納米科技在社會(huì)生活中的作用與地位

1、納米科技在社會(huì)中的作用和地位 付金祥 應(yīng)用物理摘 要：納米技術(shù)誕生于20世紀(jì)，是一門學(xué)科交叉性前沿領(lǐng)域的新興學(xué)科。本文介紹了納米科技的發(fā)展現(xiàn)狀及其在社會(huì)各領(lǐng)域的應(yīng)用，論述了納米科技對(duì)社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有不可替代的重要作用，闡述了納米科技對(duì)人類社會(huì)生活進(jìn)步產(chǎn)生的巨大影響。最后，對(duì)納米科技的廣泛應(yīng)用前景及其重要意義提出一些個(gè)人觀點(diǎn)。關(guān)鍵字：納米科技 納米材料 發(fā)展應(yīng)用納米科技英文名稱是nanotechnology，是指能操作細(xì)小到0.1100nm物件的一類新發(fā)展的高技術(shù)。目前科技界普遍公認(rèn)的納米科技的定義是：在納米尺度上研究物質(zhì)的特性和相互作用以及如何利用這些特性和相互作用的具有多學(xué)科交叉性質(zhì)的

2、科學(xué)和技術(shù)。若以研究對(duì)象或工作性質(zhì)來(lái)區(qū)分，納米科技包括三個(gè)研究領(lǐng)域：納米材料；納米器件；納米尺度的檢測(cè)與表征。從20世紀(jì)納米科技的興起，幾十年來(lái)已得到飛速發(fā)展，進(jìn)入21世紀(jì)更是全球形成了世界性的納米科技熱潮，納米科技領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)與新成果層出不窮。于此同時(shí)，在生活的的各個(gè)方面已出現(xiàn)數(shù)不勝數(shù)的應(yīng)用，掀起了信息，材料，能源，環(huán)境，醫(yī)療，衛(wèi)生，生物與農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)革命，對(duì)社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人類生活產(chǎn)生了重要意義。1、 納米科技的發(fā)展現(xiàn)狀中國(guó)是世界上少數(shù)幾個(gè)最先開(kāi)展納米科技研究的國(guó)家之一。20世紀(jì)80年代中期，中國(guó)開(kāi)始資助納米材料研究和納米技術(shù)儀器裝備研制，目前中國(guó)的納米科技基礎(chǔ)研究已在國(guó)際上占有

3、一席之地。1982年發(fā)明的掃描隧道顯微鏡（scanning tunneling microscope，STM）和1986年發(fā)明的原子力顯微鏡(atomic force microscope，AFM)是納米測(cè)量表征上的一個(gè)里程碑，標(biāo)志著納米科技從概念階段，進(jìn)入到實(shí)質(zhì)性研究階段。美國(guó)在納米技術(shù)方面起步早，2000年出臺(tái)“國(guó)家納米技術(shù)研究計(jì)劃”后，聯(lián)邦研發(fā)預(yù)算大幅增加。2003年12月3日，簽署了21世紀(jì)納米技術(shù)研發(fā)法，規(guī)定從2005年起，四年內(nèi)聯(lián)邦為國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃資助37億美元。根據(jù)國(guó)會(huì)通過(guò)的有關(guān)納米科學(xué)研發(fā)與教育的法案，成立了“國(guó)家納米技術(shù)研發(fā)計(jì)劃”這個(gè)常設(shè)機(jī)構(gòu)。許多大學(xué)建立了跨學(xué)科的納米技術(shù)

4、研究中心，并與工業(yè)界建立了研發(fā)伙伴關(guān)系。納米技術(shù)是歐盟前兩個(gè)計(jì)劃的重點(diǎn)，在第六個(gè)框架計(jì)劃中，納米技術(shù)又是一個(gè)最優(yōu)先領(lǐng)域，研發(fā)經(jīng)費(fèi)為13億歐元。納米技術(shù)也處在歐盟另兩個(gè)優(yōu)先領(lǐng)域生命科學(xué)和信息社會(huì)技術(shù)的核心地位。歐盟有86個(gè)國(guó)內(nèi)和國(guó)際研究網(wǎng)絡(luò)致力于納米技術(shù)的研究，參加網(wǎng)絡(luò)的有2000多個(gè)，其中有許多機(jī)構(gòu)得到了國(guó)家的資助。德國(guó)、法國(guó)和英國(guó)等都有完備的納米技術(shù)研究計(jì)劃。1991年，日本電器公司的飯島澄男發(fā)現(xiàn)了碳納米管，此后，納米技術(shù)在日本備受重視。2003年政府在納米技術(shù)方面撥款預(yù)計(jì)達(dá)10億美元。二、納米科技在各類科技領(lǐng)域的應(yīng)用任何一門學(xué)科如果只注重于理論是不會(huì)得到很大發(fā)展的，而納米技術(shù)所以能得到飛速

5、發(fā)展是因?yàn)樵谖覀兩钪械玫搅藦V泛的應(yīng)用。第一，在納米電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。微電子的發(fā)展改變了現(xiàn)代人的生活，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度幾乎是每?jī)赡攴环?。納米結(jié)構(gòu)下的微處理器的效率將提高一萬(wàn)倍。未來(lái)的方向是把微電子技術(shù)和納米技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。第二，在納米材料領(lǐng)域的應(yīng)用。在納米尺度上控制構(gòu)成材料的基本單元的結(jié)構(gòu)和成分，再組裝成具有獨(dú)特性質(zhì)與功能的大結(jié)構(gòu)，這將從根本上改變材料和器件的制造方法；以新原理和新結(jié)構(gòu)在納米層次上制備特定性質(zhì)的材料或自然界中不存在的材料，生物材料和仿生材料，實(shí)現(xiàn)材料破壞過(guò)程中納米級(jí)損傷的診斷和修復(fù)。第三，在生物工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。納米材料在生物醫(yī)學(xué)材料中占有重要位置，自從1984

6、年德國(guó)物理學(xué)家格萊特成功研制納米金屬材料以后,發(fā)現(xiàn)納米材料具有許多鮮為人知的奇異特性。納米無(wú)機(jī)非金屬生物材料,如復(fù)合型生物陶瓷、含骨生長(zhǎng)因子復(fù)合陶瓷韌性好,與人體組織相容,并能促進(jìn)組織生長(zhǎng)。第四，在航天航空技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。納米材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用，指航空航天科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的主要或重要材料是具有高級(jí)性能的納米材料。這一新的工業(yè)技術(shù)體系將對(duì)世界，對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生極大的影響。三、納米科技的作用及意義納米技術(shù)是21世紀(jì)科技發(fā)展的制高點(diǎn)，是新工業(yè)革命的主導(dǎo)技術(shù)。原因是這種技術(shù)能對(duì)社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)振興、國(guó)家安全乃至人民生活水平的提高等各個(gè)領(lǐng)域都能起到關(guān)鍵作用，而且這種技術(shù)影響面極廣，向各個(gè)領(lǐng)域滲透能力相當(dāng)強(qiáng)

7、，可以帶動(dòng)很多行業(yè)的發(fā)展。目前，納米技術(shù)已經(jīng)成為全世界非常關(guān)注的技術(shù)，納電子代替微電子，納加工代替微加工，納米材料代替微米材料，納米生物技術(shù)代替微米尺度的生物技術(shù)，這已是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀規(guī)律。只有認(rèn)識(shí)它、發(fā)展它，才有可能在未來(lái)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的格局中占據(jù)有利地位。在下一次工業(yè)革命中要想節(jié)約資源、能源，就要用納米尺度的材料做成器件，它的特點(diǎn)是工具小、節(jié)省材料、能耗低。納米技術(shù)在新的工業(yè)革命當(dāng)中將發(fā)揮重要的作用。四、結(jié)語(yǔ)納米科技的重要意義主要體現(xiàn)是在這樣小的一個(gè)納米量級(jí)的尺寸范圍內(nèi)，其所研究的物質(zhì)對(duì)象將產(chǎn)生許多既不同于宏觀物體也不同于單個(gè)原子、分子的奇異性質(zhì)或?qū)υ行再|(zhì)有十分顯著的改進(jìn)和提升。納米

8、科技已經(jīng)顯示了其在各產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域中的巨大潛力，雖然目前大部分研究成果還沒(méi)有進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，但我相信在未來(lái)納米科技必將強(qiáng)勁推動(dòng)各產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。納米科技向各個(gè)領(lǐng)域的滲透日益廣泛和深入，未來(lái)幾乎所有現(xiàn)代科技領(lǐng)域的革命和進(jìn)步都離不開(kāi)納米技術(shù)。2l世紀(jì)人類進(jìn)入了一個(gè)科技發(fā)展的新紀(jì)元，納米科技的發(fā)展引起的技術(shù)革命浪潮將對(duì)人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響。重視研究納米技術(shù)的發(fā)展對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革的影響，對(duì)于中國(guó)在新世紀(jì)制定正確的科技發(fā)展政策，促進(jìn)科技和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面進(jìn)步有著非常重要的意義。處于2l世紀(jì)高技術(shù)前沿和核心地位的納米技術(shù)所引起的世界性技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命對(duì)社會(huì)科技、經(jīng)濟(jì)、政治、等所產(chǎn)生的沖擊，將比以往的技術(shù)革命時(shí)代帶來(lái)的影響更為巨大。納米技術(shù)將會(huì)掀起新一輪的技術(shù)浪潮，人類也將進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代納米技術(shù)時(shí)代。參考文獻(xiàn)【1】劉吉平