提到本文將根據(jù)收集到的國內(nèi)外資料，對納米技術進行介紹，以飧讀者。

一、納米技術的由來和發(fā)展

提到提到納米技術，首先要了解納米這一長度單位。一納米是十億分之一米，或千分之一微米。直觀上講，人的頭發(fā)直徑一般為20-50微米，單個細菌用顯微鏡測出直徑為5微米，而1納米大體上相當于4個原子的直徑。傳統(tǒng)的特性理論和設備操作的模型和材料是基于臨界范圍普遍大于100納米的假設，當材料的顆?？s小到只有幾納米到幾十納米時，材料的性質(zhì)發(fā)生了意想不到的變化。由于組成納米材料的超微粒尺度，其界面原子數(shù)量比例極大，一般占總原子數(shù)的40%-50%左右，使材料本身具有宏觀量子隧道、表面和界面等效應，從而具有許多與傳統(tǒng)材料不同的物理、化學性質(zhì)，這些性質(zhì)不能被傳統(tǒng)的模式和理論所解釋。

提到納米技術就是研究結構尺寸在0.1至100納米（有些資料為1至100納米）范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應用。它的本質(zhì)是一種可以在分子水平上，一個原子、一個原子地來創(chuàng)造具有全新分子形態(tài)的結構的手段，使人類能在原子和分子水平上操縱物質(zhì)；它的目標是通過在原子、分子水平上控制結構來發(fā)現(xiàn)這些特性，學會有效的生產(chǎn)和運用相應的工具，合成這些納米結構，最終直接以原子和分子來構造具有特定功能的產(chǎn)品。

提到因而，各個不同學科的科學家潛心研制和分析納米結構，試圖發(fā)現(xiàn)單個分子、原子在納米級范圍內(nèi)不能被傳統(tǒng)的模式和理論所解釋的現(xiàn)象以及眾多分子下這些現(xiàn)象的發(fā)展，他們的工作奠定了納米技術的基礎，推動了納米技術的發(fā)展。

提到讓我們簡單回顧一下它的歷史：

提到1959年，著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德·費曼在美國加州理工學院召開的美國物理學會年會上預言：如果人們可以在更小尺度上制備并控制材料的性質(zhì)，將會打開一個嶄新的世界。這一預言被科學界視為納米材料萌芽的標志。

提到1974年，科學家唐尼古奇最早使用納米技術一詞描述精密機械加工。70年代美國康奈爾大學格蘭維斯特和布赫曼利用氣相凝集的手段制備納米顆粒，開始了人工合成納米材料。

提到1982年，研究納米的重要工具-掃描隧道顯微鏡被發(fā)明。

提到1989年德國教授格雷特利用惰性氣體凝集的方法制備出納米顆粒，從理論及性能上全面研究了相關材料的試樣，提出了納米晶體材料的概念，成為納米材料的創(chuàng)始人。

提到1990年7月，第一屆國際納米科學技術會議在美國巴爾的摩舉行。

提到1991年，碳納米管被發(fā)現(xiàn)，它的質(zhì)量只有同體積鋼的六分之一，強度卻是鋼的十倍。

提到1992年開始，兩年一屆的世界納米材料會議分別在墨西哥、德國、美國夏威夷、瑞典舉行。

提到1993年，繼1989年美國斯坦福大學搬走原子團“寫"下斯坦福大學英文名字、1990年美國國際商用機器公司在鎳表面用36個氙原子排出“IBM"之后，中科院北京真空物理實驗室操縱原子成功寫出“中國"二字。

提到1997年，美國科學家成功地用單電子移動單電子，利用這種技術可望在20年后研制成功速度和存儲容量比現(xiàn)有計算機提高成千上萬倍的量子計算機。

提到1999年，巴西和美國科學家發(fā)明了小的“秤"，可稱量十億分之一克的物體，相當于一個病毒的重量；此后不久，德國科學家研制出能稱量單個原子重量的“秤"。

提到到1999年，全球納米產(chǎn)品的年營業(yè)額達到500億美元。

提到由于納米技術不可估量的經(jīng)濟效益和社會效益，包括為信息產(chǎn)業(yè)的電子、光電子的繼續(xù)發(fā)展和提高；為制造業(yè)、國防、航空和環(huán)境應用提供更物美價廉的材料；為醫(yī)療、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)上加速生物進步將起的作用，人類可以預計到21世紀，納米科學和技術將會改變?nèi)嗽煳矬w的特性，產(chǎn)生工業(yè)革命。IBM的前科學家約翰·阿姆斯特朗在1991年寫道"我相信納米科學和技術將會是下一個信息時代中心，就像在七十年代的微米引起的革命一樣"。

二、納米技術的學科領域

提到納米技術的發(fā)展使新名詞、新概念不斷涌現(xiàn)，象納米材料學、納米機械學、納米生物學和納米藥物學、納米電子學、納米化學等等，而且仍在不斷擴大?，F(xiàn)將幾個主要的學科領域介紹如下。

提到納米材料學 觀測和研究納米材料所具有的特殊結構，包括表面粗糙度、表面結構、顆粒大小、缺陷和材料制備。在納米尺度下，物質(zhì)中電子的量子力學性質(zhì)和原子的相互作用將受到尺度大小的影響，從而使其具有許多與傳統(tǒng)材料不同的物理、化學性質(zhì)?？茖W實驗證明一克具有納米尺寸的微粒，其表面積可達幾萬平方米，由于表面積增大，活性就增強；五顏六色的金屬，由于吸光能力增加而一律變成黑體，熔點也隨之降低。而且納米鐵材料的斷裂應力比常規(guī)材料高12倍；氣體通過納米材料的擴散速度比一般材料快幾千倍；納米銅材料比常規(guī)銅材料的熱擴散增強了近一倍。銅到納米級就不再導電，納米銅的膨脹系數(shù)比普通銅成倍增加。絕緣的二氧化硅、晶體等，在20納米就開始導電成為導體。人們還發(fā)現(xiàn)，納米顆粒的外形會逐漸變化，粒度越小，變化越強；納米材料中有大顆粒“并吞"小顆粒的現(xiàn)象，納米顆粒與生物細胞膜的物化作用很強，因而能被細菌吞噬而產(chǎn)生特殊的生化效應。正由于納米材料這些奇特的力、電、光、磁、吸收、催化、敏感等性能而使之具有廣泛而誘人的應用前景。如能得到納米尺度的結構，就可能控制材料的基本性質(zhì)如熔點、磁性、電容甚至顏色，而不改變物質(zhì)的化學成份，最終實現(xiàn)根據(jù)材料的性能要求，設計、合成納米復合材料。