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纳米技术的原理

时间:2020-09-05 13:50:49 来源:长沙医学院 作者:付纹瑞

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本文链接: https://www.universitychina.net/tech/discovery/20200905/86950.html

纳米技术的原理

现在流行着这样一句话,遇到不会的知识怎么办?问就是纳米技术。下面为大家介绍什么才是真正的纳米技术。

纳米技术,也称毫微技术,是用单个原子、分子制造物质的科学技术,研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术。

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概念分类

从迄今为止的研究来看,关于纳米技术分为三种概念:第一种概念,是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。最近,德国一个研究组将分子移动到了自然状态下难以达到的位置。在这一过程中,他们将分子作为一个单电场发射器,这些电子的发射由电场激发。

2018年6月27日,这一研究发表在《Nature》 杂志上。来自德国 Peter Grünberg 研究中心的科学家操纵了一个平面大分子 3,4,9,10-苝四甲酸二酐(PTCDA),让 PTCDA 分子“站”了起来。该结果也许是使分子纳米技术成为现实的重要里程碑,有望带来其他颠覆性的技术。第二种概念,把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的"加工"来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即使发展下去,从理论上讲终将会达到限度,这是因为,如果把电路的线幅逐渐变小,将使构成电路的绝缘膜变得极薄,这样将破坏绝缘效果。此外,还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。第三种概念,是从生物的角度出发而提出的。本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。DNA分子计算机、细胞生物计算机的开发,成为纳米生物技术的重要内容。

纳米技术包含着很大的范畴,有时应对问题说这些都是纳米技术的产物,不是不对,但也不全对,在我们日常生活中,谨慎使用纳米解释食物的原理,在真正的使用纳米技术时往往不是简单的随口一说,而是要详细讲出纳米技术在实际生活中的原理,让更多的人了解纳米技术,使之随着科技的发展变得日新月异!

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长沙医学院付纹瑞供稿

责任编辑:高永锋

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