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生活中处处有纳米

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纳米(Nanometer,符号:nm),即为毫微米,是长度的度量单位,1纳米=10的负9次方米。比单个细菌的长度还要小得多。


纳米科学,简而言之,主要研究的是尺度在1到100个10亿分之1米,即1-100纳米之间的极小物体。在如此小的尺度上,材料的物理、化学和生物学特性跟宏观尺度的物体相比,会大相径庭。

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纳米科学汇聚了化学、物理、生物、材料等多学科领域在纳米尺度的焦点科学问题,已经逐步成为集交叉性、引领性和支撑性的前沿研究领域。纳米尺度级的处理能够改变物质属性,这对大多数的科学、技术、工程和医学领域都具有实用意义。


一、纳米技术的社会影响力


纳米级材料的研究规模虽然比较小,但对我们生活方式的潜在影响却很大。全球各地的科学家和工程师们都在对这个微观世界展开新的探索,并将其科学发现转化为新的产品和技术,由此重塑了一系列的产业,主要是材料和制造业、电子和信息技术、能源与环境,以及医疗与健康产业。由于具有广泛的社会影响力,纳米技术的快速发展也随之带来伦理和安全问题,需要我们在享用纳米技术预期的成果之前加以解决。


二、纳米技术对材料和制造领域的影响


纳米技术的优势主要体现在通过控制原子级或分子级的物质所创造的新材料上。由于具备理想的机械、化学、电学、热学或光学性能,这些新型纳米材料被应用于日常用品及工业制造之中。


三、纳米技术对信息技术的影响


纳米技术作为促进信息技术和数码电子行业发展的关键驱动力,进一步提升了诸多电子产品的性能,如电脑、手机和电视等。


四、纳米技术在能源和环境领域发挥的作用


纳米技术可促进可替代能源的发展,提高能源使用效率,并为环境治理提供新的解决方案,因此有助于环境保护事业。在传统的能源领域,基于纳米技术的方法或新型催化剂使得石油和天然气的开采以及燃料的燃烧变得更加高效,这减少了发电厂、交通工具及其他重型设备的污染和能耗。


五、纳米技术在医疗和健康领域的作用


可以说纳米技术最成熟的形式就是生命本身所表现出来的形式。从细胞器一直到底层的核糖体、 DNA ATP,这些生物系统为纳米科学家提供了源源不断的灵感源泉。或者,正如合成生物学家Tom Knight曾说过的那样,“生物学就是在发挥作用的纳米技术!"正因如此,纳米技术对医疗和健康产业的影响日趋显著,并在药物输送、生物材料、造影、诊断、活性植入及其他医疗应用中得到了稳步发展。


在世界范围内,纳米科技正持续快速地发展,对人类社会生活已经逐步产生了巨大影响;纳米科技对物理、化学、材料、生命科学等基础学科具有重要的引领作用:纳米科技的应用领域和范围不断扩大,对产业技术的支撑作用显著增强;跟其他科学技术一样,纳米科技的飞速发展也有可能带来新的环境、健康、和安全等问题,对于其不确定性和潜在的风险必须给予持续的关注和研究。然而,这也正好是纳米科技发展模式不同于以前科学技术的“先发展后治理”模式的重要之处,纳米科技从发展初期就非常重视其对环境、健康、和安全可能带来的潜在影响,因此,纳米科技有可能成为人类在大规模使用之前就已经高度重视其潜在负面影响并开展系统研究的第一个科技领域。


参考文献注:以上资料来源于国家纳米科学中心《前路有光 以微见长》和《国之大器 始于毫末》

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生活中处处有纳米

纳米(Nanometer,符号:nm),即为毫微米,是长度的度量单位,1纳米=10的负9次方米。比单个细菌的长度还要小得多。


纳米科学,简而言之,主要研究的是尺度在1到100个10亿分之1米,即1-100纳米之间的极小物体。在如此小的尺度上,材料的物理、化学和生物学特性跟宏观尺度的物体相比,会大相径庭。

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纳米科学汇聚了化学、物理、生物、材料等多学科领域在纳米尺度的焦点科学问题,已经逐步成为集交叉性、引领性和支撑性的前沿研究领域。纳米尺度级的处理能够改变物质属性,这对大多数的科学、技术、工程和医学领域都具有实用意义。


一、纳米技术的社会影响力


纳米级材料的研究规模虽然比较小,但对我们生活方式的潜在影响却很大。全球各地的科学家和工程师们都在对这个微观世界展开新的探索,并将其科学发现转化为新的产品和技术,由此重塑了一系列的产业,主要是材料和制造业、电子和信息技术、能源与环境,以及医疗与健康产业。由于具有广泛的社会影响力,纳米技术的快速发展也随之带来伦理和安全问题,需要我们在享用纳米技术预期的成果之前加以解决。


二、纳米技术对材料和制造领域的影响


纳米技术的优势主要体现在通过控制原子级或分子级的物质所创造的新材料上。由于具备理想的机械、化学、电学、热学或光学性能,这些新型纳米材料被应用于日常用品及工业制造之中。


三、纳米技术对信息技术的影响


纳米技术作为促进信息技术和数码电子行业发展的关键驱动力,进一步提升了诸多电子产品的性能,如电脑、手机和电视等。


四、纳米技术在能源和环境领域发挥的作用


纳米技术可促进可替代能源的发展,提高能源使用效率,并为环境治理提供新的解决方案,因此有助于环境保护事业。在传统的能源领域,基于纳米技术的方法或新型催化剂使得石油和天然气的开采以及燃料的燃烧变得更加高效,这减少了发电厂、交通工具及其他重型设备的污染和能耗。


五、纳米技术在医疗和健康领域的作用


可以说纳米技术最成熟的形式就是生命本身所表现出来的形式。从细胞器一直到底层的核糖体、 DNA ATP,这些生物系统为纳米科学家提供了源源不断的灵感源泉。或者,正如合成生物学家Tom Knight曾说过的那样,“生物学就是在发挥作用的纳米技术!"正因如此,纳米技术对医疗和健康产业的影响日趋显著,并在药物输送、生物材料、造影、诊断、活性植入及其他医疗应用中得到了稳步发展。


在世界范围内,纳米科技正持续快速地发展,对人类社会生活已经逐步产生了巨大影响;纳米科技对物理、化学、材料、生命科学等基础学科具有重要的引领作用:纳米科技的应用领域和范围不断扩大,对产业技术的支撑作用显著增强;跟其他科学技术一样,纳米科技的飞速发展也有可能带来新的环境、健康、和安全等问题,对于其不确定性和潜在的风险必须给予持续的关注和研究。然而,这也正好是纳米科技发展模式不同于以前科学技术的“先发展后治理”模式的重要之处,纳米科技从发展初期就非常重视其对环境、健康、和安全可能带来的潜在影响,因此,纳米科技有可能成为人类在大规模使用之前就已经高度重视其潜在负面影响并开展系统研究的第一个科技领域。


参考文献注:以上资料来源于国家纳米科学中心《前路有光 以微见长》和《国之大器 始于毫末》

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