,1991年創刊了Nanotechnology(奈米技術),這兩個專業刊物,那麼大家認為,說90年代是奈米科技誕生的時候,90年代初,但是也有人不同意見,像美國科學家,他們認為奈米科技誕生的時候就是1981年,或者1982年,是掃描隧道顯微鏡誕生的時候,就是奈米科技的誕生之日,有人有這麼一個觀點。
這是1990年在美國巴爾的磨召開的第一屆的奈米科技的國際會議,接著1993年莫斯科,1994年在丹佛爾,1996年在北京,98年在伯明翰,去年在美國波斯頓,目前已經開了六界的奈米科技的國際會議,那麼在奈米尺度上,這種多學科的交叉性,展現了巨大的生命力,迅速的形成了一個具有廣泛學科內容和潛在應用前景的研究領域。
我是把奈米科技的應用領域把它分為三個大的方面,第一個是奈米材料,第二個是奈米裝置,第三個是奈米區域的探測和研究,表徵分析。
下面我就分別介紹這三個大的領域,這個奈米材料是奈米科技的基礎,它的主要型別分為這麼四個大的方面,一個是奈米顆粒與奈米分體,就是奈米材料它這尺寸,顆粒或者粉體都在奈米的量級,都是粉狀的東西,顆粒狀的東西,那麼這是第一類。
第二類是以組的奈米材料,就是它有一個方向在奈米量級,比如說碳奈米管,是一個直徑再奈米量級,但是非常長的,這麼一個管狀的東西,或者以維的奈米材料,奈米線,奈米矽之類的,以維奈米材料,就是一個方向上,兩個方向上,是奈米尺寸,還有一個方向上是奈米尺寸。
比如奈米薄膜,奈米薄膜分成幾個方面,一個是奈米的顆粒膜,就是說,顆粒大小都在奈米量級,表面上構成一層膜,另外一種膜就是奈米的層狀膜,就是塗層的厚度在奈米的量級,一層一層的,奈米薄膜。
第四種是奈米塊材,就是把奈米的材料給壓制成一個整體的,宏觀上看著跟一塊一塊一樣的東西,這是奈米塊層,大概分成這麼四個大的類。
奈米材料的效能,它是與傳統的材料,有非常大的不同,有的是傳統材料所沒有的,有的是傳統材料的特性有了很顯著的提高,比如說奈米金屬固體的硬度,一般要比傳統的粗晶材料,就是不是奈米的,要硬3到5倍,奈米固體鐵的斷裂應力,它比常規的鐵材料會提高近12倍,那麼奈米的固體銅,它比一般的銅材料的熱擴散增強近一倍,那麼奈米的磁性金屬的磁化率,是普通磁性金屬的20倍。
你想想看,它同樣東西,材料品質不變,把它做成一個奈米量級,它很多效能就發生了非常重要的顯著的改變,比如說,我們知道,銅或者鋁,宏觀上銅和鋁什麼樣子,我們都知道,銅線,鋁材,鋁線,鋁材,但是如果你把銅和鋁給加工成奈米顆粒時候,你把奈米銅,奈米鋁你放到桌面上的時候,它自己會燃燒起來,會著起來,會爆炸,它跟銅和鋁宏觀就不一樣,所以它可以作為火箭推行劑的燃料,你想想這同樣是銅和鋁。
陶瓷耐高溫,很好的硬度,但是它易碎,掉地上會摔碎,但是如果把陶瓷的顆粒,做成奈米量級,或者這裡面摻雜一些奈米量級,它具有很高的硬度和耐高溫,它同時掉地也不會摔碎,那麼這樣,比如做陶瓷發動機,它可以耐高溫,它就不必像現在的發動機,需要水的冷卻,它的熱效率會提高。
另外一個奈米材料,奈米氧化物,這個奈米氧化物它可以在電場作用下,可以改變顏色,不同光,不同電場,就改變不同顏色,那麼可以豐富多彩,做廣告板。
另外像奈米氧化物,在催化及環境保護方面,都有廣泛的應用前景,比如說,用奈米的二氧化鈦,可以廣泛的應用於防曬霜,防曬,化妝品當中,用的奈米二氧化鈦,它可以吸收紫外線,防曬,另外它可以做轎車金屬色的面