纳米科技及其发展前景【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）纳米科技及其开展前景白春礼(中国科学院,北京100864)摘要:论述了纳米科技的意义与开展过程,指出纳米科技将促使人类认知的革命,并将引发一场新的工业革命。阐述了纳米科技的研究领域,并对纳米科技的前景进行了展望。介绍了世界兴旺国家在纳米科技方面的研究水平和部署状况,以及我国纳米科技的开展状况,指出了我国与先进国家存在的差距,并提出了对策与建议。关键词:纳米科技;开展;研究文章编号:100924520(2001)增刊20025206中图分类号:O64文献标识码:ANanoTechnologyandItsProspectsBAIChun-liofSciences,100864Beijing)(ChineseAcademyAbstract:Nanotechnologywillpromotethecognitiverevolutionaryofhumanbeing,anditwillcauseanewindustrialrevolution.Researchingfieldsanditsprospectsareintroducedinthisarticle,togetherwiththeresearchlevelandthearrangementsindevelopedcountriesandthedevelopmentalconditionsinChina.ThegapbetweenChinaandadvancedcountries,countermeasuresandsuggestionsarealsoputfor2ward.Keywords:nanotechnology;development;research最大尺度是1025m(约10亿光年),这是我们已观测到的宇宙大致范围。人类所研究的物质世界的最小尺度为10-19m(011阿米)。纳米科技中的“纳米〞为10-9m,是1毫米的百万分之一。原子的直径在0.1-0.3个纳米之间。研究小于10-10m以下的原子内部结构属于原子核物理、粒子物理的范畴。纳米科技是指在纳米尺度(1nm到100nm之间)上研究物质(包括原子、分子的操纵)的特性和相互作用,以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。当物质小到1至100纳米(10-9-10-7米)时,由于其量子效应、物质的局域性及巨大的外表及界纳米科技是在20世纪80年代末、90年代初才逐步开展起来的前沿、交叉性新兴学科领域,它的迅猛开展将在21世纪促使几乎所有工业领域产生一场革命性的变化。目前所有兴旺国家的政府和企业都在对纳米科技的研发进行大量的投入,试图抢占这一21世纪科技战略制高点。关注纳米科技的进展,尽快组织和部署我国纳米科技的开展规划,对于我国新世纪的开展影响深远。一、纳米科技的意义与开展过程(1)纳米科技的定义。如果将人类所研究的物质世界对象用长度单位加以描述,我们可以得到人类智力所延伸到的物质世界的范围。目前人类能够加以研究的物质世界的收稿日期:2001204220作者简介:白春礼(19532),男,辽宁凤城市人,中科院副院长,中科院院士,第三世界科学院院士,教授,博士生导师。面效应,使物质的很多性能发生质变,呈现出许多既不同于宏观物体,也不同于单个孤立原子的奇异现象。纳米科技的最终目标是直接以原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、化学和生物学特性制造出具有特定功能的产品。(2)纳米科技概念的提出与开展。最早提出纳米尺度上科学和技术问题的是著名物理学家、诺贝尔奖获得者查德1费曼。1959年他在一次著名的讲演中提出:如果人类能够在原子ƒ分子的尺度上来加工材料、制备装置,我们将有许多激动人心的新发现。他指出,我们需要新型的微型化仪器来操纵纳米结构并测定其性质。那时,化学将变成根据人们的意愿逐个地准确放置原子的问题。1974年,Taniguchi最早使用纳米技术(Nan2otechnology)一词描述精细机械加工。70年代后期,麻省理工学院德雷克斯勒教授提倡纳米科技的研究,但当时多数主流科学家对此持疑心态度。纳米科技的迅速开展是在20世纪80年代末、90年代初。80年代初创造了费曼所期望的纳米科技研究的重要仪器——扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)等微观表征和操纵技术,它们对纳米科技的开展起到了积极的促进作用。与此同时,纳米尺度上的多学科交叉展现了巨大的生命力,迅速形成为一个有广泛学科内容和潜在应用前景的研究领域。1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩与第五届国际扫描隧道显微学会议同时举办,?纳米技术?与?纳