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浅谈对纳米材料的认识

“纳米”这个词语我们并不陌生，生活中常见的有“纳米洗衣机”、“纳
米羊绒衫”等等。纳米材料几乎无处不在，在这里简单谈谈我对纳米材料的认
识。

纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometermaterial)是指在三维空间中至少
有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约
相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。它从思维方式的概念表明生产和
科研的对象将向更小的尺寸、更深的层次发展，将从微米层次深人至纳米层次。
纳米技术未来的目标是按照需要，操纵原子、分子构建纳米级的具有一定功能
的器件或产品。
纳米材料具有许多的特殊性质。由于纳米级尺寸与光波波长、德布罗意波
长以及超导态的相干长度等物理特征尺寸相当或更小，使得晶体周期性的边界
条件被破坏纳米微粒的表面层附近的原子密度减小；电子的平均自由程很短，
而局域性和相干性增强。尺寸下降还使纳米体系包含的原子数大大下降，宏观
固定的准连续能带转变为离散的能级。这些导致纳米材料宏观的声、光、电、
磁、热、力学等的物理效应与常规材料有所不同，体现为量子尺寸效应、小尺
寸效应、表面效应和宏观隧道效应等。
纳米科学与技术主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳
米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等七个相对独立又相互渗透的
学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征三个研究领域。
经过几十年对纳米技术的研究探索。现在科学家已经能够在实验室操纵单
个原子．纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、
癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪四大领域高速发展。
目前，不少国家纷纷制定相关计划，投入巨资抢占纳米技术的战略高地。
每一种新科技的出现，似乎都包涵着无限可能，尤其是纳米机器人具有不可限

量的应用前景。用不了多久，个头只有分子大小的神奇纳米机器人将源源不断

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地进入人类的日常生活。
然而，当人们陶醉在纳米材料的许多新奇功能和它将给我们生活带来的美
好前景时，医学界出于特殊的职业敏感性，开始冷静地考虑纳米料将对人类健
康产生的深远影响。事实上，纳米技术还将在生态环境、经济、政治、伦理道
德等等方面引发诸多问题，从而在社会各个层面，它将取代基因技术成为最受
争议的应用技术。
总而言之，纳米科技的发展的确给人类带来很多恩惠，推动人们加深对物
质世界和生命科学的理解。但是在迅猛发展的纳米浪潮中，我们不能忽视任何
事物都会产生的两重效果。因此，应该对纳米材料对人类的潜在影响给予足够
的关注和探讨，让纳米材料为人类的发展和社会的进步发挥自身的作用。

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