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纳米纤维是谁发现的

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纳米纤维是谁发现的

发布日期:2019-07-01 作者: 点击:

1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言,人类可以用小的机器制做更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列原子,制造产品,这是关于纳米技术最早的梦想。

20世纪70年代,科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的构想,1974年,科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。

1982年,科学家发明研究纳米的重要工具——扫描隧道显微镜,揭示了一个可见的原子、分子世界,对纳米科技发展产生了积极的促进作用。

1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着纳米科学技术的正式诞生。

1991年,碳纳米管被人类发现,它的质量是相同体积钢的六分之一,强度却是钢的10倍,成为纳米技术研究的热点。诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为,纳米碳管将是未来最佳纤维的首选材料,也将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等。

1993年,继1989年美国斯坦福大学搬走原子团“写”下斯坦福大学英文名字、1990年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“IBM”之后,中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“中国”二字,标志着我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地。

1997年,美国科学家首次成功地用单电子移动单电子,利用这种技术可望在20年后研制成功速度和存贮容量比现在提高成千上万倍的量子计算机。

1999年,巴西和美国科学家在进行纳米碳管实验时发明了世界上最小的“秤”,它能够称量十亿分之一克的物体,即相当于一个病毒的重量;此后不久,德国科学家研制出能称量单个原子重量的秤,打破了美国和巴西科学家联合创造的纪录。

到1999年,纳米技术逐步走向市场,全年纳米产品的营业额达到500亿美元。

近年来,一些国家纷纷制定相关战略或者计划,投入巨资抢占纳米技术战略高地。日本设立纳米材料研究中心,把纳米技术列入新5年科技基本计划的研发重点;德国专门建立纳米技术研究网;美国将纳米计划视为下一次工业革命的核心,美国政府部门将纳米科技基础研究方面的投资从1997年的1.16亿美元增加到2001年的4.97亿美元。

 

纳米科技的意义与发展过程

1.纳米科技的定义

如果将人类所研究的物质世界对象用长度单位加以描述,我们可以得到人类智力所延伸到的物质世界的范围。目前人类能够研究的物质世界的最大尺度是1025m(约10亿光年),这是我们已观测到的宇宙大致范围。人类所研究的物质世界的最小尺度为10-19m(0.1阿米)。

纳米科技中的“纳米”为10-9m,用符号表示为nm,是lmm的100万分之一。原子的直径为0.1-0.3nm。研究小于10-l0m以下的原子内部结构属于原子核物理、粒子物理的范畴。

纳米科技是指在纳米尺度(1nm到l00nm之间)上研究物质(包括原子、分子的操纵)的特性和相互作用,以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。当物质小到1-100nm(10-9--10-7m)时,其量子效应、物质的局域性及巨大的表面及界面效应使物质的很多性能发生质变,呈现出许多既不同于宏观物体,也不同于单个孤立原于的奇异现象。纳米科技的最终目标是直接以原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、化学和生物学特性制造出具有特定功能的产品。

2.纳米科技概念的提出与发展

最早提出纳米尺度上科学和技术问题的是著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费恩曼。1959年他在一次著名的讲演中提出:如果人类能够在原子/分子的尺度上来加工材料、制备装置,我们将有许多激动人心的新发现。他指出,我们需要新型的微型化仪器来操纵纳米结构并测定其性质。那时,化学将变成根据人们的意愿逐个地准确放置原子的问题。1974年,Taniguchi最早使用纳米技术(nanotechnology)一词描述精细机械加工。20世纪70年代后期,麻省理工学院德雷克斯勒教授提倡纳米科技的研究,但当时多数主流科学家对此持怀疑态度。

纳米科技的迅速发展是在80年代末、90年代初。80年代初发明了费恩曼所期望的纳米科技研究的重要仪器——扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)等微观表征和操纵技术,它们对纳米科技的发展起到了积极的促进作用。与此同时,纳米尺度上的多学科交叉展现了巨大的生命力,迅速形成为一个有广泛学科内容和潜在应用前景的研究领域。1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩与第五届国际扫描隧道显微学会议同时举办《纳米技术》与《纳米生物学》这两种国际性专业期刊也相继问世。一门崭新的科学技术——纳米科技从此得到科技界的广泛关注。

摘自亚洲纳米科技网
新观点:纳米技术发展可能经历五个阶段

据日本阿普莱德研究所提供的材料介绍,以研究分子机械而著称的美国风险企业宰贝克斯公司的一项预测认为,纳米技术的发展可能会经历以下五个阶段:
第一阶段的发展重点是要准确地控制原子数量在100个以下的纳米结构物质。这需要使用计算机。

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