纳米银粒子奇异性质研究论文

纳米技术就像毫米、微米一样，纳米是一个尺度概念，是一米的十亿分之一，并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后，大约是在1～100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。过去，人们只注意原子、分子或者宇宙空间，常常忽略这个中间领域，而这个领域实际上大量存在于自然界，只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家，他们在20世纪70年代用蒸发法做了超微离子，并通过研究它的性能发现，一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此，象铁钴合金，把它做成大约20～30纳米大小，磁畴就变成单磁畴，它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期，人们就正式把这类材料命名为纳米材料。纳米技术是一种在纳米尺度空间内的生产方式和工作方式，并在纳米空间认识自然、创造一种新的技能。纳米技术的内涵非常广泛，它包括纳米材料的制造技术，纳米材料向各个领域应用的技术(含高科技领域)，在纳米空间构筑一个器件实现对原子、分子的翻切、操作以及在纳米微区内对物质传输和能量传输新规律的认识等等。 纳米科技是80年代末、90年代初才逐渐发展起来的前沿、交叉性新型学科领域，它的迅猛发展将在21世纪促使几乎所有工业领域产生一场革命性的变化。目前所有发达国家都在对纳米科技的研发进行大量投入，试图抢占这一21世纪科技战略制高点。 纳米科技的定义 目前，人类能够加以研究的物质世界的最大尽度是1025米(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尽度为10-19米，纳米科技中的“纳米”为10-9米是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10-10米以下的原子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(1纳米到100纳米之间)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(109－10-7米)时，由于其量子效应、物质的局域性及巨大的表面及界面效应，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、化学和生物学的特性制造出具有特定功能的产品。 纳米科技将引发一场新的工业革命 由于量子效应，微电子器件的极限线宽一般认为是0.07微米(70纳米)根据美国半导体工业协会预计，到2010年半导体器件尺寸将达到0.1微米(100纳米)，这正好是纳米结构器件的最大长度。小于这一尺寸，所有的芯片需要按照新的原理来设计。为了突破信息产业发展的瓶颈，我们必须研究纳米尺度中的理论问题和技术问题，建立适应纳米尺度的新的集成方法和新的技术标准。而在这一尺度上制造出的计算机的运算和存储能力将比目前微米技术下的计算机性能呈指数倍地提高，这将是对信息产业和其他相关产业的一场深刻的革命。同样，生命科技也面临着在纳米科技影响下的变革。所以，人们认为纳米科技是未来信息科技与生命科技进一步发展的共同基础。 纳米科技还将促使传统产业“旧貌换新颜”这是纳米概念在国内炒得沸沸扬扬的重要原因之一。比如通过纳米材料的研究，我们在化纤制品中加入给米微粒，可以除味、杀菌。通过纳米技术的运用，使建筑物外墙涂料的耐刷性由原来的1000多次提高到1万多次，推迟老化时间也延长了2倍多。纳米科技是80年代末、90年代初才逐步发展起来的前沿、交叉性新型学科领域，它的迅猛发展将在21世纪促使几乎所有工业领域产生一场革命性的变化。目前所有发达国家都在对纳米科技的研发进行大量投入，试图抢占这一21世纪科技战略制高点。 纳米科技的定义目前，人类能够加以研究的物质世界的最大尺度是1025米（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10－19米（0．1阿米）。纳米科技中的“纳米”为10－9米，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10－10米以下的原子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（1纳米到100纳米之间）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表面及界面效应，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、化学和生物学的特性制造出具有特定功能的产品。纳米科技将引发一场新的工业革命由于量子效应，微电子器件的极限线宽一般认为是0．07微米（70纳米）根据美国半导体工业协会预计，到2010年半导体器件的尺寸将达到0．1微米（100纳米），这正好是纳米结构器件的最大长度。小于这一尺寸，所有的芯片需要按照新的原理来设计。为了突破信息产业发展的瓶颈，我们必须研究纳米尺度中的理论问题和技术问题，建立适应纳米尺度的新的集成方法和新的技术标准。而在这一尺度上制造出的计算机的运算和存储能力将比目前微米技术下的计算机性能呈指数倍地提高，这将是对信息产业和其他相关产业的一场深刻的革命。同样，生命科技也面临着在纳米科技影响下的变革。所以，人们认为纳米科技是未来信息科技与生命科技进一步发展的共同基础。纳米科 技还将促使传统产业“旧貌换新颜”，这是纳米概念在国内炒得沸沸扬扬的重要原因之一。比如通过纳米材料的研究，我们在化纤制品中加入纳米微粒，可以除味、杀菌。通过纳米技术的运用，使建筑物外墙涂料的耐刷性由原来的1000多次提高到1万多次，推迟老化时间也延长了2倍多。发达国家对纳米科技领域的部署美国于今年2月宣布启动“国家纳米科技计划（NNI）”，在2001年财政年度拨款4．95亿美元。政府实施这项计划的根据是：今天的纳米技术就像50年代的晶体管一样，其科研和工业化应用将进一步促进美国经济的发展；为美国培养新世纪的技术人才；增强美国国际科技竞争力；节约资源能源，保证美国未来的可持续发展；纳米技术是开发未来微型武器的技术基础，是国防工业的未来。参与这项计划的机构包括国家科学基金会、国防部、能源部、国立卫生研究院 、国家航空航天局、商务部以及国家技术标准研究所。这项计划将优先支持5个方面：基础研究；创新性应用项目；成立10个纳米中心（已建成6个）和网络；基础设施；人员教育与培训、研究纳米技术所引起的伦理、法律及社会问题。德国拟建立或改组6个政府与企业联合的研发中心，并启动国家级的研究计划。法国最近决定投资8个亿法郎建立一个占地8公顷、建筑面积为6万平方米、拥有3500人的微米／纳米技术发明中心，配备最先进的仪器设备和超净室，并成立微米纳米技术之家，专门负责申请专利和帮助研究人员建立创新企业。日本除继续推动早已开始的纳米科技计划外，每年投资2亿美元推动新的国家计划和新的研究中心建设。西方国家的目标在于在基础和应用基础研究领域做前瞻性的部署，取得知识产权，占领战略制高点，并与企业合作，迅速推动已有科研成果 走向市场并获得战略优势。发展我国纳米科技的对策与建议发展我国纳米科技的重要意义在于：首先，纳米科技将在21世纪对我们的社会、经济以及国家安全产生重大影响。具有知识经济时代特征的21世纪，将是生命科技和信息科技高速发展和广泛应用的时代。而纳米科学和技术将促进包括生命科技、信息科技在内的几乎所有技术的飞速发展。目前西方国家和企业已将纳米和新技术列为绝对国家机密和商业机密，严格限制对我国的出口。其次，发展纳米科技将极大提高我国的科技竞争力。尽管我国与发达国家尚有不小差距，但我们在纳米材料领域基本与国际先进水平保持同步，只要措施得当，我们完全有可能赶上发达国家的步伐。第三，纳米科技将促进我国传统产业的改造。由于现实的纳米科技，尤其是纳米材料在改造传统产业方面所表现的投入少、见效快、市场前 景广阔等特点，在以传统产业为主的我国企业内比较容易推广，因此，纳米科技的应用已得到我国企业界的广泛响应，这为纳米科技在中国发展奠定了重要的动力基础。目前，我国涉及纳米科技的企业已有102家。我国纳米科技存在的问题主要表现在多学科交叉融合程度不够、缺乏重要的实验设施、基础研究薄弱、信息交流少。为克服和解决这些问题，是我国能够抓住机遇，迎头赶上，为此建议： 1、应在国家层次上确定我国纳米科技的发展战略，制定我国的纳米科技发展的近期、中长期规划。兼顾基础研究、应用研究和开发研究的协调发展，推动科技成果产业化，协助有关部门尽快制定与纳米科技相关的产品技术标准。 2、成立国家级的“纳米科技专家咨询小组”，协助政府做好我国纳米科技战略的制定和研究开发工作。 3、成立国家纳米科技研究和工程中心，集中投入能够为纳米科技的发展提供服务的技术平台，并组织协调科研机构、大学、国家实验室、产业界的共同参与。 4、坚持“有所为，有所不为”的方针，发挥优势，突出特色。要加强研究基地建设，改善基础设施条件，增加科技专项的投入，同时要十分重视知识产权的保护。目前我国的纳米研究应主要集中在创造和制备优异性能的纳米材料，设计制备各种纳米器件和装置，探测和分析纳米区域的性质和现象等领域。纳米材料是纳米科技的基础，我国已有相当的实力。这方面的布局应更注重于产业化的结合，尤其是与传统产业结合，积极吸纳企业的参与和投入；纳米器件的研究水平和应用程度标志着一个国家纳米科技的总体水平，对信息产业及社会、经济、国防的关联度最大，需要的投入量也最大，而我国在这方面投入最少、基础最薄弱，应积极组织力量，以明确的应用目的为目标，但在近20年内还是以基础研究和应用基础研究为主；纳米区域性质的探测、表征是纳米材料和 纳米器件研究与发展的实验基础和必要条件，应在重视基础和应用研究的同时，兼顾与产业化的结合。5、加强信息网络平台建设，促进国内外间纳米科技的信息交流。6、以国家纳米研究和工程中心为载体，建立培养和吸引纳米科技人才的新模式提供一些资料给楼主吧。