나노 데이터

나노미터

신기술

나노 (기호 nm) 는 길이의 단위로서, 원래 나노, 즉 10-9 미터 (65438+ 10 억분의 1 미터) 또는 10-6 밀리미터 (6540 센티미터, 데시미터, 쌀처럼 길이의 측정 단위입니다. 원자 크기의 4 배에 해당하며 단일 박테리아의 길이보다 작습니다. 예를 들어 한 머리카락의 지름이 0.05 mm 이고 방사형 평균에서 5 만 개의 머리카락으로 나뉘며 각 머리카락의 두께는 약 1nm 라고 가정합니다. 20 12 년 5 월 최신 CPU 공정 22nm.

기본 정보

중국어 이름: 나노

기능: 측정 단위

기타 이름: 나노

Mbth: nm

기본 의미

단일 세균은 육안으로는 보이지 않고 현미경은 지름이 약 5 미크론을 측정한다. 예를 들어, 한 머리카락의 지름이 0.05mm 이고 반경 방향으로 평균 5 만 조각으로 자르면 각 조각의 두께는 약 1 나노미터라고 가정해 봅시다. 즉, 1 나노미터는 0.00000 1 밀리미터, 나노과학 및 기술, 때로는 나노기술이라고도 하며, 1 에서100나노미터 사이의 구조적 치수를 연구하는 재료의 성질과 응용이다. 나노 기술의 발전은 나노 기술과 관련된 많은 새로운 학과로 이어졌다. 나노의학, 나노화학, 나노전자학, 나노재료, 나노생물학 등이 있습니다. 전 세계의 과학자들은 나노 기술이 과학 기술 발전에 미치는 중요성을 잘 알고 있기 때문에, 세계 각국은 나노 기술을 개발하기 위해 막대한 돈을 들여 나노 기술 분야의 전략적 고지를 선점하려고 노력하고 있다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 우리나라는 199 1 년 나노 기술 발전 전략 세미나를 열어 발전 전략 대책을 마련했다. 최근 10 년 동안 우리나라는 나노 재료와 나노 구조의 연구 방면에서 현저한 성과를 거두었다. 현재, 중국의 나노 물질 과학 분야에서의 성과는 세계 어느 나라보다 높으며, 이는 중국이 나노 기술 분야에서 중요한 위치를 차지하고 있음을 충분히 증명한다. 나노 효과는 나노 물질이 전통 재질에서 가지고 있지 않은 특이하거나 비정상적인 물리 화학적 특성을 가지고 있다는 것을 말한다. 예를 들어, 원래 전도된 구리는 일정한 나노 스케일 한계 하에서만 전기를 전도하고, 원래 절연된 이산화 실리콘과 결정체는 일정한 나노 스케일 한계 하에서만 전기를 전도하기 시작한다. 이는 나노 물질이 작은 입자 크기, 표면적보다 큰 표면 에너지, 표면 원자 비율이 큰 특징, 그리고 그 특유의 세 가지 효과, 즉 표면 효과, 작은 크기 효과, 거시 양자 터널 효과를 가지고 있기 때문이다. 고체 분말 또는 섬유의 경우 1 차원 크기가 100nm 보다 작으면 나노 재질이라고 합니다. 이상적인 구형 입자의 경우 비 표면적이 60m2/g 보다 크면 지름이 100nm 보다 작아 나노 크기에 도달합니다.

현재 많은 재료의 미시적 잣대는 대부분 나노 단위로 되어 있다. 예를 들어, 대부분의 반도체 공정 표준은 나노미터로 표시됩니다. 20 12 년 6 월까지 최신 CPU 공정은 22nm 이었다.

역사를 발전시키다

나노 기술과 마이크로 일렉트로닉스 기술의 주요 차이점은 나노 기술이 단일 원자와 분자를 제어함으로써 특정 기능의 실현을 연구하는데, 이는 전자의 파동을 이용하여 작동한다는 것이다. 마이크로 일렉트로닉스 기술은 주로 전자 천을 제어하여 그 기능을 실현하고 전자의 입자성을 이용하여 작동한다. 사람들이 나노 기술을 개발하는 목적은 전체 미시세계에 대한 효과적인 통제를 실현하기 위해서이다.

나노기술은 교차성이 매우 강한 종합 학과로, 연구 내용은 현대 과학기술의 광활한 영역을 포함한다. 65438 에서 0993 까지 나노기술 국제운영위원회는 나노기술을 나노전자, 나노물리학, 나노화학, 나노생물학, 나노가공, 나노계량학의 여섯 가지 하위 분야로 나누었다. 그 중에서도 나노 물리학과 나노 화학은 나노 기술의 이론적 기초이며, 나노 전자학은 나노 기술의 가장 중요한 내용이다.

나노기술은 1990 년대 초에 급속히 발전한 신기술이다. 그것의 궁극적인 목표는 인간이 자신의 의식에 따라 개별 원자와 분자를 직접 조작하여 특정 기능을 가진 제품을 생산할 수 있다는 것이다. 나노 기술은 전례 없는 해상도로 원자와 분자의 시각적 세계를 드러낸다. 이는 미시세계에 대한 인류의 인식이 점점 더 깊어지면서 미시세계에 대한 인식과 개조 수준이 전례 없는 수준으로 높아졌다는 것을 보여준다. 20 10 년 동안 나노기술은 칩 제조에 버금가는 두 번째로 큰 산업이 될 것으로 나타났다.

우비 우산

나노 비옷 우산

나노 우비 우산은 우산과 우비의 결합체이고, 나노우산은 삼접우산과 직우산이 있습니다 (요컨대 우산을 받을 때 두 가지 선택이 있습니다). 나노비옷은 나노우산으로 개조할 수 있는데, 나노비옷은 일반 비옷과는 다르다. 나노비옷은 머리부터 발끝까지 절대 젖지 않도록 보장할 수 있기 때문이다. 나노 물질 때문에 이 우산은 단번에 말릴 수 있다. 우산이 비옷으로 변신한 후 가볍게 뛰면 이 비옷은 완전히 말릴 수 있다.

세 가지 개념

첫 번째

지금까지의 연구 상황으로 볼 때 나노 기술에 관한 세 가지 개념이 있다. 첫 번째는 1986 년 미국 과학자 드렉슬러 박사가 그의 저서' 창조기계' 에서 제기한 분자 나노 기술이다. 이 개념에 따르면 분자를 결합하는 기계를 실용화하여 각종 분자를 임의로 결합하여 어떤 분자 구조도 만들 수 있다. 이 개념의 나노 기술은 큰 진전을 이루지 못했다.

두 번째 유형

두 번째 개념은 나노 기술을 미세 가공 기술의 한계로 정의합니다. 나노 정밀도의' 가공' 을 통해 나노 구조를 수동으로 형성하는 기술이다. 이런 나노급 가공기술도 반도체의 소형화를 한계에 이르렀다. 기존 기술이 계속 발전해도 이론상으로는 한계에 도달할 것이다. 회로의 선폭을 줄이면 회로를 구성하는 절연막이 매우 얇아 절연 효과가 손상되기 때문이다. 또한 발열, 떨림 등의 문제도 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 연구원들은 새로운 나노 기술을 연구하고 있다.

세 번째

세 번째 개념은 생물학적 관점에서 제기된 것이다. 원래 생물은 세포와 생체막 모두에 나노급 구조를 가지고 있었다.

나노 기술이란 0.1~100nm 스케일 내에서 전자, 원자, 분자 운동 법칙과 특성을 연구하는 새로운 기술을 말한다. 과학자들은 물질 구성을 연구하는 과정에서 나노 잣대에서 고립된 몇 개 또는 수십 개의 셀 수 있는 원자나 분자가 많은 새로운 특성을 나타내고, 이러한 특성을 이용하여 특정 기능을 가진 설비를 만드는 기술을 나노 기술이라고 한다.

전면적

나노기술은 현재 나노생물학, 나노전자학, 나노재료, 나노역학, 나노화학 등의 학과를 포함한다. 마이크로전자를 포함한 미시 기술에서 나노기술에 이르기까지 미시세계에 대한 인간의 인식이 깊어지면서 미시세계에 대한 인식과 개조 수준이 전례 없는 수준으로 높아졌다. 우리나라의 저명한 과학자 첸쉐썬 (WHO) 도 나노미터 안팎의 구조가 다음 단계의 과학기술 발전의 중점이며, 이는 기술혁명이 되어 2 1 세기의 또 다른 산업혁명을 일으킬 것이라고 지적했다.

응용단계까지는 아직 갈 길이 멀지만 나노기술은 매우 넓은 응용전망을 가지고 있기 때문에 미국 일 영국 등 선진국들은 나노기술을 매우 중시하고 연구계획을 세우고 관련 연구를 진행했다.

특성

전자 장치

나노 기술로 제조된 전자 장치는 기존 전자 장치보다 성능이 훨씬 우수합니다. 나노 전자 장치는 실리콘 장치의 1000 배 빠르게 작동하므로 제품 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 저전력, 나노 전자 장치의 전력 소비량은 실리콘 장치의 1/ 1000 에 불과합니다. 대량의 정보 저장소가 있다. 손바닥 크기가 부족한 5 인치 시디 한 장에 최소 30 개 베이징 도서관의 전체 장서를 저장할 수 있다. 부피가 작고 무게가 가벼워 각종 전자제품의 부피와 무게를 크게 낮출 수 있다. 나노 물질 "심술 궂은" 나노 금속 입자는 가연성 및 폭발성이 있습니다. 몇 가지 나노 금속 구리 입자나 알루미늄 입자가 공기를 만나면 격렬하게 연소되어 폭발한다. 따라서, 나노 금속 입자의 분말은 강력한 폭발물을 만드는 데 사용될 수 있으며, 로켓을 만드는 고체 연료는 더 큰 추력을 생성 할 수 있습니다. 나노 금속 알갱이 분말을 촉매제로 사용하면 화학반응률을 높이고 화학합성의 생산률을 크게 높일 수 있다.

금속 블록

나노 금속 블록 압축 인장. 금속 나노 입자 분말로 만든 덩어리 모양의 금속 재질은 일반 금속보다 강도가 10 배 높으며 수십 배나 늘어날 수 있다. 비행기, 자동차, 기선을 만드는 데 쓰이는 무게는 원래의 10 분의 1 로 줄일 수 있다.

도자기와 도자기

나노 세라믹은 강성과 유연성을 겸비하고 있다. 나노 세라믹은 나노 세라믹 입자가루로 만든 플라스틱으로 도자기 공업에 혁명을 가져왔다. 나노 도자기를 엔진에 적용하면 자동차가 더 빨리 달리고 비행기가 더 높이 날 수 있다.

산화물

나노 산화물 재료는 컬러 나노 산화물로 자성 나노 결정 물질을 준비하는 새로운 방법이다. 자성 나노 결정 물질을 제조하는 새로운 방법. 입자는 빛의 조사 아래나 전기장의 작용으로 빠르게 변색될 수 있다. 사병으로서 레이저 총을 보호하는 안경은 아주 좋다. 나노 산화물 재료로 만든 광고판은 전기와 빛의 작용으로 더욱 화려하고 다채로워질 것이다. 나노 반도체 소재가 신기해요. 나노 반도체 재질은 다양한 색상의 빛을 방출하고, 작은 레이저 광원을 만들 수 있으며, 흡수된 태양광의 빛 에너지를 전기로 변환할 수 있다. 태양열 자동차와 그것으로 만든 집은 환경 친화적인 가치가 크다. 나노 반도체로 만든 각종 센서는 온도, 습도, 대기 성분의 변화를 민감하게 감지할 수 있어 자동차 배기가스 모니터링과 대기 환경 보호에 광범위하게 적용된다.

의학

나노 약물은 약물과 자성 나노 입자를 결합하여 생명을 구한다. 복용 후, 이 나노 입자들은 혈관과 인체 조직 사이에서 자유롭게 움직일 수 있다. 그런 다음 인체 외부에 자기장을 가하여 약을 병변 조직에 집중시키면 약물 치료의 효과가 크게 높아질 것이다. 나노 약물 알갱이는 모세혈관을 막고 죽은 암세포를' 굶어 죽게' 하는 데도 사용될 수 있다. 나노 입자는 인체 내 세포 분리에도 사용하거나 DNA 를 휴대하여 유전자 결함을 치료하는 데도 사용할 수 있다. 현재 자성 나노 입자는 동물의 암세포와 정상 세포를 분리하는 데 성공했으며, 인간 골수 질환 치료에 대한 임상 실험에서 성공하여 전망이 넓다.

위성

나노 위성은 하늘로 날아가 나노 크기의 세계에서 사람들의 뜻에 따라 자유롭게 재료를 자르고 만들 것이다. 이 기술을 나노 가공 기술이라고 합니다. 나노 가공 기술은 서로 다른 재료를 통합할 수 있다. 칩의 기능뿐만 아니라 전자파 (가시광선, 적외선, 자외선 포함) 신호도 탐지하면서 컴퓨터의 명령을 완성할 수 있다. 이것은 나노 통합 장치입니다. 이런 일체화 장치를 위성에 적용하면 위성의 무게와 부피를 크게 줄일 수 있어 발사가 더 쉬워지고 비용이 절감된다.

과일

9 월 27 일 중과원 화학소 전문가들은 새로운 나노 물질인 초소수성 인터페이스 물질을 성공적으로 개발했다고 발표했다. 이런 재료는 초소수성 초소수성 오일로 직물로 만들 수 있고, 물세탁도 없고, 기름때가 없다. 건물 표면, 안개 방지, 부동액, 수동 청소에도 사용됩니다. 전문가들은 방직, 건설재, 화공, 석유, 자동차, 군사장비, 통신설비 등 분야는 나노기술로 인한' 재료혁명' 을 야기할 수밖에 없다고 말했다. 과학자들의 반복적인 노력으로 몇 년 전만 해도 우리에게 낯설었던' 나노' 라는 단어가 지금 우리의 시선에 자주 등장하고 있다. 나노미터는 길이 단위입니다. 1 나노미터는 10 억분의 1 미터, 20 나노미터는 1 머리카락의 3 분의 1 에 해당한다. 1990 년대부터 세계 각국의 과학자들은 전자, 원자, 분자가 0. 10 에서100nm 의 공간에서 움직이는 법칙과 특징을 연구하는' 나노전쟁' 을 벌이고 있다.

물론 중국도 뒤처지는 것을 달가워하지 않는다. 1993 년 중과원 베이징 진공물리학연구소가 원자를 조작하며' 중국' 이라는 글자를 성공적으로 쓴 것은 중국이 국제나노기술 분야에서 자리를 잡고 국제기술의 최전선에 서고 있음을 상징한다.

1998 년 칭화대 범수산팀은 국제적으로 처음으로 질화 갈륨을 1 차원 나노 결정으로 만들었다. 같은 해, 중국 과학자들은 금강석 나노 분말을 만드는 데 성공하여 국제 간행물에서' 지푸라기를 사염화탄소에서 금강석으로 바꾸었다' 고 칭송받았다.

베이징대 설증천 교수가 이끄는 연구팀은 65438 부터 0999 까지 국제적으로 처음으로 금속 표면에 단일 벽 탄소 나노튜브를 조립하여 세계에서 가장 얇은 성능의 프로브를 조립했다.

중과원 정혜명 박사가 이끄는 연구는 고품질의 탄소 나노 물질을 결합해 지금까지' 수소탄소 나노튜브 연구' 분야에서 인정한 가장 설득력 있는 성과다.

중국과학원물리학연구소 연구원이 이끄는 연구팀은 세계에서 가장 미세한 탄소 나노튜브인 직경 0.5nm 로 0.4nm 에 가까운 이론적 한계를 개발했다. 연구팀은 또한 세계에서 가장 긴 탄소 나노튜브를 합성해' 세계에서 가장 큰 3mm' 를 만드는 데 성공했다.

"나노미터" 주제의 쟁탈전에서 국민들은 자주 얼굴을 내밀었다. 특히 탄소 나노튜브 합성, 고밀도 정보 저장 등 분야에서는 중국의 실력이 만만치 않다. 방사선 임산부복을 방지하다. 방사선 임산부복을 방지하다. 과학계의 노력으로,' 나노' 는 더 이상 냉랭한 과학 어휘가 아니다. 그것은 실험실에서 나와 사람들의 일상생활용품에 스며들어 생활 환경이 날로 친환경적으로 변하고 있다. 전통 페인트의 내세탁성이 좋지 않아 시간이 오래 걸리면 벽면이 다색으로 변한다. 현재 나노 기술의 새로운 페인트로, 내세탁성이 10 배 이상 향상되었을 뿐만 아니라 유기 휘발물이 매우 낮고, 독이 없고 무해하며 냄새가 나지 않아 건물 밀봉으로 인한 유해 가스가 빨리 배출되지 않는 문제를 효과적으로 해결했다.

인체가 전자파와 자외선에 장기간 노출되면 각종 발병률 증가 또는 정상적인 출산능력에 영향을 미칠 수 있다. 현재 나노 기술의 효율적인 방사선 방호복, 하이테크 컴퓨터 작업복, 임산부복이 출시되었다. 과학자와 기술자는 나노 크기의 방사능 방지 물질을 섬유에 섞어 95% 이상의 자외선이나 전자기 방사선을 막을 수 있는' 나노 의류' 를 만들고, 휘발하지 않고 물에 용해되지 않고 장기적으로 방사선 방지 능력을 유지한다. 마찬가지로 화학섬유 천으로 만든 옷은 마찰로 인해 정전기가 생기기 쉽다. 생산에 소량의 금속 나노 입자를 넣으면 성가신 정전기에서 벗어날 수 있다. 백색 오염도' 나노' 의 강력한 도전에 직면했다. 과학자들은 전문적으로 개발된 설비를 통해 분해가능한 전분과 분해불가능한 플라스틱을' 나노급' 으로 분쇄한 후 물리적으로 결합한다. 이런 새로운 원자재를 사용하면 물에 젖지 않는 나노 우산이 있다. 물 없는 나노 우산. 생산가능 100% 분해가능 농용 플라스틱 박막, 일회용 식기, 각종 포장 봉투 등 동종 제품. 농업지막 4 ~ 5 년 논간 실험에 따르면 전분은 70 ~ 90 일 이내에 물과 이산화탄소로 완전히 분해되고, 플라스틱은 토양과 공기에 무해한 미세한 입자가 되고 17 개월 이내에 물과 이산화탄소로 완전히 분해된다. 전문가들은 이것이 백색 오염을 철저히 해결하는 실질적인 돌파구라고 평가했다.

텔레비전 방송, 서적, 인터넷에서 우리는' 나노' 에 대해 조금 알게 되었고,' 나노' 도 조용히 우리를 변화시키고 있다. 나노 정밀 뉴스 1959 이론 물리학자인 리처드 파인만은 캘리포니아 공대에서 원자 또는 분자를 조립하는 것이 가능하다고 발표했다.

198 1 년, 과학자들은 원자와 분자 세계를 볼 수 있는 나노 연구에 중요한 도구인 주사 터널 현미경을 발명했다.

65438-0990 년, 제 1 회 국제나노기술대회가 미국 볼티모어에서 열리면서 나노기술의 형식이 탄생했다.

199 1 년, 탄소 나노튜브가 인간에 의해 발견되었습니다. 그 질량은 같은 부피강의 6 분의 1 이지만 강도는 철의 10 배로 나노 기술 연구의 핫스팟이 되었다.

1989 스탠퍼드대 모바일 원자단이 스탠퍼드대 영어명을 썼고, 1999 IBM 은 36 개의 크세논 원자로 니켈 표면' IBM' 을 추방한 뒤 중국과학원 베이징 진공물리학 연구소가 원자 조작을 통해' 중국' 이라는 단어를 성공적으로 썼다.

1997 년 미국 과학자들이 처음으로 단전자를 성공적으로 이동했다. 이 기술은 속도와 저장 용량이 지금보다 수천 배나 큰 양자 컴퓨터를 개발하는 데 사용될 수 있다. 같은 해 미국 뉴욕대는 DNA 가 나노급 기계 설비를 만드는 데 사용될 수 있다는 것을 발견했다.

1999 년 브라질과 미국 과학자들은 탄소 나노튜브 실험을 할 때 세계에서 가장 작은 저울을 발명했는데, 그 무게는 10 억분의 1 그램에 달하며 바이러스의 무게와 맞먹는다. 그 후 얼마 지나지 않아 독일 과학자들은 단일 원자 무게라고 할 수 있는 저울을 개발해 미국과 브라질 과학자들이 공동으로 창조한 기록을 깨뜨렸다. 같은 해 미국 과학자들은 단일 분자에 유기 스위치를 구현하여 분자 수준에서 전자와 컴퓨팅 설비를 개발할 수 있다는 것을 증명했다. 미국 캘리포니아 파사디나의 제트 추진 연구소는 현재' 나노 마이크' 라는 마이크로마이크를 개발하고 있다. 이 마이크로센서는 과학자들이 단일 세균 수영의 소리와 세포액의 흐르는 소리를 들을 수 있게 해 준다고 「비즈니스 위크」지는 보도한다. 이런 인조 나노 마이크는 미세 탄소 통제로 만든 것이다. 크기가 작고 감도가 높기 때문에, 이 마이크는 작은 압력으로 반응하여 이를 청취하는 연구원에게 관련 음성 정보를 얻을 수 있다.

이 신제품으로 과학자들은 다른 행성에 생명체가 있는지, 유기체의 단일 세포의 성장과 발육을 감지할 수 있게 될 것이다. 이 기기 개발 프로젝트는 이미 미국 항공우주국의 승인을 받았으며, 미국 항공우주국도 이 실험실에 필요한 기술 지원을 제공했다.

강간 예방

인민일보에 따르면 광저우의 한 회사는 최근 맥반석과 나노 특수재료로 만든' 나노주' 를 생산했다고 주장했다. 물에 넣기만 하면 더러운 물을 마실 수 있다. 나노물을 장기간 마시면 피로와 저산소증에 저항할 수 있고, 심지어' 여성의 강간 방지 능력 강화' 까지 할 수 있다. 나노 구슬 한 박스에 300 원이 필요하고, 전체 설비 세트 (정수기 한 대, 물 한 통, 나노 구슬 10 박스) 를 사려면 3800 원이 필요한 것으로 알려졌다. 76 세인 하성노인은 업무원의 권유로 나노수의 신기한 효능뿐만 아니라 나노수의 판매 방식도 마음에 들었다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 남녀명언) 노인은 집을 등에 업고 22 만 대를 꺼내 75 세트의 나노수조를 사서 매달 2 만 원을 배당하기를 기다렸다.

광저우시 공상국 동산분국 경제검찰중대는 4 월 3 일 이 회사를 조사하여 처리했다. 과학 기술 신화 제작을 준비하는 나노 물에는 기술 검증 설명이 전혀 없다. 회사의 나노 워터 포장 제품에는 생산 허가도 없고 제품 합격증도 없다.

물체 하나를 불다

나노 세계에서는 빛도 물체를 "날" 수 있다. 빛이 물체에 비춰질 때, 바람이 돛을 날리는 것처럼 힘도 발휘한다. (윌리엄 셰익스피어, 윈드서머, 희망명언) 쥘 베른에서 아서 C 클라크에 이르기까지 공상 과학 작가들은 태양의 힘을 이용하여' 태양 돛' 을 추진해 우주선을 스타워즈에서 항해하는 것을 한 번 이상 상상했다. 그러나 지구에서 햇빛의 힘은 너무 작아서 아무도 햇빛으로 물체를 움직일 수 없다. 하지만 6 월 27 일' 네이처' 잡지에서 165438+ 미국 예일대에서 연구에 종사하는 중국 학자들이 문장 발표에 따르면 나노 세계에서 빛이 반도체로 만든 나노기계인' 기계' 를 구동할 수 있다는 사실이 처음으로 확인됐다. 본 연구는 관련 서적과 결합되었다. 관련 서적. 나노 과학의 두 국경 분야, 즉 나노 광자학과 나노 역학. "거시적 규모에서 빛의 힘은 너무 약해서 아무도 느낄 수 없다. 하지만 나노 스케일에서 우리는 집적 회로에서 트랜지스터만큼 큰 반도체 기계 장치를 구동할 수 있을 만큼 빛이 상당히 강력하다는 것을 발견했다. " 이 연구를 이끄는 예일대 전자공학교수 당홍흥 교수가 이렇게 소개했다. 사실 물리학자와 생물학자들은 이미' 광학 핀셋' 이라는 기술에서 빛의 힘을 사용하여 원자와 작은 입자를 조작했다. "우리의 연구는 빛을 작은 칩에 통합하고 그 강도를 수백만 배로 높여 나노 반도체 장치를 조작하는 것이다." 이 글의 제 1 저자, 박사후 연구원 리머가 더 설명했다. 예일 대학의 연구실에서 두 과학자는 베이징대 대학원생인 웅치와 그의 협력자들과 함께 최첨단 반도체 제조 기술을 이용하여 실리콘 조각에 빛을 깔았다. 이것이 바로' 광전도' 라고 불린다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 레이저에서 나오는 빛이 이런 칩에 연결되면 빛은 도체의 전류처럼 포장된 광학 도체선을 따라 "흐름" 할 수 있다. 이론적으로, 사람들은 이런 구조에서 빛이 그것을 인도하는 도선에 힘을 가할 것이라고 예측했다. 이 예측을 확인하기 위해 10 미크론 길이의 광섬유 조각을 매달아 기타 현처럼 진동할 수 있도록 했다. 빛이 실제로 힘을 발생시켜 작용하는 경우 빛의 강도가 광섬유 진동과 일치하는 주파수로 조절되면 * * 진동이 발생합니다. 이러한 * * * 진동은 투과광에서 같은 주파수의 최고치를 생성합니다. 이것은 3 명의 중국 과학자들이 반년 이상의 실험과 계산을 거쳐 마침내 그들의 측량기구에서 본 설득력 있는 현상이다. 이후 그들은 대량의 실험을 통해 이 힘의 크기가 이론적 기대와 매우 일치한다는 것을 증명했다. 빛의 속도는 전류보다 훨씬 빠르기 때문에, 이 빛의 힘은 수십 기가헤르츠 (GHz) 의 속도로 나노 기계를 구동할 것으로 예상된다.

이 연구결과는 차세대 반도체 칩 기술인 광대전기를 탄생시킬 것으로 예상된다. 앞으로 이 신기술을 통해 과학자와 엔지니어는 광학과 양자 원리에 기반한 빠르고 효율적인 컴퓨팅 및 통신을 실현할 수 있습니다.

의학 응용

영국 런던 나노 기술 센터의 연구원들은 새로운 나노 프로브, 즉 궤도 나노 프로브를 개발했다. 나노 프로브의 궤적. 이 나노 프로브는 항생제가 세균과 결합될 수 있는지 여부를 감지하여 세균이 인체에 미치는 파괴력을 약화시키거나 파괴하여 질병을 치료하는 목적을 달성하는 데 사용할 수 있다. 과학자들이 나노 프로브를 약물 선별에 적용한 것은 이번이 처음이다. 관련 실험의 예비 결과는' 자연나노 기술' 최신호에 발표됐다.

항생제로 질병을 치료하는 과정에서 병을 일으키는 세균은 내성을 일으키기 쉬우므로 항생제가 효능을 잃게 된다. 항생제의 작용 원리는 병원균의 세포벽과 결합한 후 세포벽의 구조를 파괴하고 병원균을 죽게 하는 것이다. 내성이 생기면 세균의 세포벽 구조가 바뀌고 세포벽이 두꺼워지고 항생제가 세포벽과 결합될 수 없다.

연구원들은 단백질로 나노 프로브를 덮었고, 단백질은 세균의 세포벽을 형성했다. 항생제와 세포벽이 결합되면 프로브의 표면 무게가 증가하여 나노 프로브가 구부러질 수 있습니다. 반코마이신에 대한 연구를 통해 내약균의 세포벽 경도는 비내약균의 1000 배에 달하는 것으로 나타났다. 따라서 나노 프로브를 통해 각종 약물로 인한 세균 세포 벽 구조의 변화를 탐지하여 병균에 가장 파괴력이 큰 항생제를 선별하였다.

나노금속

코발트

고밀도 자기 기록 재료. 높은 기록 집적도, 높은 교정력 (최대 1 19.4KA/m), 높은 신호 대 잡음비 및 우수한 항산화성 등의 장점을 활용하여 테이프 및 대용량 하드 디스크의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.

자성 유체. 철, 코발트, 니켈 및 그 합금 분말로 만든 자성 유체는 밀봉 충격 흡수, 의료 기기, 소리 조절, 조명 디스플레이 등에 광범위하게 적용될 수 있는 뛰어난 성능을 갖추고 있습니다.

흡수 재료. 금속 나노 분말은 전자파에 특별한 흡수 작용을 한다. 철, 코발트, 산화 아연 분말 및 탄소 코팅 금속 분말은 군용 고성능 밀리미터 웨이브 스텔스 재료, 가시적-적외선 스텔스 재료 및 구조 스텔스 재료, 휴대폰 복사 차폐 재료로 사용할 수 있습니다.

구리

금속 및 비금속 표면 전도성 코팅 처리.

고효율 촉매. 구리와 그 합금 나노 분말체는 촉매제로 효율이 높고 선택성이 강하며 이산화탄소와 수소가 메탄올을 합성하는 반응 과정에서 촉매제로 사용될 수 있다.

전도성 접착제. 귀금속 분말 대신 나노 구리 분말로 성능이 우수한 전자 슬러리를 준비하면 비용을 크게 낮출 수 있다. 이 기술은 마이크로전자 기술의 진일보한 최적화를 촉진할 수 있다.

철

고성능 자기 기록 재료. 고집불통, 포화자화 (최대 1477km2/kg), 높은 신호 대 잡음비, 내산화성 등의 장점을 통해 테이프 및 대용량 하드 디스크의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.

자성 유체. 철, 코발트, 니켈 및 그 합금 분말로 만든 자성 유체의 성능이 우수하여 밀봉 충격 흡수, 의료 기기, 소리 조절, 조명 디스플레이 등에 광범위하게 적용될 수 있습니다.

전도성 슬러리. 나노 철 분말의 높은 포화 자화 및 높은 투자율의 특성을 기반으로 미세 헤드 본딩 구조에 사용할 수있는 자속 슬러리로 제조됩니다.

나노 유도제. 일부 나노 입자는 자성을 가지고 있어 전달체로 표적제를 만들 수 있으며, 외부 자기장의 작용으로 약물을 신체 부위에 모아 병변 부위에 고농도 약물 치료, 특히 종양, 결핵 등 부뚜막에 고정한 질병을 치료할 수 있다.

니켈

자성 유체. 철, 코발트, 니켈 및 그 합금 분말로 만든 자성 유체는 밀봉 충격 흡수, 의료 기기, 소리 조절, 조명 디스플레이 등에 널리 사용되는 우수한 성능을 가지고 있습니다.

고효율 촉매. 나노 니켈 분말은 거대한 비 표면적과 높은 활성성으로 인해 유기 화합물의 수소화, 자동차 배기가스 처리 등에 사용할 수 있는 강력한 촉매 작용을 한다.

고효율 연소제. 로켓 고체 연료 추진제에 나노 니켈 분말을 첨가하면 연료의 연소열과 연소 효율을 크게 높이고 연소 안정성을 높일 수 있다.

전도성 접착제. 전자 슬러리는 마이크로 일렉트로닉스 산업의 배선, 패키징 및 연결에 널리 사용되며 마이크로 일렉트로닉스 장치의 소형화에 중요한 역할을합니다. 니켈, 구리, 알루미늄 나노 분말로 만든 전자 슬러리의 성능이 우수하여 회로의 소형화에 유리하다.

고성능 전극 재료. 나노 니켈 분말과 적절한 공예를 이용하여 거대한 표면적을 가진 전극을 만들어 방전 효율을 크게 높일 수 있다.

소결 첨가제를 활성화하다. 나노 분말체는 표면적과 표면 원자가 크기 때문에 저온에서 높은 에너지 상태와 강한 소결 능력을 가지고 있다. 분말 야금 제품과 고온 세라믹 제품의 소결 온도를 크게 낮출 수 있는 효과적인 소결 첨가제입니다.

금속 및 비금속 표면 전도성 코팅 처리. 나노 알루미늄, 구리, 니켈은 고도로 활성화된 표면을 가지고 있기 때문에 무산소 조건 하에서 분말 융점보다 낮은 온도에서 칠할 수 있다. 이 기술은 마이크로 일렉트로닉스 장치 생산에 적용될 수 있습니다.

아연

고효율 촉매. 아연과 그 합금 나노 분말은 촉매제로 사용된다.

경금속

흔히 볼 수 있는 구조적 초경합금의 내마모성과 인성은 상호 배타적이며, 이 모순을 조율하는 것은 줄곧 경질합금 연구의 중점이었다. 연구에 따르면 탄화텅스텐 (WC) 결정립 크기가 0.8μm 이하로 줄어들면 합금의 경도가 높아질 뿐만 아니라 강도도 높아지고 결정립 크기가 더 줄어들면서 증가 폭이 더욱 뚜렷해지는 것으로 나타났다.

이 고경도, 고강도 초경합금 커터는 냉주철과 같은 단단하고 바삭한 재질을 가공할 때 뛰어난 성능을 보여 줍니다. WC- 10Co 초극세 초경합금의 경도는 최대 93 까지 가능하며 측면 파단 강도는 5000MPa 보다 큽니다. 나노와 초극세정경질합금은 일반 경질합금과 비교할 수 없는 우월한 성능을 갖추고 있어 현대가공공업과 신소재 특수응용 분야 가공 요구 사항을 충족시킬 수 있는 능력이 크게 높아졌다. 나노 및 초극세 구조 초경합금의 이러한 "이중 높이" (내마 모성, 인성) 성능은 PCB 미세 드릴, V 형 커터, 밀링 커터 등 선명도와 강성이 좋은 공구와 금형을 만드는 데 특히 적합합니다.

현재, 나노 및 초극세 초경합금의 결정립 크기는 통일된 기준이 없다. 일반적으로 결정립 크기가 0.5μm 미만인 경질합금은 초극세 경질합금이고, 결정립 크기가 0.2μm 미만인 경질합금은 나노 경질합금이다. 이와 관련하여 스웨덴 산트빅과 독일 분말 야금 협회의 등급 기준은 비교적 권위적이다.

1990 년대 이래 초극세 심지어 나노 초경합금의 연구와 개발은 세계 초경합금 기술 분야의 핫스팟이 되었다. 미국 로거스 대학은 1989 에서 나노 구조 초경합금을 개발해 특허를 획득했다. 나노 구조 초경합금의 출현은 경질합금 분야의 획기적인 돌파구로 경질합금 강도와 경도의 갈등을 해결하기 위한 새로운 길을 열었다.

탄소 나노튜브

베이징화학공학대학 단설원사가 이끄는 팀은 초단탄소 나노튜브 연구 방면에서 중대한 진전을 이루었다. 그들의 오랜 착실한 연구와 삽입층 재료에 대한 깊은 이해를 바탕으로 층상 쌍수산기 금속 수산화물 (LDH) 의 층간 공간 제한 효과를 이용하여 도데실 술폰산 음이온 (DSO) 의 코알LDH 를 합성했다. 그런 다음 LDH 층간 메틸 메타 크릴 레이트 (MMA) 를 탄소원으로 사용하여 복원된 활성 금속 Co 의 촉매로 1 nm (분자 척도), 외부 지름 약 20 nm, 벽 두께 약 3.5 nm 미만의 탄소 나노 링을 합성하고 성장시킵니다.

최근 미국 펜실베이니아 대학의 연구원들은 저밀도 초강력 에어로젤 (세계에서 밀도가 가장 낮은 고체) 을 발명했으며, 탄소 나노튜브 (흑연원자로 만든 튜브, 무게가 가볍고 육각형 구조와 완벽하게 연결되어 있음) 로 제작돼 기름 유출을 청소하는 데 중요한 역할을 할 수 있다.

스탠포드 대학은 탄소 나노 트랜지스터로 구성된 최초의 컴퓨터 칩을 발표했다. 실리콘 트랜지스터는 조만간 막다른 골목에 다다를 것이다. 트랜지스터는 점점 작아지고 있어 실리콘의 특성을 표현하기에 충분한 실리콘 원자를 담을 수 없다. 탄소 나노튜브 (CNT), 실리콘 (SiGe), 비소화물 (GaAs) 은 모두 가능한 대체품이다. 탄소섬유 나노튜브는 전도성이 좋고 부피가 작아 순간 스위치를 켤 수 있다. 그것은 그라핀과 비슷한 전기적 성질을 가지고 있지만 반도체를 만드는 것은 훨씬 어렵다.