【What's 奈米新科技】
一. 何謂奈米(Nanometer)
奈米(nm)與公里、公尺(米)、公分,都是『長度』單位名詞。
我們把單位按大小排列如下:
公里(km)→米(m)→毫米(mm)→微米(μm)→奈米(nm)
1奈米等於10的負9次方米(10-9 m),也就是10億分之1米。 牛頓雜誌曾經以地球作比喻:
「一米」與「一奈米」的大小相比較,相當於地球的直徑與地球上的一顆玻璃彈珠。
可見奈米是多麼的微小,它已經遠遠超過了人類視覺可及的範圍。
1奈米大約是「2~3個金屬原子」,或「10個氫原子」排列在一起的寬度。
「病毒」的直徑約60~250 奈米。
「紅血球」的直徑約2,000奈米。
「頭髮」的直徑約30,000 ~50,000奈米。 二、自然界中的奈米結構
蜜蜂
蜜蜂身體內存在磁性奈米粒子,具羅盤的導航功能、使蜜蜂飛行時不會迷失方向。 荷花
荷花能夠出淤泥而不染、其奧祕就是荷葉上佈滿精密的奈米結構,污泥與塵土無法沾附,水珠落在荷葉上,只能滾動而不會擴散。 牙齒
人類的牙齒堅硬無比,能承受極大、不斷咀嚼的磨耗和壓力。
寶劍
中國古代鑄劍大師,可能已經創造奈米晶體結構,使得凡鐵鑄成的寶劍既不鏽蝕,又能削鐵如泥。
這些物質的本體與表面,經科學家證實 都是屬奈米結構,這是大自然賦予人類 的恩賜。 三. 透視奈米世界 國科會在「奈米科技交流會」上以「尺寸與技術」
描繪出人類社會的發展階段:
世代區分使用的尺寸單位技術與工具
農業時代cm(公分)農業工具
工業革命mm(毫米)機械設備
微電子時代µm(微米)ic電子元件
二十一世紀nm(奈米)分子技術
奈米世界是介於「宏觀」和「微觀」之間的「介觀」世界。
那是一個神奇、美麗變幻、多樣、新奇,令人嘆為觀止的世界。
例如:
奈米銅材 銅是「良導體」,而奈米銅是「絕緣體」。
奈米瓷材 瓷器是「易碎品」,而奈米瓷器材料「可在室溫下任意彎曲」。
奈米碳管 奈米碳管的強度是「鋼的100倍」。 科學家們發現,在奈米尺度上,物質表現出種種「新穎的現象、奇特的 效應、特異的性質」。
例如:
奈米織物
奈米紡織品不但質地細密、通風透氣性佳,並且防水、防污,常保衣物亮麗如新。
奈米玻璃
以奈米技術製成的玻璃,吸收自然光照後,會產生一塵不染的「自淨」作用。
奈米輪胎
以奈米粒子加強的輪胎,不但耐磨,使得輪胎壽命增大,並且可「直接再生」。
奈米光碟
奈米光碟的超大容量,是一般普通光碟容量的「一百萬倍」。
顯示器奈米顯示器「薄如紙片」,耗電量極低,並可以捲曲,便於攜帶。
記憶體奈米記憶體可以將大英百科全書儲存於「針尖」大小的體積,亦可把美國國會圖書館的全部藏書,儲存於「方糖」般大小的體積中。
量子電腦
量子電腦只需要數十分鐘,就能完成目前電腦數百年才能完成的工作。
生物蕊片
奈米驗血生物蕊片,能夠更早期的發現和診斷出多種疾病。
生物試劑
診斷白血病方面,比現有試劑靈敏度更高達「數千倍」。
奈米硒
奈米硒只有20~60 nm,它比病毒 ( 60-250 nm ) 還要小,可在對正常 組織細胞絲毫不損害的情形下,殺死癌細胞,有效抑制腫瘤生長。
DNA技術 應用奈米技術,可開發出更快速分離DNA和基因排序的技術。
奈米電池 奈米「碳纖素電池」,可以大幅提高電量,使電池壽命長達10年而重量僅僅只有鋰電池的一半。
醫用器械 科學家們相信,未來奈米級「主動性醫用器械」,能達到「修補細胞核」那麼精密的程度。
四.奈米科技的發展歷史 1959
●1959 年12月29日,美國物理學家理查德‧費曼在美國物理學年會上以《物質底層有大量空間》為題演講,他預言:未來的人類,有可能「將單個原子作為建築構件,在最底層空間建造任何物質」這是奈米科技最早的倡意。 1982
●自1982年「掃描隧道顯微鏡」發明後,便誕生了「0.1至100奈米」長度為研究分子的技術,即「奈米技術」。
它的最終目標是直接以「原子」或「分子」來構建具有特定功能的材料和產品,在某些性能上產生截然不同的變化,從而運用在訊息、交通、醫藥,食品、美容、紡織、環保等諸多領域。
1984
● 1984年具有「自淨」功能的奈米粉體在德國研製成功,科學家們意識到,奈米技術必然會引發一場全新的「環保革命」。
1988
●1988年奈米材料的「巨磁電阻效應」在法國被發現,奈米技術必將會引發一場全新的「微電子革命」。
1990
●1990年美國貝爾實驗室推出驚世傑作:「一個只有跳蚤般大小但五臟俱全的奈米機器人」,而奈米技術將會引發一場全新的「工業革命」。
1992
●1992年日本開始著手研製進入人體血管進行手術的「微型機械人」,奈米技術必將會引發一場全新的「醫學革命」。
1994
●1994年美國開始著手研製「麻雀衛星」、「蚊子導彈」、「蒼蠅飛機 」、「螞蟻士兵」,奈米技術必將會引發一場全新的「軍事革命」。 1996
●1996年具有「高可見光透射率」和「強紅外線反射性質」的「奈米膜」在美國研製成功,奈米技術必將會引發一場全新的「能源革命」。
2001
●2001年中國大陸將維生素E經「奈米改性」後,成功推出奈米保養護膚產品,奈米技術必將會引發一場全新的「美容革命」同年科學家將元素硒「零價化」後,大幅降低毒性反應,利於大量使用,且更進一步將硒「奈米化」,奈米硒可穿透人體組織,讓細胞直接吸收利用,奈米技術必將會引發一場全新的「 生命革命」。
引用:http://tw.myblog.yahoo.com/jw!tm2AS2uFExlyC7ef6c0-/article?mid=97360
|