《纳米技术》ppt课件

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1、纳米技术纳米“纳米”是长度单位，1nm=10-9m即1纳米等于十亿分之一米，大约等于10个氢原子并排起来的长度，相当于万分之一头发的粗细。纳米正好处于原子、分子为代表的微观世界和以人类活动空间为代表的宏观世界的中间地带，被称为介观世界。纳米技术纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-8m)到亿分之一米(10-9m)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问；同时在这一尺度范围内对原子、分子或原子团、分子团进行操纵和加工使其形成所需要的物质称为纳米技术。人类对纳米技术的研究已有了50多年的历史。1959年，美国著名的物理学家、诺贝尔奖金获得者理

2、查德·费曼认为：能够用宏观的机器来制造比其体积小的机器，而这较小的机器又可制作更小的机器，这样一步步达到分子线度。纳米技术的发展费曼幻想在原子和分子水平上操纵和控制物质。他认为：“物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物质的可能性”，并表示：“我深信不移，当人们能操纵细微物质的时候，将可获得极其丰富的新的物质的性质。”费曼对纳米技术的最早梦想，成为一个光辉的起点，人类开始了对纳米世界的探求。科学家发现，在纳米的世界里，物质发生了质的飞跃。比如硅晶体是不发光的，但纳米硅却会发光；陶瓷在通常情况下是很硬、很脆的，如果采用纳米粉体制成纳米陶瓷，它也可

3、以具有韧性；纳米材料还具有超塑性，室温下的纳米铜丝经过轧制，其长度可以从1cm延伸到100cm，其厚度可以从1mm减小到0.01mm。1990年美国商业机器公司借助扫描隧道显微镜，在一小片镍晶体上用35个氙原子写出了该公司名称的缩写字母“IBM”，轰动全球。从此开创了一个崭新的纳米世界。1991年元旦前夕，日本日立电子公司向公众展示了一个原子大小的新年祝词——“peace91”（和平91）。每个字母的高度均小于1.5纳米，它是把硫原子一个一个地从二硫化钼晶体上轰击出来写成的。美国商业机器公司的“IBM”是在-263℃下拼出的，而日立公司的祝词则是

4、在室温下完成的。该成就表明，纳米技术从此步入了实用阶段。用扫描隧道显微镜的针尖将原子一个个地排列成汉字，汉字的大小只有几个纳米。纳米技术应用1、纳米技术在陶瓷领域方面的应用2、纳米技术在微电子学上的应用3、纳米技术在生物工程上的应用4、纳米技术在光电领域的应用5、纳米技术在化工领域的应用6、纳米技术在医学上的应用7、纳米技术在分子组装方面的应用8、纳米技术在其它方面的应用纳米级微缩图象1992年，日本电信电话公司在银-硒合金表面上以单个原子的线条画出爱因斯坦肖像。同年10月，“日立”公司又将硅原子排列成立体金字塔。由原子垒起的金字塔共18级台阶，

5、每级2个原子高，其底边长仅为48纳米和36纳米。原子级线条的绘制成功，意味着可将2000册杂志的文章浓缩在一个句点符号内。陶瓷材料作为材料的三大支柱之一，在日常生活及工业生产中起着举足轻重的作用。但是，由于传统陶瓷材料质地较脆，韧性、强度较差，因而使其应用受到了较大的限制。随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，希望以此来克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有象金属一样的柔韧性和可加工性。英国材料学家指出纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。虽然纳米陶瓷还有许多关键技术需要解决，但其优良的室温和高温力学性能、抗弯强度、断裂韧性，使其在切削刀具、轴承、汽车发

6、动机部件等诸多方面都有广泛的应用，并在许多超高温、强腐蚀等苛刻的环境下起着其他材料不可替代的作用，具有广阔的应用前景。返回纳米级微电子元件日本日立中心实验室利用半导体材料砷化镍，率先开发新一代微电子元件。这些电子元件呈细长的鬃状结晶形，粗仅20纳米，可使计算机的计算速度、通讯用发光元件的效率数十、数百倍地提高。超微型计算机随着微电子技术的不断发展，集成度越来越高，计算机信息存储芯片越来越小，而存储量却越来越大，信息容量比现有光盘高100万倍，整个美国国会图书馆的图书都能存储在一个糖块大小的芯片中。1994年，IBM公司研制成新型巨磁电阻效应读出磁

7、头，将磁盘的记录密度提高了17倍。目前，在硬盘的驱动器上已经开始使用这项技术，产值已超过100亿美元／年。超微型电动机1994年世界最小的电动机在美国6家科研单位的通力协作下完成，这架电动机主轴的直径仅有2×103nm，体积只有一个红血球那么大。返回虽然分子计算机目前只是处于理想阶段，但科学家已经考虑应用几种生物分子制造计算机的组件，其中细菌视紫红质最具前景。该生物材料具有特异的热、光、化学物理特性和很好的稳定性，并且，其奇特的光学循环特性可用于储存信息，从而起到代替当今计算机信息处理和信息存储的作用。返回纳米技术的发展，使微电子和光电子的结合更

8、加紧密，在光电信息传输、存贮、处理、运算和显示等方面，使光电器件的性能大大提高。将纳米技术用于现有雷达信息处理上，可使其能力提高10倍至