纳米技术论文

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1、纳米技术概述及其应用摘要：纳米技术（nanotechnology）是用单个原子、分子制造物质的科学技术。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,例如纳电子学、纳米材科学、纳机械学等。［11关键词：纳米机械；纳米技术在汽车行业中的应用；纳米材料的制备；扫描隧道显微镜的原理—、引言纳米材料与技术是20世纪80年代末才逐步发展起来的前沿性

2、，交叉性的学科领域，为21世纪三大高新科技之一。而如今，纳米技术给各行各业带来了崭新的活力甚至变革性的发展，该性能的纳米产品也已经走进我们的口常生活，成为公众视线中的焦点。［2］纳米技术的概念由已故美国著名物理学家理查德。费因曼提出，而不同领域对纳米技术的看法大相径庭，就目前发展现状而言大体分为三种：第一种，是美国科学家德雷克斯勒博士提出的分子纳米技术。而根据这一概念，可以制造岀任何种类的分子结构；第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限，也就是通过纳米技术精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术；第三种概念

3、是从生物角度出发而提出的，而在生物细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。二、基本原理一、纳米机械概述人们通常把尺度仅有数十亿分之一米一一这大约是数十个或者数百个原子的长度的微型机械叫做纳米机械。纳米机械又包括两种概念：一种和已有的机械类似，如一个纳米尺度的潜艇，尺度仅有数十亿分之一米一一这大约是数十个或者数百个原子的长度，这种机器尽管存在着争议，然而可以应用在医学方面，它可以在血液中穿行，寻找患病的细胞然后杀死它们。另一种是想象的机械一—所谓的装配工是一个更加激进的主意，它是由未来学家K.ReicDrexler提出的。

4、这种机器没有与宏观物体的相似性（这是考虑其最终实用性的非常重要的一个事实）。它将是一种新型的机械种万用制造者。它可以制造任何结构，包括它自身，通过原子尺度的“抓取和放置冬一套纳米尺度的钳子将会从环境中抓取单个原子，然后把它放在适当的位置。Drexler的设想预示着社会将因为微型机械而永远改变，这些机械可以在几个小时内制造一台电视机或者一台电脑，而根本不花一分钱。然而它也有危险的一面。装配工自我复制的潜力导致了所谓的“灰色粘质”产生的可能性：无数的自我复制纳米装配工制造了无数它们自身的复制品，这个过程毁灭了地球。早在

5、2002年就有报道：德国科学家研究出使用超短电脉冲进行电解的新技术，并成功地在纳米尺度上切割金属材料，加工微型机械。制造纳米机械手纳米技术能做很多事：由单个分子打造的电子装置，超强，超轻材料，将药物送到身体特定器官或细胞的药丸。但在这种尺寸上使用材料，研究者需要接触并推动不可见的小样本。现在的纳米机械手成本高达数十万美元[3]二、纳米机器人结构与特点在理论上，纳米机器可以构建所有的物体。当然从理论到真正实现应用是不能等同的，但纳米机械专家已经表明，实现纳米技术的应用是可行的。在扫描隧道电子显微镜帮助下，纳米机械专家

6、己经能将独立的原子安排成自然界从未有的结构。此外，纳米机械专家还设计出了只由几个分子组成的微小齿轮和马达。（切勿将这些齿轮和马达与那些由数以百万计分子组成的用传统技术构建的微小齿轮和马达相混淆，这些机器同未来制造的机器相比较实在是太巨大了）。25年内，纳米技术学家期望实现这些存在于科学陈列室屮的想法，创造出真实的、可以工作的纳米机器。这些纳米机器有微小的“手指”可以精巧地处理各种分子；有微小的“电脑”来指挥“手指”如何操作。“手指”可能由碳纳米管制造，它的强度是钢的100倍，细度是头发丝的五万分之一。“电脑”可能由

7、碳纳米管制造，这些碳纳米管既能做晶体管又能做连接它们的导线。“电脑”也可能由DNA制造，用适当的软件和足够的灵巧性进行武装的纳米机器人可以构建任何物质。纳米机器人执行任何任务包括自身复制都必须动用大量的纳米机器。血液里可能存在数以白万计的纳米机器人；在每一个有毒废物地点可能需要数以万亿计的纳米机器人，要制造一辆汽车可能要调动数以一百亿亿计的纳米机器人同时工作。然而没有一个生产线可以生产如此巨大数量的纳米机器人。但是纳米科学家眼中的纳米机器可以做到这点。他们设计的纳米机器人可以完成两件事情：执行它们的主要任务和制造出

8、它们自身完美的复制体。如果第一个纳米机器人能够制造岀两个复制体，这两个复制体每个乂可制造出两个口己的复制体，很快就可以获得万亿个纳米机器人。但是，假如纳米机器人忘记停止复制会发生什么？如果没有一些内建的停止信号，纳米机器人忘记停止复制这种灾难的可能后果将会是无法计算的。纳米机器人在人体内快速复制能够比癌症扩散还要快地布满正常组织；一个发疯的制造食物机器人能够