【摘 要】纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术，在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚爱好。它所具有的独特的物理和化学特性，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工、催化、涂料等领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力简要地概述了纳米技术，纳米材料的结构和特殊性质以及纳米纳米材料各方面的性能在实际中的应用，并展望了纳米材料的应用前景。
【关键词】纳米技术；纳米材料；结构；性能；应用、前景
1，纳米材料和纳米技术是什么？
1.1 纳米科技的定义
纳米科技是20世纪80年代末诞生并正在崛起的新科技，三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料其涵义是人类在纳米尺寸（10-9--10-7m）所制造的材料。最终目标是通过直接操纵和安排原子、分子而创造特定功能的新物质。纳米科技是现代物理学与先进工程技术相结合的基础上诞生的，是一门基础研究与应用研究紧密联系的新兴科学技术。因此，纳米材料具有多种特点，这就导致由纳米微粒构成的体系出现了不同于通常的大块宏观材料体系的许多特殊性质。其中纳米材料是纳米科技的重要组成部分。
1.2 纳米科技的内容
研究电子、原子和分子运动规律和特性的高技术学科纳米科技主要包含：纳米物理学；纳米电子学；纳米材料学；纳米机械学；纳米生物学；纳米显微学；纳米计量学；纳米制造学„„ 2，纳米材料的应用
2.1. 医药,：纳米技术能使药品生产过程越来越精细越准确，并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品。纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便，加大药物对人体的有力作用用使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液，就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。
2.2. 家庭电器：用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料，多功能金属，可能具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用，可用处作电冰霜、空调外壳里的抗菌除味塑料等用途。
2.3. 电子计算机和电子工业 ：纳米技术会千万倍的增强计算机的运算，可以从阅读硬盘上读卡机以及存储容量为目前芯片上千百倍的纳米材料存储器芯片都已投入生产。计算机在普遍采用纳米材料后，可以缩小成为“掌上电脑”。
2.4. 环境保护：通过科学家的研究，也许环境科学领域将出现功能独特的纳米膜，利用这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能够对这些制剂进行过滤，从而消除污染。
2.5. 生物技术： 在纳米尺度上按照预定的对称性和排列制备具有生物活性的蛋白质核糖核酸等, 在纳米材料和器件中植入生物材料使其兼具生物功能和其他功能, 生物仿生化学药品和生物可降解材料的研制; 动植物的基因改善和治疗, 测定DNA 的基因芯片等.
2.6. 航天和航空： 纳米器件在航空航天领域的应用, 不仅是增加有效载荷, 更重要的是使耗能指标成指数的降低. 这方面的研究内容还包括: 研制低能耗抗辐照高性能计算机; 微型航天器用纳米集成的测试控制仪器和电子设备; 抗热障耐磨损的纳米结构涂层材料.
2.7．纺织工业：可以在在合成纤维树脂中添加纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化硅复配粉体材料，经抽丝、织布，可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装，可用于制造抗菌内衣、用品，可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。
2.8. 机械工业：采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉涂层处理，可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。
2.9. 国家安全：由于纳米技术对经济社会的广泛渗透性,拥有纳米技术知识产权和广泛应用这些
技术的国家, 将在国家经济安全和国防安全方面处于有利地位. 通过先进的纳米电子器件在信息控制方面的应用, 将使军队在预警导弹拦截等领域快速反应; 通过纳米机械学, 微小机器人的应用, 将提高部队的灵活性和增加战斗的有效性; 用纳米和微米机械设备控制, 国家核防卫系统的性能将大幅度提高; 通过纳米材料技术的应用, 可使武器装备的耐腐蚀和隐蔽性大大提高, 可用于舰船潜艇和战斗机等.
以及在信息通讯军队作战，航空航天科技，等很多工程有着不可估量的作用
3，发展纳米材料的用途与意义，
3.1.发展发达纳米技术的战略地位
现在随着纳米技术作为一种最具有市场应用潜力的新兴科学技术，日益受到世界的关注。为提高国家的竞争力，实际各国纷纷投入巨资已发展纳米技术，抢占战略科技制高点。到目前为止，世界上已有50多个国家制定了国家级的纳米科技计划，美国、欧盟、日本三大纳米科技研发及产业发展格局已渐形成。纳米科技的兴起，对我国科技特别是高新技术的发展提出了严峻的挑战，也为我国实现跨越式发展提供了难得的机遇。
3.2.纳米技术巨大的商业前景
纳米材料是未来社会发展极为重要的物质基础，纳米材料和纳米科技是中国未来科技突破口，其迅猛发展促使21世纪将产生一场革命性的变化，具有巨大的商业前景。
目前纳米技术已经渗透到某些传统产业中,如染料涂料食品等。比如通过纳米材料的研究, 我们在化纤制品中加入纳米微粒, 可以除味杀菌。 通过纳米技术的运用, 使建筑物外墙涂料的耐洗刷性由原来的1000 多次提高到1万多次, 老化时间也延长了两倍多。 这种对传统材料进行纳米改性的技术, 企业的投入不大, 市场前景广阔。鉴于纳米科技对未来工业的革命性影响和对传统产业技术改造的广泛性, 发达国家的企业为开拓巨大的潜在市场, 正加强技术储备, 努力占领战略制高点。
2009年及以后几年，纳米技术在中国将快速迈进，从食品和服装到药品和军事，纳米技术将改变中国外向型经济和各个生活层面，新纳米材料将不断涌现，目前已实现产业化生产的纳米碳酸钙等少数纳米材料，未来的价格将趋于下降，而新产品价格将保持高位；纳米技术在家电、服装、建材等传统产品领域的应用研究是纳米材料产业化发展的另一个重点发展领域。据预测，在2012年，我国纳米技术的价值将达到接近15万亿人民币。到2014年，纳米技术的国际市场价值会达到2.6万亿美元，或者占所有产品制造量的15%。
3.3.我国发展纳米技术的迫切性
我国纳米材料研究起步较早，在纳米材料制造技术方面，已取得诸如碳纳米管和准一维纳米材料等在国际上有影响的研究成果，被业界认为是我国在起步阶段就取得领先地位的高新技术。（1）但是目前中国的纳米技术还仅限于纳米材料层次上，而美国等西方国家已开始用纳米材料合成器件，生产出与百姓生活密切相关的纳米科技实物。（2）行业大规模和高水平的应用尚不明朗，离产业化和大批量进入市场还有较大的距离，从政府科技的管理和投入、科学家的研究、工程技术应用、产业化和市场诸方面还有不少需要解决的问题。我国相关部门应该制定有关科技导向性的宏观政策，立足我国实际，制定好我国的纳米科技发展的计划和规划，使得我国纳米技术的应用和产业化水平早日进入世界先进行列。随着我国纳米材料及技术的发展，以及国家各项科技计划的支持下，纳米材料及技术的应用也将越来越广泛。
4、纳米材料的发展前景
纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学，主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代。纳米材料的应用涉及到各个领域，在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生，将对人类社会产生深远的影响，并有可能从根本上解决人类面临的许多问题，特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。
21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性，设计出各种新型的材料和器
件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性，增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品，目前已出现可喜的苗头，具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域，发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展，纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。
5、总结
纳米技术目前从整体上看虽然仍然处于实验研究和小规模生产阶段，但从历史的角度看：上世纪70年代重视微米科技的国家如今都已成为发达国家。当今重视发展纳米技术的国家很可能在21世纪成为先进国家。纳米技术对我们既是严峻的挑战，又是难得的机遇。必须加倍重视纳米技术和纳米基础理论的研究，为我国在21世纪实现经济腾飞奠定坚实的基础。整个人类社会将因纳米技术的发展和商业化而产生根本性的变革
参考文献：纳米科技与发展2009年3月 第1期
崔铮．微纳米加工技术及其应用[M] ．北京：高等教育出版社，2005.6
郝向东．纳米科学与技术[M] ．北京：高等教育出版社，2002
【摘 要】纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术，在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚爱好。它所具有的独特的物理和化学特性，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工、催化、涂料等领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力简要地概述了纳米技术，纳米材料的结构和特殊性质以及纳米纳米材料各方面的性能在实际中的应用，并展望了纳米材料的应用前景。
【关键词】纳米技术；纳米材料；结构；性能；应用、前景
1，纳米材料和纳米技术是什么？
1.1 纳米科技的定义
纳米科技是20世纪80年代末诞生并正在崛起的新科技，三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料其涵义是人类在纳米尺寸（10-9--10-7m）所制造的材料。最终目标是通过直接操纵和安排原子、分子而创造特定功能的新物质。纳米科技是现代物理学与先进工程技术相结合的基础上诞生的，是一门基础研究与应用研究紧密联系的新兴科学技术。因此，纳米材料具有多种特点，这就导致由纳米微粒构成的体系出现了不同于通常的大块宏观材料体系的许多特殊性质。其中纳米材料是纳米科技的重要组成部分。
1.2 纳米科技的内容
研究电子、原子和分子运动规律和特性的高技术学科纳米科技主要包含：纳米物理学；纳米电子学；纳米材料学；纳米机械学；纳米生物学；纳米显微学；纳米计量学；纳米制造学„„ 2，纳米材料的应用
2.1. 医药,：纳米技术能使药品生产过程越来越精细越准确，并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品。纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便，加大药物对人体的有力作用用使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液，就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。
2.2. 家庭电器：用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料，多功能金属，可能具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用，可用处作电冰霜、空调外壳里的抗菌除味塑料等用途。
2.3. 电子计算机和电子工业 ：纳米技术会千万倍的增强计算机的运算，可以从阅读硬盘上读卡机以及存储容量为目前芯片上千百倍的纳米材料存储器芯片都已投入生产。计算机在普遍采用纳米材料后，可以缩小成为“掌上电脑”。
2.4. 环境保护：通过科学家的研究，也许环境科学领域将出现功能独特的纳米膜，利用这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能够对这些制剂进行过滤，从而消除污染。
2.5. 生物技术： 在纳米尺度上按照预定的对称性和排列制备具有生物活性的蛋白质核糖核酸等, 在纳米材料和器件中植入生物材料使其兼具生物功能和其他功能, 生物仿生化学药品和生物可降解材料的研制; 动植物的基因改善和治疗, 测定DNA 的基因芯片等.
2.6. 航天和航空： 纳米器件在航空航天领域的应用, 不仅是增加有效载荷, 更重要的是使耗能指标成指数的降低. 这方面的研究内容还包括: 研制低能耗抗辐照高性能计算机; 微型航天器用纳米集成的测试控制仪器和电子设备; 抗热障耐磨损的纳米结构涂层材料.
2.7．纺织工业：可以在在合成纤维树脂中添加纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化硅复配粉体材料，经抽丝、织布，可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装，可用于制造抗菌内衣、用品，可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。
2.8. 机械工业：采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉涂层处理，可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。
2.9. 国家安全：由于纳米技术对经济社会的广泛渗透性,拥有纳米技术知识产权和广泛应用这些
技术的国家, 将在国家经济安全和国防安全方面处于有利地位. 通过先进的纳米电子器件在信息控制方面的应用, 将使军队在预警导弹拦截等领域快速反应; 通过纳米机械学, 微小机器人的应用, 将提高部队的灵活性和增加战斗的有效性; 用纳米和微米机械设备控制, 国家核防卫系统的性能将大幅度提高; 通过纳米材料技术的应用, 可使武器装备的耐腐蚀和隐蔽性大大提高, 可用于舰船潜艇和战斗机等.
以及在信息通讯军队作战，航空航天科技，等很多工程有着不可估量的作用
3，发展纳米材料的用途与意义，
3.1.发展发达纳米技术的战略地位
现在随着纳米技术作为一种最具有市场应用潜力的新兴科学技术，日益受到世界的关注。为提高国家的竞争力，实际各国纷纷投入巨资已发展纳米技术，抢占战略科技制高点。到目前为止，世界上已有50多个国家制定了国家级的纳米科技计划，美国、欧盟、日本三大纳米科技研发及产业发展格局已渐形成。纳米科技的兴起，对我国科技特别是高新技术的发展提出了严峻的挑战，也为我国实现跨越式发展提供了难得的机遇。
3.2.纳米技术巨大的商业前景
纳米材料是未来社会发展极为重要的物质基础，纳米材料和纳米科技是中国未来科技突破口，其迅猛发展促使21世纪将产生一场革命性的变化，具有巨大的商业前景。
目前纳米技术已经渗透到某些传统产业中,如染料涂料食品等。比如通过纳米材料的研究, 我们在化纤制品中加入纳米微粒, 可以除味杀菌。 通过纳米技术的运用, 使建筑物外墙涂料的耐洗刷性由原来的1000 多次提高到1万多次, 老化时间也延长了两倍多。 这种对传统材料进行纳米改性的技术, 企业的投入不大, 市场前景广阔。鉴于纳米科技对未来工业的革命性影响和对传统产业技术改造的广泛性, 发达国家的企业为开拓巨大的潜在市场, 正加强技术储备, 努力占领战略制高点。
2009年及以后几年，纳米技术在中国将快速迈进，从食品和服装到药品和军事，纳米技术将改变中国外向型经济和各个生活层面，新纳米材料将不断涌现，目前已实现产业化生产的纳米碳酸钙等少数纳米材料，未来的价格将趋于下降，而新产品价格将保持高位；纳米技术在家电、服装、建材等传统产品领域的应用研究是纳米材料产业化发展的另一个重点发展领域。据预测，在2012年，我国纳米技术的价值将达到接近15万亿人民币。到2014年，纳米技术的国际市场价值会达到2.6万亿美元，或者占所有产品制造量的15%。
3.3.我国发展纳米技术的迫切性
我国纳米材料研究起步较早，在纳米材料制造技术方面，已取得诸如碳纳米管和准一维纳米材料等在国际上有影响的研究成果，被业界认为是我国在起步阶段就取得领先地位的高新技术。（1）但是目前中国的纳米技术还仅限于纳米材料层次上，而美国等西方国家已开始用纳米材料合成器件，生产出与百姓生活密切相关的纳米科技实物。（2）行业大规模和高水平的应用尚不明朗，离产业化和大批量进入市场还有较大的距离，从政府科技的管理和投入、科学家的研究、工程技术应用、产业化和市场诸方面还有不少需要解决的问题。我国相关部门应该制定有关科技导向性的宏观政策，立足我国实际，制定好我国的纳米科技发展的计划和规划，使得我国纳米技术的应用和产业化水平早日进入世界先进行列。随着我国纳米材料及技术的发展，以及国家各项科技计划的支持下，纳米材料及技术的应用也将越来越广泛。
4、纳米材料的发展前景
纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学，主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代。纳米材料的应用涉及到各个领域，在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生，将对人类社会产生深远的影响，并有可能从根本上解决人类面临的许多问题，特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。
21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性，设计出各种新型的材料和器
件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性，增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品，目前已出现可喜的苗头，具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域，发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展，纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。
5、总结
纳米技术目前从整体上看虽然仍然处于实验研究和小规模生产阶段，但从历史的角度看：上世纪70年代重视微米科技的国家如今都已成为发达国家。当今重视发展纳米技术的国家很可能在21世纪成为先进国家。纳米技术对我们既是严峻的挑战，又是难得的机遇。必须加倍重视纳米技术和纳米基础理论的研究，为我国在21世纪实现经济腾飞奠定坚实的基础。整个人类社会将因纳米技术的发展和商业化而产生根本性的变革
参考文献：纳米科技与发展2009年3月 第1期
崔铮．微纳米加工技术及其应用[M] ．北京：高等教育出版社，2005.6
郝向东．纳米科学与技术[M] ．北京：高等教育出版社，2002