经济价值。

第三方面是纳米生物学和纳米药物学,如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定DNA的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,DNA的精细结构等。有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水。

第四方面是纳米电子学,包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征,以及原子操纵和原子组装等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷。"更小"是指响应速度要快。"更冷"是指单个器件的功耗要小。但是"更小"并非没有限度。

纳米技术是建设者的最后疆界,它的影响将是巨大的

在1998年的四月,总统科学技术顾问,Neal Lane 博士评论到,如果有人问我哪个科学和工程领域将会对未来产生突破性的影响,我会说该个启动计划建立一个名为纳米科技。"大挑战"机构,资助进行跨学科研究和教育的队伍,包括为长远目标而建立的中心和网络。一些潜在的可能实现的突破包括: 把整个美国国会图书馆的资料压缩到一块像方糖一样大小的设备中,这通过提高单位表面储存能力1000倍使大存储电子设备储存能力扩大到几兆兆字节的水平来实现。

由自小到大的方法制造材料和产品,即从一个原子、一个分子开始制造它们。这种方法将节约原材料和降低污染。

生产出比钢强度大10倍,而重量只有其几分之一的材料来制造各种更轻便,更省燃料的陆上、水上和航空用的交通工具。

通过极小的晶体管和记忆芯片几百万倍的提高电脑速度和效率,使今天的奔腾Ⅲ处理器已经显得十分慢了。

运用基因和药物传送纳米级的MRI对照剂来发现癌细胞或定位人体组织器官

去除在水和空气中最细微的污染物,得到更清洁的环境和可以饮用的水。

提高太阳能电池能量效率两倍。

⑷ 纳米科技是在什么发明后诞生的

一纳米等于10亿分之一米,自从扫描隧道显微镜发明以后世界上便诞生了以0.1纳米至。100纳米这样的尺度为研究对象的前沿科学这就是纳米技术。

⑸ 科学家用纳米技术发明了什么

1、机器人

根据分子生物学原理,以纳米机器人为原型进行设计和制造,使其能够在纳米空间中工作。它们也被称为分子机器人。纳米机器人的研究与开发已成为当今科技领域的一个热点。

2、防水材料

2014年8月4日,澳大利亚用新发明的面料制作了一件开创性的T恤。无论人们如何浸泡,T恤都能保持良好的防水性能。

3、衣

在纺织和化纤制品中添加纳米微粒,可以除味杀菌。化纤布虽然强度大,但存在恼人的静电现象,加入少量金属纳米粒子可以消除静电。

4、食

利用纳米材料,冰箱可以抗菌。纳米材料无菌餐具和食品包装制品已经问世。采用纳米粉体可使废水完全转化为清水,完全达到饮用标准。纳米食品具有丰富的色泽、香味和保健功效。

5、住

纳米技术的运用,使墙面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷砖表面涂有纳米薄层,可制成自洁玻璃和自洁瓷砖,完全不需擦洗。含有纳米颗粒的建筑材料也能吸收有害的紫外线。



6、行

纳米材料可以提高和改进交通工具的性能指标。纳米陶瓷有望成为汽车、船舶、飞机等发动机部件的理想材料,极大地提高发动机的效率、使用寿命和可靠性。纳米卫星可以随时为司机提供交通信息,帮助安全驾驶。

7、医

利用纳米技术制成的微型药物输送器,可携带一定剂量的药物,准确到达靶点。它能有效地发挥治疗作用,减少药物的不良反应。

由比红细胞还小的纳米颗粒制成的微型机器人,可以将脑血管中的血栓注入患者的血管中,从而疏通血栓。去除心脏动脉中的脂肪和沉淀物,还可“嚼碎”泌尿系统的结石等。

⑹ 科学家用纳米技术发明了什么

英国一名商人最近发明了一种瓶子,可以把污水在几秒之内净化为饮用水。英国媒体认为,这一发明也许会改变向灾区供应饮用水的方式。

发明人迈克尔·普利特查德在英国的伊普斯威奇经营水处理业务。在看到有关2004年东南亚大海啸以及随后一年发生在美国路易斯安娜州的卡特里娜飓风的报道后,他有了研发这种水瓶的构想。

传统的过滤器可以滤除长度大于200纳米的细菌,但是对于典型长度为25纳米的病毒则无能为力。而普利特查德的瓶子可以净化任何污水,包括人类排泄物。其使用的过滤器,可以滤除长度大于15纳米的任何物体,这意味着无需使用化学药剂就可以把病毒滤掉。

⑺ 科学家利用纳米发明了什么

纳米芯片,纳米马达、纳米机器人、、、、、、

⑻ 纳米技术是谁发明的

1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言,人类可以用小的机器制做更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列原子,制造产品,这是关于纳米技术最早的梦想。

20世纪70年代,科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的构想,1974年,科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。

1982年,科学家发明研究纳米的重要工具——扫描隧道显微镜,揭示了一个可见的原子、分子世界,对纳米科技发展产生了积极的促进作用。

1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着纳米科学技术的正式诞生。

1991年,碳纳米管被人类发现,它的质量是相同体积钢的六分之一,强度却是钢的10倍,成为纳米技术研究的热点。诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为,纳米碳管将是未来最佳纤维的首选材料,也将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等。

1993年,继1989年美国斯坦福大学搬走原子团“写”下斯坦福大学英文名字、1990年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“IBM”之后,中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“中国”二字,标志着我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地。

1997年,美国科学家首次成功地用单电子移动单电子,利用这种技术可望在20年后研制成功速度和存贮容量比现在提高成千上万倍的量子计算机。

1999年,巴西和美国科学家在进行纳米碳管实验时发明了世界上最小的“秤”,它能够称量十亿分之一克的物体,即相当于一个病毒的重量;此后不久,德国科学家研制出能称量单个原子重量的秤,打破了美国和巴西科学家联合创造的纪录。

到1999年,纳米技术逐步走向市场,全年纳米产品的营业额达到500亿美元。

近年来,一些国家纷纷制定相关战略或者计划,投入巨资抢占纳米技术战略高地。日本设立纳米材料研究中心,把纳米技术列入新5年科技基本计划的研发重点;德国专门建立纳米技术研究网;美国将纳米计划视为下一次工业革命的核心,美国政府部门将纳米科技基础研究方面的投资从1997年的1.16亿美元增加到 2001年的4.97亿美元。

⑼ 纳米技术发明史

纳米技术的灵感,来自于已故物理学家理查德·费曼1959年所作的一次题为《在底部还有很大空间》的演讲。这位当时在加州理工大学任教的教授向同事们提出了一个新的想法。从石器时代开始,人类从磨尖箭头到光刻芯片的所有技术,都与一次性地削去或者融合数以亿计的原子以便把物质做成有用的形态有关。费曼质问道,为什么我们不可以从另外一个角度出发,从单个的分子甚至原子开始进行组装,以达到我们的要求?他说:“至少依我看来,物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。”
70年代,科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的构想,1974年,科学家谷口纪男(Norio Taniguchi)最早使用纳米技术一词描述精密机械加工;

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