納米科技產(chǎn)品及應(yīng)用——納米產(chǎn)業(yè)揭秘圖書目錄

序一

序二

前言

第0章　引言

0.1　傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)

0.2　高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)

第一編　納米技術(shù)與新興產(chǎn)業(yè)

第1章　納米技術(shù)在信息技術(shù)方面的應(yīng)用

1.1　納米技術(shù)在存儲(chǔ)方面的應(yīng)用

1.1.1　應(yīng)用納米材料和技術(shù)的硬盤

1.1.2　基于納米加工技術(shù)的閃存

1.1.3　基于納米加工技術(shù)的內(nèi)存

1.2　納米技術(shù)在顯示方面的應(yīng)用

1.2.1　納米電子墨水及其顯示器件

1.2.2　碳納米管顯示器

1.3　納米技術(shù)在傳感技術(shù)方面的應(yīng)用

1.3.1　常見炸藥痕量探測(cè)儀

1.3.2　用于毒品檢測(cè)的納米傳感器

第2章　納米技術(shù)在生物醫(yī)用材料中的應(yīng)用

2.1　基于納米材料的診斷試劑及快速檢測(cè)儀器

2.1.1　基于納米材料的艾滋病快速檢測(cè)技術(shù)

2.1.2　肝炎快速檢測(cè)用納米生物傳感器

2.1.3　納米炭混懸注射液

2.2　組織工程修復(fù)用納米材料

2.2.1　納米人工骨

2.2.2　納米復(fù)合齒科修復(fù)材料

2.3　納米技術(shù)在重大疾病治療中的應(yīng)用

2.3.1　藥物納米載體

2.3.2　納米藥物

第3章　加工與檢測(cè)儀器在納米科技中的應(yīng)用

3.1　納米檢測(cè)儀器

3.1.1　透射電子顯微鏡

3.1.2　掃描電子顯微鏡

3.1.3　掃描探針顯微鏡

3.1.4　場(chǎng)發(fā)射槍掃描透射電子顯微鏡

3.1.5　多功能表面聯(lián)合分析系統(tǒng)

3.1.6　激光粒度儀

3.1.7　小角激光光散射儀

3.1.8　飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜儀

3.2　納米加工儀器

3.2.1　納米壓印系統(tǒng)

3.2.2　電子束光刻系統(tǒng)

3.2.3　聚焦離子束-電子束雙束納米加工系統(tǒng)

3.2.4　薄膜生長(zhǎng)設(shè)備

3.2.5　紫外激光干涉光刻直寫系統(tǒng)

3.2.6　光學(xué)曝光機(jī)系統(tǒng)

3.2.7　高密度等離子體刻蝕機(jī)

3.2.8　離子束刻蝕機(jī)

第二編　節(jié)能減排的納米技術(shù)

第4章　納米技術(shù)在環(huán)境中的應(yīng)用

4.1　用于水處理的納米材料與納米技術(shù)

4.1.1　用于鉻渣治理的納米技術(shù)

4.1.2　應(yīng)用于土壤與地下水修復(fù)的納米鐵粉

4.1.3　納米鐵銹去除飲用水中砷污染

4.1.4　微納米氣泡治理藍(lán)藻水華

4.2　用于空氣凈化的納米技術(shù)

4.2.1　基于納米二氧化鈦的空氣凈化技術(shù)

4.2.2　納米化水性涂料

第5章　納米技術(shù)在能源方面的產(chǎn)品及應(yīng)用

5.1　基于納米材料及加工技術(shù)的LOW-E玻璃

5.1.1　Low-E玻璃的特點(diǎn)及功能

5.1.2　Low-E玻璃的主要生產(chǎn)方法

5.2　納米潤(rùn)滑技術(shù)與產(chǎn)品

5.2.1　納米潤(rùn)滑油的種類

5.2.2　可能的作用機(jī)理

5.3　基于納米加工技術(shù)的LED光源

5.3.1　LED光源的市場(chǎng)應(yīng)用概況

5.3.2　LED光源的特點(diǎn)

5.3.3　LED光源的應(yīng)用

5.3.4　LED光源的發(fā)展趨勢(shì)

5.4　基于納米材料的鋰離子電池

第三編　納米技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)

第6章　納米技術(shù)在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的產(chǎn)品及應(yīng)用

6.1　納米技術(shù)用于印刷線路板

6.2　基于納米材料的油墨

6.2.1　納米改性顏料

6.2.2　納米改性油墨

6.3　基于納米材料的綠色制版技術(shù)

6.4　基于納米改性纖維的功能紡織品

6.4.1　排汗導(dǎo)濕的功能紡織品

6.4.2　疏水自潔紡織品

6.4.3　防紫外線紡織品

6.4.4　納米改性導(dǎo)電紡織品

6.5　納米復(fù)合耐磨損涂鍍層

6.5.1　納米金剛石復(fù)合鍍層

6.5.2　納米金剛石復(fù)合涂層

6.5.3　基于納米二氧化硅的耐磨涂層

6.6　新型電力用納米復(fù)合涂層材料

6.6.1　新型電力防污閃納米復(fù)合涂層材料

6.6.2　新型電力防覆冰用納米復(fù)合涂層材料

6.7　納米晶碳化鎢硬質(zhì)合金工具

6.8　納米改性涂料

6.8.1　納米改性內(nèi)外墻涂料

6.8.2　管道用抗菌、防腐納米改性涂料

6.8.3　無(wú)色透明抗菌自潔涂層材料

6.8.4　高性能納米改性導(dǎo)電涂料

6.8.5　墻體用納米改性水性保溫隔熱涂料

6.8.6　金屬和塑料表面紫外光固化納米改性耐磨涂料

6.9　納米技術(shù)在紙張中的應(yīng)用

6.9.1　納米改性的抗菌紙張

6.9.2　納米改性的抗靜電及耐磨紙張

6.9.3　基于納米改性顏料的彩色紙張

6.9.4　納米改性阻燃紙張

6.9.5　納米改性疏水紙張

6.9.6　納米無(wú)機(jī)纖維為原料的紙張

6.9.7　納米碳酸鈣為基礎(chǔ)原料的紙張

6.10　納米超級(jí)鋼肥皂

6.11　納米空氣凈化包

6.12　采用納米添加劑的滑雪蠟

6.13　用碳納米管做材料的自行車

6.14　納米改性網(wǎng)球拍

6.15　納米改性混凝土

6.15.1　環(huán)境友好混凝土

6.15.2　智能混凝土

6.16　納米自潔玻璃涂層

6.16.1　親水玻璃納米涂料

6.16.2　疏水納米玻璃涂料

6.17　納米改性真空集熱管

第四編　納米技術(shù)集成

第7章　納米改性的概念汽車

7.1　提高汽車安全性的納米技術(shù)

7.1.1　納米電子傳感器在汽車上的應(yīng)用

7.1.2　納米改性塑料在汽車上的應(yīng)用

7.2　提高汽車舒適性的納米技術(shù)

7.2.1　車用納米改性輪胎

7.2.2　車身用納米改性涂層

7.3　提高汽車環(huán)保性的納米技術(shù)

7.3.1　車用尾氣凈化材料

7.3.2　自清潔防霧玻璃

7.3.3　納米改性的電池系統(tǒng)

7.3.4　納米技術(shù)在檢測(cè)汽車尾氣上的應(yīng)用

7.4　提高汽車節(jié)能性的納米技術(shù)

7.4.1　納米潤(rùn)滑技術(shù)

7.4.2　納米陶瓷改性的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)

7.5　展望

第8章　納米技術(shù)點(diǎn)亮家居

8.1　墻體

8.1.1　納米改性混凝土

8.1.2　新型隔熱保溫層

8.1.3　納米改性內(nèi)外墻涂料

8.2　門窗

8.2.1　納米塑鋼窗戶

8.2.2　納米自潔玻璃涂層

8.2.3　Low-E玻璃

8.3　家電

8.3.1　碳納米管顯示器

8.3.2　納米制冷技術(shù)

8.3.3　空氣凈化器

8.3.4　電腦

8.3.5　節(jié)能環(huán)保的LED

8.4　廚衛(wèi)用具

8.4.1　廚房用具

8.4.2　衛(wèi)生間用具

8.5　使用納米水性涂料的家具

8.6　床上用品

8.7　展望

參考文獻(xiàn) 2100433B

本書從新興產(chǎn)業(yè)、節(jié)能減排、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)以及納米技術(shù)的集成應(yīng)用等四個(gè)方面對(duì)國(guó)內(nèi)外信息、生物醫(yī)藥、儀器、環(huán)境、能源、紡織、建材、精細(xì)化工等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化和接近產(chǎn)業(yè)化的納米科技產(chǎn)品和應(yīng)用進(jìn)行闡述，以期為讀者揭開納米科技產(chǎn)品的神秘面紗，還其本來(lái)面目，使社會(huì)公眾全方位地正確地了解納米科技的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是使投資界深入了解納米科技產(chǎn)品的巨大的潛在價(jià)值，積極投身于納米科技產(chǎn)業(yè)化，為更大規(guī)模的納米科技產(chǎn)業(yè)化做準(zhǔn)備。

本書可供政府有關(guān)部門、企業(yè)界、投資界，從事納米科技的科研人員、管理人員，相關(guān)大專院校師生以及納米科技愛好者閱讀和參考。

納米技術(shù)已成功用于許多領(lǐng)域，包括醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、化學(xué)及生物檢測(cè)、制造業(yè)、光學(xué)以及國(guó)防等等。本詞條為納米技術(shù)應(yīng)用的總綱，包括如下領(lǐng)域：

1、納米技術(shù)在新材料中的應(yīng)用

2、納米技術(shù)在微電子、電力等領(lǐng)域中的應(yīng)用

3、納米技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用

4、納米技術(shù)在生物、醫(yī)藥學(xué)中的應(yīng)用

5、納米技術(shù)在化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

6、納米技術(shù)在能源、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用

7、納米技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

8、 納米技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用

9、納米技術(shù)在環(huán)境污染防治中的應(yīng)用

在汽車尾氣凈化方面的應(yīng)用

在燃料脫硫方面的應(yīng)用

在室內(nèi)空氣凈化方面的應(yīng)用

在固體廢棄物處理方面的應(yīng)用

在控制噪聲方面的應(yīng)用

納米技術(shù)應(yīng)用衣

在紡織和化纖制品中添加納米微粒，可以除味殺菌。化纖布雖然結(jié)實(shí)，但有煩人的靜電現(xiàn)象，加入少量金屬納米微粒就可消除靜電現(xiàn)象。

納米技術(shù)應(yīng)用食

利用納米材料，冰箱可以抗菌。納米材料做的無(wú)菌餐具、無(wú)菌食品包裝用品已經(jīng)面世。利用納米粉末，可以使廢水徹底變清水，完全達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)。納米食品色香味俱全，還有益健康。

納米技術(shù)應(yīng)用住

納米技術(shù)可以使墻面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷磚表面涂上納米薄層，可以制成自潔玻璃和自潔瓷磚，根本不用擦洗。含有納米微粒的建筑材料，還可以吸收對(duì)人體有害的紫外線。

納米技術(shù)應(yīng)用行

納米材料可以提高和改進(jìn)交通工具的性能指標(biāo)。納米陶瓷有望成為汽車、輪船、飛機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī)部件的理想材料，能大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率、工作壽命和可靠性。納米衛(wèi)星可以隨時(shí)向駕駛?cè)藛T提供交通信息，幫助其安全駕駛。

納米技術(shù)應(yīng)用醫(yī)

利用納米技術(shù)制成的微型藥物輸送器，可攜帶一定劑量的藥物，在體外電磁信號(hào)的引導(dǎo)下準(zhǔn)確到達(dá)病灶部位，有效地起到治療作用，并減輕藥物的不良的反映。用納米制造成的微型機(jī)器人，其體積小于紅細(xì)胞。通過向病人血管中注射能疏通腦血管的血栓。清除心臟動(dòng)脈的脂肪和沉淀物，還可“嚼碎”泌尿系統(tǒng)的結(jié)石等。納米技術(shù)將是健康生活的好幫手。

納米技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊，經(jīng)濟(jì)效益十分巨大，美國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2010年納米技術(shù)市場(chǎng)估計(jì)達(dá)到14400億美元，納米技術(shù)未來(lái)的應(yīng)用將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過計(jì)算機(jī)工業(yè)。納米復(fù)合、塑膠、橡膠和纖維的改性，納米功能涂層材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，將給傳統(tǒng)產(chǎn)生和產(chǎn)品注入新的高科技含量。專家指出，紡織、建材、化工、石油、汽車、軍事裝備、通訊設(shè)備等領(lǐng)域，將免不了一場(chǎng)因納米而引發(fā)的“材料革命”我國(guó)以納米材料和納米技術(shù)注冊(cè)的公司有近100個(gè)，建立了10多條納米材料和納米技術(shù)的生產(chǎn)線。納米布料、服裝已批量生產(chǎn)，象電腦工作裝、無(wú)靜電服、防紫外線服等納米服裝都已問世。加入納米技術(shù)的新型油漆，不僅耐洗刷的性能提高了十幾倍，而且無(wú)毒無(wú)害無(wú)異味。納米技術(shù)正在改善著、提高著人們的生活質(zhì)量。

不少國(guó)家紛紛制定相關(guān)計(jì)劃，投入巨資搶占納米技術(shù)的戰(zhàn)略高地。每一種新科技的出現(xiàn)，似乎都包涵著無(wú)限可能，尤其是納米機(jī)器人具有不可限量的應(yīng)用前景。 用不了多久，個(gè)頭只有分子大小的神奇納米機(jī)器人將源源不斷地進(jìn)入人類的日常生活。中國(guó)著名學(xué)者周海中教授在1990年發(fā)表的《論機(jī)器人》一文中就預(yù)言：到21世紀(jì)中葉，納米機(jī)器人將徹底改變?nèi)祟惖膭趧?dòng)和生活方式。2100433B

納米科學(xué)技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域

納米技術(shù)已成功用于許多領(lǐng)域，包括醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、化學(xué)及生物檢測(cè)、制造業(yè)、光學(xué)以及國(guó)防等等。本詞條為納米技術(shù)應(yīng)用的總綱，包括如下領(lǐng)域：

1、納米技術(shù)在新材料中的應(yīng)用

2、納米技術(shù)在微電子、電力等領(lǐng)域中的應(yīng)用

3、納米技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用

4、納米技術(shù)在生物、醫(yī)藥學(xué)中的應(yīng)用

5、納米技術(shù)在化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

6、納米技術(shù)在能源、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用

7、納米技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

8、 納米技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用

納米科學(xué)技術(shù)日常生活

衣 在紡織和化纖制品中添納米微粒，可以除味殺菌?；w布挺括結(jié)實(shí)，但有煩人的靜電現(xiàn)象，加入少量金屬納米微粒就可消除靜電現(xiàn)象。

食 利用納米材料，冰箱可以抗菌。納米材料做的無(wú)菌餐具、無(wú)菌食品包裝用品已經(jīng)面世。利用納米粉末，可以使廢水徹底變清水，完全達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)，納米食品色香味俱全，還有益健康。

住 納米技術(shù)的運(yùn)用，使墻面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷磚表面涂上納米薄層，可以制成自潔玻璃和自潔瓷磚，根本不用擦洗。含有納米微粒的建筑材料，還可以吸收對(duì)人體有害的紫外線。

行 納米材料可以提高和改進(jìn)交通工具的性能指標(biāo)。納米陶瓷有望成為汽車、輪船、飛機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī)部件的理想材料，能大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率、工作壽命和可靠性。納米球潤(rùn)滑添加劑可以在機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)加入，起到節(jié)省燃油、修復(fù)磨損表面、增強(qiáng)機(jī)車動(dòng)力、降低噪音、減少污染物排放、保護(hù)環(huán)境的作用。納米衛(wèi)星可以隨時(shí)向駕駛?cè)藛T提供交通信息，幫助其安全駕駛。

醫(yī) 利用納米技術(shù)制成的微型藥物輸送器，可攜帶一定劑量的藥物，在體外電磁信號(hào)的引導(dǎo)下準(zhǔn)確到達(dá)病灶部位，有效地起到治療作用，并減輕藥物的不良的反映。用納米制造成的微型機(jī)器人，其體積小于紅細(xì)胞，通過向病人血管中注射，能疏通腦血管的血栓。清除心臟動(dòng)脈的脂肪和沉淀物，還可“嚼碎”泌尿系統(tǒng)的結(jié)石等。納米技術(shù)將是健康生活的好幫手。

納米科學(xué)技術(shù)具體應(yīng)用簡(jiǎn)介

納米抗血栓中藥

用親脂型二元納米協(xié)同界面包覆的中藥成分將使人類健康的頭號(hào)威脅——心腦血管疾病得到更加有效的治療，并將使中國(guó)文明的重要組成部分——中藥走向世界。因?yàn)檫@樣的納米中藥將具有普通中藥數(shù)百萬(wàn)倍的物理活性（治療效果），可以暢通無(wú)阻地到達(dá)因脂肪堆積而造成的血管栓塞和組織病變部位，并因親和而與脂肪溶合，同時(shí)釋放出治療的有效成分，從而使藥物的靶向性提高數(shù)百萬(wàn)倍。

納米孔膜

利用二元協(xié)同納米界面技術(shù)平臺(tái)制備的納米孔膜，將徹底解決油漆、涂料的潮解脫落問題，并可方便地大規(guī)模生產(chǎn)帶有呼吸作用的納米防水涂料和帶有反滲析作用的納米超濾膜，這將給人類的日常生活，甚至給海水淡化技術(shù)帶來(lái)革命性變化，從根本上解決人類日益嚴(yán)重的缺水問題。

納米修復(fù)材料

利用納米技術(shù)還可以新原理和新結(jié)構(gòu)在納米層次上構(gòu)筑特定性質(zhì)的材料或自然界不存在的材料，制作生物材料和仿生材料，并能在材料破壞過程中進(jìn)行納米級(jí)的損傷診斷和修復(fù)。例如，納米球是一種以多元合金為原料的納米級(jí)尺度的球狀原子團(tuán)簇，能夠吸附在受損的摩擦表面，形成新的超高硬度、極低摩擦系數(shù)、抗磨損、耐腐蝕的保護(hù)膜，實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑、修復(fù)和保護(hù)作用，實(shí)驗(yàn)顯示其摩擦阻力僅為普通潤(rùn)滑劑的1/3。同時(shí)，納米球潤(rùn)滑劑在潤(rùn)滑和修復(fù)的同時(shí)，提高了機(jī)械密封型，控制燃料和空氣比重，燃料燃燒更充分，增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，減少不完全燃燒過程中產(chǎn)生的多種有害氣體污染，實(shí)現(xiàn)節(jié)能和減排的目的。納米材料在儀器、化妝品、醫(yī)藥、印刷、造紙、電子、通信、交通、建筑及軍事等方面都得到越來(lái)越多的應(yīng)用。

納米自潔表面處理和涂料

如果將透明、疏油、疏水的納米材料顆粒組合在大樓表面或瓷磚、玻璃上，大樓就不會(huì)被空氣中的油污弄臟，瓷磚和玻璃也因不會(huì)沾上水蒸氣而永遠(yuǎn)透明。任何粘在表面上的物質(zhì)，經(jīng)陽(yáng)光的照射，都會(huì)在納米涂料的催化作用下，變成可以蒸發(fā)的氣體或者容易被擦掉的物質(zhì)，建筑物不再總是臟乎乎的，家庭里的衛(wèi)浴設(shè)備也不必每天清洗了。將這種納米顆粒放到織物纖維中去，做成的衣服不會(huì)沾上灰塵，省去不少洗衣服的麻煩。氧化物納米顆粒最大的本領(lǐng)是在電場(chǎng)作用下或在光的照射下迅速改變顏色。平常人們戴的變色鏡的變色速度較慢，用納米材料做成的變色鏡就不一樣了，變色速度很快，用它做士兵的防護(hù)激光鏡是再好不過了。

新型納米光源和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器

用納米氧化物材料做成廣告板，在電、光的作用下，會(huì)變得更加絢麗多彩。半導(dǎo)體納米材料的最大用處是可以發(fā)出各種顏色的光，可以做成超小型激光光源，它還可以吸收太陽(yáng)光中的光能，把它們直接變成電能。這種技術(shù)一旦實(shí)現(xiàn)，太陽(yáng)能汽車、太陽(yáng)能住宅就會(huì)成為現(xiàn)實(shí)，到那時(shí)，人們居住的環(huán)境將更加美麗，空氣更加清新。

納米傳感器

半導(dǎo)體納米材料做成的各種傳感器可靈敏地檢測(cè)溫度、濕度和大氣成分的變化，這在汽車尾氣和大氣環(huán)境保護(hù)上已得到應(yīng)用。納米傳感系統(tǒng)能進(jìn)行病癥的早期診斷，利用納米材料還能制作耐用且人體友好的人工組織和器官、復(fù)明和復(fù)聰器件，提高病人的生活質(zhì)量。

納米導(dǎo)向藥物和皮膚護(hù)理保健品

如果在人體外部加以導(dǎo)向，可利用納米藥物阻斷毛細(xì)血管來(lái)餓死癌細(xì)胞，藥物治療的效果會(huì)大大提高。納米顆粒還可以用于人體的細(xì)胞分離或細(xì)胞染色，也可以用來(lái)攜帶DNA進(jìn)行基因缺陷治療。如果把納米藥物做成膏藥貼在患處，藥物可以通過皮膚直接被吸收，而無(wú)須針管注射，少去了注射的感染。把不容易被人體吸收的藥物或食品，如維生素等做成納米粉或納米粉的懸浮液，這種就極易被人體吸收。

納米技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊，經(jīng)濟(jì)效益十分巨大，美國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2010年納米技術(shù)市場(chǎng)估計(jì)達(dá)到14400億美元，納米技術(shù)未來(lái)的應(yīng)用將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過計(jì)算機(jī)工業(yè)。納米復(fù)合、塑膠、橡膠和纖維的改性，納米功能涂層材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，將給傳統(tǒng)產(chǎn)生和產(chǎn)品注入新的高科技含量。專家指出，紡織、建材、化工、石油、汽車、軍事裝備、通訊設(shè)備等領(lǐng)域，將免不了一場(chǎng)因納米而引發(fā)的“材料革命”我國(guó)以納米材料和納米技術(shù)注冊(cè)的公司有近100個(gè)，建立了10多條納米材料和納米技術(shù)的生產(chǎn)線。納米布料、服裝已批量生產(chǎn)，象電腦工作裝、無(wú)靜電服、防紫外線服等納米服裝都已問世。加入納米技術(shù)的新型油漆，不僅耐洗刷性提高了十幾倍，而且無(wú)毒無(wú)害無(wú)異味。納米技術(shù)正在改善著、提高著人們的生活質(zhì)量。

納米電子元器件

納米加工技術(shù)可以使不同材質(zhì)的材料集成在一起，它具有芯片的功能，又可以探測(cè)到電磁波、光波（包括可見光、紅外線和紫外線等）信號(hào)，同時(shí)還能執(zhí)行電腦的指令。如果將這一集成器件安裝在衛(wèi)星上，可以使衛(wèi)星的重量大大減小。當(dāng)前人們已經(jīng)在考慮用“小鳥”衛(wèi)星部分地代替現(xiàn)有的衛(wèi)星系統(tǒng)。如果在衛(wèi)星上用納米集成器件，“小鳥”衛(wèi)星將更小，更容易發(fā)射，成本也更低。

納米碳管的應(yīng)用

各國(guó)科學(xué)家正在努力研究的碳納米管是一種非常獨(dú)特的材料。它是石墨中一層或若干層碳原子卷曲而成的籠狀“纖維”，內(nèi)部是空的，外部直徑只有幾到幾十個(gè)納米。

這樣的材料很輕，但是很結(jié)實(shí)。它的密度是鋼的1/6而強(qiáng)度卻是鋼的100倍。用這樣輕而柔軟、又非常結(jié)實(shí)的材料做防彈背心是最好不過的了。如果用碳納米管做繩索，是唯一可以從月球上掛到地球表面，而不被自身重量所拉斷的繩索。如果用它做成地球到月球的電梯，人們到月球定居就很容易了。納米管的細(xì)尖極易發(fā)射電子，用于做電子槍，可以制成幾厘米厚的壁掛式電視屏，這是電視制造業(yè)新的方向。

納米材料超高物理活性應(yīng)用

想像一下只包含幾百個(gè)或幾千個(gè)原子、分子的“納米顆?！保凑找话愕慕?jīng)驗(yàn)，原子與原子之間的距離為0.2納米左右，由此可以估計(jì)出在尺寸為1納米的立方體“顆?！敝校恳贿吷现荒芘帕?個(gè)原子，總體可容納125個(gè)原子，但是其中有98個(gè)原子在表面上。我們知道，表面上的原子只受到來(lái)自內(nèi)部一側(cè)的原子的作用。因此，它們很容易與外界的氣體、流體甚至固體的原子發(fā)生反應(yīng)，也就是說十分活潑。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果將金屬銅或鋁做成幾個(gè)納米的顆粒，一遇到空氣就會(huì)燃燒、發(fā)生爆炸。有人認(rèn)為用納米顆粒的粉體做成火箭的固體燃料將會(huì)有更大的推力，可以用做新型火箭的固體燃料，也可用做烈性炸藥。另外，用納米金屬顆粒粉體做催化劑，可加快化學(xué)反應(yīng)過程，大大提高化工合成的出產(chǎn)率。

納米高強(qiáng)度材料

如果把金屬納米材料顆粒粉體制成塊狀金屬材料，它會(huì)變得十分結(jié)實(shí)，強(qiáng)度比一般金屬高十幾倍，同時(shí)又可以像橡膠一樣富于彈性。人們幻想在下一個(gè)世紀(jì)，總有一天會(huì)制造出如此神奇性質(zhì)的納米鋼材和納米鋁材。用這種材料制造汽車、飛機(jī)或輪船，會(huì)使它們的重量減少到1/10。到那時(shí)，一輛摩托車的重量會(huì)變成只有20～30千克。人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｓ玫奶沾刹牧暇哂杏捕嗟奶攸c(diǎn)。硬是指它可以當(dāng)做刀具用來(lái)切削金屬，脆是指它經(jīng)不住沖擊。陶瓷的另一個(gè)長(zhǎng)處是耐高溫，在10000℃的高溫下也不變形。用納米陶瓷粉制成的陶瓷已經(jīng)表現(xiàn)出一定的塑性。這個(gè)問題一旦被徹底解決，會(huì)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上大顯身手，徹底甩掉發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在更高的溫度下，汽車將跑得更快、飛機(jī)會(huì)飛得更高。

納米單電子元器件

把自由運(yùn)動(dòng)的電子囚禁在一個(gè)小的納米顆粒內(nèi)，或者在一根非常細(xì)的短金屬線內(nèi)，線的寬度只有幾個(gè)納米，就會(huì)發(fā)生十分奇妙的事情。由于顆粒內(nèi)的電子運(yùn)動(dòng)受到限制，原來(lái)可以在費(fèi)米動(dòng)量以下連續(xù)具有任意動(dòng)量的電子狀態(tài)，變成只能具有某一動(dòng)量值，也就是電子動(dòng)量或能量被量子化了。自由電子能量量子化的最直接結(jié)果表現(xiàn)為，在金屬顆粒的兩端加上電壓，當(dāng)電壓合適時(shí)，金屬顆粒導(dǎo)電；而電壓不合適時(shí)，金屬顆粒不導(dǎo)電。這樣一來(lái)，原來(lái)在宏觀世界內(nèi)奉為經(jīng)典的歐姆定律在納米世界就不再成立了。還有一種奇怪的現(xiàn)象，當(dāng)金屬納米顆粒從外電路得到一個(gè)額外的電子時(shí)，金屬顆粒具有了負(fù)電性，它的庫(kù)侖力足以排斥下一個(gè)電子從外電路進(jìn)入金屬顆粒內(nèi)，這就切斷了電流的連續(xù)性，這使人們聯(lián)想到是否可以發(fā)明用一個(gè)電子來(lái)控制的電子器件，所謂單電子器件。單電子器件的尺寸很小，一旦實(shí)現(xiàn)，把它們集成起來(lái)做成電腦芯片，電腦的容量和計(jì)算速度將提高上百萬(wàn)倍。

納米激光器和高密度信息存儲(chǔ)器

實(shí)際上，被囚禁的電子并不那么“老實(shí)”。按照量子力學(xué)的規(guī)律，有時(shí)它可以穿過“監(jiān)獄”的“墻壁”逃逸出來(lái)，這種現(xiàn)象一方面預(yù)示著在新一代芯片中的邏輯單元將不用連線而相關(guān)聯(lián)，因而需要新的設(shè)計(jì)才能使單電子器件變成集成電路;另一方面也會(huì)使芯片的動(dòng)作不可控制。歸根結(jié)底，在這一情況下電子應(yīng)被看成是“波”而不是一個(gè)粒子。所以盡管電子器件已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室里得以實(shí)現(xiàn)，但是真要用在工業(yè)上還需要時(shí)間。被囚禁在小尺寸內(nèi)的電子的另一種貢獻(xiàn)，是會(huì)使材料發(fā)出很強(qiáng)的光?！傲孔狱c(diǎn)列激光器”或“級(jí)聯(lián)激光器”的尺寸極小，但發(fā)光的強(qiáng)度很高，用很低的電壓就可以驅(qū)動(dòng)它們發(fā)出藍(lán)光或綠光，用來(lái)讀寫光盤可使光盤的存儲(chǔ)密度提高好幾倍。如果用“囚禁”原子的小顆粒量子點(diǎn)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，制成量子磁盤，存儲(chǔ)度可提高成千上萬(wàn)倍，會(huì)給信息存儲(chǔ)技術(shù)帶來(lái)一場(chǎng)革命。

納米機(jī)器人的研發(fā)

納米機(jī)器人根據(jù)分子水平的生物學(xué)原理為設(shè)計(jì)原型，設(shè)計(jì)制造可對(duì)納米空間進(jìn)行操作的“功能分子器件”，也稱分子機(jī)器人；而納米機(jī)器人的研發(fā)已成為當(dāng)今科技的前沿?zé)狳c(diǎn)。

目前，不少國(guó)家紛紛制定相關(guān)戰(zhàn)略或者計(jì)劃，投入巨資搶占納米機(jī)器人這種新科技的戰(zhàn)略高地?！稒C(jī)器人時(shí)代》月刊日前指出：納米機(jī)器人潛在用途十分廣泛，其中特別重要的就是應(yīng)用于醫(yī)療和軍事領(lǐng)域。

每一種新科技的出現(xiàn)，似乎都包涵著無(wú)限可能。用不了多久，個(gè)頭只有分子大小的神奇納米機(jī)器人將源源不斷地進(jìn)入人類的日常生活。中國(guó)著名學(xué)者周海中教授在1990年發(fā)表的《論機(jī)器人》一文中就預(yù)言：到21世紀(jì)中葉，納米機(jī)器人將徹底改變?nèi)祟惖膭趧?dòng)和生活方式。