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納米技術
來源:互聯網

納米技術(nanotechnology)主要研究結構尺寸在1~100 nm范圍內材料的性質和應用,其中納米(nm)和米(m)、微米(μm)等一樣,屬于長度單位。當粒子尺寸進入納米量級時,由于納米粒子的表面原子與總原子數之比隨粒徑尺寸的減小而急劇增大,顯示出強烈的小尺寸效應、量子尺寸效應、表面效應和宏觀量子隧道效應,從而在光學、熱學、電學、磁學、力學以及化學方面顯示出許多奇特的性質。

納米技術是現代科學的前沿,納米材料和納米制造已經滲入到電子學、材料學、生物醫學、航天航空、通信、環保、能源、國防等產業中,逐漸實現將納米技術的新發現、新成果轉變為實物產品。隨著人們與納米材料接觸越來越多,在其生產和使用過程中可能通過環境、食物鏈等方式進入人體或者被人體直接吸入、攝取,并對人體健康產生潛在影響,納米材料的安全性問題也已經引起各國關注。

定義

國際標準化組織(Internation Standard Organization,ISO)關于納米技術的定義是:在納米尺度理解和控制物質的過程,通常至少有一維的尺寸是100 nm以下,利用納米尺度的材料性質不同于單個原子、分子和體相材料,制造出可以利用這些新特性而被改進的材料、儀器和系統。

美國國家納米技術研究院對納米技術的定義必須同時滿足三個條件:在原子、分子和大分子水平(1~100 nm)進行技術研究和開發;所制造的結構、裝置和系統由于處于納米尺度必須具有新穎的性質和功能;具有在原子尺度能夠進行控制和操作的能力。

英國皇家協會對納米技術的定義是:研究材料在極其小的尺度(原子和分子級別)下的新穎現象和性質;納米尺度科學在工程和技術上的應用,從而實現新穎的材料和裝置的生產,包括未來生物和醫藥應用的材料。

納米技術可以分為直接、間接和概念性的納米技術。直接性的納米技術是指納米尺寸的物體被直接應用;間接性的納米技術則是包含有納米裝置的裝置,能和微觀或宏觀的零件、系統一起使用;概念性的納米技術則指從納米的觀點在原子尺度上來解釋一個過程的機理或一個系統的工作機制。

簡史

1959年,物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德·費恩曼(Richard Feynman)教授在美國物理學年會上作的題為“There’s Plenty of Room at the Bottom”的演講是納米技術的起源。

1962年,久保(Kubo)等人提出超微粒子的量子限域理論,推動實驗物理學家向納米尺度微粒進行探索,并開始認識到這一尺度范圍內的粒子體系是介于微觀與宏觀之間一個新的物質層次。

1974年,日本學者谷口紀男(Norio Taniguchi)提出了“Nanotechnology”一詞,將其定義為獲得超高精度和超細尺寸的加工技術,精度和細度均在納米尺度,并將納米技術應用到精細機械加工過程中。

1981年,IBM公司蘇黎世研究實驗室的賓尼(G.Binning)和羅雷爾(H.Rohrer)發明了掃描隧道顯微鏡,能夠首次在大氣及常溫下觀察到原子,為納米技術的發展奠定了基礎。

1984年,德國薩爾大學格萊特(Gleiter)教授等人首次制備了具有清潔表面的納米金屬粉末和納米固體

1985年,英國科學家、諾貝爾獎獲得者克羅托因(H.W.Kroto)教授等人合成巴克敏斯特富勒烯(C60),將碳元素引入納米技術研究領域。同年,莫斯科國立大學物理學家康斯坦丁·利哈廖夫教授等人提出通過控制單個電子進入或離開庫侖島,實現一定規模電路才能實現的功能,這是單電子器件的基礎。

1986年,美國麻省理工學院埃里克·德瑞克斯勒(K.Eric Drexler)博士出版的《創造的引擎》(Engines of Creation)一書中,描述了一種可以自我復制的納米機器,對理查德·費恩曼提出的納米技術概念進行了拓展。

同年,賓尼(G.Binnig)、奎特(C.Quate)和格伯(C.Cerber)共同發明了原子力顯微鏡。原子力顯微鏡的工作原理與掃描隧道顯微鏡極為相似,但能彌補掃描隧道顯微鏡不能直接觀察與研究絕緣及有較厚氧化層試樣的不足。

1990年,德瑞克斯勒指出:“納米科技的基本思想是在分子水平上,通過操縱原子來控制物質的結構。它使我們可以利用單個原子組建分子系統,制備不同類型的納米器件”。

同年,IBM的研究中心借助于SPM(Scanning Tunneling Microscopy)搬動原子,利用35個原子排列成IBM字樣,表明人們不僅可以采用SPM觀察和測量物質表面的原子和分子結構,而且還可以根據人的意志加工制造出最小的人工結構。

1990年7月,在美國巴爾的摩召開的國際首屆納米科技學術會議,正式提出納米材料學、納米生物學、納米電子學和納米機械學的概念,并決定出版《納米結構材料(Nanostructure Materials)》、《納米生物(Nanobiology)》和《納米科技(Nanotechnology)》等正式學術刊物,納米技術等概念被廣泛應用。

1994年,在美國波士頓召開的材料研究學會秋季會議上正式提出納米材料工程,開始形成基礎研究和應用開發并重的新局面。

2000年,美國前總統威廉·克林頓在加州理工學院宣布了納米科技的國家計劃(NNI)。此后,世界各國都將納米技術納入國家發展規劃,納米技術進入新的發展時期。

2003年3月,在美國舉行的化學年會上有學者提出了納米粒子可能對生物產生危害。之后,國際上高水平雜志相繼報道了一些相關納米粒子對生物的危害效應。

2003年6月,加拿大環保組織(ETC)在布魯塞爾會議上呼呼關注納米粒子的安全問題。同時,英國政府也提出英國的科學機構(皇家學會和皇家工程院)對納米粒子的倫理以及社會意義進行審查,并于2005年9月提出了納米技術安全性評價報告。

2005年12月,美國國家環境保護局(EPA)發表了納米技術的白皮書,第一次系統地闡述了納米材料可能對人類健康的影響。

2025年8月,第十屆中國國際納米科學技術會議在北京舉行,大會發布的《中國納米科技產業白皮書(2025)》顯示,從2000年至2025年,全球授權納米專利總數突破107.8萬件,其中中國專利獎數量高達46.4萬件,占比達43%,穩居世界首位。

原理

處于納米級尺度下的物質其電子的波性及原子之間的相互作用將受到尺度大小的影響,其熱學性能、磁學性能、電學性能、光學性能、力學性能和化學活性等會出現與傳統材料截然不同的性質,稱其為納米效應。

表面效應和界面效應

表面效應是指納米粒子的表面原子數與總原子數之比隨粒徑的變小而急劇增大并引起性質上的變化。隨著粒子尺寸減小到納米級,粒子的表面積、表面能和表面張力隨之增加,這種表面原子活性的增加不但能引起納米粒子表面原子輸送和構型的變化,也能引起表面電子自旋構象和電子能譜的變化,導致納米粒子性質發生變化。

界面效應是在納米材料的結構中有很大比例的原子處于缺陷環境,界面原子排列混亂,在外力作用下容易遷移,表現出很好的韌性與一定的延展性,從而使納米材料的物理、力學等性質發生變化。

小尺寸效應

隨著顆粒尺寸的量變,在一定條件下會引起顆粒性質的質變。由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質的變化稱為小尺寸效應。當顆粒尺寸減小到納米級時,其比表面積顯著增加,納米粒子的磁性、內壓、光吸收、熱阻、化學活性、催化性及熔點等均較普通粒子發生了很大的變化,產生一系列新奇的性質。

量子尺寸效應

量子尺寸效應是指當微粒尺寸達到與光波波長或其他相干波長等物理特征尺寸相當或更小時,費米能級附近的電子能級由準連續變為離散能級的現象。當能級間距大于熱能、磁能、靜電能、光子能或超導態的凝聚能時,會導致納米材料的量子尺寸效應,從而使其磁、光、聲、熱、電、超導電性能與宏觀材料顯著不同。

宏觀量子隧道效應

宏觀量子隧道效應是基本的量子現象之一,即當微觀粒子的總能量小于勢壘高度時,該粒子仍能穿越這一勢壘,微觀粒子具有貫穿勢壘的能力稱為隧道效應。一些宏觀量包括微顆粒的磁化強度、量子相干器件中的磁通量以及電荷等都具有隧道效應,能夠穿越宏觀系統的勢壘而產生變化,稱為宏觀量子隧道效應。這一效應與量子尺寸效應一起,能夠確定微電子器件進一步微型化的極限。

適用條件

納米(nanometer)是一個長度單位,簡寫為nm,1 nm=10-9 m。納米微粒尺寸為納米數量級,常限制在1~l00 nm范圍,包含的原子數范圍為103~105個,這導致納米粒子單位體積(或質量)的表面積比塊體材料要大很多,因而出現納米微粒電子狀態發生突變,表現出表面效應、體積效應等特殊性質。

納米技術適用于在納米尺度下對物質進行制備、研究與應用,包括納米材料技術、納米加工技術、納米測量技術、納米應用技術等方面。其中納米材料指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍或由它們作為基本單元構成的材料。通常納米材料指原子團簇、納米顆粒、納米薄膜、納米碳管和納米固體材料的總稱;納米加工技術包括精密加工技術和掃描探針技術。

研究進展

納米制造基礎發展

納米科學是現代科學的前沿,納米制造是納米科學發展的基礎。21世紀,納米制造已引起各國政府、科技界和產業界廣泛而深入的關注,包括生物分子馬達、納米電動機、納米機器人、分子光電器件、納米電路、納米傳感器、納米智能器件和系統等。2001年開始,美國實施的國家納米技術計劃(NNI)啟動,此后,包括歐盟及其成員國、日本加拿大新加坡韓國、中國、印度和巴西等國家,相繼出臺了各國的納米制造發展戰略和專項計劃

納米制造工藝進展

納米制造作為基于物理/化學/生物原理的制造方法,針對納米結構生長、加工、改性、組裝等納米尺度范圍內,材料-結構-功能一體化的制造新工藝,是納米尺度結構與器件的性能演變規律的新方法。納米制造技術已經涉及到信息、材料、環境、能源、生物醫學、農業、航空航天和國防安全等眾多領域核心產品的制造,隨著納米制造的發展形成很多新的制造理論和方法,逐漸將納米科學的新發現、新成果成功轉變為實物產品。

納米材料進展

納米材料可分為:納米微粉材料(零維納米材料)、納米纖維(一維納米材料)、納米薄膜(二維納米材料)、納米塊體材料、納米微結構材料、納米復合材料。

納米材料的研究大致可分為三個階段。第一階段,是在實驗室探索用各種手段合成納米顆粒粉體或塊體等單一材料和單相材料,研究評價表征納米材料的方法,探索納米材料不同于常規材料的特殊性能;第二階段,是如何利用納米材料已被挖掘出來的奇特的物理、化學等性能,設計納米復合材料,通常采用納米微粒與納米微粒復合,納米微粒與常規塊體復合以及發展復合納米薄膜;第三階段,是納米組裝體系、人工組裝合成的納米陣列體系、介孔組裝體系、薄膜嵌鑲體系等納米結構材料體系受到關注,成為納米材料研究的熱點。

功能材料

納米功能復合材料的設計主要包括材料的功能設計,為實現這種功能而采取的制備方法設計(工藝方法、工藝路線的選擇與設計),以及使這種特殊復合材料具有足夠的物理化學安定性的穩定性設計,和具備一定的強度的力學性能設計。為了使復合材料具有某種功能,通常是靠在該復合材料中加入具有所需功能的納米材料及合適的基體材料來實現的。納米功能復合材料的功能設計主要包括納米材料及基體材料的選擇設計與復合材料的界面設計。

仿生材料

很多納米材料,如納米粒子、碳納米管核酸、納米多肽等具有在臨床應用方面取得進展。納米材料在臨床應用的一個主要問題是這些材料能否被機體免疫系統接受。帶有生物相容性表面的納米材料可直接用于制造臨床納米裝置及用作組織工程材料。例如,水凝膠基礎上的自組織肽擁有唯一的納米與微米形態,已用作組織工程支架。生物降解的聚乳酸支架可用作骨的替代物。基因治療是一種富有發展前景的腫瘤與遺傳疾病治療方法等。

加工技術

自上而下的方式

“自上而下”的方法的基本原理是一次又一次地削去材料的某些部分,即可得到逐漸變小后的結構,其本質就是對塊體材料進行切割處理,得到所需的材料和結構。采用這種方法能達到的最小特征尺度取決于所使用的工具。“自上而下”的納米加工方式主要包括:定型機械納米加工、磨粒納米加工、非機械納米加工、光刻加工和生物納米加工等。

自下而上的方式

“自下而上”方式主要是采用自組裝技術,以原子、分子為基本單元,根據人們的意愿進行設計和組裝,即通過人工手段把原子或分子層層淀積(在極端情況下可以把原子或分子逐個地淀積)構筑成具有特定功能的產品。“自下而上”的方法可分為五種類型:應用非傳統材料和工藝擴展采用傳統材料的光刻技術,使之達到納米尺度;利用生物分子自組裝或自組織性能的開發,構建基于簡單納米材料的復雜功能納米結構組裝模板;將外加可控力場應用于離散操作和/或預制納米組元的組裝;原子操作;蘸水筆納米加工技術。

納米壓印技術

納米壓印技術通過使用直接接觸的方法形成圖案轉移,具有不同圖案尺寸大小的母版用來壓在襯底上的熱塑性聚合物或紫外敏感單體薄膜上,然后樣品被加熱或紫外輻射,最后母版從聚合物層分離。納米壓印技術主要包括:熱壓印、紫外壓印、微接觸印刷。

納米壓印是加工聚合物結構的常用方法,它采用高分辨率電子束等方法將結構復雜的納米結構圖案制在印章上,然后用預先圖案化的印章使聚合物材料變形而在聚合物上形成結構圖案。在熱壓工藝中,結構圖案轉移到被加熱軟化的聚合物上后,通過冷卻到聚合物玻璃化溫度以下固化,而在紫外壓印工藝中是通過紫外光聚合來固化的。微接觸印刷通常指將膜材料轉移到圖案化的金屬基表面上,再進行刻蝕的工藝。

應用領域

納米技術的應用包括電子學、材料學、生物醫學、航天航空、通信、環保、能源、國防等方面。

材料學

納米材料可填充于聚合物基體中的復合材料制成納米塑料,具有增強、增韌與耐磨損的效果;納米材料可添加到橡膠制品,制造出高性能多功能的改性橡膠;納米材料可在合成纖維中摻入制成衣物,起到抗菌、防霉、除臭、屏蔽紅外線、抗靜電、抗紫外線等作用;在化妝品中添加納米材料,得到納米數量級的化妝品膏體微粒,可提高皮膚滲透性和利用率,具有緩釋和定向釋放的特性;將納米材料與表面涂層技術相結合,針對涂層的性能添加納米材料,可以獲得納米復合涂層,能提高其觸變性、抗老化性、光潔度等性能;納米材料還能顯著提高陶瓷材料的燒結性能,改善其顯微組織,優化其性能,此外,納米材料還能用于隨角異色效應涂料、紅外反射材料、靜電屏蔽材料、耐磨涂料、黏結劑等。

電子和微電子

納米材料在電子領域的應用主要分為三個方面:納米材料作為電子信息產業基礎材料,如石墨烯二氧化錫、黑磷等新型低維晶體材料、高性能納米拋光材料、電子漿料和電子墨水等;納米電子器件及集成,如高性能超柔性半導體單晶納米薄膜大規模轉印的集成電路,利用納米纖維能量轉換器制備的可高效收集人體生物機械能的發電織物等;納米傳感器,如集成光、電、磁、化學生物活性等多方面特性的檢測器,與微納機電系統器件制備技術相結合的傳感器。

生物醫學

納米生物技術是納米技術和生物技術相結合的產物,它既可以用于生物醫學,也可以服務于其他社會需求。納米生物技術包括:在很小尺度表面積上,裝配一種或集成多種生物活性單元,形成的生物芯片;由生物大分子構成,利用化學能進行機械做功的納米分子馬達;能夠靈敏探測到生物戰毒氣的硅蟲晶體管;能夠探測單個活細胞的納米傳感器納米探針;適合于生物體內應用的生物納米材料,如脫氧核糖核酸導線、骨修復納米生物材料等。

納米醫學是在分子水平上,創造并利用納米裝置和納米結構,從事診斷、醫療、預防疾病、防止外傷、止痛、保健和改善健康狀況的科學技術,包括載藥納米微粒、智能藥物、人工紅血球、捕獲病毒的納米陷阱、識別血液異常的生物芯片、磁性納米顆粒、納米機器人、人造皮膚和血管、人工移植動物器官和基因治療等。

能源環保

納米技術在能源領域的應用主要為納米材料添加劑、太陽能電池、能源轉換和能源存儲。如在傳統能源領域,利用納米材料的表面效應制備的凈化劑、助燃劑能使煤、汽油、柴油充分燃燒;在新型太陽能電池中,納米材料可設計為光譜選擇性吸收涂層、減反射膜、光致變色器件、量子點太陽能電池等;利用納米材料的高反應活性,制備納米能源催化材料,可用于甲烷高效活化、電催化制氫等方面。

納米技術在環保方面的應用包括利用納米光催化技術可以去除大氣中的氣態污染物、凈化室內空氣,降解水中有機染料;利用納米材料制成吸附劑檢測各種環境污染物;利用納米技術制造的發動機等機械設備,體積減小,摩擦和碰撞產生的噪聲污染減小;采用納米潤滑油不僅能夠提高潤滑效果,還能在表面形成永久性保護膜,延長機械的使用壽命;添加納米材料層或應用納米涂層,可提高電電磁波的屏蔽性能,減少電磁輻射

航空航天

納米技術在航空航天領域的應用可分為在結構材料和功能材料兩個方面。氮化硅、氮化鋯、氮化鈦氮化物納米材料常用于金屬表面涂層,可提高工件的穩定性;金屬的納米粉添加到固體火箭推進劑中,可顯著改善固體推進劑的燃燒性能。

國防科技

納米技術將對國防軍事領域帶來革命性的影響。例如:用于虛擬訓練系統和戰場上的實時聯系的納米電子器件;對化學、生物、核武器進行探測的納米探測系統;可以提高常規武器打擊與防護能力的新型納米材料;納米機器人;納米衛星;雷達隱身技術等。

安全相關

隨著納米技術的發展,人們與納米材料接觸頻繁,納米的安全性越來越受到重視。2003~2004年間,《科學》《自然》等雜志連續發表系列文章對于納米材料的生物安全性及納米科技發展帶來的問題提出警告,提醒人們在科技發展的同時要注意負效應問題。此后,美國、歐盟日本紛紛投巨資開展納米安全性研究。2008年,經濟合作與發展組織成立的人造納米材料工作小組制定并通過了“人類健康和環境安全研究數據庫-人造納米材料安全性研究數據庫”的建立及納米毒理學替代方法的研究等課題。納米材料的安全性研究已經得到了國際上的高度重視。

納米材料的負面效應主要來自兩個方面:一是納米物質化學成分本身所固有的性質。如量子點納米晶體暴露在空氣中或經紫外線照射后,其無毒的表面涂層被銷蝕,表現出很強的細胞毒性;二是納米物質在納米尺度上的納米效應。如納米材料粒徑的減小,表面反應位點增多,導致納米材料本身的反應活性增大。

Oberdorster等發現實驗動物吸入納米尺寸的二氧化鈦顆粒可以引起嚴重的肺部炎癥,并且這種癥狀隨著顆粒粒徑的減小而加劇。此后,他們還發現實驗動物吸入固體難溶性納米顆粒不僅可以影響呼吸系統功能,還可以通過嗅神經進入腦部,影響中樞神經系統。Oberdorster發現大鼠在含有直徑為20 nm的F4納米顆粒的空氣中暴露15 min后,大部分大鼠在4 h內死亡。而那些在直徑為130 nm的聚四乙烯納米顆粒的空氣中暴露的對照大鼠,卻沒有任何的傷害。Lam等發現小鼠暴露于單壁碳納米管后肺上皮組織出現肉芽腫,并且這種癥狀與暴露劑量呈正相關。Jia等發現與等量的石英相比,單壁碳納米管表現出更顯著的細胞毒性,誘導出更明顯的細胞凋亡,這與Lam等的結果是一致的,同時還發現單壁碳納米管與多壁碳納米管均可導致細胞結構改變。Zhang等研究發現納米TiO2顆粒對As(Ⅲ)、As(V)、Cd均具有較強的吸附能力,并能顯著增加As(Ⅲ)、As(V)在鯉魚體內的富集,提高鯉魚體內的Cd濃度,從而危害人類健康。

人們主要通過呼吸道吸入、經口食入、皮膚接觸和藥物注射等途徑攝入納米物質,這四種途徑是納米毒理學研究中的主要暴露方式。納米顆粒通過不同途徑進入生物體內遇到環境不同,產生的生物效應各不相同,因此,在納米毒理學研究中需要根據暴露途徑來選擇合適的評價指標和研究方法。

相關監管

國際組織

納米技術的發展和納米材料的廣泛推廣使用,離不開對納米材料的充分認識和監管法規、標準的制定。國際標準化組織成立了納米材料的相關技術委員會ISO/TC229,并成立了四個工作組:術語和名稱組,計量與表征組,納米技術的健康、安全和環境問題組和材料規格組,出版《1SO/TR 12885:2008納米技術-納米技術相關的職業場所健康與安全實踐》等標準。經濟合作與發展組織建立了納米材料制造商工作組,致力于從事研究納米材料特性和風險的諸多項目,如建立環境健康和安全研究的數據庫,編寫納米材料制造和測試指南等。

歐盟

歐盟最重要的與納米相關的法規是《化學品注冊、評估、許可和限制》。該法規中操作環境部分明確提到了人造物質的監管,規定需要根據相應的申報表格填寫人造材料的屬性。2008年,歐盟頒布的納米技術方面的法規指出,如果有必要評估物質的安全性,歐洲化學品管理局可以要求制造商和進口商提交該物質的任何消息,而且獨立于《化學品注冊、評估、許可和限制》法規要求的最低信息要求之外。歐盟有關分類、包裝和標識法規明確表示,符合法規的危險物質標準的納米材料需要進行分類和標識,委員會更是建議對納米材料進行單獨的分類和標識,某些物質(如極毒性物質)必須有特殊標識。另外在《殺蟲劑指令》《工作人員保護框架性指令》《化妝品法規》《食品添加劑條例》《環境保護相關法規》均明確表示納米材料應符合相關的要求。

德國公共管理部門在2006年公布了“納米技術立法框架檢查”報告,該報告的重點是環境領域,對消費品如食品和化妝品關注較少。2010年,德國聯邦政府推出了納米行動計劃2011-2015,制定適當的法規和納米技術標準,并提出了一系列修正案,明確包括納米材料的監管規定。

法國實行了納米材料強制報告制度。該計劃將專門用于特定類型的納米材料、特性和需要使用這些物質的數量。法國還出版了一系列的納米技術相關技術指導文件,旨在維護納米材料的職業安全及健康。

美國

美國對納米實行監管的機構包括環境保護局、食品藥品管理局和疾病預防控制中心。美國的許多法規與納米材料的監管相關,包括《有毒物質控制法案》《職業安全與健康法案》和不同的產品責任法和環境法、支持負責任的開發和管理納米技術的法案、確保納米技術負責任的開發的法案等。其中明確針對食品和化妝品的法律基礎是《食品、藥品與化妝品法案》,該法案設立了一個框架,在此框架下食品藥品管理局得到授權監管和控制食品、藥品、化妝品的安全。

中國

中國在2004年召開的第243次香山科學會議就是關于納米生物的安全性問題,將納米生物安全性問題提到了一個戰略的高度。2006年國家自然科學基金委員設立的重大研究計劃中列入納米生物安全性的內容。國家基礎科學研究973計劃立項了資助納米技術生物安全性的研究。同時,中國納米技術標準化委員會召開了關于納米技術生物安全性標準化問題會議。

其他國家

日本實行多部門對納米材料的安全聯合監管,包括:經濟產業省、環境省、厚生勞動省、農林水產省、日本文部科學省、內閣府。澳大利亞根據工業化學品監管部門-國家工業化學品申報和評估機構在2010年10月引入的工業納米材料申報與評估的新監管程序進行監管。泰國國務院事務部部長翁安要求消費者保護協會將納米產品列為卷標監管產品。

檢測技術

納米技術領域最顯著的現代檢測技術主要有掃描隧道顯微鏡技術(ScanningTunnel Microscope,STM),利用STM不僅可以直接觀察原子和分子,還能夠直接操縱和安排原子和分子;原子力顯微技術(Atomic Force Microscope,AFM)可以對數十個甚至數個分子進行操控,其微型化學反應稱為針尖上的化學。除此之外,還有摩擦力顯微鏡、激光力顯微鏡、磁力顯微鏡、靜電力顯微鏡、掃描熱顯微鏡、掃描離子電導顯微鏡和掃描近場光學顯微鏡等微表征和微加工設備與技術,它們分別對應于不同的應用范圍和場合,共同構成了納米技術的水平標志。

參考資料 >

中國納米專利數量居全球首位 納米科技成果集中亮相.騰訊網.2025-08-31

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