《NANO技术概述》课件

《技术概述》NANO课将讨术历应战带本件深入探NANO技，从定义和史发展到用前景和挑，您了解这颠术一覆性技技术的定义NANO定义核心术纳纳对质进纳独开产NANO技是指在米尺度（1米=10亿分之一米）上物其核心是利用米材料的特特性，发出新品、新工艺和新应术级别应领行操控和用的技，涉及原子和分子的操作材料，并用于各个域技术的历史发展NANO1959年1费预术诞理查德·曼提出“从底部构建”的概念，示着NANO技的生1981年2扫显镜现为观单描隧道微（STM）的出，察和操控个原子提供了可能1985年3现开纳领富勒烯（C60）的发，辟了米材料研究的新域2000年以后4术进阶应领断扩NANO技入快速发展段，用域不展，影响力日益增强技术的特点NANO尺寸效应表面效应纳传纳显米材料的尺寸与统的材料相米材料的表面原子比例著增独质比，具有特的物理、化学性，加，使得其表面能和化学活性都积应如表面增大，量子效等非常高量子效应当纳时应约现材料尺寸达到米尺度，电子的运动受到量子效的制，表出与观质宏材料不同的性尺度效应尺寸越小1积表面越大表面积增大2表面能增加表面能增加3化学活性增强化学活性增强4催化性能提高表面效应纳米材料1表面原子比例高高表面原子比例2表面能增大表面能增大3化学活性增强量子效应12量子尺寸效应量子隧道效应当纳罗过势垒米材料的尺寸小于电子的德布电子可以穿比其能量更高的，时级绝缘层意波长，电子的能发生量子化，例如薄导质致其性发生改变3量子限域效应当纳米材料的尺寸小于电子的自由程时导，电子的运动受到限制，致其能带结构发生改变技术的主要领域NANO纳米材料纳米器件纳米生物医疗纳纳纳导纳纳传将纳术应疗领开纳包括米金属、米陶瓷、米半体等，指在米尺度上制造的器件，例如米感米技用于医域，例如发米独质纳疗环监测纳诊断术为疗诊断具有特的物理化学性，在电子、能源、器、米电机等，在医、境、能源药物、米技，疾病的治和领应领应医药等域具有广泛用等域具有重要用提供新的方法材料NANO纳米金属纳米陶瓷导热蚀具有高强度、高电性、高催化具有高硬度、高耐性、耐腐活性等特点，在电子、催化、能性等特点，在航空航天、机械制领应领应源等域用广泛造等域具有重要用纳米半导体碳纳米材料独质纳具有特的电子性，在电子器包括碳米管、石墨烯等，具有领应热件、光电器件等域具有重要优异的机械强度、电学性能和用学性能，在材料、电子、能源等领应域具有广泛用器件NANO纳米传感器纳米电机应场场场驱具有高灵敏度、快速响、低功耗等利用电、磁或光动，尺寸微环监测疗诊断纳特点，在境、医、食品小，功率密度高，在微型机器人、领应领应安全等域用广泛米制造等域具有重要用纳米芯片具有高集成度、低功耗、高速率等特领点，在信息处理、人工智能等域具应有重要用传感器NANO生物传感器检测质质疗诊断用于生物物，如蛋白、DNA等，在医、食品安全领应等域具有重要用化学传感器检测质环监测用于化学物，如气体、重金属等，在境、安全防范领应等域具有重要用物理传感器检测数压环用于物理参，如温度、力、光强等，在工业自动化、监测领应境等域具有重要用生物医疗NANO纳米药物纳米诊断技术过纳疗纳质开诊断通米材料包覆药物，提高药物的靶向性、生物利用度和效利用米材料的特殊性，发出高灵敏度、高特异性的方纳针纳法，例如米探、米芯片能源技术NANO太阳能电池燃料电池12纳纳开利用米材料提高太阳能电池利用米材料发高效、低成为的效率，降低成本本的燃料电池，新能源汽车术和可再生能源提供技支持储能技术3纳开储锂级利用米材料发高容量、高性能的能器件，例如离子电池、超电容电子技术NANO纳米芯片纳米晶体管为具有高集成度、低功耗、高速率等特点，在信息处理、人工智能等尺寸更小，功耗更低，速度更快，微电子器件的发展提供新的可领应域具有重要用能制造技术NANO光刻技术1蚀纳纳利用光束刻材料，制造米器件，是目前主流的米制造方法原子层沉积2过层积纳通逐沉原子或分子，制造米材料和器件，具有高精度、高控制性等特点自组装技术3纳组纳结纳线纳利用米材料的自装特性，制造米构，例如米、米点机械技术NANO纳米机器人纳米电机纳纳疗环驱纳利用米材料和米器件制造的微型机器人，在医、境修复等尺寸微小，功率密度高，可以用于动微型机器和米器件领应域具有重要用测量技术NANO扫描探针显微镜透射电子显微镜扫显镜显镜观获纳内结结包括描隧道微（STM）和原子力微（AFM），可以可以得米材料的部构信息，例如晶体构、缺陷等察和操控原子和分子表征技术NANO射线衍射拉曼光谱X纳结纳用于分析米材料的晶体构和用于分析米材料的化学成分和结尺寸构原子力显微镜观纳质用于察米材料的表面形貌和力学性技术的应用前景NANO技术的发展趋势NANO多学科交叉融合智能化发展术将术将赋NANO技与生物技、信息NANO材料和器件予智能功术领技等域深度融合，推动新兴能，例如自修复、自清洁、自感产业发展知等绿色可持续发展术将环问题续NANO技助力解决能源、境等，推动可持发展技术的产业化NANO公司研究中心许开产纳积积术产多公司正在发和生米材料和器件，例如台电、英特尔、一些研究机构和大学也极推动NANO技业化，例如美国国家标术三星等准技研究院、麻省理工学院等技术的商业价值NANO$100B10%市场规模增长率预计纳术场规纳术场预计将过到2025年，全球米技市米技市以每年超10%将过模超1000亿美元的速度增长技术的社会影响NANO经济1创产造新的业，推动经济增长社会2质改善生活量，提高人民福祉科技3进进创推动科技步，促新发展技术的伦理问题NANO安全问题纳对环米材料可能人体健康和境造成未知影响伦理问题纳术应带来伦问题编辑纳米技的用可能社会理，例如基因、米武器等公平问题纳术剧虑米技发展可能加社会不平等，需要考公平分配和普惠性技术面临的挑战NANO成本高技术难度大术产较术开难目前NANO技生成本高，NANO技研究和发度大，规应限制其大模用需要多学科交叉融合安全风险评监NANO材料和器件的安全风险尚待研究，需要加强安全估和管技术的研究状况NANO基础研究应用研究产业化研究123断纳将术应领术产不深入探索米材料和器件的特性NANO技用于各个域，例如推动NANO技业化发展，解决成环疗问题和机理能源、境、医等本、效率等技术的研发机构NANO美国国家纳米技术计划中国科学院纳术计纳术应纳术开础应美国政府设立的米技研究划，推动米技发展和用中国科学院设立了多个米技研究机构，展基研究和用研究技术人才培养NANO高校培训机构开纳术关专养纳术专训术关训高校设米技相业，培米技人才业培机构提供NANO技相培，提高人才技能技术发展的政策支持NANO资金支持政策引导对术产关进术政府加大NANO技研发和业化出台相政策，促NANO技发展资应的金投入和用技术的知识产权保护NANO专利保护1术关专进术创保护NANO技相利，促技新商标保护2术关标维场保护NANO技相商，护市秩序技术的安全问题NANO健康风险纳对进评米材料可能人体健康造成未知影响，需要行安全估环境风险纳对环进环评米材料可能境造成污染，需要行境风险估技术的环境影响NANO环境污染生态破坏纳产纳对态米材料的生和使用可能造成米材料可能生系统造成破环环进环评境污染，需要加强保措施坏，需要行境影响估结语术为项术将对来产远们NANO技作一革命性的技，未社会生深影响我要理性看术进时关伦问题待其发展，在推动技步的同，也要注其安全和理，确保NANO技术的健康发展。