【科普•纳米】纳米知多少？
纳米，又称为毫微米，是衡量长度的单位，1纳米等于十亿分之一米。纳米技术，是指将材料加工至纳米尺度，即一毫米的一千分之一。若是在计算机技术领域讨论纳米技术，可以这样解释。现阶段，CPU的制造工艺已经达到三十二纳米级别，表示一块CPU上元件的最大制作精度为三十二纳米，元件与元件之间仅由零点二纳米的间隔分开。现在民用市场，英特尔和AMD早已通晓这项工艺，而在图形处理器方面，台积电已经具备32纳米的GPU生产能力。纳米技术能够显著缩小电子器件的芯片体积、降低能源消耗，并且芯片工艺的纳米单位，是各家芯片企业衡量技术水准的关键依据。
纳米概念
第一种
到目前为止的科研进展显示，纳米技术存在三种不同理解。首者是1986年，美国学者德雷克斯勒博士在其著作《创造的机器》里阐述的分子纳米技术。依照这种理念，能够实现组合分子的设备实用化，进而达成任意拼合各类分子的目标，可以构筑任何分子构造。这种理念的纳米技术领域尚未获得显著突破。
第二种
第二种概念将纳米技术视为微加工技术的顶点，即运用纳米级别的“制作”手段，人为构建纳米尺度的构造。这种纳米尺度的制作手段，同样导致半导体小型化即将触及瓶颈。即便现有技术持续进步，理论上终会遭遇天花板。因为电路的线宽若持续缩小，构成电路的绝缘层就会变得异常纤薄，进而影响绝缘性能。不仅如此，还存在体温升高和震动等情况。针对这些状况，科研人员正致力于探索一种创新的纳米材料。
第三种
第三种理念源自对生命体内部的探究。实际上，生命体在细胞以及生物膜层面就蕴含着纳米尺度的构造。
纳米技术是探索0.1至100纳米范围内电子、原子及分子活动规律与性质的前沿领域，属于一项新兴科技。科研人员在分析物质构成时发现，当仅包含少数几个或数十个可计数的原子或分子时开yun体育官网入口登录app，它们会展现出许多全新特质。运用这些独特属性来制造具备特定功能的装置，其技术便被称作纳米技术。
综合
纳米科技涵盖了纳米生物学、纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米化学等诸多领域。从涵盖微电子在内的微米科技发展到纳米科技，人类不断向微观世界探索，对微观世界的认知和改造能力达到了新的高度。钱学森，我国知名学者，也曾表示过，在纳米尺度及以下范围内的构造，将是未来科技发展的关键领域，这将标志一场技术革新开元棋官方正版下载，进而促使21世纪再次发生产业变革。
纳米材料的特点
当物质微粒的体积缩小到纳米尺度，其声学、光学、电学、磁学及热学方面的表现会发生显著变化。例如：备受关注的II-VI类半导体材料硫化镉，其吸收光谱的起始点和发光峰值的波长会随晶体颗粒的体积缩小而明显向短波方向移动。基于这一现象，人们可以调控硫化镉的晶粒大小，从而获得具有不同禁带宽度该材料，这无疑将极大拓展该物质的研究范畴，并有望开拓全新的应用场景。物质品种为数不多，微米尺度与纳米尺度的硫化镉均由硫元素和镉元素构成，然而，调整制备过程中的参数，便能获得具有不同带隙和发光特性的材料，换言之开yun体育app入口登录，借助纳米手段，我们得以创造全新的材料。
纳米颗粒通常拥有非常高的表面积比，每克此类固体的表面积数值可达到数百乃至上千平方米，因此它们适合用作高效吸附材料和催化媒介，在氢气储存、有机制造以及环境治理等多个方面展现出广阔的发展潜力。针对纳米体材料，我们能够用“更轻、更高、更强”这三个字来进行描述。借助纳米材料和技术，能够生产出体积更小但性能保持不变或更优的设备，从而缩小设备尺寸，使其变得更轻巧。早期计算机需要占用三间房屋的空间，其小型化得益于微米级半导体制造技术，由此推动了计算机的普及。从能源和资源消耗角度分析，这种“小型化”的优势非常显著。纳米材料有望具备更优异的光学特性、电学特性、磁学特性以及热学特性。纳米材料应具备更卓越的力学属性，包括抗拉强度和延展性等。对于纳米陶瓷而言，纳米化技术有望克服传统陶瓷的易碎缺陷，并可能展现出类似于金属材料的延展能力。
