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第23卷第5期丽水师范专科学校学报2001年1O月

VoI23No．5JOURNALOFLISHUITEACHERSCOLLEGEOct2o01

纳米技术的应用前景展望

费金喜．朱晓欣，奚慧平

丽水师范专井学校轴理丰．浙江丽水。323000)

摘要：主要从纳米技术在21世纪科技革命中的战略地位、纳米技术在电子和信息、生物压学、军
事和航天等众多领域广阔的应用前景进行分析，来论述纳米技术是21世纪的基础技术，它必将推进
21世纪新的I业革命的到来。
关键词：纳米；纳米技术；纳米机器人；纳米电路；纳米芯片；纳米管显示器；纳米计算机；纳米稍
察卫星
中圉分类号：059文献标识码：A文章编号：1008—6749(2001)05—0015—04

1号I盲(纳米技术)杂志。我国的纳米技术研究也已取得了可喜的
技术是人类为了满足社会的需要，应用科学知识．改成就，而且有的研究成果是领先于世界的。如中国科学院
造、保护和利用太自然，创造宜人生存的人工自然环境的方金属研究所36岁的研究员成会明领导的研究小组．采用
法、技能和工具、手段的总和．是人工自然物及创造过程的与众不同的新方法，快速台成出大量高质量的碳纳米纤维
统一l1)。纳米”是一个很小的长度计量单位，最早把这个和单壁碳纳米管。它们在室温条件下具有优异的储氢性
术语用到技术上是日本在1974年底】。一纳米(Ⅱm)等于能，储氢能力达到4％以上(至少是稀土材料的2倍)，是迄
十亿分之一米(10叫m)。纳米科技是融介观体系物理、量夸世界上制造的储氢能力最强的磺纳米材料。在室温常压
子力学等现代科学为一体并与超微细加工、计算机、扫描隧下约有2／3的氢能从这些可反复利用的碳纳米材料中释放
道显微镜等先进工程技术相结合的基础上．于20世纪80出来。可用这种碳纳米材料翩做燃料电池来驱动汽车等。
年代迅速形成和发展起来的-I'q在纳米缎的规模上构筑的2纳米技术在2l世纪科技革命中的战略地位
前沿科学技术。它是在纳米尺度空间内(0．1～100rma)研由于纳水科技在材料科学、凝聚态物理学、机槭莉建．
究电子、原子和分子的内在运动规律和特性，从而研究在纳信息科学、电子技术、生物遗传、高分子化学以及国防和空
米尺度范围的物质所具有的理化性质、功能及其应用的高间技术等众多领域都有着广阔的应用前景．因而对它的研
新科学技术。它的最终目标是人类能够按照自己的意愿直究受到了世界范围的高度重视。纳米科技的研究与发展．
接操纵单十原子，制造具有特定功能的产品。侧重于理论无疑将极大地改变人们的思维方式和传统观念，深刻影响
研究对常称为纳米科学，而侧重于应用技术研究时则常称国民经济的未来挂展。囡此．纳米技术将推进n世纪新的
为纳米技术。纳米科学技术现已包括纳米物理学、纳米电工业革命的到来。
子学纳米材料学、纳米机槭学、纳举显微学、纳米生物学和纳米技术作为2t世纪的基础技术，其革命起源于美
纳米摩擦学等多种学科。目前一些国家的纳术科学技术研国。2000年1月21日．美国总统克林顿在加州理工学院
究已经取得丁令人异常欣慰的成果。1990年7月，在美国发表了一次重要演说，把信息、生物和纳米技术列为美国科
巴尔的摩召开丁国际首届纳米科学技术大会，正式剖办了技发展的三个主要方向。他描绘了纳米技术令人鼓舞的应

收稿日期：2001—05—3t
作者简升：费金喜(1965一)、男，浙江浦江人，讲师，学士。

16丽水师范专科学校学报2001芷

用前景，可将美国国会图书馆所有馆藏微缩到一个只有方常运动．量子计算机就是基于量子效应基础上开发的。量
糖大小的器件之中，还可研制出比铜还要强l0倍而重量子计算机中数据用量子位存储。由于量子叠加效应．一个
只有铜几分之一的新材料，等等。克林顿总统宣布．国会量子位可以是0或1．也可以既存储0又存储1。一个量子
将通过议案．实施“国家纳米技术计捌”。作为美国政府当位可以存储2个数据．就是说同样数量的存储位．量子计算
前研究开发的第一个优先计划．政府将在未来5年内，用于机的存储量比通常计算机大许多。对量子计算机来说，所
资助纳米基础研究的拨款提高两倍．其中2001年度财政珂有操作必氟是可逆的，也就是从输出要能反推出其输入，量
算将达到495亿美元，以期在这一研究领域占据主导地子计算机上使用的“控制非”门就是能实现这种可逆操作的
位。日本也正在加紧建立国家级的纳米技术研究体制。科逻辑门。
技厅下属的金属材料技术研究所和无机材料技术研究所将量子计算机的优点有：一是能够实行量子并行计算，
合并为物质材料研究所．该机构将设立“纳米材料研究中加快了解题速度．它的运算速度可能比目前个人计算机的
心”．建立与大学和企业联合研究的体制。另外，通产省还PentiumⅢ晶片快上10亿倍．可以