納米技術

納米技術 （ Nanotechnology ） 是一門應用科學 ， 其目的在於研究於納米規模時 ， 物質和設備的設計方法 、 組成 、 特性以及應用 。 奈米科技是許多如生物 、 物理 、 化學等科學領域在技術上的次級分類 ， 美國將其定義爲 「 1至100納米尺寸尤其是現存科技在納米規模時的延伸 」 。 納米科技的世界爲原子 、 分子 、 高分子 、 量子點集合 ， 並且被表面效應所掌控 ， 如范德瓦耳斯力 、 氫鍵 、 電荷 、 離子鍵 、 共價鍵 、 疏水性 、 親水性和量子穿隧效應等 ， 而慣性和湍流等巨觀效應則小得可以被忽略掉 。 舉個例子 ， 當表面積對體積的比例劇烈地增大時 ， 開起了如催化學等以表面爲主的科學新的可能性 。 微小性的持續探究使得新的工具誕生 ， 如原子力顯微鏡和掃描隧道顯微鏡等 。 結合如電子束微影之類的精確程序 ， 這些設備將使我們可以精密地運作並生成納米結構 。 納米材質 ， 不論是由上至下製成 （ 將塊材縮至納米尺度 ， 主要方法是從塊材開始通過切割 、 蝕刻 、 研磨等辦法得到儘可能小的形狀 （ 比如超精度加工 ， 難度在於得到的微小結構必須精確 ） 。 或由下至上製成 ( 由一顆顆原子或分子來組成較大的結構 ， 主要辦法有化學合成 ， 自組裝和定點組裝 （ positional assembly ） 。 難度在於宏觀上要達到高效穩定的質量 ， 都不只是進一步的微小化而已 。 物體內電子的能量量子化也開始對材質的性質有影響 ， 稱爲量子尺度效應 ， 描述物質內電子在尺度劇減後的物理性質 。 這一效應不是因爲尺度由巨觀變成微觀而產生的 ， 但它確實在納米尺度時佔了很重要的地位 。 納米科技的神奇之處在於物質在納米尺度下所擁有的量子和表面現象 ， 因此可以有許多重要的是應用 ， 也可以製造許多有趣的材質 。