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首先我们看看纳米的概念。 从尺寸大小来说,通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在0。1微米以下(注1米=100厘米,1厘米=10000微米,1微米=1000纳米,1纳米=10埃)。即100纳米以下,因此定义:颗粒尺寸在1~100纳米的微粒称为超微粒材料,也是一种纳米材料。纳米金属材料是20世纪80年代中期研制成功的,后来相继问世的有纳米半导体薄膜,纳米陶瓷、纳米瓷性材料、纳米生物医学材料等。 纳米是一种几何尺寸的度量单位,1纳米为百万分之一毫米,即1毫微米,也就是十亿分之一米。略等于四十五个原子排列起来的长度。纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构。 从90年代初起,纳米科技得到迅速发展,新名词、新概念不断涌现,像纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米生物学等等。纳米科技是信息和生命科学技术能够进一步发展的共同基础,将对人类未来产生深远影响。 有了纳米的概念后,人们通常把尺度仅有数十亿分之一米——这大约是数十个或者数百个原子的长度的微型机械叫做纳米机械。 纳米机械又包括两种概念。 一种和已有的机械类似,如一个纳米尺度的潜艇,尺度仅有数十亿分之一米——这大约是数十个或者数百个原子的长度,这种机器尽管存在着争议,然而可以应用在医学方面,它可以在血液中穿行,寻找患病的细胞然后杀死它们。 另一种是想象的机械——所谓的装配工——是一个更加激进的主意,它是由未来学家K。 Reic Drexler提出的。这种机器没有与宏观物体的相似性(这是考虑其最终实用性的非常重要的一个事实)。它将是一种新型的机械——一种万用制造者。它可以制造任何结构,包括它自身,通过原子尺度的“抓取和放置”:一套纳米尺度的钳子将会从环境中抓取单个原子,然后把它放在适当的位置。Drexler的设想预示着社会将因为微型机械而永远改变,这些机械可以在几个小时内制造一台电视机或者一台电脑,而根本不花一分钱。然而它也有危险的一面。装配工自我复制的潜力导致了所谓的“灰色粘质”产生的可能性:无数的自我复制纳米装配工制造了无数它们自身的复制品,这个过程毁灭了地球。 早在2002年就有报道:德国科学家研究出使用超短电脉冲进行电解的新技术,并成功地在纳米尺度上切 割金属材料,加工微型机械。 去年的报道:制造纳米机械手 纳米技术能做很多事:由单个分子打造的电子装置,超强,超轻材料,将药物送到身体特定器官或细胞的药丸。但在这种尺寸上使用材料,研究者需要接触并推动不可见的小样本。现在的纳米机械手成本高达数十万美元。