英國皇(huang)家學會(hui)(hui)和(he)(he)皇(huang)家工(gong)程科(ke)學院(yuan)聯合進(jin)行(xing)了一(yi)(yi)項明確納(na)米(mi)(mi)技(ji)術發展應用現狀和(he)(he)前景的調(diao)查(cha)研究(jiu)，隨后發表了一(yi)(yi)篇調(diao)查(cha)報告，名(ming)為“納(na)米(mi)(mi)科(ke)學和(he)(he)納(na)米(mi)(mi)技(ji)術機會(hui)(hui)和(he)(he)不(bu)確定性”。報告中(zhong)(zhong)提出(chu)，政府相關部(bu)門應該(gai)對納(na)米(mi)(mi)技(ji)術產品進(jin)行(xing)安全性測定和(he)(he)規范化管理。報告中(zhong)(zhong)指出(chu)，由于汽(qi)車尾氣排放和(he)(he)能源津津有味，自然生成的納(na)米(mi)(mi)微(wei)粒(li)已在(zai)(zai)空氣中(zhong)(zhong)存在(zai)(zai)很久。目前還不(bu)清楚人(ren)(ren)造(zao)納(na)米(mi)(mi)微(wei)粒(li)及其(qi)它(ta)納(na)米(mi)(mi)材料被(bei)人(ren)(ren)體吸入、被(bei)皮膚吸收或在(zai)(zai)環(huan)境中(zhong)(zhong)積蓄可能對人(ren)(ren)體健康和(he)(he)環(huan)境帶來(lai)怎樣的危害(hai)。一(yi)(yi)些研究(jiu)發現，某些人(ren)(ren)造(zao)納(na)米(mi)(mi)微(wei)粒(li)毒(du)性要大(da)(da)于共同(tong)類物質(zhi)的較大(da)(da)顆粒(li)。
科學(xue)家們(men)的(de)(de)(de)意見是，歐盟和英(ying)國政府(fu)應(ying)(ying)當將納(na)米(mi)(mi)微粒(li)和納(na)米(mi)(mi)管(guan)列(lie)為新型化(hua)學(xue)物質，并對其進(jin)(jin)行(xing)安全(quan)(quan)性測(ce)試和特別標示(shi)的(de)(de)(de)管(guan)理。科學(xue)家們(men)還建議(yi)，應(ying)(ying)成立(li)特別的(de)(de)(de)科學(xue)安全(quan)(quan)委員會，對涉及到普通百姓的(de)(de)(de)納(na)米(mi)(mi)技(ji)術產品進(jin)(jin)行(xing)測(ce)試，證(zheng)明對人(ren)體無害后方(fang)可應(ying)(ying)用(yong)并進(jin)(jin)入市場推廣(guang)。例如化(hua)妝品行(xing)業防曬霜中采用(yong)的(de)(de)(de)二(er)氧化(hua)鈦(tai)納(na)米(mi)(mi)微粒(li)，必(bi)須經過(guo)安全(quan)(quan)檢(jian)驗之后才準許使用(yong)。報告還建議(yi)，納(na)米(mi)(mi)技(ji)術相關產業應(ying)(ying)該出臺(tai)統(tong)一(yi)的(de)(de)(de)安全(quan)(quan)檢(jian)驗細則。
納米材料是(shi)指在三維空(kong)間中至少有一維處(chu)于納米尺(chi)(chi)寸(0.1-100 nm)或(huo)由(you)它們作為基本單元構成的材料，這大約相當于10~100個原子緊(jin)密(mi)排列在一起(qi)的尺(chi)(chi)度。
納(na)米(mi)結構(gou)是以納(na)米(mi)尺度的物質單元為基礎(chu)按一(yi)(yi)定規律構(gou)筑或營造的一(yi)(yi)種新體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)。它包(bao)括納(na)米(mi)陣列體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)、介孔組(zu)裝體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)、薄膜嵌(qian)鑲體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)。對(dui)納(na)米(mi)陣列體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)的研究集(ji)中(zhong)在(zai)由金屬納(na)米(mi)微(wei)粒或半導(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)納(na)米(mi)微(wei)粒在(zai)一(yi)(yi)個絕緣(yuan)的襯底(di)上(shang)整齊排列所(suo)形成的二位(wei)體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)上(shang)。
而納米微(wei)粒與(yu)介(jie)(jie)孔固體(ti)(ti)(ti)組裝體(ti)(ti)(ti)系由(you)于(yu)微(wei)粒本身的(de)(de)特(te)性(xing)，以及與(yu)界面的(de)(de)基體(ti)(ti)(ti)耦合(he)(he)所產生(sheng)的(de)(de)一些新的(de)(de)效應(ying)，也(ye)使其(qi)成為了研究(jiu)熱點(dian)，按照其(qi)中支(zhi)撐(cheng)(cheng)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)種(zhong)類(lei)可將(jiang)它(ta)劃分(fen)為無機(ji)介(jie)(jie)孔復合(he)(he)體(ti)(ti)(ti)和高(gao)分(fen)子介(jie)(jie)孔復合(he)(he)體(ti)(ti)(ti)兩大類(lei)，按支(zhi)撐(cheng)(cheng)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)狀(zhuang)態又可將(jiang)它(ta)劃分(fen)為有(you)序介(jie)(jie)孔復合(he)(he)體(ti)(ti)(ti)和無序介(jie)(jie)孔復合(he)(he)體(ti)(ti)(ti)。
在薄膜(mo)嵌(qian)鑲體系(xi)中，對(dui)納米顆粒膜(mo)的主要研究是基(ji)于(yu)體系(xi)的電學特性(xing)和(he)磁學特性(xing)而展(zhan)開(kai)的。美國(guo)科(ke)學家(jia)利(li)用(yong)自組裝(zhuang)技術將幾百只單壁納米碳管(guan)組成晶(jing)體索(suo)“Ropes”，這種索(suo)具有金(jin)屬特性(xing)，室溫下電阻率小于(yu)0.0001Ω/m;將納米三碘(dian)化鉛組裝(zhuang)到尼龍-11上，在X射(she)線照射(she)下具有光(guang)電導(dao)性(xing)能(neng), 利(li)用(yong)這種性(xing)能(neng)為發(fa)展(zhan)數字射(she)線照相奠定(ding)了基(ji)礎。
擴展資料：
納米新材料
納(na)米(mi)新(xin)(xin)(xin)材料(liao)配(pei)方是(shi)一門在100 納(na)米(mi)以內空間內，通過(guo)自然更改(gai)直接排(pai)序原子(zi)(zi)與(yu)分子(zi)(zi)創(chuang)(chuang)造出來的(de)新(xin)(xin)(xin)納(na)米(mi)材料(liao)的(de)項目。納(na)米(mi)新(xin)(xin)(xin)材料(liao)與(yu)該領(ling)域是(shi)現代(dai)力量和現代(dai)技術(shu)創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)(xin)的(de)起點,新(xin)(xin)(xin)的(de)規(gui)律和原理(li)的(de)發現與(yu)全(quan)新(xin)(xin)(xin)的(de)理(li)念創(chuang)(chuang)設(she)給予基礎科學，提(ti)供了新(xin)(xin)(xin)的(de)機會(hui),這會(hui)成為許多領(ling)域的(de)重要改(gai)革新(xin)(xin)(xin)動力。納(na)米(mi)新(xin)(xin)(xin)材料(liao)配(pei)方由(you)于SAIZU細小(xiao),擁有很多奇特(te)的(de)性能。
1988年(nian)Baibich 等第一次在納米Fe/ Cr MS里發現(xian)磁電阻變化率達(da)到百分之五十,與一般的(de)(de)(de)ME比起(qi)來(lai)要大(da)一個級別(bie),并且是負(fu)值的(de)(de)(de),各向一樣,稱作GMR 。之后還在納米體系的(de)(de)(de)、隧道(dao)結(jie)(jie)和Perovskite結(jie)(jie)構、顆粒膜中發現(xian)巨ME。里面Perovskite結(jie)(jie)構在一九九三年(nian)是發現(xian)且具(ju)有極大(da)ME,叫做(zuo)CMR ,在隧道(dao)結(jie)(jie)中找到的(de)(de)(de)為(wei)TMR。
-納米材料
單位換算
1,000,000,000納米 = 1 米（m） 1,000,000納米 = 1 毫米（mm） 1,000納米 = 1 微米（?m） 有時候也會見到埃米這個單位，為10^-10m。 1納米 = 10 埃米（記為?）
編輯本段概況
硅單晶原子納米掃描隧道顯微鏡影象.
單個細菌用肉眼是根本看不到的，用顯微鏡測直徑大約是五微米。舉個例子來說，假設一根頭發的直徑是0.05毫米，把它徑向平均剖成5萬根，每根的厚度大約就是一納米。也就是說，一納米大約就是0.000001毫米.納米科學與技術，有時簡稱為納米技術，是研究結構尺寸在1至100納米范圍內材料的性質和應用。納米技術的發展帶動了與納米相關的很多新興學科。有納米醫學、納米化學、納米電子學、納米材料學、納米生物學等。全世界的科學家都知道納米技術對科技發展的重要性，所以世界各國都不惜重金發展納米技術，力圖搶占納米科技領域的戰略高地。我國于1991年召開納米科技發展戰略研討會，制定了發展戰略對策。十多年來，我國納米材料和納米結構研究取得了引人注目的成就。目前，我國在納米材料學領域取得的成就高過世界上任何一個國家，充分證明了我國在納米技術領域占有舉足輕重的地位。納米效應就是指納米材料具有傳統材料所不具備的奇異或反常的物理、化學特性，如原本導電的銅到某一納米級界限就不導電，原來絕緣的二氧化硅、晶體等，在某一納米級界限時開始導電。這是由于納米材料具有顆粒尺寸小、比表面積大、表面能高、表面原子所占比例大等特點，以及其特有的三大效應：表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應。 對于固體粉末或纖維，當其有一維尺寸小于100nm，即達到納米尺寸，即可稱為所謂納米材料，對于理想球狀顆粒，當比表面積大于60m2/g時，其直徑將小于100nm，達到納米尺寸。
編輯本段納米技術的含義
所謂納米技術，是指在0.1~100納米的尺度里，研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中，發現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子，顯著地表現出許多新的特性，而利用這些特性制造具有特定功能設備的技術，就稱為納米技術。納米.
納米技術與微電子技術的主要區別是：納米技術研究的是以控制單個原子、分子來實現設備特定的功能，是利用電子的波動性來工作的；而微電子技術則主要通過控制電子群體來實現其功能，是利用電子的粒子性來工作的。人們研究和開發納米技術的目的，就是要實現對整個微觀世界的有效控制。 納米技術是一門交叉性很強的綜合學科，研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。1993年，國際納米科技指導委員會將納米技術劃分為納米電子學、納米物理學、納米化學、納米生物學、納米加工學和納米計量學等6個分支學科。其中，納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎，而納米電子學是納米技術最重要的內容。 納米科技是90年代初迅速發展起來的新興科技，其最終目標是人類按照自己的意識直接操縱單個原子、分子，制造出具有特定功能的產品。納米科技以空前的分辨率為我們揭示了一個可見的原子、分子世界。這表明，人類正越來越向微觀世界深入，人們認識、改造微觀世界的水平提高了前所未有的高度。有資料顯示，2010年，納米技術將成為僅次于芯片制造的第二大產業。
編輯本段納米技術的三種概念
第一種
從迄今為止的研究狀況看，關于納米技術分為三種概念。第一種，是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念，可以使組合分子的機器實用化，從而可以任意組合所有種類的分子，可以制造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術未取得重大進展。
第二種
第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的“加工”來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術，也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即便發展下去，從理論上講終將會達到限度。這是因為，如果把電路的線幅變小，將使構成電路的絕緣膜的為得極薄，這樣將破壞絕緣效果。此外，還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題，研究人員正在研究新型的納米技術。
第三種
第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來，生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。 所謂納米技術，是指在0.1~100納米的尺度里，研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中，發現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子，顯著地表現出許多新的特性，而利用這些特性制造具有特定功能設備的技術，就稱為納米技術。
綜合
納米技術是一門交叉性很強的綜合學科，研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。 納米科技現在已經包括納米生物學、納米電子學、納米材料學、納米機械學、納米化學等學科。從包括微電子等在內的微米科技到納米科技，人類正越來越向微觀世界深入，人們認識、改造微觀世界的水平提高到前所未有的高度。我國著名科學家錢學森也曾指出，納米左右和納米以下的結構是下一階段科技發展的一個重點，會是一次技術革命，從而將引起21世紀又一次產業革命。 雖然距離應用階段還有較長的距離要走，但是由于納米科技所孕育的極為廣闊的應用前景，美國、日本、英國等發達國家都對納米科技給予高度重視，紛紛制定研究計劃，進行相關研究。
編輯本段納米電子器件的特點
電子器件
以納米技術制造的電子器件，其性能大大優于傳統的電子器件： . 工作速度快，納米電子器件的工作速度是硅器件的1000倍，因而可使產品性能大幅度提高。功耗低，納米電子器件的功耗僅為硅器件的1/1000。信息存儲量大，在一張不足巴掌大的5英寸光盤上，至少可以存儲30個北京圖書館的全部藏書。體積小、重量輕，可使各類電子產品體積和重量大為減小。納米材料“脾氣怪” 納米金屬顆粒易燃易爆 幾個納米技術.
納米的金屬銅顆粒或金屬鋁顆粒，一遇到空氣就會產生激烈的燃燒，發生爆炸。因此，納米金屬顆粒的粉體可用來做成烈性炸藥，做成火箭的固體燃料可產生更大的推力。用納米金屬顆粒粉體做催化劑，可以加快化學反應速率，大大提高化工合成的產出率。
金屬塊
納米金屬塊體耐壓耐拉 將金屬納米顆粒粉體制成塊狀金屬材料強度比一般金屬高十幾倍，又可拉伸幾十倍。用來制造飛機、汽車、輪船，重量可減小到原來的十分之一。
納米陶瓷
納米陶瓷剛柔并濟 用納米陶瓷顆粒粉末制成的納米陶瓷具有塑性，為陶瓷業帶來了一場革命。將納米陶瓷應用到發動機上，汽車會跑得更快，飛機會飛得更高。
納米氧化物
納米氧化物材料五顏六色 納米氧化物顆粒在光的照射下或在電場作用下能迅速改變顏色。用它做士兵防護激光槍的眼鏡很好，將納米氧化物材料做成廣告板，在電、光的作用下，會變得更加絢麗多彩。制備磁性納米晶體材料新方法.
納米半導體材料法力無邊納米半導體材料可以發出各種顏色的光，可以做成小型的激光光源，還可將吸收的太陽光中的光能變成電能。用它制成的太陽能汽車、太陽能住宅有巨大的環保價值。用納米半導體做成的各種傳感器，可以靈敏地檢測溫度、濕度和大氣成分的變化，在監控汽車尾氣和保護大氣環境上將得到廣泛應用。
納米藥物
納米藥物治病救人，把藥物與磁性納米顆粒相結合，服用后，這些納米藥物顆粒可以自由地在血管和人體組織內運動。再在人體外部施加磁場加以導引，使藥物集中到患病的組織中，藥物治療的效果會大大提高。還可利用納米藥物顆粒定向阻斷毛細血管，“餓”死癌細胞。納米顆粒還可用于人體的細胞分離，也可以用來攜帶DNA治療基因缺陷癥。目前已經用磁性納米顆粒成功地分離了動物的癌細胞和正常細胞，在治療人的骨髓疾病的臨床實驗上獲得成功，前途不可限量。
納米衛星
納米衛星將飛向天空 在納米尺寸的世界中按照人們的意愿，自由地剪裁、構筑材料，這一技術被稱為納米加工技術。納米加工技術可以使不同材質的材料集成在一起，它既具有芯片的功能，又可探測到電磁波(包括可見光、紅外線和紫外線等)信號，同時還能完成電腦的指令，這就是納米集成器件。將這種集成器件應用在衛星上，可以使衛星的重量、體積大大減小，發射更容易，成本也更便宜。納米技術走入百姓生活
編輯本段中國在納米領域的成果
9月27日，中國科學院化學所的專家宣布研制成功新型納米材料———超雙疏性界面材料。這種材料具有超疏水性及超疏油性，制成紡織品，不用洗滌，不染油污；用于建筑物表面，防霧、防霜，更免去了人工清洗。專家稱：紡織、建材、化工、石油、汽車、軍事裝備、通訊設備等領域，將免不了一場因納米而引發的“材料革命”。 隨著科學家的一次次努力，“納米”這個幾年前對我們還十分生疏的字眼，眼下卻頻頻出現在我們的視線。 納米是一個長度單位，1納米等于十億分之一米，20納米相當于1根頭發絲的三千分之一。90年代起，各國科學家紛紛投入一場“納米戰”：在0.10至100納米尺度的空間內，研究電子、原子和分子運動規律和特性。 中國當然不甘人后，1993年，中國科學院北京真空物理實驗室操縱原子成功寫出“中國”二字，標志著我國開始在國際納米科技領域占有一席之地，并居于國際科技前沿。 1998年，清華大學范守善小組在國際上首次把氮化鎵制成一維納米晶體。同年，我國科學家成功制備出金剛石納米粉，被國際刊物譽為：“稻草變黃金———從四氯化碳制成金剛石。” 1999年，北京大學教授薛增泉領導的研究組在世界上首次將單壁碳納米管組裝豎立在金屬表面，并組裝出世界上最細且性能良好的掃描隧道顯微鏡用探針。 中科院成會明博士領導的研究組合成出高質量的碳納米材料，被認定為迄今為止“儲氫納米碳管研究”領域最令人信服的結果。 中科院物理所研究員解思深領導的研究組研制出世界上最細的碳納米管———直徑0.5納米，已十分接近碳納米管的理論極限值0.4納米。這個研究小組，還成功地合成出世界上最長的碳納米管，創造了“3毫米的世界之最”。 在主題為“納米”的爭奪戰中，中國人頻頻露臉，尤其在碳納米管合成以及高密度信息存儲等領域，中國實力不容小覷。防輻射孕婦裝。
科學界的努力，使“納米”不再是冷冰冰的科學詞，它走出實驗室，滲透到百姓的衣食住行中，居室環境日益講究環保。傳統的涂料耐洗刷性差，時間不長，墻壁就會變得斑駁陸離。現在有了加入納米技術的新型油漆，不但耐洗刷性提高了十多倍，而且有機揮發物極低，無毒無害無異味，有效解決了建筑物密封性增強所帶來的有害氣體不能盡快排出的問題。 人體長期受電磁波、紫外線照射，會導致各種發病率增多或影響正常生育。現在，加入納米技術的高效防輻射服裝———高科技電腦工作裝和孕婦裝問世了。科技人員將納米大小的抗輻射物質摻入到纖維中，制成了可阻隔95%以上紫外線或電磁波輻射的“納米服裝”，而且不揮發、不溶水，持久保持防輻射能力。不沾水的納米傘。
同樣，化纖布料制成的衣服因摩擦容易產生靜電，在生產時加入少量的金屬納米微粒，就可以擺脫煩人的靜電現象。 白色污染也遭遇到“納米”的有力挑戰。科學家將可降解的淀粉和不可降解的塑料通過特殊研制的設備粉碎至“納米級”后，進行物理結合。用這種新型原料，可生產出100%降解的農用地膜、一次性餐具、各種包裝袋等類似產品。農用地膜經4至5年的大田實驗表明：70到90天內，淀粉完全降解為水和二氧化碳，塑料則變成對土壤和空氣無害的細小顆粒，并在17個月內同樣完全降解為水和二氧化碳。專家評價說，這是徹底解決白色污染的實質性突破。 從電視廣播、書刊報章、互聯網絡，我們一點點認識了“納米”，“納米”也悄悄改變著我們。納米精確新聞 1959年 理論物理學家理查·費伊曼在加州理工學院發表演講，提出，組裝原子或分子是可能的。 1981年，科學家發明研究納米的重要工具———掃描隧道顯微鏡，原子、分子世界從此可見。 1990年，首屆國際納米科技會議在美國巴爾的摩舉辦，納米技術形式誕生。 1991年，碳納米管被人類發現，它的質量是相同體積鋼的六分之一，強度卻是鐵的10倍，成為納米技術研究的熱點。 繼1989年美國斯坦福大學搬走原子團“寫”下斯坦福大學英文名字，1999年美國國際商用機器公司在鎳表面用36個氙原子排出“IBM”之后，中國科學院北京真空物理實驗室操縱原子成功寫出“中國”二字。 1997年，美國科學家首次成功地用單電子移動單電子，這種技術可用于研制速度和存儲容量比現在提高成千上萬倍的量子計算機。同年，美國紐約大學科學發現，DNA可用于建造納米層次上的機械裝置。 1999年，巴西和美國科學家在進行碳納米管實驗時發明了世界上最小的“秤”，它能夠稱量十億分之一克的物體，即相當于一個病毒的重量；此后不久，德國科學家研制出能稱量單個原子重量的“秤”，打破了美國和巴西科學家聯合創造的紀錄。同年，美國科學家在單個分子上實現有機開關，證實在分子水平上可以發展電子和計算裝置。 納米花邊新聞 傾聽細菌游弋 美國加利福尼亞州Pasadena市的噴氣飛機推進器實驗室目前正在研制一種被稱為“納米麥克風”的微型擴音器，據《商業周刊》報道，這種微型傳感器可以使科學家傾聽到正在游弋的單個細菌的聲音，以及細胞體液流動的聲音。這種人造納米麥克風由細微的碳管制成，正是因為構成物體積細小和靈敏度極高，這種麥克風才能夠在受到非常小的壓力作用下作出反應，使得對其進行監測的研究人員獲得相關的聲音信息。 利用這種新產品，科學家將可以對其他星球上是否存在生命進行探測，可以探測到生物體內單個細胞的生長發育。這一儀器研制項目已獲得美國航空航天局（NASA）的批準，而且NASA還向上述實驗室提供了必要的技術支持。
編輯本段“納米水”防強暴.
據《人民日報》報道，最近，廣州一家公司宣稱生產出一種用麥飯石和納米特殊材料制作而成的“納米珠”，只要把它放在水里，多臟的水也能喝。長期飲用“納米水”，可抗疲勞，耐缺氧，甚至“增強女士防匪徒強暴的能力”。據了解，每盒納米珠要300元，買齊整套設備（一臺飲水機、一桶水和十盒納米珠）則需3800元。76歲的何姓老人在推銷員的百般說服下，不但相信納米水的神奇療效，還看中了納米水的銷售方式。老人背著家里人一共拿出22萬元，買下75套納米水機套裝產品，然后等著每月2萬元錢的分紅。 廣州市工商局東山分局經濟檢察中隊在4月3日查處了該公司，其準備創造科技神話的納米水根本沒有科技鑒定說明，該公司的納米水套裝產品既無生產許可證，也沒有產品合格證。
編輯本段光也能“吹動”物體
納米世界，光也能“吹動”物體。當光照射在物體上，也會對物體產生作用力，就像風吹動帆一樣。從儒勒·凡爾納到阿瑟·C·克拉克，科幻作家們不止一次幻想過運用太陽光的作用力來推動“太陽帆”，驅動飛船在星際中航行。然而，在地球上，太陽光的作用力實在微乎其微，沒有人能用陽光來移動一個物體。但是，在11月27日的《自然》雜志上，在美國耶魯大學從事研究的中國學者發表文章，首次證實在納米世界里，光真的可以驅動“機器”——由半導體做成的納米機械。 這項研究，結合了相關圖書。
兩個最前沿的納米科學領域，即納米光子學和納米力學。“在宏觀尺度上，光的力實在太微弱，沒有人能感覺到。但是在納米尺度上，我們發現光具有相當可觀的力，足以用來驅動像集成電路上的三極管一樣大小的半導體機械裝置。”領導此項研究的耶魯大學電子工程系教授唐紅星這樣介紹。其實，此前光的力已經被物理學家和生物學家應用于一種叫做“光鑷”的技術中，用來操控原子和微小的顆粒。“我們的研究則是把光集成在一塊小小的芯片上，使它的強度增加數百萬倍，從而用來操控納米半導體器件。”這篇論文的第一作者、博士后研究員李墨進一步闡釋說。 在耶魯大學的實驗室里，兩位科學家和來自北京大學的研究生熊馳及合作者們一起，使用最先進的半導體制造技術，在硅芯片上鋪設出一條條光的線路，稱之為“光導”。當激光器發出的光被接入這樣的芯片后，光就可以像電流在導線里一樣，沿著鋪好的光導線路“流”動。理論預測，在這樣的結構中，光會對引導它的導線產生作用力。為了證實這樣的預測，他們把一小段只有10微米長的光導懸空，讓它可以像吉他弦般產生振動。如果光確實產生力并作用在它上面，那么當光的強度被調制到和光導的振動一致的頻率時，共振就會產生。這樣的共振就會在透射的光中產生同樣頻率的一個峰。這正是3位中國科學家經過半年多的實驗和計算，最終在他們的測量儀器上看到的令人信服的現象。之后，他們通過大量實驗證明，這個作用力的大小和理論預期非常一致。因為光的速度比電流要快得多，所以這種光產生的力預期可以以幾十吉赫茲(GHz)的速度驅動納米機械。 此項研究成果有望引領出新一代半導體芯片技術——用光來取代電。未來運用這種新技術，科學家和工程師們可以實現基于光學和量子原理的高速高效的計算和通信。
編輯本段納米探針在藥物篩選中首獲應用
英國倫敦納米技術中心的研究人員研制出一種新型納米探針，利用該納米探針可以檢測出某種抗生素藥物是否能夠與細菌結合，從而減弱或破壞細菌對人體的破壞能力，達到治療疾病的目的。這是科學家第一次將納米探針運用于藥物篩選，相關試驗的初步結果已經刊登在最新一期的《自然?納米技術》雜志上。 人們在用抗生素治病的過程中，引起疾病的細菌很容易產生抗藥性，從而使得抗生素失去藥效。抗生素的作用原理是與致病細菌的細胞壁結合后破壞細胞壁的結構，使得致病細菌死亡，一旦產生抗藥性，細菌的細胞壁結構發生改變，細胞壁變厚，抗生素無法與細胞壁結合。 研究人員在一排納米探針上覆蓋組成細菌細胞壁的蛋白質，一旦抗生素與細胞壁結合，探針的表面重量就會增加，這一表面壓力會導致納米探針發生彎曲。通過對萬古霉素藥物的研究發現，抗藥性細菌的細胞壁硬度是非抗藥性細菌的1000倍。所以通過納米探針探測出各種藥物對細菌細胞壁的結構改變，篩選出對致病細菌破壞力最大的抗生素。納米探針的運動軌跡。
編輯本段納米金屬
鈷（Co）
高密度磁記錄材料。利用納米鈷粉記錄密度高、矯頑力高（可達119.4KA/m）、信噪比高和抗氧化性好等優點，可大幅度改善磁帶和大容量軟硬磁盤的性能。 磁流體。用鐵、鈷、鎳及其合金粉末生產的磁流體性能優異，可廣泛應用于密封減震、醫療器械、聲音調節、光顯示等。 吸波材料。金屬納米粉體對電磁波有特殊的吸收作用。鐵、鈷、氧化鋅粉末及碳包金屬粉末可作為軍事用高性能毫米波隱形材料、可見光——紅外線隱形材料和結構式隱形材料，以及手機輻射屏蔽材料。
銅（Cu）
金屬和非金屬的表面導電涂層處理。納米鋁、銅、鎳粉體有高活化表面，在無氧條件下可以在低于粉體熔點的溫度實施涂層。此技術可應用于微電子器件的生產。 高效催化劑。銅及其合金納米粉體用作催化劑，效率高、選擇性強，可用于二氧化碳和氫合成甲醇等反應過程中的催化劑。 導電漿料。用納米銅粉替代貴金屬粉末制備性能優越的電子漿料，可大大降低成本。此技術可促進微電子工藝的進一步優化。
鐵（Fe）
高性能磁記錄材料。利用納米鐵粉的矯頑力高、飽和磁化強度大（可達1477km2/kg）、信噪比高和抗氧化性好等優點，可大幅度改善磁帶和大容量軟硬磁盤的性能。 磁流體。用鐵、鈷、鎳及其合金粉末生產的磁流體性能優異，可廣泛應用于密封減震、醫療器械、聲音調節、光顯示等領域。 吸波材料。金屬納米粉體對電磁波有特殊的吸收作用。鐵、鈷、氧化鋅粉末及碳包金屬粉末可作為軍事用高性能毫米波隱形材料、可見光——紅外線隱形材料和結構式隱形材料，以及手機輻射屏蔽材料。 導磁漿料。利用納米鐵粉的高飽和磁化強度和高磁導率的特性，可制成導磁漿料，用于精細磁頭的粘結結構等。 納米導向劑。一些納米顆粒具有磁性，以其為載體制成導向劑，可使藥物在外磁場的作用下聚集于體內的局部，從而對病理位置進行高濃度的藥物治療，特別適于癌癥、結核等有固定病灶的疾病。
鎳（Ni）
磁流體。用鐵、鈷、鎳及其合金粉末生產的磁流體性能優異，廣泛應用于密封減震、醫療器械、聲音調節、光顯示等。 高效催化劑。由于比表面巨大和高活性，納米鎳粉具有極強的催化效果，可用于有機物氫化反應、汽車尾氣處理等。 高效助燃劑。將納米鎳粉添加到火箭的固體燃料推進劑中可大幅度提高燃料的燃燒熱、燃燒效率，改善燃燒的穩定性。 導電漿料。電子漿料廣泛應用于微電子工業中的布線、封裝、連接等，對微電子器件的小型化起著重要作用。用鎳、銅、鋁納米粉體制成的電子漿料性能優越，有利于線路進一步微細化。 高性能電極材料。用納米鎳粉輔加適當工藝，能制造出具有巨大表面積的電極，可大幅度提高放電效率。 活化燒結添加劑。納米粉末由于表面積和表面原子所占比例都很大，所以具有高的能量狀態，在較低溫度下便有強的燒結能力，是一種有效的燒結添加劑，可大幅度降低粉末冶金產品和高溫陶瓷產品的燒結溫度。 金屬和非金屬的表面導電涂層處理。由于納米鋁、銅、鎳有高活化表面，在無氧條件下可以在低于粉體熔點的溫度實施涂層。此技術可應用于微電子器件的生產。
鋅（Zn）
高效催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。鋅及其合(he)金(jin)納(na)米粉(fen)體用(yong)作催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)，效率高、選擇性(xing)強，可用(yong)于二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)和(he)氫合(he)成甲醇等反應(ying)過程中的(de)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。
納米技術在衣服上的運用主要是在衣服的染色和整理過程中加入納米材料，使衣服具有抗菌、自潔的新功能。
如今，納米技術、納米材料的應用研究如火如荼，納米材料所具有的優越性能為當前的物質世界增添新的光彩，為人類發展奠定新的發展平臺。有人預測，21世紀的技術革命將從納米技術開始，也正因如此，無論發達國家還是發展中國家，為在未來科技領域占有一席之地，為把握新世紀發展技術，都不遺余力地開展納米領域的研究工作。近十幾年來，我國在納米技術領域取得了很多成果，納米技術也涉及到紡織品、個人防護用品、家庭生活用品等方面。但是，歷史的經驗早已證實，科學技術在造福人類的同時，也可能會給人類帶來危害。
在2004年11月30日至12月2日期間召開的第243次香山科學會議中，把“納米尺度物質的生物效應(即納米安全性)”作為此次會議的主題，來自納米科學、生物、化學、醫學、物理、環境等多個領域的40多名專家一致呼吁加強納米材料和納米技術的生物環境安全性研究。會議執行主席、著名納米科學專家白春禮院士在大會主題報告中指出："任何技術都是有兩面性的，納米技術也可能同樣是把雙刃劍。我們要做的是，在發展納米技術的同時，同步開展其安全性研究，使納米技術有可能成為人類第一個在其可能產生負效應之前，就已經過認真研究，引起廣泛重視，并最終能安全造福人類的新技術"。此外，美國Rice大學生物和環境納米技術中心(CBEN)主任Vicki Colvin認為：納米材料微小，有可能進入人體中那些大顆粒所不能到達的區域，如健康細胞[1]。此外，關于納米顆粒對環境和人類健康安全性的研究和相關信息非常缺乏。美國環境保護機構(US出境environmental protection agency)已確認了一些關于納米顆粒安全性評價的課題[2]，例如：①人造納米顆粒的毒理學;②使用已知顆粒和纖維的毒理數據外推人造納米顆粒毒性的可能性;③人造納米顆粒對環境和生物的傳送、持續和轉化等影響。
英國政府已委托英國皇家學會和英國皇家工程學院組成調查小組，調查納米技術的安全性。2004年7月29日美國的《科學此刻》雜志及2004年8月4日《自然》雜志分別介紹了該研究小組的報告，對納米材料的使用安全性發出預警。報告指出，游離的納米顆粒和納米管可能會穿透細胞，有損人體健康。該研究小組還建議英國政府設立一個研究中心，專門研究納米顆粒對環境和人類健康的影響。美國和歐盟正在考慮規范納米材料和納米科技產品。
因此，在發展的同時我們應該時刻保持清醒的認識，理智而全面綜合地研究與開發納米技術。如此，才能發揮科學技術的巨大潛能，才能使科技更加有效地為人類服務。
1 納米材料
納米材料是指由納米結構單元構成的任何類型的材料，其顆粒尺寸一般介于0.1nm到1OOnm之間。納米材料具有一般材料所沒有的特殊性能[3]:
(1)體積效應，又稱小尺寸效應。當納米粒子的尺寸與傳導電子的波長及超導態的相干波長等物理尺寸相當或更小時，周期性的邊界條件將被破壞。熔點、磁性、光吸收、熱阻、化學活性、催化性等與普通粒子相比都有很大變化。
(2)表面效應。是指納米粒子表面原子數與總原子數之比隨粒徑變小而急劇增大后所引起的性質上的變化。納米晶粒尺寸的減小結果導致其表面積、表面能及表面結合能的增大，并具有不飽和性質，表現出很高的化學活性。
(3)量子尺寸效應。微粒尺寸下降到一定值時，費密能級附近的電子能級由準連續能級變為離散能級，納米材料中處于離散的量子化能級中的電子波動性使納米材料具有一系列特殊性質，如特異性催化，強氧化性和還原性。
(4)宏觀量子隧道效應。微觀粒子貫穿勢壘的能力稱為隧道效應。磁化的納米粒子具有隧道效應，它們可以穿越宏觀系統的勢壘而產生變化，即宏觀量子隧道效應。
(5)化學反應性質。納米材料表面原子數多，吸附能力強，表面反應活性高。
(6)催化性質。納米粒子晶粒體積小，比表面積大，表面活性中心多，其催化活性和選擇性大大高于傳統催化劑。而且，納米催化劑沒有孔隙，可避免使用常規催化劑時，反應物向孔隙擴散的影響。在使用納米催化劑時，不必將其附著在惰性載體上，可以直接放入液相反應體系中。
(7)光學性質。納米晶粒吸光能力強。
(8)其他性質。納米材料具有硬度高、可塑性強、高比熱和熱膨脹、高導電率、高擴散性、燒結溫度低、燒結收縮比大等性質。以上性質為其廣泛應用奠定了基礎。
目前，納米技術和納米材料在許多行業都有廣泛深入的應用，如醫學、環保、紡織、生物和電子等多個領域。而且，科研工作者還在不斷地研究擴大納米技術的應用范圍。在紡織領域中，納米技術的應用已有足夠的積累和長足的發展。紡織行業中常用的納米材料有：納米TiO2、ZnO、SiO2，Fe2O3，、Al203、Cr2O3、納米云母等[4]。通過一定的染整加工技術，將上述納米材料處理到織物上后，可以賦予織物一定功能，如抗靜電、防紫外線、抗電磁波輻射、抗菌除臭和防水防污等優良性能。然而，在納米材料賦予紡織品功能化的同時，是否存在著使用安全隱患，目前還未見相關的專題報道。但是，我們應該主動積極地去探討和研究。
2 國內外納米材料的安全性研究現狀
納米材料的安全性問題日趨得到世界各國的高度重視。各國的高級研究機構和專家都在呼吁和關注納米材料的安全性問題，政府也積極地投入了人力、物力去進行這方面的研究工作。但具體的研究進展和研究成果，公開的專業文獻報道較少。
美國已開展了關于納米材料對環境和人可能造成危害性的研究，重點研究的五個問題是：皮膚對納米材料的吸附和對皮膚的毒性；同其他水源污染物相比，納米顆粒進入飲用水后，是否有毒，如何起毒化作用；納米顆粒對操作者肺部組織影響的研究；海洋或淡水水域中納米顆粒沉淀物對環境的影響；以及在什么條件下，納米顆粒可能吸收和釋放環境污染物。國外，曾有研究人員對碳納米管、納米聚四氟乙烯和碳顆粒的生理毒性進行了實驗，結果表明，長期吸入上述納米微粒后，在肺部會發生沉積，對健康極其不利[5]。據《自然》雜志報道，納米顆粒可以通過呼吸系統、皮膚接觸、食用、注射等途徑，進入人體組織內部。納米顆粒進入人體后，由于其體積小，白由度大，反應活性高等特性，幾乎不受任何阻礙就可以進入細胞，與體內細胞發生反應，引起發炎、病變等癥狀。同時，納米顆粒也可能進入人的神經系統，影響大腦，導致更嚴重的疾病發生。納米顆粒長期停留在人體內，同樣會引發病變，如停留在肺部的石棉纖維會導致肺部纖維化。
在2004年的美國化學學會年會上，有三個研究小組分別報道了納米材料具有特殊的毒性。休斯頓的美國宇航局太空中心小組的研究發現，向小鼠的肺部噴灑含有碳納米管的溶液，碳納米管會進入小鼠肺泡，并形成肉芽瘤。杜邦公司的一個研究小組也發現了類似的結果。紐約州羅切斯特大學的一個研究小組讓大鼠在含有納米聚四氟乙烯顆粒的空氣中生活l5min，就會導致大多數老鼠在4個小時內死亡。該研究小組還發現用碳13和錳制作的納米顆粒能夠進入大鼠的嗅球，并遷移到大腦。
國內，曾有人研究過桑蠶皮膚對納米TiO2的吸收情況。實驗結果發現[6]：經過石蠟包衣的納米TiO2粒子和非納米級普通TiO2粉末不能經桑蠶皮膚被收人體內，但納米TiO2粒子可以通過皮膚被吸入桑蠶體內，并導致實驗中的全部桑蠶死亡。這說明本身無毒、無味的納米TiO2粒子經皮膚進入桑蠶體內后，具有毒負作用。可是，納米TiO2粒子的具體毒負作用機理，還未見相應的研究報道。青島大學馬建偉等人[7]通過對豚鼠靜脈注射稀土納米材料試驗后發現，實驗中所用的稀土納米材料對琢鼠紅細胞膜造成了較大的破壞，使得紅細胞的溶血脆性明顯增加，這說明稀土納米材料具有一定的細胞毒性。
盡管作為專題去研究納米材料安全性問題的研究者較少，但我們在廣泛應用納米技術，享受納米材料給人類帶來正面效應的同時，要時刻關注和研究納米材料可能給人類帶來的負面危害性。目前，紡織領域與其他行業領域相比，對納米技術和納米材料的利用度較高。已經可以開發和生產出各類含有納米材料的功能性面料。而且，納米紡織品的市場份額也在逐漸地擴大。在納米技術和納米材料給紡織領域帶來新一次技術革命的同時，是否會伴隨著一些負面影響，有待我們去進一步研究。
目前，商家和媒體對納米紡織品的開發和報道可謂是一浪高過一浪，這當然為我們紡織領域充分利用納米技術，開發紡織用納米材料營造了良好的氛圍，以利于更多的功能性、智能化的新型紡織品面世。但如今讓我們擔心的是，對納米紡織品的服用安全性研究很少。雖有研究者已對納米微粒的使用安全性進行了研究報道，檢測了某些納米材料的生物毒性和環境污染性。但是，這只是對單一納米材料的研究，還處于基礎研究階段。當納米材料處理到織物上后，織物上原有的化學品是否會與納米材料發生反應而降低織物的使用性，甚至產生對人體有害的新物質呢?如果有反應，它們的反應機理是什么，作用過程又如何?由于納米微粒的尺寸很小，是否會從織物上遷移到人體內部。所有這些問題，還有待于去研究探討。
3 結語
納(na)(na)米(mi)技術(shu)的(de)(de)應用和(he)(he)納(na)(na)米(mi)材料的(de)(de)開發(fa)(fa)是(shi)我(wo)們(men)的(de)(de)共同目(mu)標。同時(shi)，對納(na)(na)米(mi)技術(shu)和(he)(he)納(na)(na)米(mi)材料的(de)(de)使用安全(quan)性(xing)研究，也(ye)是(shi)我(wo)們(men)的(de)(de)共同責任。這(zhe)里(li)需要指(zhi)明(ming)的(de)(de)是(shi)，對其可能帶(dai)來的(de)(de)危害性(xing)研究，并不會妨(fang)礙納(na)(na)米(mi)技術(shu)的(de)(de)向前發(fa)(fa)展(zhan)。其研究目(mu)的(de)(de)更是(shi)為(wei)了(le)更好(hao)地(di)促進納(na)(na)米(mi)技術(shu)的(de)(de)應用和(he)(he)納(na)(na)米(mi)材料的(de)(de)開發(fa)(fa)。使得納(na)(na)米(mi)技術(shu)呈良(liang)性(xing)發(fa)(fa)展(zhan)態(tai)勢，充分造(zao)福(fu)人類!
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