1.何為奈米
2.奈米簡介
3.奈米特性
4.奈米用途
5.奈米產品
6.奈米科技的影響
2007-03-03 17:24:45 · 2 個解答 · 發問者 ? 2 in 科學 ➔ 化學
先提出人類有可能在奈米層級做各種應用的,是一九六五年諾貝爾物理獎得主費曼,他也是知名的科普作家,在一九五九年提出「將大英百科全書全部寫在一個針尖上」;以現在的科學觀點來看,只要縮小四千萬倍就行了。
對物理學家而言,奈米級物質太小,很難觀察、控制;但對化學家而言,奈米級物質卻太大,因為可以包含幾百個原子、分子,彼此間交互作用太複雜。一九七○年代末期,隨著科技進步,科學家發現,奈米級大小、介於巨觀和微觀之間的「介觀」物理現象,值得進一步研究。
一九八○年代,電子掃描穿隧顯微鏡(STM)、原子力顯微鏡(AFM)、近場光學顯微鏡(SNOM)的出現,提供科學家觀測、操控奈米尺寸原子、分子的「眼睛」和「手指」;八○年代後期,已有大量科學家進入奈米相關基礎研究領域。
首先由政府公開將奈米列為重點研究項目是日本,在一九九○年代初期投入大筆經費,「奈米(Nano Meter)」一詞就是在此時由日本提出;美國則因經費、人力充足,各方向研究包括奈米領域,一直都很多,也維持相當領先地位。
台灣在一九九七年,開始有設立國家型計畫構想,隔年國科會規畫奈米尖端計畫,今年正式成為國家型計畫,吸引學術界大量投入;工研院也在去年正式成立奈米科技研發中心,朝奈米科技應用層面全力發展。
奈米簡介
微米(μm) 與奈米(nm) 都是度量衡單位,1μm = 10 -6 m,1nm=10 -9 m。而材料尺度由微米到奈米所代表的意義並不只是尺寸的縮小,同時,新而獨特的物質特性亦隨之出現。在奈米的領域下(1~100nm),許多物質的現象都將改變,例如表面積增高、表面曲度變大、熱導度或導電性也明顯變高...等,因此也就衍生了許多新的應用。奈米科技便是用各種方式將材料、成份、介面結構等控制在1~100奈米的大小並改變其操控,進而觀測其隨之而來的物理、化學與生物性質等的變化,以便將其特性應用於產業上。
.奈米特性
近來奈米科技已成為新世代的發展趨勢,第四次工業革命目前已隱然成形,將是「奈米化」的革命。預期在這波工業革命中,化工、電子、光電、機電、生物及醫學等領域,都將結合奈米科技的創新技術,詳見圖七。借重奈米科技的新知,開創出更快、更實用、更輕薄短小、前所未有的革命性新產品。舉凡食、衣、住、行、育、樂的品質,均將因奈米科技的貢獻而向上提升。
圖片參考:http://nano.nsc.gov.tw/images/fig/fig9-2-5.gif
.奈米用途
當一種材料縮小至奈米尺度時,便會發生「小尺寸效應」及「表面效應」。這是因為比表面積增大,位於表面及介面的原子數增多,表面位能大幅提高,表面原子較內層原子更活潑,所以奈米粒子具有高化學活性,導致材料的光、聲、力、電、磁及熱學等特性,皆因奈米化而有所變化。
奈米粒子內的原子數有限,原子間的交互影響變小,形成非連續的離散電子能階。再者,最高電子占據分子軌道與最低電子未占據分子軌道的能階差,也會隨奈米化而變寬,此即為「量子尺寸效應」。
在光學上,奈米粒子對光及微波的吸收度顯著提高,且因能階差變大使激發光譜與發光光譜趨向短波長,產生藍移(blue shift)現象。在力學上,縮小至一定臨界值的奈米晶粒,硬度會隨粒徑變小而降低,且有更多擴散途徑,所以超塑性及延展性更好。於熱學方面,奈米粒子的熔點明顯較低,易於低溫燒結,有利於材料的緻密化。在化學上,奈米粉體的吸附能力較高,表面原子活性增大,易於參與化學反應。於電學方面,奈米金屬的導電性會下降,由導體變成絕緣體,奈米半導體的介電常數在臨界尺寸時達到最大,詳見圖八。
科學家們如能充分利用奈米材料的新奇特性,未來可望設計出更高附加價值的新型元件。
圖片參考:http://nano.nsc.gov.tw/images/fig/fig9-2-6.gif
http://nano.nsc.gov.tw/main/9/9_02.html
以上網頁資料對你幫助很大
2007-03-03 17:41:50 · answer #1 · answered by ? 7 · 0⤊ 0⤋
要更清楚的話可看
http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1105053100227
http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1105050304767
http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1105050202103
http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1305082523855
2007-03-03 17:32:35 · answer #2 · answered by 寧仔 3 · 0⤊ 0⤋