什麼是納米技術
納米技術涉及在大約1和100納米之間的尺寸下的理解和控製，其中獨特的現象使得新穎的應用。
更具體地，納米技術是通過控製生產結構的納米級（原子，分子和大分子尺度）的尺寸和形狀的操縱來實現結構，裝置和係統的成像，建模，測量，設計，表征，生產和應用。，具有至少一種新穎/優越特性或性質的裝置和係統。（資源的）
納米尺度 - 納米是多麼小？
大約1和100納米之間的尺寸稱為納米級。
看看納米'在哪裏適合事物的規模，看看我們的度量標準前綴表有了一個例子和互動教程：在地球上觀看10萬光年的銀河係。然後在連續的數量級，直到地球朝地球移動，直到你到達高大的橡樹。之後，開始從葉子的實際尺寸轉移到揭示葉片細胞壁，細胞核，染色質，DNA的微觀世界中，並最終進入電子和質子的亞基宇宙中。
一些例子來證明納米級的尺寸。（點擊圖片可放大）
定義納米技術（Nan'o•Tech•Nol'o•GY） - 這不是那麼簡單......
這項技術麵臨的問題之一是關於如何的困惑定義納米技術。大多數圍繞研究和控製和控製現象和材料的長度低於100nm的尺度，並且通常與人性的頭發進行比較，這是大約50 000至100 000nm寬。
例如，在零維（0d）納米材料中，在納米級（沒有大於100nm的尺寸）中測量所有尺寸的所有尺寸;在二維納米材料（2D）中，納米級外部的兩個尺寸;在三維納米材料（3D）中是不限於任何尺寸的納米級的材料。該類可以包含散裝粉末，納米顆粒的分散，納米線束和納米管以及多納米層。檢查我們經常問的問題獲取更多細節。
一些定義包括對分子納米技術的參考，“純粹主義者”認為任何定義需要包括對“功能係統”的參考。首屆問題自然納米技術從不同地區提出13名研究人員，納米技術意味著他們回應，從熱情到持懷疑態度，反映了各種各樣的觀點。
該定義的另一個重要標準是要求納米結構是人造的，即a合成產生的納米顆粒或納米材料。否則，您必須包括每種天然形成的生物分子和材料粒子，實際上重新定義大部分化學和分子生物學作為“納米技術”。
誰創造了納米技術術語？
該術語於1974年由東京科學大學Norio Taniguichi描述，描述薄膜沉積等半導體過程，該過程處理納米序列的控製。他的定義仍然是今天的基本陳述：“納米技術主要由一種原子或一個分子的分離，固結和物質變形的處理組成。“
許多人認為，納米技術的曆史從1959年12月與理查德費恩曼的經典談話開始：底部有很多空間 - 進入新物理領域的邀請：
納米級的意義 - 為什麼納米技術重要
不尋常的物理，化學品和生物特性可以在納米級材料中出現材料。這些性質可能以來自散裝材料和單個原子或分子的性質的重要方式不同。
材料的塊狀性質通常用納米成分急劇變化。由小於100納米的納米陶瓷或金屬顆粒製成的複合材料可以突然變得比現有材料 - 科學模式所預測的要強大。
例如，具有約10納米約10納米的所謂晶粒尺寸的金屬比它們在數百納米中的晶粒尺寸更難以更加困難，更難度。這些激烈變化的原因源於量子物理學的奇怪世界。任何材料的堆積性質僅僅是影響所有原子的所有量子力的平均值。當您更小和更小時，您最終達到了平均不再有效的點。
納米尺度材料的性質可以是兩個主要原因：
表麵積
第一的，納米材料與以較大形式產生的相同的材料相比，具有相對較大的表麵積。這可以使材料更具化學反應（在一些情況下，在其較大形式中惰性的材料在其納米形式中產生時是反應性的，並影響它們的強度或電性能。
量子尺寸效果
其次，量子效應可以開始在納米級上占據物質的行為 - 特別是在下端 - 影響材料的光學，電氣和磁力行為。該效果描述了固體中的電子性質的物理性，其粒度很大。通過從宏將宏觀到微尺寸不會發揮這種效果。然而，當達到納米尺寸範圍時，它變得如主導地位。
我們解釋表麵積和量子尺寸效應在我們的解釋者中詳細介紹為什麼納米技術如此特別。
與納米技術的迷戀源於這些獨特的量子和表麵現象，在納米級上表現出物質。他們在許多領域改善了現有的工業流程，材料和應用程序 - 並允許完全新的工業流程，材料和應用。
新型納米技術材料和應用
在納米級有不同的操縱物質。你最聽到的兩個概念是自頂向下和自下而上方法。簡而言之，這意味著您可以通過拍攝一塊材料並拆下您不想要的位和碎片，直到您獲得所需的形狀和尺寸（以至於上下）;或者您使用Nature的自組織過程（所謂的自我彙編）從自下而上建立一些東西（我們在我們的更詳細地解釋這一點關於納米製造的文章）。使用自組裝作為受控和定向的製造過程的關鍵在於設計以自組裝成所需的圖案和功能所需的組件。
關於納米級材料，我們可以談論這裏的納米粒子 - 納米顆粒，量子點，納米線，納米纖維，超薄膜，mxenes等。
但是，一個例子是通過納米級技術獲得令人興奮的新生活的示例是元素碳。
天然碳可以以兩種不同的類型存在，並且對每個人都知道：石墨和鑽石。1985年至2004年間發現的三種額外形式導致目前關於碳納米材料的研究人員的興奮 - 富勒烯，碳納米管，特別是石墨烯.，經常被炒作為“奇跡材料”。
納米材料的電流應用包括例如在電子和有源表麵（例如自清潔窗口）中使用的非常薄的塗層。在大多數應用中，納米材料將固定或嵌入，但在一些中，例如在化妝品中使用的那些，並且在一些環境修複應用中，使用遊離納米顆粒。在高精度和精度（小於100nm）的能力方麵的能力導致各種工業領域的相當大的好處，例如在製作信息和通信技術，汽車和航空航天行業的組件中。
蟎蟲，尺寸小於1毫米，接近微尺度齒輪鏈。（圖片：桑迪亞國家實驗室）
大約20 - 30年前，以主要方式在工業製造中出現的微機電係統。MEMS由機械（杠杆，彈簧，膜等）的任何組合組成，電氣（電阻器，電容器，電感器等）組件作為傳感器或致動器。在不使用許多MEMS設備的情況下，今天的智能手機的大小將是不可能的。除了加速度計和陀螺儀外，智能手機還包含微鏡，圖像傳感器，自動聚焦致動器，壓力傳感器，磁力計，麥克風，接近傳感器等等。來自日常生活的另一個例子是在現代汽車安全氣囊中使用MEMS作為加速度計，在那裏他們感知快速減速，並且如果力超出編程閾值，則啟動安全氣囊的膨脹。
然後，研究人員進一步下降了大小規模，並開始探索另一級小型化 - 納米機電係統（NEM）。NEMS展示了質量，位移，充電和能量高度敏感的探測器。
納米科學和納米技術並不新鮮
在一些感官中，納米科學和納米技術並不新鮮。化學家一直在製造聚合物，這些聚合物是由納米級亞基組成的大分子，多數十年和納米技術已被用來在過去的30年裏創造電腦芯片上的微小功能。
然而，現在允許以極高精確檢查和探測要檢查和探測單個原子和分子的工具的進步使得納米科學和納米技術的擴張和發展能夠實現。新工具來了新的基本概念，結果證明，管理納米羅爾德的機械規則與我們的每天，Macroworld體驗完全不同。
特別是，正在進行的小型化追求導致原子力顯微鏡（AFM）等工具（閱讀我們的詳細解釋者，AFMS是什麼以及他們所做的事情）或掃描隧道顯微鏡（STM）。結合電子束光刻如電子束光刻，這些儀器允許故意操縱和製造納米結構（參見例如我們的文章高速AFM如何實現實時納米製作）。以前不可能的東西。
今天，有許多工具可用於表征生物分子和細胞相互作用的納米力學。除了像AFM等懸臂的儀器外，還包括光學鑷子和磁性移鉗。
納米科技做了什麼？
Nano Tech通過將它們縮小到納米尺度來改善現有的工業過程，材料和應用，以便最終充分利用納米級的物質展示的獨特量子和表麵現象。公司正在通過創造較小的組件和更好的性能材料來改善現有產品的持續追求，這一趨勢是推動的。
該工程的工程分支，涉及納米級，機器和使用的設計，建築和使用的所有方麵，稱為納米工程（與條款密切相關）納米製作和納米建材）。在其核心，納米技術工程涉及納米級材料以及它們如何互動，以製造有用的材料，結構和設備。它涉及，納米結構，納米透明度，甚至3D印刷（我們在這裏詳細說明納米工程）。
納米級製造技術在大規模和整個中使用納米級製造技術的主要納米技術示例是裝置結構達到單納米刻度的半導體工業。您的智能手機，SmartWatch或平板電腦都包含數十億個晶體管在計算機芯片上的指甲的大小。
那麼，納米技術可以做什麼？目前幾乎沒有現場，其中納米技術不以某種形式或形狀應用，如表麵塗層，傳感器，電子元件，膜等 - 在醫學，環境修複，水過濾，納米電子，食品和農業，化妝品，化妝品能源和電池，空間和航空，汽車行業，展示，運動器材等等。
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許多產品被定義為“納米技術產品”，因為它們含有某種形式或其他形式的納米顆粒。例如，許多抗微生物塗層含有納米形式的銀;食品和化妝品含有納米粒子;一些產品部分地用含有納米材料（例如碳納米管或 - 纖維）的複合材料製成，以機械地增強材料。
更高級納米技術處理納米技術（納米技術在生物領域的應用） 和納米藻醇學- 不要與科幻小說中的虛構納米羅伯混淆。
最後，謹慎一句話
tr革命納米科技產品，材料和應用，如納米藻醇學，是未來幾年（有人隻說幾年;有人說多年）。今天是“納米技術”的資格是什麼是基本的研發，即在世界各地的實驗室發生。
今天市場上的“納米技術”產品主要逐漸改善產品（使用進化在製造過程中使用納米技術（如碳納米管，石墨烯，納米複合材料或納米顆粒的納米顆粒）或納米技術成像的納米顆粒，納米透明劑或量子點用於醫學成像的納米肽，納米肽）或用於醫學成像的納米顆粒的納米肽）或納米顆粒的納米烯的材料。
還有許多與納米技術和納米材料相關的環境，健康和安全問題。例如，如果納米材料進入身體或環境，會發生什麼？我們這裏詳細討論這些問題。
我們也編製了一個納米技術常見問題 - 常見問題解答列表您探索。