前所未有的多学科科学家聚集在一起致力于研究一个如此小的世界,我们看不到它,即使用一台光学显微镜.那个世界就是纳米技术领域,是原子和纳米结构。纳米技术是如此的新鲜,没有人真的知道它会带来什么。即便如此,预测的范围从复制钻石和食物的能力到被自我复制的纳米机器人吞噬的世界。
为了理解纳米技术这个不同寻常的世界,我们需要了解所涉及的测量单位。一厘米是一米的百分之一,一毫米是一米的千分之一,一微米是一米的百万分之一,但所有这些与纳米尺度相比仍然是巨大的。一个纳米(nm)是一米的十亿分之一,比可见光的波长还要小,是人类头发宽度的十万分之一[来源:伯克利实验室]。
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虽然纳米这么小,但与原子尺度相比还是很大的。原子的直径约为0.1纳米。原子核要小得多,大约0.00001纳米。原子是宇宙中所有物质的基石。你和你周围的一切都是由原子构成的。大自然已经完善了分子制造物质的科学。例如,我们的身体以特定的方式从数百万个生物中组装而成细胞.细胞是大自然的纳米机器。在原子尺度上,元素处于最基本的层次。在纳米尺度上,我们可以把这些原子放在一起,制造几乎任何东西。
在一场名为“小奇迹:纳米科学的世界”的演讲中,诺贝尔奖得主霍斯特博士Störmer说,纳米尺度比原子尺度更有趣,因为纳米尺度是我们可以组装东西的第一个点——直到我们开始把原子放在一起,我们才能制造出有用的东西。
在本文中,我们将了解到什么纳米技术意味着今天以及纳米技术的未来。我们还将研究在纳米尺度下工作的潜在风险。
在下一节中,我们将更多地了解纳米尺度下的世界。