纳米科技导论论文

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1、2011—2012学年第一学期论文题目：纳米时代——现实与梦想院系：经济与管理学院专业班级：__08市场营销4班___________学号：__2008303333____________学生姓名：_王晓亚______指导教师：__井老师______________二0一一年十一月二十日安徽理工大学课程小论文成绩评定表学生姓名：王晓亚学号：2008303333专业班级：08营销-4班课程小论文题目：纳米时代——现实与梦想指导教师评语：成绩：指导教师：2011年11月20日纳米新时代——现实与梦想纳米科技是2

2、0世纪80年代末90年代初发展起来的前沿性、交叉性的新兴学科。纳米科技将与信息技术和生物技术一样，对21世纪经济、国防、和社会产生重大影响，并可能引导下一场工业革命。纳米科技的未来应用将远远超过计算机工业，甚至改变人们的传统思维方式和生活方式。一、什么是纳米科技？1、纳米的概念：所谓纳米，是长度单位，原称“毫微米”，用nm表示。2、纳米微粒的特性①量子尺寸效应：当粒子尺寸下降到某一最低值时，费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级得现象。②小尺寸效应：当微粒尺寸与光波的波长、传到电子的德布罗意波长以及超导

3、态的相干长度或是穿透深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，导致声、光、电、磁、热、力、学等特性均会呈现新的小尺寸的效应。③表面和界面效应：纳米微粒由于尺寸小，表面积大，表面能高，位于表面的原子占相当大的比例。④宏观量子隧道效应：微观粒子具有贯穿势垒的能力，成为隧道效应。科学研究表明，当微粒尺寸小于100nm时，由于量子尺寸效应，小尺寸效应，表面和界面效应及宏观量子隧道效应，物质的很多性能将发生质变，从而呈现出既不同于宏观物体，又不同于单个独立原子的奇异现象：熔点降低，蒸汽压升高，活性

4、增大，声、电、光、磁、热等物理性能出现异常。3、纳米科技的研究领域：由于纳米科技的多学科交叉性，纳米科技的研究对象涉及诸多领域，它的基础研究问题又往往与应用密不可分。纳米科技是指在纳米尺度上研究物质的特性和相互作用，以及利用这些特性开放新产品的一门多学科交叉的科学和技术。①纳米材料：材料是人类赖以生存和发展的物质基础，因此使用什么样的材料制造工具往往成为人类文明发达程度的一个重要标志。纳米材料是指材料的显微结构尺寸均小于100nm，并且具有某些特殊特性的材料。纳米材料由于其结构的特殊性，决定了纳米材料出现许

5、多不同于传统材料的独特性能，进一步优化了材料的电学、磁学、热学及光学性能，从而推动看纳米科技的研究和开放。②纳米器件：纳米科技的最终目标是以原子、分子为起点，从纳米材料出发或利用纳米加工技术，制造出具有特殊功能的产品，即纳米器件。纳米科技最初发展的一个主要推动力来自于信息产业。在纳米尺度下，现有的电子器件把电子视为粒子的前提不复存在，因此会出现种种新现象和新效应，如量子效应。未来所有的纳米电子器件都将具有更小、更快、更冷的特点。更小，是指器件和电路的尺寸更小，对集成电路来说就是集成程度更高。更快，是指响应速

6、度更快。更冷，是指单个器件的功率更小，否则很多器件堆在一起时，极耗电能，可能造成升温。③纳米结构的检测与表征：为了在纳米尺度上研究材料和器件的结构性、发现新现象、发展新方法，必须建立主尺度的检测与表征手段。这包括在纳米尺度上原位研究个各种纳米结构的电、磁、光、热、力学等特性，纳米空间的化学反应过程，物理传输过程，以及原子、分子的排列、组装、与奇异物性的关系。扫描探针纤维显微镜（SPM）的出现，标志着人类在对微观尺度的探索方面进入到一个全新的领域，作为纳米科技中药的研究手段的SPM被形象的成为纳米科技的“眼”

7、和“手”。同时，与纳米材料和结构的制备过过程相结合，以及与纳米器件性能检测想结合的多种新型纳米检测技术的研究和开发也受到广泛的重视。二、为什么纳米科技特别受重视？1、重要意义：纳米科技的陡然升温不仅仅是尺度缩小问问题，实质是由于纳米科技在推动人类社会产生巨大变革方面所具有的重要意义所决定的。①纳米科技将促使人类认知的革命：人类对客观世界的认识是随着科学技术的发展不断深入的。认识从直接用肉眼就能看到得事物开始，然后不断深入，逐渐发展成为两个层次：一是宏观领域，一是微观领域。纳米科技是对人类认知领域新疆域的开拓

8、，人类将承担对心发现和新理论重新学习和理解的任务。而一旦对这一领域探索过程中形成的理论和概念在我们的生活中得以广泛应用，那么人类将建立不同于我们肉眼所能观察到得物质世界的新概念，它奖极大的丰富我们的认知世界，并给人类社会带来观念上的变革。这种影响绝不亚于信息社会和生物技术对人类的影响。②纳米科技是人类实现可持续发展的保证：纳米科技推动产品的微型化、变性能化以及对环境友好化，这将极大地节约资源和能源，减少人类对其过