分类：教育/科学-理工学科-物理学
问题：什么是纳米技术？原理是什么？我们国家在纳米技术领域中怎么样？ 
我们在纳米技术领域中怎么样？
回答：一、什么是纳米技术。纳米是长度单位，原称"毫微米"，就是10-9（10亿分之一米）。纳米与技术，有时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。　　从具体的物质说来，人们往往用"细如发丝"来形容纤细的东西，其实人的头发一般直径为20-50微米，并不细。单个细菌用肉眼看不出来，用显微镜测出直径为5微米，也不算细。极而言之，1纳米大体上相当于4个原子的直径。　　纳米技术包含下列四个主要方面：　　第一方面是纳米材料，包括制备和表征。在纳米尺度下，物质中电子的放性（量子力学学性质）和原子的相互作用将受到尺度大小的影响，如能得到纳米尺度的结构，就可能控制材料的基本性质如熔点、磁性、电容甚至颜色。而不改变物质的化学成份。用超微粒子烧成的陶瓷硬度可以更高，但不舱裂：无机的超微粒子灰分在加入橡胶后，将粘在聚合物分子的端点上，所做成的轮胎将大大减小磨损和处长寿命。　　第二方面是纳米动力学，主要是微机械和微电机，或总称为微型电动机械系统（MEMS），用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统，特种电子设备、医疗和诊断仪器等。MEMS用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小，刻蚀的深度往往要求数十至数百微米，而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机，用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度，但有很大的潜在科学价值和经济价值。　　第三方面是纳米生物学和纳米药物学，如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定DNA的粒子，在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验，磷脂和脂肪酸双层平面生物膜，DNA的精细结构等。有了纳米技术，还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物，即使是微米粒子的细粉，也大约有半数不溶于水；但如粒子为纳米尺度（即超微粒子），则可溶于水。　　第四方面是纳米电子学，包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征，以及原子操纵和原子组装等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷。"更小"是指响应速度要快。"更冷"是指单个器件的功耗要小。但是"更小"并非没有限度。二、我国纳米技术发展现状。   由于纳米技术在国际上是从20世纪80年代末90年代初才开始进入实际应用阶段，而我国又较早地开始了对这一技术的研究，因此，我国在纳米技术的研究领域几乎与国际上最先进水平同步。近年来我国在纳米技术方面取得的主要成绩有：     1993年，中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“中国”二字，标志着我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地，并居于国际科技前沿；     1996年底，舟山普陀升兴公司与中科院固体物理研究所合作，成功开发了纳米家庭的重要一员--纳米SiO2，使我国成为继美、英、日、法国后，国际上第五个能批量生产此产品的国家；     1997年9月北京大学成立了纳米科技研究中心，目前该中心已取得多项高水平的研究成果，有些方面已达到国际先进水平。其中，由该中心与北京真空物理开放实验室合作完成的利用STM在有机复合薄膜上进行的超高密度信息存储研究，得到了1.3nm的信息点，比国际最小存储点径小了近一个量级，该成果被两院院士评为1997年中国十大科技进展的第4名。1991年，科学家发现了一种典型的人造纳米材料--碳纳米管，但它的结构具有多层壁、单壁等多种形态。北京大学化学院顾镇南教授领导的研究组用简单的电弧法大量合成了单壁纳米管，经纯化含量大于90％，并按要求化学剪切和修饰成长度为15至20纳米，直径约1.4纳米的短管。电子学系薛增泉教授领导的研究组采用真空加工技术，使单壁碳纳米短管组装牢固竖立在黄金薄膜表面上，并用单壁碳纳米管做出了世界上最细的、性能最好的扫描探针，获得了精美的热解石墨的原子形貌像；用扫描隧道显微探针测得了单壁短管的导电特性和大气中室温下的量子台阶和动态负阻特性的I-V曲线；利用单壁短管作为场电子显微镜（FEM）的电子发射源，拍摄到过去认为不可能看到的原子像。     1997年12月，青岛化工学院纳米材料研究所崔作林、张志琨教授主持发明的“高熔点纳米金属催化剂的制备方法”荣获国家技术发明奖二等奖，这是迄今我国纳米科技领域获得的最高等级的国家级奖励；     1998年，清华大学范守善小组成功地制备出直径为3－50纳米、长度达微米量级的氮化镓半导体一维纳米棒，使我国在国际上首次把氮化镓制备成一维纳米晶体；     1998年，美国《科学》杂志上刊登了我国科学家的论文。我国科学家用非水热合成法，制备出金刚石纳米粉，被国际刊物誉为“稻草变黄金--从四氯化碳制成金刚石；”     1999年，中国科学院物理研究所解思深研究员率领的科研小组，不仅合成了世界上最长的“超级纤维”碳纳米管，创造了一项“3毫米的世界之最”，而且合成出世界上最细的碳纳米管；     1999年上半年，北京大学纳米技术研究取得重大突破，电子学系教授薛增泉领导的研究组在世界上首次将单壁碳纳米管组装竖立在金属表面，并组装出世界上最细且性能良好的扫描隧道显微镜用探针。     1999年，中科院金属研究所成会明博士合成出高质量的碳纳米材料，使我国新型储氢材料研究一举跃上世界先进水平。     1999年12月，中国科技促进经济投资公司与安康地区薯蓣产业开发有限公司、旬阳县农业开发有限公司联合兴办的陕西中科（旬阳）精细化工有限责任公司的年产3000吨纳米级超细活性氧化锌生产线在陕西旬阳县建成投产。中科院在江苏顺利进行了300吨中试之后，又移师旬阳，用中科院化工冶金研究所的“八五”成果NPP法新技术、新工艺，建成首期年产3000吨纳米级超细活性氧化锌和副产品4500吨硫酸铵锌的工厂，产品性能、指标达到国外同类先进产品的水平，不仅能生产球型氧化锌，还可制备针状纳米级氧化锌，价格也较外国产品低廉。中科院利用高新技术开发西部资源的这一创新项目，使我国纳米材料的研发水平跻身世界先进行列。     2000年，中科院金属研究所34岁的研究员卢柯博士领导的科研小组，首创的制备纳米晶体的新方法--非晶完全晶化法，成为国际上承认的纳米材料三种主要制备方法之一。卢柯在世界上首次直接观察到纳米金属材料在室温下?quot;奇异“性能--超塑延展性，纳米铜在室温下竟可延伸50多倍而“百折不挠”，被誉为”本领域的一次突破，它第一次向人们展示了无空隙纳米材料是如何变形的”。日前他们又在纳米材料过热领域取得了重大突破，在世界上首次发现固体纳米薄膜能够在超过它正常熔点6度以后仍然保持不熔化。所有材料到纳米级以后性质都将发生变化，其中有一项就是材料越小熔点越低，也就是通常所说的熔化温度越低。而熔点低将影响材料的稳定性。例如金的熔点通常是1000多度，但是把它打碎做成了纳米的金属末的话，那么它的熔点就和室温一样了。因此，怎样提高纳米材料的熔点成为科学界的一道难题。卢柯领导的科研小组用了三年多的时间，通过纳米技术解决了科学界一直无法攻克的难题，首次实现了铅薄膜过热以后，在超过正常熔点327度以后还保持不熔化，也就是说它的熔点能达到333度。如果能让薄膜的熔点升高的话，等于是对提高薄膜材料的稳定性提供了一个新的方向。像计算机芯片里的金属布线越来越细，越细存储量就越大，但是同时它的电阻也会增大。这样就会带来很多问题。到了纳米尺寸以后电阻很大，熔点又很低，那么通过电流后就可能把金属线熔化掉，所以要想办法提高金属线的熔点，如果能提高熔点，对提高整个集成的性能就会非常有益。     2000年1月，华东理工大学技术化学物理研究所在引进的俄罗斯15KW微波等离子体纳米颗粒制备装置上成功地开发了纳米颗粒制备核心技术通过了上海市科委主持的鉴定。微波等离子体化学气相合成是制备纳米粒子的一类重要的方法，俄罗斯在微波等离子体化学气相合成研究方面处于国际领先地位，他们率先建立了国际上功率最高的微波等离子体化学气相合成装备。为了缩短我国与国外的差距，上海市科委和上海市新兴技术和新兴工业办公室联合立项，由华东理工大学技物所承担该套装置的引进任务。经过3年的艰苦努力，华东理工大学的专家们成功地完成了装置的引进，并消化掌握了该套设备及纳米颗粒制备核心技术，开发了快速冷凝控制粒子生长和凝并技术，制取了包括Mo、TiN、TiO2和ZrO2在内的多种金属、氮化物和氧化物纳米粒子，并提出纳米颗粒的形态控制方法。通过两年来的正常运行表明，该装置功率大，可适应多种等离子气氛，可用气、液、固形态进料，特别适合于制备纳米金属及非氧化物颗粒。     目前我国从事纳米技术研究的单位很多，主要有中科院所属研究所，如金属研究所、化工冶金所、大连化学所、固体研究所等；高等院校，如清华大学、北京大学、浙江大学、青岛化工学院等。