각국의 나노 기술/재료 개발 전략 계획 및 중점 연구 분야
현재 전 세계 30 여 개국이 나노기술 연구와 개발에 종사하고 있으며, 나노기술에 대한 투자가 급속히 증가하여 1997 년 4 억 3200 만 달러에서 2002 년 2 174 억 달러로 증가했다. 2002 년 각국 정부가 나노 기술 분야에 투자한 경비는 1997 보다 503% 증가했다 (표 60 참조). 표 1 에서 볼 수 있듯이, 2000 년 이후 각국 정부가 투자한 것은 미국, 일본, 서유럽은 나노 기술 투자대국이며, 다른 나라와 지역의 투자 합계는 미국과 일본보다 많지 않다.
2000 년 2 월 이후 미국은 National Nanotechnology Program (NNI) 을 제출했으며, 나노 기술 연구 개발 자금은 200 1 회계연도의 4 억 2 천 2 백만 달러에서 2004 회계연도의 8 억 4 천 9 백만 달러로 증가했습니다 (표 2 참조). 2000 년' NNI 구현 계획' 은 5 개 중점 발전의 전략 영역 (표 3 참조) 을 확정했는데, 이 5 개 전략 연구 분야에 포함된 연구 내용은 최근 몇 년 동안 조정되었다. 2003 회계연도 주요 과제 프로젝트와 관련된 주요 연구 분야:
1) "디자인" 은 더 강하고, 가볍고, 더 단단하며, 자가 보수성 및 안전성을 갖춘 나노 소재: 10 배 산업, 교통 및 건축용 강철의 강도입니다. 강도는 현재 100 섭씨 고온에서 녹은 자동차 공업용 재료의 3 배에 달하는 고분자 소재와 다기능 스마트 소재입니다.
2) 나노 전자학, 나노 광전자, 나노 자기학: 컴퓨터 작동 속도 향상, 칩 저장 효율 백만 배 향상 전자의 저장 용량을 수천 테라비트로 늘리시겠습니까? 단위 표면적의 저장 용량 증가 1 천 배; 대역폭 수백 배 증가, 통신 방식 변경;
3) 의료 분야에서 진단 및 치료 장비를 통해 고가의 의료 비용을 절감하고 효율성을 높입니다. 유전자 빠른 시퀀싱과 세포 내 센서를 이용하여 진단과 치료를 합니다. 조기 암세포 검출 및 약물 전달; 인공 장기의 거부율을 50% 낮추고 조기 질병을 감지할 수 있는 바이오 센서 연구. 인체 조직 손상이 가장 적은 소형 의료 기기를 개발하다.
4) 나노급 처리와 환경 보호 방면에서 물속 300nm 와 공기 중 50nm 미만의 오염 입자를 제거하여 환경과 물의 청결을 촉진한다.
5) 에너지 변환 및 저장 효율 향상, 태양 전지 에너지 효율 향상 1 배;
6) 태양계 외층공간을 탐험하는 저전력 소형 우주선을 발전시킨다.
7) 나노 생물학적 장치를 연구하여 치료에 따른 고통을 덜어줍니다. 빠르고 효과적인 생화학 탐사선입니다. 건강을 보호하고 손상된 조직을 복구하는 나노 전자/기계/화학 장치
8) 경제 및 안전 운송에서 신소재, 전자, 에너지, 환경 등의 개념을 소개합니다.
9) 국가 안보 방면에서 나노 전자, 다기능 재료, 나노 바이오기기의 중대한 도전을 면밀히 주시하고 있다.
2003 회계연도에 에너지부는 나노 물질의 특성에 관한 세 가지 기초 연구 프로젝트를 추가했습니다.
● 나노 물질의 합성과 처리에서, 우리는 재료의 변형과 파열과 관련된 나노 가공에 대한 기본적인 이해를 가지고 있으며, 나노 물질을 합성하기 위해 정형 기술을 사용하여 나노 입자를 배열한다. 크기와 모양이 같은 나노재료를 이용하여 더 큰 크기의 나노재료를 합성한다.
● 응집성 물리학의 나노 물질 연구는 거대 분자의 균형을 맞추고 더 큰 나노 구조 물질로 조직되는 방법을 중점적으로 연구한다.
● 기초 연구에 종사하여 나노 물질의 특성이 촉매 변화의 변화와 통제 과정에서 하는 역할을 이해한다.
NNI 가 2004 회계연도에 지원하는 다섯 가지 주요 개발 전략 영역은 2003 년과 동일합니다 (표 3 참조). 원자와 분자 수준에서 물질을 조작하는 장기 연구를 중점적으로 지원하고, 창조력을 발휘하여 분자, 인체 세포 크기 등 선진적인 신기구를 구축함으로써 정보기술에 적용되는 전자장치를 더욱 보완한다. 고성능 및 저 유지 보수 재료 연구 개발); 제조, 국방, 교통, 우주 및 환경에 사용됩니다. 생명기술, 의료, 농업 분야에서 나노 기술의 응용을 가속화하다. R&D 중점 분야: 생물학-화학-방사선-폭발 탐지 및 보호? CBRE 나노 기술의 혁신적인 솔루션: 나노 제조 연구 나노 생물학적 시스템 나노 표준 장비 개발; 미래 산업 발전의 요구에 부응하기 위해 차세대 노동자를 교육하고 양성하다. 나노 기술 혁명에 참여하는 산업 라인업을 확대하다.
두 번째' 과학기술기본계획' (200 1-2006) 에서 일본 정부는 나노기술과 재료, 생명과학, 정보통신, 환경보호 등을 취급했다. 국가 과학 기술 발전 전략의 가장 중요한 분야로 삼다. 200 1 년, 이 프로그램에 나노 기술을 투입한 연구경비는 142 억 엔으로 2000 년보다 88 억 엔 증가했다. 결정된 나노 기술 및 재료 중점 연구 분야: 나노 물질 및 재료 및 전자, 전자기학 및 광학에서의 응용 나노 재료와 재료 및 구조 재질에서의 응용: 나노 정보 요소; 의료, 생명 과학, 에너지 과학 및 환경 과학에 나노 기술 적용 표면 및 인터페이스 제어와 관련된 물질 및 재료 나노 측정 및 표준 기술; 나노 가공, 합성 및 엔지니어링 기술; 나노 기술 계산, 이론 및 시뮬레이션 기술; 안전공간을 형성하는 재료와 기술 등.
200 1 년, 일본 통산성은 연간 3 천 5 백만 달러를 7 년 (200 1-2007) 동안 정부 부처가 후원하는' 나노재료 계획' (NMP) 을 제정했다. 200 1 년, 무역부는' 차세대 반도체 기술 발전 계획' 을 제정하여 50-70nm 의 차세대 반도체 가공 기초기술을 발전시켰고, 정부는 매년 6 천만 달러를 투입했다.
일본의' 선진 기술 탐구성 연구' 는 나노 입자, 나노 구조, 나노 생물학, 나노 전자학 등 많은 탐구성 연구를 포함한다. 이 프로젝트의 연구 기간은 5 년으로 정해져 있으며, 모두 정부가 지원한다. 5 년 동안 이 프로젝트에 대한 정부의 평균 지원액은 6 억 5438 억 캐나다 달러 +6 백만 파운드였다. 각 프로젝트는 일반적으로 15-25 명의 과학자와 기술자로 구성되며 3 개 연구팀으로 나뉜다. 이 계획은 국내외 산업, 대학, 연구기관의 협력 연구를 장려한다. 그 계획은 이미 많은 프로젝트를 완성했는데, 주로 연구 중이다.
일본 문부 과학성은 나노 기술과 재료의 예산이 총 1, 496,5438+0 억 엔인 2003 년 과학기술예산을 발표했다 (표 6 참조). 2003 년 7 월 14 일 일본 내각부 종합과학기술회의에서' 나노기술 및 재료연구개발추진프로젝트' 제 6 차 회의를 열어 연구개발의 중점 분야, 나노의학 시스템, 나노의료설비, 혁신적인 나노구조재료를 확정했다. 이 프로젝트는 내각 사무실이 주도하고 여러 정부 부처가 공동으로 추진해 2004 년부터 실시됐다.
유럽은 나노 기술의 국제적 지위를 위해 노력한다. 한편으로는 유럽에서 새로운 나노 기술 산업을 적극적으로 창조하고 있습니다. 반면에, 그것은 기존 산업 부문이 나노 기술 능력을 향상시킬 것을 촉구한다. 여섯 번째 프레임워크 프로그램 (2002-2006 년) 에서 EU 는 나노 기술과 나노 과학을 7 가지 중점 개발 전략 분야 중 하나로 65,438.0+2 억 달러를 지원하고 구체적인 전략 목표와 중점 연구 분야를 파악했습니다.
I. 나노 기술 및 나노 과학
장기적인 학제 간 연구를 새로운 현상을 이해하고, 새로운 기술을 습득하고, 연구 도구를 개발하는 것으로 전환: 분자와 메소 개념 현상에 초점을 맞추다. 자기 조직 재료 및 구조; 분자 및 생체 분자 역학 및 모터; 무기, 유기, 생물재료 및 과정 학제 간 연구의 종합 발전을 위한 새로운 방법.
나노 생명 공학: 목표는 가공, 의료 및 환경 분석 시스템에 사용할 수 있는 나노 생명 공학 등 널리 사용되는 나노 생명 공학과 같은 생물 및 비생물 종합 연구를 지원하는 것입니다. 주요 연구 분야는 칩 실험실, 생물학적 실체의 인터페이스, 나노 입자의 표면 복구, 고급 약물 전달 방법 및 나노 전자학을 포함한다. 생체 분자 또는 복합물의 처리, 조작 및 검사, 생물학적 실체의 전자 검사, 미세 유체, 효소 작용에 따라 세포 성장을 촉진하고 통제한다.
재료 및 구성요소 나노 엔지니어링 기술 작성: 나노 구조를 제어하여 재료 개발을 위한 생산 기술 및 가공 기술을 포함한 초고성능의 새로운 기능 및 구조 재질을 개발합니다. 나노 구조 합금 및 복합 재료, 고급 기능성 고분자 재료 및 나노 구조 기능 재료에 중점을 둡니다.
운영 제어 장치 및 기기 개발: 10 nm 해상도로 차세대 나노 측정 분석 기기를 개발합니다. 중점 연구 분야는 각종 선진적인 나노 측정 기술을 포함한다. 물질의 자기 조직 특성을 탐구하는 기술, 방법 또는 수단을 돌파하여 나노 기계를 발전시키다.
나노 기술은 건강, 화학, 에너지, 광학 및 환경에 응용한다. 컴퓨팅 시뮬레이션 및 고급 생산 기술에 중점을 둡니다. 수정할 수 있는 혁신적인 재료를 개발하다.
둘째, 지능형 다기능 재료
높은 지식 함량, 새로운 기능 및 개조성을 갖춘 신소재는 기술 혁신, 부품 및 시스템의 관건이 될 것입니다.
개발 기본 사항: 목표는 재료와 관련된 복잡한 물리 화학 및 생물 현상을 이해하고 실험, 이론 및 시뮬레이션 도구에 도움이 되는 스마트 재질을 파악하고 처리하는 것입니다. 주요 연구 분야: 특정 특성을 가진 새로운 구조 재질을 설계하고 개발합니다. 초분자와 소분자 공학의 발전은 새로운 복잡성이 높은 분자와 그 복합물의 합성, 탐사 및 잠재적 응용에 초점을 맞추고 있다.
기술과 생산의 결합: 지식 기반 다기능 재료와 생체 재료의 운송 및 가공: 목표는 더 큰 구조를 만들 수 있는 새로운 다기능 "스마트" 재료를 생산하는 것입니다. 주요 연구 분야: 신소재; 자가 치유 엔지니어링 재료; 표면 기술 및 엔지니어링 기술을 포함합니다.
재료 개발을 위한 엔지니어링 지원: 목표는 지식 생산과 지식 사용 사이에 다리를 놓아 유럽의 동질산업이 재료와 생산 통합에 있어서의 약점을 극복하는 것입니다. 새로운 도구를 개발함으로써 안정적인 경쟁 환경에서 새로운 재료를 생산할 수 있다. 중점 연구 분야: 재질 설계, 가공 및 도구 최적화 재료 테스트 재료를 더 큰 구조로 만들어 생체 준수성과 경제적 효과를 고려하다.
셋째, 새로운 생산 공정과 설비
새로운 생산의 개념으로는 조직의 혁신과 기술 발전에 따라 유연성 향상, 통합 수준 향상, 보안 강화, 청결 등이 있습니다.
"나노 기술 정보 장치 이니셔티브" 의 5 개년 계획 (1999-2003) 에서 유럽 위원회는 상호 보완적인 금속 산화물 반도체 실리콘 호환 장치를 능가하는 성능을 갖춘 장치를 설계하는 세 가지 목표를 세웠습니다. 화학, 전자학, 광전기, 생물학, 역학에 기초하여 분자의 특성을 이용하여 원자나 분자 규모의 새로운 장치와 새로운 시스템을 설계하여 특수한 계산 문제를 해결하다. 유럽과학재단 (European Science Foundation) 은' 자기조직 나노구조' 의 5 년 계획을 제시하고 2003 년부터 시행을 시작했다. 역학 메커니즘과 관련된 분자 자기 조직, 연질 물질 또는 초분자 연구, 자기 조직 나노 구조의 기능 및 제조가 연구의 첫 단계로 나열됩니다.
영국 정부는 과학 연구 중점에서 200 1-2004 년의 과학 연구 전략과 연구 초점을 확정했다. 그 중에서도 재료과학 (연구경비는 4 억 4400 만 파운드) 과 기초기술 (연구경비는 265,438 파운드 +000 파운드) 은 나노재료와 나노기술의 연구 중점: 전향 재료 시뮬레이션 연구를 추진한다. 나노 기술 연구 및 여러 기관에서 관리하는 학제 간 나노 기술 연구 협력 센터 (IRC) 의 발전을 촉진합니다. 영국 공학과 재료과학연구위원회는 재료과학 발전 5 개년 계획 (1994- 1999) 에 약 700 만 달러를 투자했으며, 그 중 약 1 만 달러는 나노입자 연구에 전념했다. 그 계획은 2000 년에도 나노재료 분야의 연구를 계속 지원할 계획이다. 2003 년에 영국 정부는 나노 기술에 약 3000 만 파운드를 투자했다.
영국 정부 나노기술 응용팀 자문 전문가 그룹은 수백 명의 과학자와 발명가를 조사한 뒤 2002 년 6 월 영국 나노기술 발전 전략 (표 7 참조) 이라는 제목의 보고서에서 영국 나노기술의 발전 전략을 개괄적으로 설명하고, 영국의 연구 우위와 산업 발전 기회를 갖춘 6 개의 나노기술 분야 (전자와 통신) 를 선정했다. 약물 전달 시스템 생물학적 조직 공학, 약물 이식 및 장치; 나노 물질, 특히 생의학 및 기능성 인터페이스 나노 물질 나노 기기, 도구 및 측정; 센서와 실행기.
현재 프랑스 정부는' 프랑스 마이크로나 기술 네트워크' (654.38+00 만 유로) 라는 세 가지 나노 기술 프로젝트를 주로 지원하고 있습니다. "나노 구조 재료" (230 만 유로); "독립 나노 물체" (654.38+02 만 유로).
독일 연방교육연구부와 독일 연방경제부는 6 개의 나노기술능력센터를 지원해 매년 6500 만 독일 마크를 투자한다. 자금 조달의 주요 영역은 다음과 같습니다: 초박형 기능성 필름; 나노 구조는 광전전자 분야에 응용한다: 새로운 나노 구조의 개발: 초극세 표면 측정; 나노 구조 분석 방법.
2002 년 독일 연방교육연구부는 나노기술 연구능력을 강화하는 새로운 전략을 발표해 나노기술 연구비를 0998 년 65438+2760 만 유로에서 2002 년 8850 유로로 늘려 4 년간 200% 증가했다. 주요 연구 분야는 나노 기술 연구 인프라의 안전성을 강화하는 것을 포함한다. 종합 혁신 연구 기관 재건; 나노 기술의 상업화 혁신적인 기업의 설립을 촉진하다. 중소기업의 역할을 강화하고 다른 나라와 협력할 수 있는 기회를 평가한다. 관련 특허 또는 허가 기간 단축 차세대 과학 기술 연구 개발 촉진과 관련된 과학 기술 법률. 차세대 재료 연구에 대한 지원은 나노 구조 재료에 대한 지원을 포함하여 7500 만 유로에 이른다.
영국, 프랑스, 독일 등 유럽연합 국가들은 자국 정부가 지원하는 나노 기술 연구 외에 위에서 언급한 6 번째 프레임워크 계획에서 나노 물질에 관한 유럽연합 프로젝트에 참여할 예정이다.
2002 년부터 2006 년까지의' 과학기술발전기본계획' 에서 한국 정부는 나노기술과 생명기술, 정보기술, 항공우주기술을 국가 과학기술 발전의 중점 전략 분야로 삼았다. 2000 년에 제정된' 나노 바이오테크놀로지 개발 10 년 계획' 은 나노 진단 장치, 나노 치료 시스템, 나노 바이오닉 장치 개발에 초점을 맞추고 있다. "200 1-20 10tb 나노 장치 프로그램" 은 TB 나노 전자, 스핀 전자, 분자 전자 및 핵심 기술을 중점 연구 분야로 결정했습니다. 이 계획에 대한 정부의 총 투자는 6,543.8 달러+4 억 2 천만 유로이다. 과학기술부는 민영기업이 나노기술 전문 투자기금을 보조자금으로 설립하도록 적극 독려했다. 2002 나노 기술 개발 행동 계획' 의 예산은 203 1 억원으로 200 1 년 1052 억원보다 9.31더 높다. 나노 핵심 기술을 개발하고 새로운 국가나노제조연구센터 (250 억원) 와 정보기술과 나노기술의 융합센터를 설립하는 것을 목표로 하고 있다. 20 10 년까지 한국은 13000 명의 나노 기술 분야 전문가를 보유하여 세계 10 강에 오를 것이다.
2003 회계연도에 오스트레일리아는 나노 소재와 바이오소재를 중점 전략 연구 분야로 사용하여 원자와 분자의 나노 자조직을 통해 블록 소재를 형성하는 것을 주로 연구했다.
1999 부터 중국 대만성은' 나노재료 고급연구계획' (1999) 을 속속 제정했다. 나노 기술 연구 프로그램 (200 1-2005) 은 5 년 동안 매년 1 억 위안의 새 NT 를 투입할 것으로 예상된다. 대만성은 2002 년부터 2007 년까지 나노기술 관련 분야에 총 6 억 달러를 투자하여 매년 꾸준히 성장해 연간 평균 6543 억 8 천만 달러에 이를 계획이다.
세계 나노 기술/재료 개발
각국 (지역) 은 나노 기술 프로그램을 실시하여 나노 재료와 기술 방면에서 큰 진전을 이루었다.
나노 물질의 경우, 최근 2 년간의 국제적 연구 성과만을 예로 들자면, 나노 기술/재료의 발전은 분명하다. 2002 년에 IBM 과 코넬 대학은 탄소 나노 트랜지스터를 연이어 개발했다. 위스콘신 주립대는 현재 CD 의 654.38+0 만 배에 달하는 원자급 실리콘 저장 재료를 개발했다.
MIT 와 미 육군이 설립한 나노기술연구소는 방수와 살균 효과가 있는 나노 코팅을 개발했다. 미국 일리노이주 노스웨스턴 대학 Stupp 이 이끄는 재료 연구팀이 처음으로 뼈 나노섬유 (Science, 23, 1 1, 2002) 를 설계하고 준비했다. 캘리포니아 대학 화학과 조슈아 골드버그 (Joshua Goldberger) 가 이끄는 연구팀은 로렌스 국립연구소의 과학자들과 협력하여 새로운 외연 코팅 기술을 이용하여 처음으로 단결정 구조의 질화 갈륨을 합성했다. GaN 나노튜브, 이 신기술은 다른 재질의 단결정 나노튜브의 합성에도 적용될 수 있다. 질화 갈륨? GaN 나노튜브는 나노 모세관 전기 수영, 생화학 나노 유체 유도, 나노급 전자 및 광전 요소 (Nature 422) 에도 사용할 수 있습니까? 599 2003).
산화 알루미늄 나노튜브는 러시아 모스크바 대학 화학과에서 최초로 개발되었습니다. 러시아 과학원 전기화학연구소는 새로운 나노 코팅을 성공적으로 개발하여 살균과 친환경 성능을 갖추었다.
일본 공업연구소는 탄소 나노튜브를 이용하여 실온에서 작동하는 단일 전자 반도체를 개발했다. 이에 기초하여 나고야 대학은 전도율을 조절할 수 있는 탄소 나노튜브를 개발했다. 일본 도시바 R&D 센터는 탄화수소촉매분해법을 이용해 산화아연 (ZnO2 _ 2) 다공개전 재료에 철알루미늄 복합산화물을 촉매제로 덮어 지름이 5-8nm, 약 5 층인 다층 고밀도 충전탄소 나노섬유를 만들어 표면에 평방 밀리미터당 약 4 만개의 나노섬유를 형성할 수 있다. 이 물질을 연구하는 목적은 수소 저장 에너지 물질을 개발하여 수소와 기타 연료를 흡수하는 것이다. 히타치 연구소는 나노 기술을 이용하여 기계력의 작용으로 원자수준에 연자성 금속과 고저항 세라믹을 혼합해 연자성 금속 나노 결정 주위에 고저항 세라믹 구조를 형성한다. 연자성 금속의 나노 입자는 높은 차단에 의해 높은 저항을 형성하여 고대역 소용돌이로 인한 손실을 줄여 고주파 전자파를 합성하여 나노 물질을 흡수하는 데 성공했다. 이 방법으로 준비한 전자파 흡수 나노재료는 전자파 흡수 재료의 두께를 약 50% 감소시켜 코팅 전자파 흡수 재료로 실제 응용에 투입될 것으로 예상된다. 일본 국립재료연구소 Yoshio Bando 가 이끄는 연구팀은 내경이 약 20 ~ 60nm 인 액체금속 갈륨으로 채워진 마그네시아 단결정 나노튜브를 개발하는 데 성공했다. 산화마그네슘의 고온, 고온하의 구조적 안정된 물리적 특성을 활용한 나노 온도계의 온도 측정 범위가 크게 증가하여 측정 온도가 1000 도 (APP) 에 이를 것으로 예상된다. 물리적 통신 83999, 2003). 이 측정 온도는 Yoshio Bando 연구팀이 2002 년 연구한 탄소 나노튜브 온도계 50 ~ 500 C 의 측정 온도 (Nature 415 599,2002) 보다 훨씬 높다.
프랑스 국립과학연구센터 툴루즈구조연구와 재료제조센터는 알호스 대학교 천체물리학과와 합작해 구리 표면에 원자선을 자동으로 모을 수 있는 나노' 금형' 분자를 공동으로 설계했다. 이는 향후 단일 분자 회로의 분자 구성 요소에 대한 전자 상호 연결을 위한 통로를 열어준다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)
나노 기술은 의학 응용, 나노 전자학, 나노 가공, 나노 부품 등에서도 새로운 발전과 돌파구를 이루었다. 이 글은 여기에 없다.
중국의' 국가중점계획',' 863 계획',' 973 계획' 시행을 통해 나노재료와 나노기술이 눈에 띄는 성과를 거두어 국제적 관심을 끌고 있다. 예를 들어, 나노 전자학의 경우, 성공적인 파도 단일 전자 트랜지스터와 전하에 매우 민감한 쿨롱계를 개발했습니다. 폭이 6 nm 인 반도체 양자선 조리대와 폭이 6 nm 인 와이어 금속 그리드를 구현하여 간격이 10 nm 인 다양한' 나노 전극 쌍' 을 준비했다. 거대 자기 저항 효과를 이용하여 고감도 센서와 하드 디스크 헤드의 원형을 개발하였다. 나노재료 방면에서 중과원 화학 모든 기계 고체 중점 실험실은 베이징대 인공마이크로구조와 중관물리학 국가 중점 실험실과 합작하여 C60 분말에서 직접 C60 나노튜브를 건설한다. 결과 C60 나노튜브는 C60 결정체가 500 C 에서 자라는 것으로, C60 분자의 구조와 성질을 보존하면서 준차원 나노 물질의 특성 (J. AM) 을 지닌 새로운 집결 구조다. 화학. SOC, 2002, 165438+ 10 월, 13). 탄소 나노튜브와 어레이 체계를 개발한 준 1 차원 나노 소재와 비수열 합성 나노 소재. 나노 구리 금속의 초연성, 대형 금속 합금, 나노 복상 세라믹, 거대 자기 저항, 자기 열 효과, 메조 포러스 조립 시스템의 광학 특성, 나노 바이오뼈 복원 재료, 이원 시너지 나노 인터페이스 재료 등에 대한 연구는 국제적으로 어느 정도 영향을 미친다. 나노 장치의 구축과 자체 조립, 초고밀도 정보 저장, 나노 분자 전자 장치 등에서도 많은 중대하고 영향력 있는 성과를 거두었다.
나노 기술/재료의 미래 발전 추세
과학 기술 발전의 역사에서 볼 때, 신기술의 발전은 왕왕 새로운 재료의 지지를 필요로 한다. 1970 으로 만든 광섬유가 없으면 광도가 거의 감쇠되지 않으면 현대의 광통신이 없을 수 있습니다. 고순도, 대구경 실리콘 단결정이 없으면 집적 회로, 고급 컴퓨터 및 통신 장비의 급속한 발전을 상상하기 어렵다. 나노 소재는 나노 스케일로 제어되는 새로운 특성과 행동을 가진 나노 스케일 소재입니다. 나노재료는 미래 사회 발전의 매우 중요한 물질적 기초이다. 나노 소재는 2D 및 3D 복합 기능 나노 시스템을 구축하는 단위로서, 이를 바탕으로 많은 새로운 나노 장치와 기능 장치를 생산할 수 있습니다. 많은 과학 기술의 새로운 분야의 돌파구는 나노재료와 나노기술의 지원이 절실히 필요하며, 전통 산업의 기술 업그레이드에도 나노재료와 기술의 지원이 필요하다. 나노재료와 기술은 많은 분야에 큰 충격과 영향을 미칠 것이다. 문헌 측정의 관점에서 볼 때, 나노 기술은 최대 87 개의 연구 분야를 포함한다.
전 세계적으로 볼 때, 각국 정부의 대대적인 지지와 각 업종의 R&D 노력으로 나노 기술과 공예가 끊임없이 발전하여 많은 나노 신소재, 새로운 특징 및 새로운 응용이 끊임없이 발견될 것이다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 나노 기술/재료의 발전은 매력적인 전망을 보여준다. 앞서 언급했듯이 나노 기술/재료는 광범위한 연구 분야를 다루고 있으며 과학, 기술, 경제 및 사회에 광범위한 영향을 미치며 향후 발전 방향은 여러 가지 측면을 포함합니다. 이 기사에서는 나노 물질의 미래 발전 추세에 중점을 둡니다.
● 나노 소재와 그 성능은 더 높은 품질로 발전하고 있어 더 뛰어난 성능, 저렴한 나노 분말, 나노 입자, 나노 복합 재료가 더 널리 활용될 것입니다. 예를 들어, 나노 입자는 새로운 광학 박막 및 광학 및 자기성을 갖춘 새로운 기능성 재질을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 자성 나노 입자와 퀀텀닷 (magnetic nano particle) 는 현재 칩의 10 배에 달하는 저장 용량과 수백 GHz 의 속도로 초소형 광 드라이브를 생산하는 데 사용됩니다.
● 나노 결정질, 나노 박막, 나노 입자, 탄소 나노튜브를 제어함으로써 새로운 기능성 구조 재질을 만들 수 있습니다. 초경량, 초강력 구조 재료 개발 수명이 긴 재료, 에너지 변환을 지원하는 재료 및 새로운 기능을 갖춘 전자 재료를 개발합니다. 재질 변형 및 파손과 관련된 나노 기술을 이해하고 나노 입자를 합성하기 위해 모방 기술을 사용하여 나노 입자를 배열합니다.
● 나노 물질은 화학 및 에너지 변환 과정에서 매우 선별적이고 효과적인 촉매제가 될 것이다. 이는 에너지와 화공 생산뿐만 아니라 에너지 전환과 환경보호에도 큰 경제적 가치가 있다.
● 나노 물질의 발전은 이식성 및 대상성 생체 준수성 물질, 진단 장치, 치료학과 같은 생의학 분야에 큰 영향을 미칠 것이며, 나노 물질은 약물 전달 시스템에 더 많은 기회를 갖게 될 것입니다. 새로운 생체 적합성 나노재료와 나노기계 부품은 새로운 재료, 인공기관 신소재, 나노 부품을 이식할 수 있는 더 많은 것을 만들 것이다
● 인간의 건강과 안전을 보장하기 위해 천연 섬유 재료에 기반한 환경 호환성을 갖춘 새로운 나노 고분자 섬유 재료 개발: 박테리아 미세 섬유 나노 생태 재료 개발 식품 및 기타 산업에 사용되는 밀 바이오폴리머 (전분) 복합 재료 나노 입자를 생분해성 중합체와 결합하여 중합체의 물리적 및 화학적 특성을 향상시킵니다. 설탕에서 나노 결정 강화제를 개발하여 폐품을 정화하다. 중합체 복합재료에 사용되는 국부적인 화학적 개조성 식물인 섬유소 나노 입자를 개발하다. 벼껍질은 나노 탄화 실리콘을 이용한 개발이다. 표면에서 분리된 자가조직 식물섬유막을 개발한다.
결론적으로 나노기술/재료는 정보기술, 현대생명과학, 인지과학과의 융합으로 발전할 것이며, 이들의 융합은 모든 과학기술 경제 분야의 혁신과 새로운 발견을 촉진할 것이다.