納米材料與納米科技概述演示文稿

納米材料與納米科技概述演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三（優(yōu)選）納米材料與納米科技概述現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三納米技術(shù)開(kāi)辟了人類認(rèn)識(shí)世界的新層次，使人們改造自然的能力直接延伸到分子、原子水平，標(biāo)志著人類的科學(xué)技術(shù)水平進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代，即納米科技時(shí)代?，F(xiàn)在是3頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三

納米技術(shù)的定義及其特征納米技術(shù)：在納米量級(jí)范圍內(nèi)（0.1-100nm）對(duì)分子、原子進(jìn)行操縱和加工的技術(shù)，是用單個(gè)原子、分子制造物質(zhì)的技術(shù)，是研究一小堆原子(團(tuán)簇)甚至于單個(gè)原子或分子的一門(mén)學(xué)科；是以納米科學(xué)為基礎(chǔ)，制造新材料、新器件、研究新工藝的方法和手段。特征：1.

至少必須有一維具有0.1~100納米的尺度；

2.設(shè)計(jì)過(guò)程必須體現(xiàn)微觀操縱的能力；

3.組合起來(lái)可形成更大的結(jié)構(gòu)并且具有優(yōu)異的電氣、化學(xué)、機(jī)械等性質(zhì)?，F(xiàn)在是4頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三納米電子學(xué)、納米物理學(xué)、納米化學(xué)納米生物學(xué)、納米機(jī)械學(xué)、納米表征學(xué)納米科技的分類：納米研究的主要手段：掃描隧道顯微鏡（STM）原子力顯微鏡(AFM)納米科技的基礎(chǔ)：納米材料現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三什么是納米材料？至少有一個(gè)維度的尺寸小于100nm，或由小于100nm的基本單元組成的材料稱為納米材料。由于納米材料在磁、光、電、敏感等方面呈現(xiàn)出常規(guī)材料所不具有的特征，因而在磁性材料、電子材料、光學(xué)材料和陶瓷增韌等領(lǐng)域有著極為廣闊的應(yīng)用前景，納米材料和納米技術(shù)正受到世界各國(guó)的普遍關(guān)注?，F(xiàn)在是6頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三按化學(xué)組成及其特性分：納米金屬納米陶瓷納米高分子納米復(fù)合材料納米材料的分類按材料物性分：納米半導(dǎo)體納米磁性材料納米光學(xué)材料納米超導(dǎo)材料納米熱電材料等按應(yīng)用分：納米電子材料納米光電子材料納米生物醫(yī)用材料納米敏感材料納米儲(chǔ)能材料等現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三納米材料的分類(按維數(shù)分）：零維結(jié)構(gòu)材料（OD)

納米顆粒、原子團(tuán)簇等；一維結(jié)構(gòu)材料（1D)

納米絲、納米棒、納米管等；二維結(jié)構(gòu)材料（2D)

超薄膜、多層膜、超晶格等；三維結(jié)構(gòu)材料（3D)納米塊體材料?，F(xiàn)在是8頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三納米材料的巨大魅力：

通過(guò)改變納米材料基本結(jié)構(gòu)單元的大小，控制納米材料內(nèi)部和表面的化學(xué)性質(zhì)以及納米結(jié)構(gòu)單元的組合，就能設(shè)計(jì)材料的特性和功能?，F(xiàn)在是10頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三人類研究和發(fā)展納米科技的最終目標(biāo)，是要按照人類自己的意志操縱單個(gè)原子，組裝成具有特定功能的成品，從而改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活。

----《走進(jìn)納米世界》

1.2納米技術(shù)對(duì)社會(huì)進(jìn)步的影響關(guān)鍵詞：操縱，原子現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三科學(xué)家的評(píng)價(jià)：美國(guó)科學(xué)家尼爾.萊恩：“納米技術(shù)是最有可能在未來(lái)取得突破的科學(xué)和工程領(lǐng)域。這項(xiàng)技術(shù)并不只是向小型化邁進(jìn)了一步，而是邁入了一個(gè)嶄新的微觀世界，在這個(gè)世界中物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)受量子原理的主宰”。關(guān)鍵詞：量子原理現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步將與納米材料與技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)：經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)；國(guó)防實(shí)力的保證；高新技術(shù)的依托?，F(xiàn)在是15頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三——經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)

納米科技的興起孕育了一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)—納米經(jīng)濟(jì)。經(jīng)濟(jì)世界領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)的一大批新型工業(yè)：智能操作工業(yè)、生物工業(yè)、隱形工業(yè)、綠色環(huán)保工業(yè)、太空工業(yè)等，納米技術(shù)對(duì)各類工業(yè)技術(shù)都有滲透，成為全球經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)點(diǎn)。

納米材料和納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將為調(diào)整國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的布局、設(shè)計(jì)新產(chǎn)品、形成新的產(chǎn)業(yè)及改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)注入高科技含量，并提供新的機(jī)遇?，F(xiàn)在是16頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三對(duì)世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的主要影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整：精加工、高附加值、高科技的納米材料和納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)品比例和產(chǎn)值明顯增大。生產(chǎn)格局發(fā)生變化：生產(chǎn)納米材料的企業(yè)開(kāi)始成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)體系中的重要部分。原材料和能耗轉(zhuǎn)變：原料低成本、高質(zhì)量、多功能；能耗降低。投資重點(diǎn)轉(zhuǎn)移：投資結(jié)構(gòu)調(diào)整，生產(chǎn)產(chǎn)品重點(diǎn)傾斜，環(huán)保、改造的投資增大。高附加值產(chǎn)品大量出現(xiàn)：推動(dòng)產(chǎn)品革新，使市場(chǎng)形成良性循環(huán)?，F(xiàn)在是17頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三以汽車(chē)工業(yè)為例----汽車(chē)工業(yè)發(fā)展提出的新要求：環(huán)境凈化。安全預(yù)測(cè)防護(hù)。創(chuàng)造舒適的乘坐空間。提供必要而確切的信息?，F(xiàn)在是18頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三徹底改變汽車(chē)工業(yè)的納米技術(shù)----活性樹(shù)脂---用自行修復(fù)材料制造的汽車(chē)表面散布納米量級(jí)物質(zhì)的超強(qiáng)鋼板用納米鋁實(shí)現(xiàn)車(chē)身超輕量化納米技術(shù)與汽車(chē)催化裝置汽車(chē)納米/微米涂料輪胎材料的分子構(gòu)造控制---高剎車(chē)性能和低燃耗性能現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三汽車(chē)車(chē)架的制造工藝流程現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三納米技術(shù)在汽車(chē)催化裝置中大有用武之地現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三催化裝置的構(gòu)成及各部位的尺寸催化裝置的主體：直徑為數(shù)納米的貴金屬粒子鉑（Pt）、銠（Rh）、鈀（Pd）等，由于單純貴金屬粒子性質(zhì)不穩(wěn)定，必須將其固定在比表面積較大的載體助催化粒子上。助催化粒子的作用：儲(chǔ)藏和釋放氧元素。如數(shù)十納米CeO2-Zr02固溶體?，F(xiàn)在是24頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三左圖：汽車(chē)催化裝置里的納米世界如何將貴金屬粒子保持在納米水平是維持其對(duì)有害氣體高凈化率的關(guān)鍵。右圖：催化膜層中貴金屬粒子的電子顯微照片現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三在催化條件下，當(dāng)氧元素不足（還原環(huán)境）時(shí)，Ce4+則變?yōu)镃e3+，氧離子更易釋放，成為電子中和狀態(tài)。導(dǎo)入Zr可使氧原子周?chē)臻g擴(kuò)大，Ce4+更容易膨脹為Ce3+。而當(dāng)氧元素過(guò)剩（氧化環(huán)境）時(shí)，Ce3+又變?yōu)镃e4+，將氧離子儲(chǔ)藏起來(lái)。原理：利用納米物質(zhì)奇異的“自組合現(xiàn)象”（即在合適的環(huán)境條件下，自發(fā)排列的性質(zhì)）。現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三氧儲(chǔ)藏材料CeO2-ZrO2固溶體的原子配列模式現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三——國(guó)防實(shí)力的保證大凡先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)往往都率先應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，納米技術(shù)也不例外。現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三納米技術(shù)在國(guó)防上的關(guān)鍵應(yīng)用：利用先進(jìn)的納米電子技術(shù)可占據(jù)信息上的優(yōu)勢(shì)；基于納米電子學(xué)更加先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)使軍事訓(xùn)練變得更加輕松；基于納米電子學(xué)的無(wú)人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)使作戰(zhàn)的靈活性和作戰(zhàn)效力大大提高；飛機(jī)、飛彈的質(zhì)量可由于納米結(jié)構(gòu)材料的使用大為降低，大大提高了作戰(zhàn)距離和載重量；納米結(jié)構(gòu)材料用于軍事設(shè)備，可靠性提高，失誤率和維修成本下降；納米器件和系統(tǒng)可用于核設(shè)施的監(jiān)視和管理以及微型戰(zhàn)斗機(jī)?，F(xiàn)在是30頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三鬼怪式無(wú)人機(jī)

高空無(wú)人偵察機(jī)

“別動(dòng)隊(duì)”無(wú)人機(jī)

基于納米電子學(xué)的無(wú)人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)使作戰(zhàn)的靈活性和作戰(zhàn)效力大大提高?，F(xiàn)在是31頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三微型飛行器微型戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)

納米器件和系統(tǒng)：微型飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)：微型發(fā)動(dòng)機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)：微型地平儀、微型高度計(jì)導(dǎo)航系統(tǒng)：微型磁場(chǎng)傳感器、微型加速度計(jì)、微陀螺儀等飛行控制系統(tǒng)：微型空速計(jì)、微型舵機(jī)等通訊、偵查系統(tǒng)：微型攝像機(jī)、微型通訊系統(tǒng)等。現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三——高新技術(shù)的依托高新技術(shù)：指對(duì)人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)有重大影響，具有較大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義或能形成產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)或尖端技術(shù)?！?1世紀(jì)高科技三把鑰匙”：納米技術(shù)、基因技術(shù)、人工智能技術(shù)?，F(xiàn)在是33頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三納米材料高技術(shù)的特征高效益：給生產(chǎn)者帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益高競(jìng)爭(zhēng)：最高層次的競(jìng)爭(zhēng)方式和最廣泛的競(jìng)爭(zhēng)內(nèi)容高資本：開(kāi)發(fā)的知識(shí)含量和資金投入最大高風(fēng)險(xiǎn)：失敗的幾率大高勢(shì)能：其威力和效益都將體現(xiàn)于應(yīng)用的廣度和深度之中高智力：經(jīng)濟(jì)力、科技、人才和市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)高組合：知識(shí)的互相融合、滲透現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三

近年來(lái)，納米材料和納米結(jié)構(gòu)引人注目的成就充分顯示了它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)新型支柱產(chǎn)業(yè)和高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的巨大潛力：——磁性納米棒陣列量子磁盤(pán)：存儲(chǔ)密度達(dá)到每平方英寸(in2)400G?！{米陣列激光器：高效、成本低廉、發(fā)光頻段可調(diào)。——納米結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能電池和熱電轉(zhuǎn)化元件：價(jià)格低廉、能量轉(zhuǎn)化效率提高。——納米復(fù)合材料：高強(qiáng)度、高韌性、耐燒蝕等?！{米技術(shù)將使計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度呈數(shù)量及增長(zhǎng)?！{米技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用：利用工程組織技術(shù)修復(fù)人體器官?，F(xiàn)在是35頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三納米科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，將對(duì)未來(lái)幾十年人類的健康、福利、和平等各方面帶來(lái)深刻的影響。

——美國(guó)科學(xué)基金會(huì)《納米科學(xué)和技術(shù)的社會(huì)影響》納米材料和納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將對(duì)如何調(diào)整國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的布局、設(shè)計(jì)新產(chǎn)品、形成新的產(chǎn)業(yè)及改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)注入高科技含量提供新的機(jī)遇?，F(xiàn)在是36頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三科學(xué)家的評(píng)價(jià)：

IBM公司首席科學(xué)家Armstrong1991年的預(yù)言：“我相信納米科技將在信息時(shí)代的下一階段占中心地位，并發(fā)揮革命的作用，正如（20世紀(jì)）70年代初以來(lái)微米科技已經(jīng)起的作用那樣”。我國(guó)著名科學(xué)家錢(qián)學(xué)森：“納米左右和納米以下的結(jié)構(gòu)是下一階段科技發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)，會(huì)是一次技術(shù)革命，從而將引起21世紀(jì)又一次產(chǎn)業(yè)革命”。現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三1.3納米科技發(fā)展歷程一、納米科技發(fā)展簡(jiǎn)史

二、納米技術(shù)發(fā)展可能經(jīng)歷的5個(gè)階段現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三緣起：

1959年12月29日，著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者理查德.費(fèi)曼(RichardFeynman)在ThereisPlentyofRoomattheBottom的演講中說(shuō)：“如果有一天能夠按照人的意志安排一個(gè)個(gè)原子，那將產(chǎn)生何等的奇跡?！币?、納米科技發(fā)展簡(jiǎn)史現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三

開(kāi)始：20世紀(jì)70年代科學(xué)家開(kāi)始從不同角度提出有關(guān)納米技術(shù)的構(gòu)想。納米材料的始創(chuàng)者：美國(guó)康奈爾大學(xué)Granqvist和Buhrman利用氣相凝集的手段制備出納米顆粒，從理論及性能上全面研究了相關(guān)材料的試樣，提出了納米晶體材料的概念。最早使用納米技術(shù)（nanotechnology）者：Taniguchi用以描述精細(xì)機(jī)械加工。

“納米技術(shù)之父”——雷克斯勒：70年代在麻省理工學(xué)院攻讀博士學(xué)位學(xué)習(xí)生物及計(jì)算機(jī)科學(xué)時(shí)，成立了納米科技(nanoscalescience＆technology，NST)研究小組。1986年在著作《創(chuàng)造的機(jī)器》中較詳細(xì)地表述了自己的思想。盡管當(dāng)時(shí)多數(shù)主流科學(xué)家對(duì)此持懷疑態(tài)度，當(dāng)科學(xué)界終于接受了納米技術(shù)的激進(jìn)思想后，他也因此被稱為“納米技術(shù)之父”。一、納米科技發(fā)展簡(jiǎn)史現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三迅速發(fā)展時(shí)期：80年代末、90年代初1981年納米科技研究的重要儀器——掃描隧道顯微鏡(STM)、原子力顯微鏡(AFM)等微觀表征和操縱儀器相繼被發(fā)明，對(duì)納米科技的發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。德國(guó)學(xué)者格萊特于1984年把粒徑6nm的金屬粉末壓成納米塊，研制出第一塊納米材料，并且詳細(xì)研究它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，指出了它的界面奇異結(jié)構(gòu)和特異功能。1987年美國(guó)Argon實(shí)驗(yàn)室用同樣的方法制備出了納米Ti02多晶體。一、納米科技發(fā)展簡(jiǎn)史現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三1986年11月，第一屆超細(xì)結(jié)構(gòu)材料會(huì)議；1988年，美國(guó)能源部專題研討會(huì)——“團(tuán)聚及團(tuán)簇組裝材料相關(guān)的研究戰(zhàn)略”，表現(xiàn)出對(duì)這一前沿領(lǐng)域的高度重視；1989年，美國(guó)斯坦福大學(xué)科學(xué)家搬動(dòng)原子團(tuán)，寫(xiě)下“STANFORD”；1989年，美國(guó)召開(kāi)專題研討會(huì)——“具有亞微米尺度材料的研究戰(zhàn)略”；1990年7月，第一屆國(guó)際納米科學(xué)技術(shù)會(huì)議與第五屆國(guó)家掃描隧道顯微鏡學(xué)會(huì)議同時(shí)舉辦，正式把納米材料科學(xué)作為材料科學(xué)的一個(gè)新的分支公布于世。標(biāo)志著材料科學(xué)已進(jìn)入一個(gè)新的層次，標(biāo)志著納米科學(xué)技術(shù)的正式誕生?！都{米技術(shù)》與《納米生物學(xué)》這兩種國(guó)際性專業(yè)期刊相繼問(wèn)世。一、納米科技發(fā)展簡(jiǎn)史現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三1990年，世界金屬材料會(huì)議開(kāi)始設(shè)立“納米結(jié)構(gòu)材料”專題；1992年，《納米結(jié)構(gòu)材料》雜志問(wèn)世；從1992年開(kāi)始，兩年一屆的世界納米材料會(huì)議分別在墨西哥、德國(guó)、美國(guó)、瑞典舉行。1992年，美國(guó)啟動(dòng)“總統(tǒng)倡導(dǎo)的材料研究與開(kāi)發(fā)項(xiàng)目”，旨在促進(jìn)超細(xì)及納米材料的商業(yè)化；1993年，美國(guó)再次啟動(dòng)“聯(lián)邦先進(jìn)材料及工程項(xiàng)目”推動(dòng)該領(lǐng)域技術(shù)的商業(yè)化。1994年第一屆“世界納米材料及涂層”商業(yè)性會(huì)議在美國(guó)召開(kāi)。一、納米科技發(fā)展簡(jiǎn)史現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三一、納米科技發(fā)展簡(jiǎn)史1997年，美國(guó)、日本及西歐等國(guó)政府投入納米技術(shù)的開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)已達(dá)3.6億美元，德國(guó)政府投入約5000萬(wàn)美元用于基礎(chǔ)理論及應(yīng)用開(kāi)發(fā)。1999年1月11～14日，香港科技大學(xué)舉辦了納米結(jié)構(gòu)材料的物理與化學(xué)高級(jí)研討會(huì)，報(bào)告了納米材料的制備、功能和應(yīng)用等。

現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三2000年6月12～14日，英國(guó)Surrey大學(xué)舉辦“有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化材料的科學(xué)、技術(shù)和應(yīng)用”會(huì)議。會(huì)議報(bào)告分為：雜化材料的科學(xué)與工業(yè)應(yīng)用、溶膠—凝膠(sol-gel)科學(xué)與技術(shù)、高聚物基復(fù)合材料、硅烷和硅酸酯及鈦酸酯、表面改性、納米技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等7個(gè)專題，中國(guó)長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所的專家應(yīng)邀出席了會(huì)議。2001年9月17～19日，在加拿大工業(yè)材料研究所(IndustrialMaterialsInstitute)舉行名稱為“聚合物納米復(fù)合材料科學(xué)與技術(shù)”國(guó)際會(huì)議。一、納米科技發(fā)展簡(jiǎn)史現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三2001年3月28～29日，由國(guó)家科技部、中國(guó)科協(xié)、中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院組織，在北京召開(kāi)了首屆中國(guó)國(guó)際納米技術(shù)與應(yīng)用會(huì)議。2001年7月2～5日，由科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心、國(guó)家現(xiàn)代材料科技信息網(wǎng)絡(luò)中心和高校校友海外聯(lián)誼會(huì)聯(lián)合主辦的國(guó)際納米材料高層論壇與應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)在北京舉行。一、納米科技發(fā)展簡(jiǎn)史-----中國(guó)現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三第一階段：發(fā)展重點(diǎn)是準(zhǔn)確控制原子數(shù)量在100個(gè)以下的納米結(jié)構(gòu)物質(zhì)，這需要使用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)/制造技術(shù)和現(xiàn)有工廠的設(shè)備及超精密電子裝置。第二階段：發(fā)展重點(diǎn)是生產(chǎn)納米結(jié)構(gòu)物質(zhì)。納米結(jié)構(gòu)物質(zhì)和納米復(fù)合材料的制造達(dá)到實(shí)用化水平。第三階段，大量制造復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu)物質(zhì)將成為可能。這要求有高級(jí)的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)/制造系統(tǒng)、目標(biāo)設(shè)計(jì)技術(shù)、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)和組裝技術(shù)等。（預(yù)計(jì)在2010年之前）第四階段，納米計(jì)算機(jī)將得以實(shí)現(xiàn)。第五階段，動(dòng)力源與程序自律化的元件和裝置，將研制成功。二、納米技術(shù)發(fā)展可能經(jīng)歷的5個(gè)階段現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三發(fā)達(dá)國(guó)家的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)

為了保持在納米材料和納米技術(shù)方面的領(lǐng)先地位，提高國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)力，搶占納米材料和納米技術(shù)戰(zhàn)略高地，近年來(lái)，各國(guó)政府紛紛制定相關(guān)發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃，投入巨資，支持納米材料和納米技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，重點(diǎn)推進(jìn)納米材料的產(chǎn)業(yè)化。1.4世界各國(guó)納米技術(shù)研究的戰(zhàn)略重點(diǎn)現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三美國(guó)世界范圍內(nèi)引起“納米沖擊”波：2001年1月21日，美國(guó)總統(tǒng)克林頓宣布了《國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃》（NationalNanotechologyInitiative），該計(jì)劃被列為聯(lián)邦科技開(kāi)發(fā)的第一優(yōu)先計(jì)劃,目的是領(lǐng)導(dǎo)下一次工業(yè)革命。最早成立納米研究中心的國(guó)家：在2002年度預(yù)算中增加28億美元的科研經(jīng)費(fèi)，用于生物醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)科學(xué)、納米技術(shù)和信息技術(shù)等領(lǐng)域?，F(xiàn)在是49頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三NNI瞄準(zhǔn)的幾個(gè)目標(biāo)：

（NationalNanotechologyInitiative）設(shè)計(jì)、制造強(qiáng)度和硬度更大、重量更輕、安全性更好、并能自行修復(fù)的納米材料；納米電子器件；基因芯片和微小傳感器；改善人類生存的環(huán)境；太陽(yáng)能電池；微型航天器；納米生物器件；交通工具中采用新型材料、電子器件、能源；國(guó)家安全防御方面?，F(xiàn)在是50頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三美國(guó)國(guó)家納米計(jì)劃投資內(nèi)容（單位：百萬(wàn)美元）現(xiàn)在是51頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)通過(guò)各學(xué)部向納米科技研究提供資助，同時(shí)也有學(xué)科交叉。包括以下方面：先進(jìn)材料加工計(jì)劃，涉及納米結(jié)構(gòu)材料的產(chǎn)生、性質(zhì)和表征；超細(xì)材料工程，具有特定性質(zhì)納米顆粒的加工合成、尤其是高速生產(chǎn)方法；建立國(guó)家納米制造用戶網(wǎng)絡(luò)；納米科學(xué)和技術(shù)儀器，開(kāi)發(fā)在原子尺度下測(cè)量分子、團(tuán)簇、納米顆粒和結(jié)構(gòu)的新型設(shè)備；次微米氣溶膠團(tuán)聚；用于磁性材料的納米復(fù)合材料；電場(chǎng)在納米顆粒火焰反應(yīng)器中的作用等?，F(xiàn)在是52頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)資助的基礎(chǔ)研究項(xiàng)目概括為以下方面：產(chǎn)生和加工具有期望性質(zhì)的納米結(jié)構(gòu)的先進(jìn)技術(shù)，包括化學(xué)和生物自組裝技術(shù)和人造結(jié)構(gòu)材料。納米結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性質(zhì)和無(wú)序行為?；谛赂拍睢⑿略?、靈敏度高、分辨率高的新儀器、新傳感器。量子控制和原子操作，包括激光、原子阱技術(shù)、光學(xué)波導(dǎo)器。利用信息理論和計(jì)算機(jī)研究生物結(jié)構(gòu)的密碼翻譯。計(jì)算機(jī)體系的結(jié)構(gòu)和納米尺度機(jī)器人系統(tǒng)。新的健康保健知識(shí)。細(xì)胞生理學(xué)和材料科學(xué)應(yīng)用于功能納米材料的研究。現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三日本

最早實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)大規(guī)模研究的國(guó)家。1990年通產(chǎn)省資助了兩項(xiàng)共計(jì)2億美圓的十年項(xiàng)目：原子計(jì)劃項(xiàng)目和量子裝置項(xiàng)目；為繼續(xù)保持領(lǐng)先地位，不惜投入巨額研究經(jīng)費(fèi)，面向最前沿的學(xué)科領(lǐng)域和問(wèn)題，如日本文部省把納米技術(shù)列為材料科學(xué)的四大重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目之一。最早實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的國(guó)家?！凹{米技術(shù)戰(zhàn)略”與“推進(jìn)納米技術(shù)懇談會(huì)”：負(fù)責(zé)研究和制定今后日本納米材料和納米技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)課題，以及實(shí)行“產(chǎn)官學(xué)”聯(lián)合攻關(guān)的具體方針政策，以推進(jìn)“納米技術(shù)戰(zhàn)略”。現(xiàn)在是54頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三日本投資納米材料和納米技術(shù)情況

現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三歐洲

1988-1998年，歐洲各國(guó)投入與納米有關(guān)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)約6900萬(wàn)歐元。僅在1999年啟動(dòng)的與納米材料和納米技術(shù)有關(guān)的計(jì)劃就有15項(xiàng)。現(xiàn)在是56頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三歐洲各國(guó)投資納米領(lǐng)域情況

現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三此外，在軟件業(yè)中嘗到巨大甜頭的發(fā)展中國(guó)家印度，也計(jì)劃投入3億美元研究納米技術(shù)，試圖再次在新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中爭(zhēng)得一席之地。瑞士、瑞典、俄羅斯、韓國(guó)等國(guó)家也在積極行動(dòng)。其它國(guó)家

現(xiàn)在是58頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三世界范圍的納米技術(shù)經(jīng)費(fèi)投入（單位：百萬(wàn)美元）

現(xiàn)在是59頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三各國(guó)的重點(diǎn)領(lǐng)域與力量分布

（美國(guó)世界技術(shù)評(píng)估中心）

目前納米結(jié)構(gòu)材料或納米加工裝置、光學(xué)和磁性裝置、結(jié)構(gòu)和涂層的研究已經(jīng)在世界上美、歐、日、中等國(guó)啟動(dòng)，其中納米技術(shù)和納米材料水平最先進(jìn)的國(guó)家是美國(guó)、日本，德國(guó)、英國(guó)次之，這些國(guó)家的產(chǎn)業(yè)化都達(dá)到了相當(dāng)規(guī)模。美國(guó)側(cè)重于納米結(jié)構(gòu)材料的合成、加工和表征和納米生物技術(shù)；

日本主要研究仿生材料、納米電子學(xué)器件和納米材料的測(cè)量、評(píng)估與加工；

德國(guó)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)最新納米結(jié)構(gòu)、超精細(xì)表面測(cè)量和新型儀器等。

現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三各國(guó)納米材料研究領(lǐng)域及力量分布

現(xiàn)在是61頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三各國(guó)專利申請(qǐng)與論文數(shù)量分布：

1990年后，各國(guó)申請(qǐng)的有關(guān)專利的數(shù)量與文獻(xiàn)報(bào)道量急劇增加。其中，文獻(xiàn)量的年相對(duì)增長(zhǎng)率為33.3%，約兩年翻一番。發(fā)表納米科技文獻(xiàn)前六位的國(guó)家是：美國(guó)（28%）、日本、（15%）、德國(guó)、中國(guó)、法國(guó)（各7-9%）、俄羅斯、英國(guó)（各4%）。特別是美國(guó)近年來(lái)在納米材料和納米技術(shù)方面的發(fā)展非常之迅猛。從檢索的納米科技文獻(xiàn)數(shù)量來(lái)看，在整個(gè)20世紀(jì)90年代，后5年的成果量是前5年的2倍。重點(diǎn)報(bào)道的方面：納米碳管、有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料、納米生物材料工程、原子分子組裝、納米器件、納米機(jī)器、納米大分子等。現(xiàn)在是62頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三Science2002年8月，297：787A：文章和專利數(shù)B：各國(guó)專利（中國(guó)4％）

C：多國(guó)（在他國(guó)）專利D：學(xué)科專利（合成與加工41%，電子學(xué)36％）現(xiàn)在是63頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三各國(guó)產(chǎn)業(yè)規(guī)模與市場(chǎng)發(fā)展前景

2010年全球納米市場(chǎng)將達(dá)1.44萬(wàn)億美元。納米材料產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模。

目前已經(jīng)規(guī)?；a(chǎn)的納米材料有：金剛石、磁性材料、金屬、陶瓷、復(fù)合材料、半導(dǎo)體材料、生物醫(yī)用材料等。最先進(jìn)的納米技術(shù)和納米材料的國(guó)家是美國(guó)、日本和德國(guó)，英國(guó)次之。納米材料市場(chǎng)前景廣闊。納米材料在紡織、塑料、橡膠、涂料、陶瓷制品的改性方面，將給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品注入新的高科技含量，在未來(lái)市場(chǎng)上占有重要的份額，有著十分廣闊的發(fā)展前景。各國(guó)納米技術(shù)研究的最終目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)科學(xué)突破和技術(shù)的切實(shí)應(yīng)用。

以納米材料的應(yīng)用市場(chǎng)作為牽動(dòng)研究開(kāi)發(fā)的方向，提高效率和資金利用率，把納米科技與現(xiàn)有成熟的微米技術(shù)有機(jī)結(jié)合是實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)的方法?，F(xiàn)在是64頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三中國(guó)納米材料的研發(fā)現(xiàn)狀

政府高度重視資金支持大批科研成果相繼問(wèn)世現(xiàn)在是65頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三國(guó)家重大基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃－973項(xiàng)目2000年：納米材料和納米結(jié)構(gòu)2002年：（1）納米電子運(yùn)算器材料表征與性能基礎(chǔ)研究；（2）量子通信與量子信息技術(shù)政府高度重視

科技部發(fā)布《國(guó)家納米科技發(fā)展指南框架》

（2001－2010年）

2.納米器件的構(gòu)筑和集成技術(shù)：

(1)納米器件的基本科學(xué)問(wèn)題；

(2)納米電子器件研究，包括運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、顯示器和量子器件等；

(3)納米光子器件，納米磁性記錄器件?，F(xiàn)在是66頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三自1999年到2001年間，共資助項(xiàng)目551項(xiàng)，其中50萬(wàn)以上的項(xiàng)目94項(xiàng)。在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究方面，500萬(wàn)以上的項(xiàng)目25項(xiàng)。資金支持：現(xiàn)在是67頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三中國(guó)在各研究方向投資分布

研究方向名稱項(xiàng)目數(shù)投資數(shù)A:納米材料3119764萬(wàn)B;納米器件386516萬(wàn)C:納米生物461686萬(wàn)D:納米表征和性能951895萬(wàn)E:納米理論321052萬(wàn)F:納米產(chǎn)業(yè)178800萬(wàn)（地方和企業(yè)的配套投入為121264萬(wàn)）G:國(guó)防科工委項(xiàng)目7360萬(wàn)H:學(xué)術(shù)交流4413萬(wàn)現(xiàn)在是68頁(yè)\一共有75頁(yè)\編輯于星期三各國(guó)SCI文章數(shù)量（1）中國(guó)納米材料的SCI文章數(shù)目上升，居世界前列;（2）從1999到2002年，國(guó)內(nèi)專利數(shù)110項(xiàng)，國(guó)際專利數(shù)相當(dāng)落后，幾乎為零?，F(xiàn)在是69頁(yè)