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首先我們看看納米的概念。 從尺寸大小來說,通常產(chǎn)生物理化學(xué)性質(zhì)顯著變化的細(xì)小微粒的尺寸在0。1微米以下(注1米=100厘米,1厘米=10000微米,1微米=1000納米,1納米=10埃)。即100納米以下,因此定義:顆粒尺寸在1~100納米的微粒稱為超微粒材料,也是一種納米材料。納米金屬材料是20世紀(jì)80年代中期研制成功的,后來相繼問世的有納米半導(dǎo)體薄膜,納米陶瓷、納米瓷性材料、納米生物醫(yī)學(xué)材料等。 納米是一種幾何尺寸的度量單位,1納米為百萬分之一毫米,即1毫微米,也就是十億分之一米。略等于四十五個(gè)原子排列起來的長(zhǎng)度。納米結(jié)構(gòu)通常是指尺寸在100納米以下的微小結(jié)構(gòu)。 從90年代初起,納米科技得到迅速發(fā)展,新名詞、新概念不斷涌現(xiàn),像納米電子學(xué)、納米材料學(xué)、納米機(jī)械學(xué)、納米生物學(xué)等等。納米科技是信息和生命科學(xué)技術(shù)能夠進(jìn)一步發(fā)展的共同基礎(chǔ),將對(duì)人類未來產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。 有了納米的概念后,人們通常把尺度僅有數(shù)十億分之一米——這大約是數(shù)十個(gè)或者數(shù)百個(gè)原子的長(zhǎng)度的微型機(jī)械叫做納米機(jī)械。 納米機(jī)械又包括兩種概念。 一種和已有的機(jī)械類似,如一個(gè)納米尺度的潛艇,尺度僅有數(shù)十億分之一米——這大約是數(shù)十個(gè)或者數(shù)百個(gè)原子的長(zhǎng)度,這種機(jī)器盡管存在著爭(zhēng)議,然而可以應(yīng)用在醫(yī)學(xué)方面,它可以在血液中穿行,尋找患病的細(xì)胞然后殺死它們。 另一種是想象的機(jī)械——所謂的裝配工——是一個(gè)更加激進(jìn)的主意,它是由未來學(xué)家K。 Reic Drexler提出的。這種機(jī)器沒有與宏觀物體的相似性(這是考慮其最終實(shí)用性的非常重要的一個(gè)事實(shí))。它將是一種新型的機(jī)械——一種萬用制造者。它可以制造任何結(jié)構(gòu),包括它自身,通過原子尺度的“抓取和放置”:一套納米尺度的鉗子將會(huì)從環(huán)境中抓取單個(gè)原子,然后把它放在適當(dāng)?shù)奈恢谩rexler的設(shè)想預(yù)示著社會(huì)將因?yàn)槲⑿蜋C(jī)械而永遠(yuǎn)改變,這些機(jī)械可以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)制造一臺(tái)電視機(jī)或者一臺(tái)電腦,而根本不花一分錢。然而它也有危險(xiǎn)的一面。裝配工自我復(fù)制的潛力導(dǎo)致了所謂的“灰色粘質(zhì)”產(chǎn)生的可能性:無數(shù)的自我復(fù)制納米裝配工制造了無數(shù)它們自身的復(fù)制品,這個(gè)過程毀滅了地球。 早在2002年就有報(bào)道:德國(guó)科學(xué)家研究出使用超短電脈沖進(jìn)行電解的新技術(shù),并成功地在納米尺度上切 割金屬材料,加工微型機(jī)械。 去年的報(bào)道:制造納米機(jī)械手 納米技術(shù)能做很多事:由單個(gè)分子打造的電子裝置,超強(qiáng),超輕材料,將藥物送到身體特定器官或細(xì)胞的藥丸。但在這種尺寸上使用材料,研究者需要接觸并推動(dòng)不可見的小樣本。現(xiàn)在的納米機(jī)械手成本高達(dá)數(shù)十萬美元。