也谈纳米技术及其产业
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在过去的很长一段时间,科学家将人类所研究的物质世界的成果是用长度单位来加以描述的,以前的科学史表明,人类智力发展的程度越高,我们所研究得到成果的物质长度单位越小,从牛顿的经典力学到爱因斯坦的量子力学,表现出的就是这样一个规律。到1962年,随着日本物理学家久保亮五理论的建立,纳米物质的发现打破了这一规律。
实际上,'纳米“尺度的粒子早已存在。比如,中国古代的徽墨粒子,出土铜镜涂层中的粒子,已在轮胎中使用了100年用作增强剂的炭黑颗粒等,我们用于疾病预防的疫苗产品(常含有一种或数种纳米尺度的蛋白质)也都可以挤身于纳米之列。
那么,究竟什么是纳米世界呢?
从人类历史的发展角度看,科学的发展导致了人类改造世界的一次又一次新飞跃,纳米技术的兴起也是科学发展的结果。
我们知道,是宏观世界与微观世界的结合构成现在丰富多彩、五光十色的自然界。从以牛顿等科学家为核心所取得的经典物理、化学、力学的巨大成就,到目前的计算机网络、宇宙飞船、飞机、汽车、机器人等宏观世界的科学成就彻底改变了人们的生活方式。到目前为止,人类可以进行研究的宏观物质世界的最大尺度是1025 m,约10亿光年,这也就是人类目前已观测到的宇宙大致范围。
在微观世界,科学家把物质的运动都还原到原子、分子这一层面上进行研究。从玻尔的原子理论到普朗克、爱因斯坦等的量子力学,微观世界的研究和应用都取得了巨大的成功,从原子弹和氢弹的爆炸,到物质有机合成、转基因食品和克隆羊出现,从原子光谱和激光、几何光学到光纤通讯的出现。在目前为止,人类所研究的微观物质世界的最小尺度达到了10-19m,也就是人们常常说的夸克(组成中子、质子这一类强子的更基本的单元)水平。
那么,微观世界和宏观世界之间是如何连接的,一直以来是个谜。随着人类科技的进步,我们现在知道它们不是直接而简单的联结,而是存在一个过渡区,这一过渡区域科学家把它叫做介观世界或介观领域,纳米世界(0.1-100纳米)就是介观世界的一个组成部分。因为在这个区间物理上有很多新的现象和新的效应产生,所以它给科学家和人类带来了很多原始的创新机会和商业机会。
现在市场上出现了'纳米概念“的产品。例如,纳米洗衣机和纳米冰箱就是洗衣机和冰箱的...
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