《讲纳米技术》PPT课件.ppt

1、，邓肯大学2008，纳米技术和相关产业，内容摘要纳米技术介绍纳米技术世界各国纳米技术和当代中国，1.1纳米和纳米技术，1纳米=10-9m，约10个氢原子平行线的长度。形象地说，一纳米物体放在乒乓球上，就像一个乒乓球放在地球上一样，是纳米长度的概念。人类头发的直径约为6万至8万纳米。1.1纳米和纳米技术，纳米技术：是20世纪80年代末出现的新技术，基本上意味着在纳米尺寸范围内通过自然识别和改造直接操作和部署原子、分子，达到创新目的。主要在纳米尺度(0.1-100纳米)中研究物质(包括原子、分子操作)的特性和相互作用，以及利用这些特性和相互作用的具有多学科交叉特性的科学和技术。纳米科学研究内容、纳

2、米科学研究内容：纳米物理、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等领域。包括纳米技术机器、电子、材料、物理、化学、生物学、医学等多个领域。达到纳米科技大厦、纳米水平后，并不是几何上的“有丝分裂”，而是出现了一系列新的现象和规律。杨紫效果、介面效果、尺寸效果等不容忽视，甚至可能成为主导因素。人们发现在0.l-100nm的空间尺度内有很多物质的奇异性质。1.2纳米材料基本效果，小尺寸效果：微粒分割在一定程度上，其性质将发生根本性变化。杨紫效应：电子能级现象从准连续转变为离散能级现象。介面效应：纳米材料由于大量原子与晶界和局部原子结构不同于大型晶体材料，纳米材料的自由能增

3、加，处于纳米材料牙齿不稳定状态。表面效应：纳米微粒尺寸小，表面高，表面上原子或分子的比例很大。特征：小尺寸，比表面积大，表面能量高，表面原子比4个方面为3360纳米电子学纳米材料科学纳米生物学纳米医学3360发明，设计和生产纳米级新药，1.3特征和应用，固体表面微观结构观察和研究，1.3特征和应用，砷化镓GaAs表面真空STM图像石墨表面碳原子的DNA合成瞬间，DNA分子改造生命的奥秘，1.3特征和应用，改造微观世界的手段操纵原子不是梦，1.3 48个Fe原子在Cu表面上围栏，1.3特征和应用，纳米微加工表面蚀刻，1.3特征和应用，纳米微加工表面蚀刻，1.3特征和应用，纳米微加工表面蚀刻199

4、1年：碳纳米管发现，其质量是相同体积钢的六分之一，但强度是铁的十倍，成为纳米技术研究的热点。2.1海外纳米技术进展，2.1海外纳米技术进展，移动原子世界上最小的广告，1990年IBM的科学家们发现说，在金属镍表面有35个惰性气体氙原子“IBM”三个英文字母科学家在实验中，STM的探针不仅能获得原子图像，还能把原子从一个位置吸出，然后移到另一个位置放下。这意味着人类从现在开始可以操纵原子了！只有在科举科幻小说中才能看到的情节现在变成了现实。、移动原子世界中最小的广告、由STM移动分子组成的IBM字体、2.1海外纳米技术进展、1991年NEC实验室观察碳纳米管合成其他纳米管材料、纳米组装系统以纳米

5、颗粒、纳米丝绸或纳米管基本单位组装为一维、二维和三维空间中具有纳米结构的系统(如人工草地系统、有序排列等)、 c纳米管、多层c纳米管、纳米可变电阻箱、c脚手架、C60电晶体、纳米杆、纳米洋葱形状、2.1国外纳米技术进步、纳米陶瓷粉末制作的陶瓷具有一定的可塑性、高硬度、高温，如果让引擎在更高的温度下工作，汽车会跑得更快，飞机会飞得更高纳米陶瓷既结实又柔软！纳米陶瓷、纳米内存、存储密度可达每平方厘米10万亿字节。用光刻制作的微米尺寸微机械、用光刻制作的微米尺寸微机械、配有纳米“大脑”、“纳米科学技术战士”的机器人、未来的美军战斗服可能是这样的。纳米技术的战略地位、21世纪前20年、纳米技术发展的决

6、定性时期，将成为促进纳米技术社会经济各领域快速发展的主导技术。目前，纳米电子代替纳米技术、微电子、纳米加工代替微加工、纳米材料代替微米材料、微米规模生物技术等成为世界上非常关注的技术。只有认识和发展它，才能在未来经济竞争的格局中占据主导地位。电脑技术从20世纪70年代开始，每57年发生一次重大变化。第一，每18个月，单位面积存储信息的杨怡增加一倍，价钱价格更低。第二，计算机每57年尺寸10倍，价钱10倍，同时计算速度快10倍。1998年，美国明尼苏达大学开发了第一个杨紫光盘。一个杨紫磁盘是100纳米大小，完全纳米阵列，存储密度为465G，一个杨紫磁盘相当于我们现在的10万到100万个磁盘。这种

7、装置需要用纳米材料在纳米尺度内加工。纳米技术，将成为21世纪的主导技术，目前基因筹码研究是实验室，生物芯片组装是纳米技术，生物酶也是纳米规模，这些研究对象是纳米生物学研究的内涵之一，下一次生物技术开发必须与纳米技术相结合。例如，为什么坚持病毒，现在没有可以治疗的药。因为它很小。用纳米结构组装病毒寻找药物后，艾滋病、病毒性感冒等都可以治疗。2003年以来，这已成为另一个研究热点。节约资源、节约能源、净化环境是下一个工业革命的必然趋势。以下工业革命中，要想节约资源、能源，就要用纳米规格的材料制作零件，其特点是工具小，材料节约，能源消耗小。纳米技术将在新工业革命中发挥重要作用。、新华网沈阳市2005

8、年1月(记者王炳坤)细胞、染色体手术、像棋子一样随意移动原子、在毛发横截面大小面积上写字等可以想象的细致工作，现在人类可以直接做了。中国科学院沈阳市自动化研究所最近成功开发了纳米操作机器人原型，使我国纳米微操作技术达到了世界先进水平。、中国成功地开发了纳米操作机器人。全球纳米技术产业年产值已经接近1000亿美元。据估计，到2010年，美国80万人需要培养真正理解纳米技术的人才，纳米技术对美国国民生产总值(GDP)的贡献将达到1万亿美元，提供200万个工作岗位。科技革命的必然结果是引起新的产业革命，产业革命必然会带来经济的巨大变化和迅速发展。随着纳米技术的出现和发展，一个新的工业革命即将发生。纳

9、米技术将在21世纪经济舞台上发挥重要的角色作用。“纳米经济”，“钱”是纳米技术经济发展，1，纳米技术隐藏杀人2，纳米技术发生安全问题3，纳米技术公开支持需要4，纳米技术政府管理需要，优缺点“双刃剑”，2.1海外纳米技术进行，朗森寺和牛津大学3360nm镊子碳纳米管病毒200万个就业机会能源部的8个优先研究中，纳米材料6个国家纳米技术倡议“:纳米材料纳米电子学、光电子学及磁学纳米医学和生物学、2.2纳米技术美国、军工：隐形飞机表面涂料、舰船表面纳米涂料美国总统布什2003.12.3日签署了21世纪纳米技术研究开发法。 联邦政府批准从2005财年开始，4年内约37亿美元，用于促进纳米技术的研究开发

10、，2.3纳米技术，日本，国会3360 21世纪前20年入境本，日本政府共投资38亿美元以上，策划了研究著名大企业3360纳米实用化技术的三菱化学工程(fulleren)纳米碳管生产线自净化玻璃，光催化净化水或空气1993年中科院操作原子字国家纳米科学技术发展概述2001-2010和国家纳米科学技术发展指南框架，纳米绘画艺术纳米中国，中国科学院化学所科学技术院利用纳米加工技术石墨表面以前通过碳原子绘制的世界最低中国地图。 牙齿地图到底有多小？例如，将牙齿图扩大到一米正方形中国地图大小尺寸，就等于将牙齿地图的一幅扩大到中国广阔的领土。纳米绘画艺术纳米中国，3.1提高纳米技术竞争力，能源领域：石油煤炭等不可再生资源。环境保护领域：水污染问题解决、空气污染问题解决。微电子学：纳米电子设备、纳米线、纳米传感器。信息领域：光纤，发光装置。3.2提高纳米技术竞争力，功能性涂料，薄膜：防静电涂料，特殊视觉涂料，紫外线吸收涂层，耐磨，防腐，耐高温，内定联涂层。机器：纳米结构单元和纳米机械结构陶瓷：加强、加强、支持烧结、提高3.3纳米技术竞争力、化学化学：催化剂、辅助催化剂、阻燃剂等。塑料和橡胶：产品成型剂、增强剂、抗老化剂。办公领域：复印机和激光打印机碳粉、喷墨打印机墨水、高级墨水。，提高3.4纳米技术竞争力