什么是纳米技术:类型及其用途
我们周围所有的物质都是由原子和分子组成的。为了理解特定材料的行为,我们要寻找原子的量子特性。但随着研究的出现,人们发现。。。
我们周围所有的物质都是由原子和分子组成的。为了理解特定材料的行为,我们要寻找原子的量子特性。但随着研究的出现,人们发现存在一个比分子尺度小得多的尺度。它是纳米级的,尺寸为十亿分之一米。一种物质的原子尺寸约为0.1纳米。由于原子是物质的组成部分,在纳米尺度上,人们可以将这些原子排列在一起形成新材料。围绕这项研究和发明的所有涉及这种纳米级元素性质的研究都被称为纳米技术。
什么是纳米技术?
纳米是指十亿分之一米的尺度。这比光的波长要小。纳米技术是指在纳米尺度上操纵物质的所有研究。人们发现,物质在纳米尺度上的量子性质与原子尺度上的不同。因此,与纳米技术相关的研究非常广泛,包括许多科学领域,如有机化学、分子生物学、表面科学、储能、分子工程、半导体物理学和微制造。
基础
对物质的纳米级研究很有吸引力,因为这是原子排列在一起的基本阶段。因此,通过在这个尺度上操纵物质,可以形成许多不同类型的材料。纳米级范围为1-100nm。它比微观尺度小,比原子尺度大。由于围绕这项技术的研究涉及物质的各种性质,因此拥有丰富的多学科背景是很重要的。
在纳米级别上,材料的量子力学规则与其原子级别非常不同。例如,一种在分子形式下表现为绝缘体的材料,在分解到纳米级时可以表现为半导体。在这个水平上,由于表面积的增加,物质的熔点也会发生变化。当今所有围绕纳米技术的研究都涉及到在纳米尺度上研究这些特性,并了解如何将其用于新的应用。
今天,纳米技术也指的是利用当今可用的工具和技术自下而上地构建物品,以形成高性能产品的科学。
纳米技术的类型
由于纳米技术涉及纳米级的物质研究,而这种规模的科学属于纳米技术。处理物质操纵以形成高性能晶体管和微处理器的科学被称为纳米工程。当纳米技术被用于生产医药产品时,它被称为纳米医学。纳米技术被广泛用于制造被称为纳米电子学的电子设备。
纳米技术有两种方法——自下而上的方法和自上而下的方法。在自下而上的方法中,材料是由小部件向大部件移动而形成的。在自上而下的方法中,纳米材料是由更大的实体形成的。
多年来,纳米技术也发展为纳米力学、纳米光子学和纳米离子学,为纳米技术提供了基本的科学基础。
纳米技术的用途
纳米级材料用于批量应用。形成了用于太阳能电池的纳米填料,以降低其生产成本。纳米技术对生物医学领域做出了巨大贡献。组织工程、药物递送和生物传感器等应用正在发展。
纳米技术有助于人工DNA的构建和其他核酸的研究。在材料合成中,这项技术有助于设计形状良好的分子。开发了新的制造技术,如纳米光刻、原子层沉积。
优点和缺点
这一领域的发展有助于各种新科学的发展。使用纳米技术,可以根据我们的需要操纵材料的特性。材料可以制成更耐用、更稳定、更强、更轻、更具反应性、更好的导电体等。。
纳米技术的缺点与随着新技术的发展通常出现的缺点相似。纳米技术对环境条件的影响是最令人担忧的。这项技术对全球经济的影响也令人担忧。
该领域未来的研究涉及纳米机器人技术的发展及其在药物中的应用。正在为未来的商业应用提出新的纳米制造设备。纳米机器正在被提出,这将有助于开发新的纳米材料和纳米系统。其性质可以容易地可逆和外部控制的物质正在开发中。生物技术和Femto技术等新术语已经用这项技术创造出来。纳米材料制造中使用的两种方法是什么?