發(fā)布時間：2023-08-18 17:32:40
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的納米科學與技術樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關鍵詞：納米技術及其相關產(chǎn)業(yè)；概念界定；體系辨識。
當前，“發(fā)展納米技術及其相關產(chǎn)業(yè)”這一口號，已被提升到實現(xiàn)中國夢蘇州篇章、蘇州實施創(chuàng)新引領戰(zhàn)略進而華麗轉身的重大戰(zhàn)略高度，那么什么是納米技術及其相關產(chǎn)業(yè)，搞清楚這一問題，則無論對于蘇州的決策者、研究者還是實踐者來講，都具有重要的建設性意義。
去年，我們在執(zhí)行一項有關促進蘇州市納米技術及其相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大軟科學課題時，首當其沖地遭遇到這一問題。通過文獻檢索與分析，我們發(fā)現(xiàn)，由于納米技術及其相關產(chǎn)業(yè)紛繁復雜，納米科學技術界尚未對該一問題形成共識；同時，社會科學理論界卷入納米領域研究較少，可資借鑒的成果太少。然而，這一問題的解決將直接影響到我們研究項目的進一步履行，為此，我們設立了一個研究子課題，本文即是該子課題研究成果，在此拋磚引玉，期望不僅對蘇州市，也對國內(nèi)其他正在促進納米技術及其相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地區(qū)起到啟迪作用。
一、什么是納米技術及其相關產(chǎn)業(yè)
要搞清楚納米技術及其相關產(chǎn)業(yè)首先要理解納米與納米尺度范圍，以及納米尺度范圍內(nèi)物質的質變特性及其意義，本節(jié)我們將據(jù)此入手，進而界定納米技術及其相關產(chǎn)業(yè)的概念。
1.納米與納米尺度范圍
納米（Nanometer，縮寫nm）是計量學中的長度單位。1納米（nm）等于10-3微米（mm），等于 10-6毫米（mm），等于 10-9米。1—100納米（nm）被納米學界公認確定為納米尺度。 通過不同物體相對尺度大小比較（見圖1）及納米尺度范圍內(nèi)常見球形物體大小比較（見圖2），可以加深對于納米及納米尺度范圍概念的理解。
2.納米尺度范圍內(nèi)物質的質變特性及其意義
科學家發(fā)現(xiàn)，當物質小到1 ～100納米時，由于其量子效應、物質的局域性及巨大的表面及界面效應，物質的很多性能將發(fā)生質變，呈現(xiàn)出許多既不同于宏觀物體，又不同于單個孤立原子的奇異現(xiàn)象（白春禮，2001）。即在原子、分子及納米尺度上，物質表現(xiàn)出極其新穎的物理、化學和生物學特性，該特性能被人類學習、掌握、控制和利用，從而使得人類社會現(xiàn)存的一切發(fā)生翻天覆地的變化。
3. 國外科學家如何理解與解釋納米技術
看一看國外科學家如何理解與解釋納米技術或許對我們會有很大幫助，以下是國外科學家對于什么是納米技術的典型解釋（轉引自彭練矛，2011）：
“The term nanotechnology means different things to different people. It used to cover anything from making microelectromechanical systems （MEMS） to creating designer proteins.”
“Whatever we call it， it should let us
—— Get essentially every atom in the right place.
—— Make almost any structure consistent with the laws of physics and chemistry that we can specify in atomic details.
—— Have manufacturing costs not greatly exceeding the cost of the required raw materials and energy.”
這兩段英文的中文翻譯如下：納米技術術語意味著對于不同對象人群的不同事情。它通常涵蓋從制造微電子機械系統(tǒng)到創(chuàng)造人造蛋白質的所有事情。然而，不管我們?nèi)绾畏Q呼，納米技術的實質應該包括：每一個原子應被安排在合適的位置，任何相應建構應符合原子水平上的物理和化學原理，原材料和能源等相應制造成本應不是太貴。
從以上國外科學家對于什么是納米技術的典型解釋中我們可以發(fā)現(xiàn)，納米技術（nanotechnology）在國外是一個約定俗成的術語，是對納米領域新生事物科學研究、技術研發(fā)和工程應用的統(tǒng)稱，納米技術尚是一個發(fā)展中的概念，目前還沒有被嚴格界定。
4. 納米技術概念
經(jīng)過上面的鋪墊，現(xiàn)在我們可以來探討界定納米技術概念。對于什么是納米技術，麻省理工學院（MIT）的德累克斯勒（Drexler）教授曾作出過一個解釋：
“在分子水平上，通過操縱原子來控制物質結構，利用單個原子組建分子系統(tǒng)，據(jù)此制備不同類型的納米器件”（Drexler，1990）。
而在中文語境中，談到技術往往還牽連到科學與工程，對此，白春禮院士也有一個解釋：
“納米科技是20世紀80年代末、90年代初才發(fā)展起來的前沿、交叉性新興學科領域，是指在納米尺度上研究物質（包括原子、分子的操縱）的特性和相互作用，以及利用這些特性的多學科交叉的科學和技術”（白春禮，2001）。
白院士所指的納米科技既包括納米科學又涵蓋納米技術。實際上，中文語境中的納米科技常常是納米科學研究、技術研發(fā)和工程應用的統(tǒng)稱。指在納米尺度上研究物質和體系的現(xiàn)象、規(guī)律及其相互作用，重新認識自然界，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象和新知識，并通過直接操控原子、分子結構的技術來創(chuàng)造對人類有用的新的物質和產(chǎn)品。
綜上所述，可見所謂納米技術是指涉及到納米科學研究、材料發(fā)展和制備、器件制造以及產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)之所有技術的總和。
5. 納米技術相關產(chǎn)業(yè)概念
知道了什么是納米技術以后就較易分辨納米技術相關產(chǎn)業(yè)。過去的二、三十年，納米科學技術的進步，尤其是納米技術的應用已經(jīng)和正在對人類社會的經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和國防安全產(chǎn)生重大影響。然而，這僅僅是開始，納米科學研究、技術發(fā)展和工程應用已經(jīng)和正在引發(fā)一場新的工業(yè)革命，證據(jù)表明，納米技術在材料、信息、能源、環(huán)境、生命、生物、軍事、制造、紡織、染料、涂料、食品等產(chǎn)業(yè)領域都具有廣泛而重要的應用。而一旦這些產(chǎn)業(yè)領域中納米技術應用產(chǎn)品批量化、商品化和規(guī)模化，則自然形成一個個納米技術相關產(chǎn)業(yè)。
二、納米技術體系范疇
界定了納米技術及其相關產(chǎn)業(yè)概念后，本節(jié)與下節(jié)我們可以轉而討論納米技術體系范疇以及納米技術相關產(chǎn)業(yè)體系范疇。
技術來源于科學，是理論知識應用于實踐、解決實際問題的方法和手段，因此談到納米技術不能不涉及到納米科學。盡管目前學術界對于納米科學的內(nèi)涵和分類尚存在著不同的認識和提法，但對于這一新興領域多學科交叉特性的認識是一致的。一般而言，納米科學可以包括納米材料物理學、納米材料化學、納米材料學、納米測量學、納米電子學、納米機械學和納米生物醫(yī)學等，由此也產(chǎn)生了按照這一體系分類的納米技術。
然而，白春禮院士（2001）認為這種與傳統(tǒng)學科緊密聯(lián)系的分類方式無法簡單便捷地勾勒出納米科技的大致輪廓，而且各類別之間又有交叉和重疊。因此，他建議將納米科學研究分為“納米材料”、“納米器件”和“納米檢測和表征”三大領域， “其中納米材料是納米科技的基礎； 納米器件的研制水平和應用程度是人類是否進入納米科技時代的重要標志； 納米尺度的檢測與表征是納米科技研究必不可少的手段和理論與實驗的重要基礎”（白春禮，2003）。據(jù)此，納米技術體系又可主要由上述三大范疇來表達。
我們認為上述與傳統(tǒng)學科緊密聯(lián)系的分類及三個大類的簡單分類都有各自的道理和應用價值，前一個分類便于整合發(fā)展納米學科知識和實施教育培訓，而后一個分類則更多地聚焦到納米科學技術當前關鍵發(fā)展領域，重點特出、應用性強。若與納米技術相關產(chǎn)業(yè)相聯(lián)系，則我們更傾向于并將更多地采納和應用后一個分類。
無獨有偶，日本專利局《專利申請技術動向調(diào)查報告》中提供了一個與應用實際聯(lián)系密切的納米技術分類（見圖3，該圖由DRM咨詢公司補充修改而完成），該分類基本遵循上述三個大類分類范疇，并采用圖式標識了各主要應用領域中的發(fā)展狀況，恰好為三大類納米技術分類體系作了一個生動的注解，雖然尚未達到完整完善的程度，但已有很大的參考價值。
沿著三大類納米技術分類思路繼續(xù)往下走，可以得到圖4所示納米技術分類體系。其中一級狀態(tài)子目錄包括“納米檢測和表征技術”、“納米材料制備技術”和“納米器件制造技術”。而每個一級目錄又可進一步產(chǎn)生二級目錄，如納米檢測和表征技術可分為“掃描探針顯微技術”和“原子級和超精密加工技術”；納米材料制備技術可分為“化學制備技術”、“物理制備技術”和“綜合制備技術”；納米器件制造技術可分為“LIGA制造技術”、“超精密機械加工技術”、“特種加工技術”、“注塑成形加工技術”和“機械組裝技術”等。需要說明的是，這一分類只是大體上勾勒了納米技術發(fā)展現(xiàn)狀，提供了一個整體認識把握的粗略框架。現(xiàn)實納米世界中的實際情況則更為紛繁復雜，不僅存在著旁支末葉，也可以進一步細分和再細分。
三、納米技術相關產(chǎn)業(yè)體系范疇
應用上述“納米材料”、“納米器件”和“納米檢測和表征”三大范疇的納米技術分類思想，可以推導出納米技術相關產(chǎn)業(yè)體系范疇，如圖5所示：
如圖5所示，首先，納米技術相關產(chǎn)業(yè)可以被界定為納米材料產(chǎn)業(yè)、納米器件產(chǎn)業(yè)和納米檢測儀器設備產(chǎn)業(yè)，其中納米材料是納米技術相關產(chǎn)業(yè)得以生存發(fā)展的原始基礎，沒有納米材料則一切無從談起；納米器件系納米材料進一步加工組合后的產(chǎn)物，是延伸發(fā)展各種納米技術應用產(chǎn)品的基礎；而納米檢測儀器和設備則是發(fā)展納米材料、器件及其延伸產(chǎn)品的必不可少的硬件手段，缺乏這些手段，事情就無法進行。
上述三者一方面構成了納米技術相關產(chǎn)業(yè)生存發(fā)展的基礎，另一方面，正是基于這種基礎性和不可替代性，它們各自能夠發(fā)展成三個供需旺盛的分支產(chǎn)業(yè)，并在每個分支產(chǎn)業(yè)下面各自生成若干數(shù)量不等的子產(chǎn)業(yè)。
此外，鑒于納米材料和納米器件能夠被應用到各個新興和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領域，創(chuàng)造出各種各樣新穎獨特、質量上乘、性能優(yōu)異的新產(chǎn)品，因此，在上述三個分支產(chǎn)業(yè)以外，又可辨識出納米材料應用和納米器件應用兩個分支產(chǎn)業(yè)。當然，這兩個分支產(chǎn)業(yè)下面更能各自生成若干數(shù)量不等的子產(chǎn)業(yè)。
若從事情發(fā)生的先后次序來看， 納米科學技術研究發(fā)展的需要首先造就了納米檢測儀器設備產(chǎn)業(yè)和納米材料產(chǎn)業(yè)。結合納米檢測手段和納米材料的研究創(chuàng)造了納米器件， 納米器件（如納米傳感器）的推廣應用催生了納米器件產(chǎn)業(yè)。接著，納米材料和器件在各個領域的廣泛應用開發(fā)出許多新穎產(chǎn)品和更新?lián)Q代產(chǎn)品，從而發(fā)展出形形的納米產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)，并進一步促進納米材料、器件和檢測儀器設備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這就是納米技術相關產(chǎn)業(yè)相伴共生、互促共長的內(nèi)在邏輯。
在現(xiàn)實生活中， 納米材料產(chǎn)業(yè)和納米檢測儀器設備產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成一定規(guī)模，發(fā)展相對成熟。處于納米技術高端的納米器件產(chǎn)業(yè)（電子/光電子器件、量子器件、以及微/納機電系統(tǒng)）目前尚處在發(fā)展成長過程中，這是納米大國共同關注、競相角逐的領域，也是進一步發(fā)展的方向，其中屬于MEMS/NEMS范疇的微納傳感器分支產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模。同時，納米材料和器件的應用已經(jīng)滲透進入許多不同的經(jīng)濟和社會領域，例如，電子和信息、生物與醫(yī)藥、環(huán)境保護等，從而增殖衍生出發(fā)展狀況各異、紛繁復雜的納米技術產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)。
當然，換一個角度，如果忽略納米技術居中扮演的角色，這一復雜邏輯體系中各個分支仍可分屬于自己的母體產(chǎn)業(yè)，例如，納米材料產(chǎn)業(yè)可歸屬于材料產(chǎn)業(yè)，納米檢測儀器設備產(chǎn)業(yè)可歸屬于儀器設備產(chǎn)業(yè)等等，由此也揭示了納米技術相關產(chǎn)業(yè)所具有的雙重產(chǎn)業(yè)屬性。
四、結 語
以上我們通過運用相關文獻資料， 進行抽絲剝繭式的邏輯分析，界定了納米技術及其相關產(chǎn)業(yè)的概念， 進而揭示了納米技術及其納米技術相關產(chǎn)業(yè)的體系范疇，從而為從社會科學角度研究促進納米技術及其相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展（譬如制定技術/產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖）奠定了有關客體對象的認知基礎。
當前，納米技術與信息技術和生物技術一起并列為世界三大高技術前沿熱點領域，而納米技術又在促進信息技術和生物技術發(fā)展中扮演了重要角色，正在悄然引發(fā)著新一輪工業(yè)革命，成為國際高科技及其產(chǎn)業(yè)競爭的制高點。期待我們這一拋磚引玉的工作能為蘇州/中國搶占這一制高點作出些微貢獻。
參考文獻
趙康等。《蘇州市納米技術及其相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究總論》， 古吳軒出版社，2012。
楊輝。《納米科學技術概論》（未發(fā)表PPT課件），2010。
白春禮。納米科技及其發(fā)展前景。《科學通報》，2001/2。
白春禮。全面理解納米科技內(nèi)涵，促進納米科技在我國的健康發(fā)展。《微納電子技術》，2003/1。
彭練矛。《納米科技和納米電子學》（未發(fā)表PPT課件），2011。
基金項目：蘇州市2012年度重大軟科學課題，項目編號：SR201201。
作者簡介：趙康（1950 –），男，江蘇蘇州人，博士，教授，博導，主要研究方向為公共管理、咨詢學、專業(yè)社會學。顧茜茜與陳加豐均為趙的博士研究生，趙迪凡為項目研究助理。
What Is Nanotechnology and Its Related Industries
——Concept Defination and System Identification
ZHAO Kang GU Xixi CHEN Jiafeng ZHAO Difan
（School of Politics and Public Adminstration， Soochow University， Suzhou 215021， China）
【關鍵詞】 納米、納米技術、納米材料、納米結構
1 引言
著名科學家費曼于1959年所作的《在底部還有很大空間》的演講中，以“由下而上的方法”出發(fā)，提出從單個分子甚至原子開始進行組裝，以達到設計要求。他說道，“至少依我看來，物理學的規(guī)律不排除一個原子一個原子地制造物品的可能性。”并預言，“當我們對細微尺寸的物體加以控制的話，將極大得擴充我們獲得物性的范圍。”[1]
1974年，科學家唐尼古奇最早使用納米技術一詞描述精密機械加工。1982年，科學家發(fā)明研究納米的重要工具――掃描隧道顯微鏡，使人類首次在大氣和常溫下看見原子，為我們揭示一個可見的原子、分子世界，對納米科技發(fā)展產(chǎn)生了積極促進作用。1990年7月，第一屆國際納米科學技術會議在美國巴爾的摩舉辦，標志著納米科學技術的正式誕生。[2]
2 納米技術
納米技術是在單個原子、分子層次上對物質的種類、數(shù)量和結構形態(tài)進行精確的觀測、識別和控制的技術，是在納米尺度范圍內(nèi)研究物質的特性和相互作用，并利用這些特性制造具有特定功能產(chǎn)品的多學科交叉的高新技術。其最終目標是人類按照自己的意志直接操縱單個原子、分子，制造出具有特定功能的產(chǎn)品。
3 納米材料
3.1納米材料的概念
納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍（1-100nm）或由它們作為基本單元構成的材料，這大約相當于10～100個原子緊密排列在一起的尺度。從尺寸大小來說，通常產(chǎn)生物理化學性質顯著變化的細小微粒的尺寸在0.1微米以下，即100納米以下。因此，顆粒尺寸在1～100納米的微粒稱為超微粒材料，也是一種納米材料。
納米材料具有一定的獨特性，當物質尺度小到一定程度時，則必須改用量子力學取代傳統(tǒng)力學的觀點來描述它的行為，當粉末粒子尺寸由10微米降至10納米時，其粒徑雖改變?yōu)?000倍，但換算成體積時則將有10的9次方倍之巨，所以二者行為上將產(chǎn)生明顯的差異。
3.2納米材料的分類
納米材料大致可分為納米粉末、納米纖維、納米膜、納米塊體等四類。其中納米粉末開發(fā)時間最長、技術最為成熟，是生產(chǎn)其他三類產(chǎn)品的基礎。
（1）納米粉末
納米粉末又稱為超微粉或超細粉，一般指粒度在100納米以下的粉末或顆粒，是一種介于原子、分子與宏觀物體之間處于中間物態(tài)的固體顆粒材料。可用于：高密度磁記錄材料；吸波隱身材料；磁流體材料；防輻射材料；單晶硅和精密光學器件拋光材料；微芯片導熱基片與布線材料；微電子封裝材料；光電子材料；先進的電池電極材料；太陽能電池材料；高效催化劑；高效助燃劑；敏感元件；高韌性陶瓷材料（摔不裂的陶瓷，用于陶瓷發(fā)動機等）；人體修復材料；抗癌制劑等。
（2）納米纖維
納米纖維指直徑為納米尺度而長度較大的線狀材料。可用于：微導線、微光纖（未來量子計算機與光子計算機的重要元件）材料；新型激光或發(fā)光二極管材料等。靜電紡絲法是目前制備無機物納米纖維的一種簡單易行的方法。
（3）納米膜
納米膜分為顆粒膜與致密膜。顆粒膜是納米顆粒粘在一起，中間有極為細小的間隙的薄膜。致密膜指膜層致密但晶粒尺寸為納米級的薄膜。可用于：氣體催化（如汽車尾氣處理）材料；過濾器材料；高密度磁記錄材料；光敏材料；平面顯示器材料；超導材料等。
（4）納米塊體
納米塊體是將納米粉末高壓成型或控制金屬液體結晶而得到的納米晶粒材料。主要用途為：超高強度材料；智能金屬材料等。
4 納米材料的應用
由于納米材料是由相當于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小單元組成，也正因為這樣，納米材料具有了一些區(qū)別于相同化學元素形成的其他物質材料特殊的物理或是化學特性例如：其力學特性、電學特性、磁學特性[8]、熱學特性等，這些特性在當前飛速發(fā)展的各個科技領域內(nèi)得到了應用。
5 納米材料的前景
納米科學是一門將基礎科學和應用科學集于一體的新興科學，主要包括納米電子學、納米材料學和納米生物學等。納米材料的應用涉及到各個領域，21世紀將是納米技術的時代。納米科學技術的誕生，將對人類社會產(chǎn)生深遠的影響，并有可能從根本上解決人類面臨的許多問題，特別是能源、人類健康和環(huán)境保護等重大問題。
21世紀初的主要任務是依據(jù)納米材料各種新穎的物理和化學特性，設計出各種新型的材料和器件。通過納米材料科學技術對傳統(tǒng)產(chǎn)品的改性，增加其高科技含量以及發(fā)展納米結構的新型產(chǎn)品，目前已出現(xiàn)可喜的苗頭，具備了形成21世紀經(jīng)濟新增長點的基礎。納米材料將成為材料科學領域一個大放異彩的明星展現(xiàn)在新材料、能源、信息等各個領域，發(fā)揮舉足輕重的作用。隨著其制備和改性技術的不斷發(fā)展，納米材料在精細化工和醫(yī)藥生產(chǎn)等諸多領域會得到日益廣泛的應用。
6 結束語
納米材料在21世紀高科技發(fā)展中占有重要地位。納米材料由于其無可挑剔的優(yōu)越性，已成為世界各國研究的熱點。其應用已滲透到人類生活和生產(chǎn)的各個領域，促使許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)得到改進。世界發(fā)達國家的政府都在部署未來10～15年有關納米科技研究規(guī)劃。我國對納米材料的研究也取得了令世界矚目的、具有前沿性的科技成果。納米技術的開發(fā)，納米材料的應用，推動了整個人類社會的發(fā)展，也給市場帶來了巨大的商業(yè)機遇。
參考文獻
[1]孫紅慶.科技天地―計劃與市場探索[M]，2001/05
1、各國競相出臺納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計劃
由于納米技術對國家未來經(jīng)濟、社會發(fā)展及國防安全具有重要意義，世界各國（地區(qū)）紛紛將納米技術的研發(fā)作為21世紀技術創(chuàng)新的主要驅動器，相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計劃，以指導和推進本國納米科技的發(fā)展。目前，世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術計劃，但其他計劃中也往往包含了納米技術相關的研發(fā)。
（1）發(fā)達國家和地區(qū)雄心勃勃
為了搶占納米科技的先機，美國早在2000年就率先制定了國家級的納米技術計劃（NNI），其宗旨是整合聯(lián)邦各機構的力量，加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術開發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月，美國國會又通過了《21世紀納米技術研究開發(fā)法案》，這標志著納米技術已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計劃，從基礎研究、應用研究到研究中心、基礎設施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開。
日本政府將納米技術視為“日本經(jīng)濟復興”的關鍵。第二期科學技術基本計劃將生命科學、信息通信、環(huán)境技術和納米技術作為4大重點研發(fā)領域，并制定了多項措施確保這些領域所需戰(zhàn)略資源（人才、資金、設備）的落實。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進從基礎性到實用性的研發(fā)，同時跨省廳重點推進能有效促進經(jīng)濟發(fā)展和加強國際競爭力的研發(fā)。
歐盟在2002—2007年實施的第六個框架計劃也對納米技術給予了空前的重視。該計劃將納米技術作為一個最優(yōu)先的領域，有13億歐元專門用于納米技術和納米科學、以知識為基礎的多功能材料、新生產(chǎn)工藝和設備等方面的研究。歐盟委員會還力圖制定歐洲的納米技術戰(zhàn)略，目前，已確定了促進歐洲納米技術發(fā)展的5個關鍵措施：增加研發(fā)投入，形成勢頭；加強研發(fā)基礎設施；從質和量方面擴大人才資源；重視工業(yè)創(chuàng)新，將知識轉化為產(chǎn)品和服務；考慮社會因素，趨利避險。另外，包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內(nèi)的多數(shù)歐盟國家還制定了各自的納米技術研發(fā)計劃。
（2）新興工業(yè)化經(jīng)濟體瞄準先機
意識到納米技術將會給人類社會帶來巨大的影響，韓國、中國臺灣等新興工業(yè)化經(jīng)濟體，為了保持競爭優(yōu)勢，也紛紛制定納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。韓國政府2001年制定了《促進納米技術10年計劃》，2002年頒布了新的《促進納米技術開發(fā)法》，隨后的2003年又頒布了《納米技術開發(fā)實施規(guī)則》。韓國政府的政策目標是融合信息技術、生物技術和納米技術3個主要技術領域，以提升前沿技術和基礎技術的水平；到2010年10年計劃結束時，韓國納米技術研發(fā)要達到與美國和日本等領先國家的水平，進入世界前5位的行列。
中國臺灣自1999年開始，相繼制定了《納米材料尖端研究計劃》、《納米科技研究計劃》，這些計劃以人才和核心設施建設為基礎，以追求“學術卓越”和“納米科技產(chǎn)業(yè)化”為目標，意在引領臺灣知識經(jīng)濟的發(fā)展，建立產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢。
（3）發(fā)展中大國奮力趕超
綜合國力和科技實力較強的發(fā)展中國家為了迎頭趕上發(fā)達國家納米科技發(fā)展的勢頭，也制定了自己的納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。中國政府在2001年7月就了《國家納米科技發(fā)展綱要》，并先后建立了國家納米科技指導協(xié)調(diào)委員會、國家納米科學中心和納米技術專門委員會。目前正在制定中的國家中長期科技發(fā)展綱要將明確中國納米科技發(fā)展的路線圖，確定中國在目前和中長期的研發(fā)任務，以便在國家層面上進行指導與協(xié)調(diào)，集中力量、發(fā)揮優(yōu)勢，爭取在幾個方面取得重要突破。鑒于未來最有可能的技術浪潮是納米技術，南非科技部正在制定一項國家納米技術戰(zhàn)略，可望在2005年度執(zhí)行。印度政府也通過加大對從事材料科學研究的科研機構和項目的支持力度，加強材料科學中具有廣泛應用前景的納米技術的研究和開發(fā)。
2、納米科技研發(fā)投入一路攀升
納米科技已在國際間形成研發(fā)熱潮，現(xiàn)在無論是富裕的工業(yè)化大國還是渴望富裕的工業(yè)化中國家，都在對納米科學、技術與工程投入巨額資金，而且投資迅速增加。據(jù)歐盟2004年5月的一份報告稱，在過去10年里，世界公共投資從1997年的約4億歐元增加到了目前的30億歐元以上。私人的納米技術研究資金估計為20億歐元。這說明，全球對納米技術研發(fā)的年投資已達50億歐元。
美國的公共納米技術投資最多。在過去4年內(nèi)，聯(lián)邦政府的納米技術研發(fā)經(jīng)費從2000年的2.2億美元增加到2003年的7.5億美元，2005年將增加到9.82億美元。更重要的是，根據(jù)《21世紀納米技術研究開發(fā)法》，在2005～2008財年聯(lián)邦政府將對納米技術計劃投入37億美元，而且這還不包括國防部及其他部門將用于納米研發(fā)的經(jīng)費。
日本目前是僅次于美國的第二大納米技術投資國。日本早在20世紀80年代就開始支持納米科學研究，近年來納米科技投入迅速增長，從2001年的4億美元激增至2003年的近8億美元，而2004年還將增長20%。
在歐洲，根據(jù)第六個框架計劃，歐盟對納米技術的資助每年約達7.5億美元，有些人估計可達9.15億美元。另有一些人估計，歐盟各國和歐盟對納米研究的總投資可能兩倍于美國，甚至更高。
中國期望今后5年內(nèi)中央政府的納米技術研究支出達到2.4億美元左右；另外，地方政府也將支出2.4億～3.6億美元。中國臺灣計劃從2002～2007年在納米技術相關領域中投資6億美元，每年穩(wěn)中有增，平均每年達1億美元。韓國每年的納米技術投入預計約為1.45億美元，而新加坡則達3.7億美元左右。
就納米科技人均公共支出而言，歐盟25國為2.4歐元，美國為3.7歐元，日本為6.2歐元。按照計劃，美國2006年的納米技術研發(fā)公共投資增加到人均5歐元，日本2004年增加到8歐元，因此歐盟與美日之間的差距有增大之勢。公共納米投資占GDP的比例是：歐盟為0.01%，美國為0.01%，日本為0.02%。
另外，據(jù)致力于納米技術行業(yè)研究的美國魯克斯資訊公司2004年的一份年度報告稱，很多私營企業(yè)對納米技術的投資也快速增加。美國的公司在這一領域的投入約為17億美元，占全球私營機構38億美元納米技術投資的46%。亞洲的企業(yè)將投資14億美元，占36%。歐洲的私營機構將投資6.5億美元，占17%。由于投資的快速增長，納米技術的創(chuàng)新時代必將到來。
3、世界各國納米科技發(fā)展各有千秋
各納米科技強國比較而言，美國雖具有一定的優(yōu)勢，但現(xiàn)在尚無確定的贏家和輸家。
（1）在納米科技論文方面日、德、中三國不相上下
根據(jù)中國科技信息研究所進行的納米論文統(tǒng)計結果，2000—2002年，共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學引文索引（SCI）》收錄。納米研究論文數(shù)量逐年增長，且增長幅度較大，2001年和2002年的增長率分別達到了30.22%和18.26%。
2000—2002年納米研究論文，美國以較大的優(yōu)勢領先于其他國家，3年累計論文數(shù)超過10000篇，幾乎占全部論文產(chǎn)出的30%。日本（12.76%）、德國（11.28%）、中國（10.64%）和法國（7.89%）位居其后，它們各自的論文總數(shù)都超過了3000篇。而且以上5國2000—2002年每年的納米論文產(chǎn)出大都超過了1000篇，是納米研究最活躍的國家，也是納米研究實力最強的國家。中國的增長幅度最為突出，2000年中國納米論文比例還落后德國2個多百分點，到2002年已經(jīng)超過德國，位居世界第三位，與日本接近。
在上述5國之后，英國、俄羅斯、意大利、韓國、西班牙發(fā)表的論文數(shù)也較多，各國3年累計論文總數(shù)都超過了1000篇，且每年的論文數(shù)排位都可以進入前10名。這5個國家可以列為納米研究較活躍的國家。
另外，如果歐盟各國作為一個整體，其論文量則超過36%，高于美國的29.46%。
（2）在申請納米技術發(fā)明專利方面美國獨占鰲頭
據(jù)統(tǒng)計：美國專利商標局2000—2002年共受理2236項關于納米技術的專利。其中最多的國家是美國（1454項），其次是日本（368項）和德國（118項）。由于專利數(shù)據(jù)來源美國專利商標局，所以美國的專利數(shù)量非常多，所占比例超過了60%。日本和德國分別以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英國、韓國、加拿大、法國和中國臺灣的專利數(shù)也較多，所占比例都超過了1%。
專利反映了研究成果實用化的能力。多數(shù)國家納米論文數(shù)與專利數(shù)所占比例的反差較大，在論文數(shù)最多的20個國家和地區(qū)中，專利數(shù)所占比例超過論文數(shù)所占比例的國家和地區(qū)只有美國、日本和中國臺灣。這說明，很多國家和地區(qū)在納米技術研究上具備一定的實力，但比較側重于基礎研究，而實用化能力較弱。
（3）就整體而言納米科技大國各有所長
美國納米技術的應用研究在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤等領域快速發(fā)展。隨著納米技術在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應用，目前美國納米研究熱點已逐步轉向醫(yī)學領域。醫(yī)學納米技術已經(jīng)被列為美國國家的優(yōu)先科研計劃。在納米醫(yī)學方面，納米傳感器可在實驗室條件下對多種癌癥進行早期診斷，而且，已能在實驗室條件下對前列腺癌、直腸癌等多種癌癥進行早期診斷。2004年，美國國立衛(wèi)生研究院癌癥研究所專門出臺了一項《癌癥納米技術計劃》，目的是將納米技術、癌癥研究與分子生物醫(yī)學相結合，實現(xiàn)2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標；利用納米顆粒追蹤活性物質在生物體內(nèi)的活動也是一個研究熱門，這對于研究艾滋病病毒、癌細胞等在人體內(nèi)的活動情況非常有用，還可以用來檢測藥物對病毒的作用效果。利用納米顆粒追蹤病毒的研究也已有成果，未來5～10年有望商業(yè)化。
雖然醫(yī)學納米技術正成為納米科技的新熱點，納米技術在半導體芯片領域的應用仍然引人關注。美國科研人員正在加緊納米級半導體材料晶體管的應用研究，期望突破傳統(tǒng)的極限，讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術是這一領域中最受關注的地方。不少科學家試圖利用化學反應來合成納米顆粒，并按照一定規(guī)則排列這些顆粒，使其成為體積小而運算快的芯片。這種技術本來有望取代傳統(tǒng)光刻法制造芯片的技術。在光學新材料方面，目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長度達到幾百微米的納米導線。
日本納米技術的研究開發(fā)實力強大，某些方面處于世界領先水平，但尚未脫離基礎和應用研究階段，距離實用化還有相當一段路要走。在納米技術的研發(fā)上，日本最重視的是應用研究，尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外，日本開發(fā)出多種不同結構的納米材料，如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結構、富勒結構套富勒結構、納米管套富勒結構、酒杯疊酒杯狀結構等。
在制造方法上，日本不斷改進電弧放電法、化學氣相合成法和激光燒蝕法等現(xiàn)有方法，同時積極開發(fā)新的制造技術，特別是批量生產(chǎn)技術。細川公司展出的低溫連續(xù)燒結設備引起關注。它能以每小時數(shù)千克的速度制造粒徑在數(shù)十納米的單一和復合的超微粒材料。東麗和三菱化學公司應用大學開發(fā)的新技術能把制造碳納米材料的成本減至原來的1／10，兩三年內(nèi)即可進入批量生產(chǎn)階段。
日本高度重視開發(fā)檢測和加工技術。目前廣泛應用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學顯微鏡等的性能不斷提高，并涌現(xiàn)了諸如數(shù)字式顯微鏡、內(nèi)藏高級照相機顯微鏡、超高真空掃描型原子力顯微鏡等新產(chǎn)品。科學家村田和廣成功開發(fā)出亞微米噴墨印刷裝置，能應用于納米領域，在硅、玻璃、金屬和有機高分子等多種材料的基板上印制細微電路，是世界最高水平。
日本企業(yè)、大學和研究機構積極在信息技術、生物技術等領域內(nèi)為納米技術尋找用武之地，如制造單個電子晶體管、分子電子元件等更細微、更高性能的元器件和量子計算機，解析分子、蛋白質及基因的結構等。不過，這些研究大都處于探索階段，成果為數(shù)不多。
歐盟在納米科學方面頗具實力，特別是在光學和光電材料、有機電子學和光電學、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導體、復合材料、醫(yī)學材料、智能材料等方面的研究能力較強。
中國在納米材料及其應用、掃描隧道顯微鏡分析和單原子操縱等方面研究較多，主要以金屬和無機非金屬納米材料為主，約占80%，高分子和化學合成材料也是一個重要方面，而在納米電子學、納米器件和納米生物醫(yī)學研究方面與發(fā)達國家有明顯差距。
4、納米技術產(chǎn)業(yè)化步伐加快
目前，納米技術產(chǎn)業(yè)化尚處于初期階段，但展示了巨大的商業(yè)前景。據(jù)統(tǒng)計：2004年全球納米技術的年產(chǎn)值已經(jīng)達到500億美元，2010年將達到14400億美元。為此，各納米技術強國為了盡快實現(xiàn)納米技術的產(chǎn)業(yè)化，都在加緊采取措施，促進產(chǎn)業(yè)化進程。
美國國家科研項目管理部門的管理者們認為，美國大公司自身的納米技術基礎研究不足，導致美國在該領域的開發(fā)應用缺乏動力，因此，嘗試建立一個由多所大學與大企業(yè)組成的研究中心，希望借此使納米技術的基礎研究和應用開發(fā)緊密結合在一起。美國聯(lián)邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區(qū)建立一個“納米科技成果轉化中心”，以便及時有效地將納米科技領域的基礎研究成果應用于產(chǎn)業(yè)界。該中心的主要工作有兩項：一是進行納米技術基礎研究；二是與大企業(yè)合作，使最新基礎研究成果盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其研究領域涉及納米計算、納米通訊、納米機械和納米電路等許多方面，其中不少研究成果將被率先應用于美國國防工業(yè)。
美國的一些大公司也正在認真探索利用納米技術改進其產(chǎn)品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內(nèi)取得突破，并生產(chǎn)出商業(yè)產(chǎn)品。一個由專業(yè)、商業(yè)和學術組織組成的網(wǎng)絡在迅速擴大，其目的是共享信息，促進聯(lián)系，加速納米技術應用。
日本企業(yè)界也加強了對納米技術的投入。關西地區(qū)已有近百家企業(yè)與16所大學及國立科研機構聯(lián)合，不久前又建立了“關西納米技術推進會議”，以大力促進本地區(qū)納米技術的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程；東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術研究所，試圖將納米技術融合進各自從事的產(chǎn)業(yè)中。
歐盟于2003年建立納米技術工業(yè)平臺，推動納米技術在歐盟成員國的應用。歐盟委員會指出：建立納米技術工業(yè)平臺的目的是使工程師、材料學家、醫(yī)療研究人員、生物學家、物理學家和化學家能夠協(xié)同作戰(zhàn)，把納米技術應用到信息技術、化妝品、化學產(chǎn)品和運輸領域，生產(chǎn)出更清潔、更安全、更持久和更“聰明”的產(chǎn)品，同時減少能源消耗和垃圾。歐盟希望通過建立納米技術工業(yè)平臺和增加納米技術研究投資使其在納米技術方面盡快趕上美國。
1、各國競相出臺納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計劃
由于納米技術對國家未來經(jīng)濟、社會發(fā)展及國防安全具有重要意義，世界各國（地區(qū)）紛紛將納米技術的研發(fā)作為21世紀技術創(chuàng)新的主要驅動器，相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計劃，以發(fā)表和推進本國納米科技的發(fā)展。目前，世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術計劃，但其他計劃中也往往包含了納米技術相關的研發(fā)。
（1）發(fā)達國家和地區(qū)雄心勃勃
為了搶占納米科技的先機，美國早在2000年就率先制定了國家級的納米技術計劃（NNI），其宗旨是整合聯(lián)邦各機構的力量，加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術開發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月，美國國會又通過了《21世紀納米技術研究開發(fā)法案》，這標志著納米技術已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計劃，從基礎研究、應用研究到研究中心、基礎設施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開。
日本政府將納米技術視為“日本經(jīng)濟復興”的關鍵。第二期科學技術基本計劃將生命科學、信息通信、環(huán)境技術和納米技術作為4大重點研發(fā)領域，并制定了多項措施確保這些領域所需戰(zhàn)略資源（人才、資金、設備）的落實。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進從基礎性到實用性的研發(fā)，同時跨省廳重點推進能有效促進經(jīng)濟發(fā)展和加強國際競爭力的研發(fā)。
歐盟在2002—2007年實施的第六個框架計劃也對納米技術給予了空前的重視。該計劃將納米技術作為一個最優(yōu)先的領域，有13億歐元專門用于納米技術和納米科學、以知識為基礎的多功能材料、新生產(chǎn)工藝和設備等方面的研究。歐盟委員會還力圖制定歐洲的納米技術戰(zhàn)略，目前，已確定了促進歐洲納米技術發(fā)展的5個關鍵措施：增加研發(fā)投入，形成勢頭；加強研發(fā)基礎設施；從質和量方面擴大人才資源；重視工業(yè)創(chuàng)新，將知識轉化為產(chǎn)品和服務；考慮社會因素，趨利避險。另外，包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內(nèi)的多數(shù)歐盟國家還制定了各自的納米技術研發(fā)計劃。
（2）新興工業(yè)化經(jīng)濟體瞄準先機
意識到納米技術將會給人類社會帶來巨大的影響，韓國、中國臺灣等新興工業(yè)化經(jīng)濟體，為了保持競爭優(yōu)勢，也紛紛制定納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。韓國政府2001年制定了《促進納米技術10年計劃》，2002年頒布了新的《促進納米技術開發(fā)法》，隨后的2003年又頒布了《納米技術開發(fā)實施規(guī)則》。韓國政府的政策目標是融合信息技術、生物技術和納米技術3個主要技術領域，以提升前沿技術和基礎技術的水平；到2010年10年計劃結束時，韓國納米技術研發(fā)要達到與美國和日本等領先國家的水平，進入世界前5位的行列。
中國臺灣自1999年開始，相繼制定了《納米材料尖端研究計劃》、《納米科技研究計劃》，這些計劃以人才和核心設施建設為基礎，以追求“學術卓越”和“納米科技產(chǎn)業(yè)化”為目標，意在引領臺灣知識經(jīng)濟的發(fā)展，建立產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢。
（3）發(fā)展中大國奮力趕超
綜合國力和科技實力較強的發(fā)展中國家為了迎頭趕上發(fā)達國家納米科技發(fā)展的勢頭，也制定了自己的納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。中國政府在2001年7月就了《國家納米科技發(fā)展綱要》，并先后建立了國家納米科技發(fā)表協(xié)調(diào)委員會、國家納米科學中心和納米技術專門委員會。目前正在制定中的國家中長期科技發(fā)展綱要將明確中國納米科技發(fā)展的路線圖，確定中國在目前和中長期的研發(fā)任務，以便在國家層面上進行發(fā)表與協(xié)調(diào)，集中力量、發(fā)揮優(yōu)勢，爭取在幾個方面取得重要突破。鑒于未來最有可能的技術浪潮是納米技術，南非科技部正在制定一項國家納米技術戰(zhàn)略，可望在2005年度執(zhí)行。印度政府也通過加大對從事材料科學研究的科研機構和項目的支持力度，加強材料科學中具有廣泛應用前景的納米技術的研究和開發(fā)。
2、納米科技研發(fā)投入一路攀升
納米科技已在國際間形成研發(fā)熱潮，現(xiàn)在無論是富裕的工業(yè)化大國還是渴望富裕的工業(yè)化中國家，都在對納米科學、技術與工程投入巨額資金，而且投資迅速增加。據(jù)歐盟2004年5月的一份報告稱，在過去10年里，世界公共投資從1997年的約4億歐元增加到了目前的30億歐元以上。私人的納米技術研究資金估計為20億歐元。這說明，全球對納米技術研發(fā)的年投資已達50億歐元。
美國的公共納米技術投資最多。在過去4年內(nèi)，聯(lián)邦政府的納米技術研發(fā)經(jīng)費從2000年的2.2億美元增加到2003年的7.5億美元，2005年將增加到9.82億美元。更重要的是，根據(jù)《21世紀納米技術研究開發(fā)法》，在2005～2008財年聯(lián)邦政府將對納米技術計劃投入37億美元，而且這還不包括國防部及其他部門將用于納米研發(fā)的經(jīng)費。
日本目前是僅次于美國的第二大納米技術投資國。日本早在20世紀80年代就開始支持納米科學研究，近年來納米科技投入迅速增長，從2001年的4億美元激增至2003年的近8億美元，而2004年還將增長20%。
在歐洲，根據(jù)第六個框架計劃，歐盟對納米技術的資助每年約達7.5億美元，有些人估計可達9.15億美元。另有一些人估計，歐盟各國和歐盟對納米研究的總投資可能兩倍于美國，甚至更高。
中國期望今后5年內(nèi)中央政府的納米技術研究支出達到2.4億美元左右；另外，地方政府也將支出2.4億～3.6億美元。中國臺灣計劃從2002～2007年在納米技術相關領域中投資6億美元，每年穩(wěn)中有增，平均每年達1億美元。韓國每年的納米技術投入預計約為1.45億美元，而新加坡則達3.7億美元左右。
就納米科技人均公共支出而言，歐盟25國為2.4歐元，美國為3.7歐元，日本為6.2歐元。按照計劃，美國2006年的納米技術研發(fā)公共投資增加到人均5歐元，日本2004年增加到8歐元，因此歐盟與美日之間的差距有增大之勢。公共納米投資占GDP的比例是：歐盟為0.01%，美國為0.01%，日本為0.02%。
另外，據(jù)致力于納米技術行業(yè)研究的美國魯克斯資訊公司2004年的一份年度報告稱，很多私營企業(yè)對納米技術的投資也快速增加。美國的公司在這一領域的投入約為17億美元，占全球私營機構38億美元納米技術投資的46%。亞洲的企業(yè)將投資14億美元，占36%。歐洲的私營機構將投資6.5億美元，占17%。由于投資的快速增長，納米技術的創(chuàng)新時代必將到來。
3、世界各國納米科技發(fā)展各有千秋
各納米科技強國比較而言，美國雖具有一定的優(yōu)勢，但現(xiàn)在尚無確定的贏家和輸家。
（1）在納米科技論文方面日、德、中三國不相上下
根據(jù)中國科技信息研究所進行的納米論文統(tǒng)計結果，2000—2002年，共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學引文索引（SCI）》收錄。納米研究論文數(shù)量逐年增長，且增長幅度較大，2001年和2002年的增長率分別達到了30.22%和18.26%。
2000—2002年納米研究論文，美國以較大的優(yōu)勢領先于其他國家，3年累計論文數(shù)超過10000篇，幾乎占全部論文產(chǎn)出的30%。日本（12.76%）、德國（11.28%）、中國（10.64%）和法國（7.89%）位居其后，它們各自的論文總數(shù)都超過了3000篇。而且以上5國2000—2002年每年的納米論文產(chǎn)出大都超過了1000篇，是納米研究最活躍的國家，也是納米研究實力最強的國家。中國的增長幅度最為突出，2000年中國納米論文比例還落后德國2個多百分點，到2002年已經(jīng)超過德國，位居世界第三位，與日本接近。
在上述5國之后，英國、俄羅斯、意大利、韓國、西班牙發(fā)表的論文數(shù)也較多，各國3年累計論文總數(shù)都超過了1000篇，且每年的論文數(shù)排位都可以進入前10名。這5個國家可以列為納米研究較活躍的國家。
另外，如果歐盟各國作為一個整體，其論文量則超過36%，高于美國的29.46%。（2）在申請納米技術發(fā)明專利方面美國獨占鰲頭
據(jù)統(tǒng)計：美國專利商標局2000—2002年共受理2236項關于納米技術的專利。其中最多的國家是美國（1454項），其次是日本（368項）和德國（118項）。由于專利數(shù)據(jù)來源美國專利商標局，所以美國的專利數(shù)量非常多，所占比例超過了60%。日本和德國分別以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英國、韓國、加拿大、法國和中國臺灣的專利數(shù)也較多，所占比例都超過了1%。
專利反映了研究成果實用化的能力。多數(shù)國家納米論文數(shù)與專利數(shù)所占比例的反差較大，在論文數(shù)最多的20個國家和地區(qū)中，專利數(shù)所占比例超過論文數(shù)所占比例的國家和地區(qū)只有美國、日本和中國臺灣。這說明，很多國家和地區(qū)在納米技術研究上具備一定的實力，但比較側重于基礎研究，而實用化能力較弱。
（3）就整體而言納米科技大國各有所長
美國納米技術的應用研究在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤等領域快速發(fā)展。隨著納米技術在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應用，目前美國納米研究熱點已逐步轉向醫(yī)學領域。醫(yī)學納米技術已經(jīng)被列為美國國家的優(yōu)先科研計劃。在納米醫(yī)學方面，納米傳感器可在實驗室條件下對多種癌癥進行早期診斷，而且，已能在實驗室條件下對前列腺癌、直腸癌等多種癌癥進行早期診斷。2004年，美國國立衛(wèi)生研究院癌癥研究所專門出臺了一項《癌癥納米技術計劃》，目的是將納米技術、癌癥研究與分子生物醫(yī)學相結合，實現(xiàn)2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標；利用納米顆粒追蹤活性物質在生物體內(nèi)的活動也是一個研究熱門，這對于研究艾滋病病毒、癌細胞等在人體內(nèi)的活動情況非常有用，還可以用來檢測藥物對病毒的作用效果。利用納米顆粒追蹤病毒的研究也已有成果，未來5～10年有望商業(yè)化。
雖然醫(yī)學納米技術正成為納米科技的新熱點，納米技術在半導體芯片領域的應用仍然引人關注。美國科研人員正在加緊納米級半導體材料晶體管的應用研究，期望突破傳統(tǒng)的極限，讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術是這一領域中最受關注的地方。不少科學家試圖利用化學反應來合成納米顆粒，并按照一定規(guī)則排列這些顆粒，使其成為體積小而運算快的芯片。這種技術本來有望取代傳統(tǒng)光刻法制造芯片的技術。在光學新材料方面，目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長度達到幾百微米的納米導線。
日本納米技術的研究開發(fā)實力強大，某些方面處于世界領先水平，但尚未脫離基礎和應用研究階段，距離實用化還有相當一段路要走。在納米技術的研發(fā)上，日本最重視的是應用研究，尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外，日本開發(fā)出多種不同結構的納米材料，如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結構、富勒結構套富勒結構、納米管套富勒結構、酒杯疊酒杯狀結構等。
在制造方法上，日本不斷改進電弧放電法、化學氣相合成法和激光燒蝕法等現(xiàn)有方法，同時積極開發(fā)新的制造技術，特別是批量生產(chǎn)技術。細川公司展出的低溫連續(xù)燒結設備引起關注。它能以每小時數(shù)千克的速度制造粒徑在數(shù)十納米的單一和復合的超微粒材料。東麗和三菱化學公司應用大學開發(fā)的新技術能把制造碳納米材料的成本減至原來的1／10，兩三年內(nèi)即可進入批量生產(chǎn)階段。
日本高度重視開發(fā)檢測和加工技術。目前廣泛應用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學顯微鏡等的性能不斷提高，并涌現(xiàn)了諸如數(shù)字式顯微鏡、內(nèi)藏高級照相機顯微鏡、超高真空掃描型原子力顯微鏡等新產(chǎn)品。科學家村田和廣成功開發(fā)出亞微米噴墨印刷裝置，能應用于納米領域，在硅、玻璃、金屬和有機高分子等多種材料的基板上印制細微電路，是世界最高水平。
日本企業(yè)、大學和研究機構積極在信息技術、生物技術等領域內(nèi)為納米技術尋找用武之地，如制造單個電子晶體管、分子電子元件等更細微、更高性能的元器件和量子計算機，解析分子、蛋白質及基因的結構等。不過，這些研究大都處于探索階段，成果為數(shù)不多。
歐盟在納米科學方面頗具實力，特別是在光學和光電材料、有機電子學和光電學、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導體、復合材料、醫(yī)學材料、智能材料等方面的研究能力較強。
中國在納米材料及其應用、掃描隧道顯微鏡分析和單原子操縱等方面研究較多，主要以金屬和無機非金屬納米材料為主，約占80%，高分子和化學合成材料也是一個重要方面，而在納米電子學、納米器件和納米生物醫(yī)學研究方面與發(fā)達國家有明顯差距。
4、納米技術產(chǎn)業(yè)化步伐加快
目前，納米技術產(chǎn)業(yè)化尚處于初期階段，但展示了巨大的商業(yè)前景。據(jù)統(tǒng)計：2004年全球納米技術的年產(chǎn)值已經(jīng)達到500億美元，2010年將達到14400億美元。為此，各納米技術強國為了盡快實現(xiàn)納米技術的產(chǎn)業(yè)化，都在加緊采取措施，促進產(chǎn)業(yè)化進程。
美國國家科研項目管理部門的管理者們認為，美國大公司自身的納米技術基礎研究不足，導致美國在該領域的開發(fā)應用缺乏動力，因此，嘗試建立一個由多所大學與大企業(yè)組成的研究中心，希望借此使納米技術的基礎研究和應用開發(fā)緊密結合在一起。美國聯(lián)邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區(qū)建立一個“納米科技成果轉化中心”，以便及時有效地將納米科技領域的基礎研究成果應用于產(chǎn)業(yè)界。該中心的主要工作有兩項：一是進行納米技術基礎研究；二是與大企業(yè)合作，使最新基礎研究成果盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其研究領域涉及納米計算、納米通訊、納米機械和納米電路等許多方面，其中不少研究成果將被率先應用于美國國防工業(yè)。
美國的一些大公司也正在認真探索利用納米技術改進其產(chǎn)品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內(nèi)取得突破，并生產(chǎn)出商業(yè)產(chǎn)品。一個由專業(yè)、商業(yè)和學術組織組成的網(wǎng)絡在迅速擴大，其目的是共享信息，促進聯(lián)系，加速納米技術應用。
日本企業(yè)界也加強了對納米技術的投入。關西地區(qū)已有近百家企業(yè)與16所大學及國立科研機構聯(lián)合，不久前又建立了“關西納米技術推進會議”，以大力促進本地區(qū)納米技術的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程；東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術研究所，試圖將納米技術融合進各自從事的產(chǎn)業(yè)中。
歐盟于2003年建立納米技術工業(yè)平臺，推動納米技術在歐盟成員國的應用。歐盟委員會指出：建立納米技術工業(yè)平臺的目的是使工程師、材料學家、醫(yī)療研究人員、生物學家、物理學家和化學家能夠協(xié)同作戰(zhàn)，把納米技術應用到信息技術、化妝品、化學產(chǎn)品和運輸領域，生產(chǎn)出更清潔、更安全、更持久和更“聰明”的產(chǎn)品，同時減少能源消耗和垃圾。歐盟希望通過建立納米技術工業(yè)平臺和增加納米技術研究投資使其在納米技術方面盡快趕上美國。
【關鍵詞】納米 電子學 趨勢
隨著納米技術的廣泛運用，已經(jīng)延伸到社會中的各個領域。目前已經(jīng)研究出的納米電子技術產(chǎn)品多種多樣，這些納米技術的產(chǎn)品不但性能優(yōu)良，最主要的是功能奇特。但是值得注意的是科學家對于納米電子技術的研究還不夠深入，那么以后的還需要從新型電子元器件以及碳納米管等方向入手進一步研發(fā)。
1 納米電子技術的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 納米電子材料的應用
現(xiàn)階段納米材料主要有納米半導體材料、納米硅薄膜以及納米硅材料等類型。在這些納米電子材料中，可以說納米硅材料最有發(fā)展前景，同時還符合當前社會對于電子技術的實際需求。通過對納米硅材料與其他納米電子材料進行比較后，可以看出納米硅材料具有以下特點：首先，納米硅材料在不斷研發(fā)的背景下其成本處于逐漸降低的趨勢，其次，該材料還具有能耗低、準確性高以及不易受外界影響的特點。最后，由于納米硅材料中分子與分子所存在的距離較小，因此可以一定程度的提升納米電子材料的反映速度，最終達到提升工作效率的目標。
1.2 納米電子元件的應用
可以說納米電子元件是以集成元件以及超大規(guī)模集成元件為基礎的。其具體研發(fā)歷程是在上個世紀50年代美國研究者對集成電路進行研發(fā)之后而開始的，然后經(jīng)過多年的發(fā)展后逐漸從中型、大型轉變?yōu)槌笮偷募呻娐泛吞卮箢愋偷募呻娐贰Ｔ诖吮尘跋拢浼{米電子元件的尺寸越來越小，現(xiàn)階段的電子元件尺寸在0.1到100nm范圍之內(nèi)。
1.3 應用于現(xiàn)代醫(yī)學領域
特別是在納米技術的不斷發(fā)展過程中，其納米電子技術逐漸應用到醫(yī)學的領域。可以說在醫(yī)學治療的過程中，可以利用納米電子技術的特點在細微部分的檢測與觀察方面。在普通顯微鏡無法觀測的物品可以通過納米電子技術進一步剖析。與此同時，還可以將電化學的信息檢測流程中融入納米傳感器的方式對生化反應進行診斷。同時，在納米電子技術不斷發(fā)展的背景下，產(chǎn)生了很多方面的高科技醫(yī)學產(chǎn)品，例如伽馬刀、螺旋CT以及MRI等。可以說生物醫(yī)學以及電子學的融合對于納米電子技術的發(fā)展具有重要的意義，納米電子技術在生物醫(yī)學的電子設備集成化具有很大的發(fā)展空間，在未來的發(fā)展中，可以將納米電子元件的尺寸控制在分子與原子的大小之間，進而就會將微小生物體的研究帶到一個新的領域。
2 納米電子技術的發(fā)展趨勢
通過對納米電子技術的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析后可以看出納米電子技術在未來發(fā)展具有很大的空間，對此主要可以從新型電子元器件、石墨烯以及碳納米管等方向入手。
2.1 新型電子元器件
對納米電子技術的當前模式分析后，可以斷定在未來十年內(nèi)必然會經(jīng)過飛速發(fā)展的歷程。特別是當前市場對于新型電子元器件的需求逐漸增多的背景下，還需要根據(jù)實際需求來對新型電子元器件進行擴展與完善。對此，可以從單電子器件、共振隧穿電子器件、納米場效應晶體管、納米尺度MOS器件、分子電子器件、自旋量子器件、單原子開關等新型信息器件的方向入手，在保證了納米電子技術朝著良好的方向發(fā)展的同時，還可以延續(xù)摩爾定律以及CMOS的研究成果。
2.2 碳納米管
可以說碳納米管是納米電子技術的發(fā)展重要方式，碳納米管的本質是一種一維的納米材料，其最大的特點是具有重量輕以及完美六邊形的結構。因此在實際的運用中，碳納米管具有良好的傳熱性能、光學性能、導電性能、力學性能以及儲氫性能等。與此同時，碳納米管在納米電子方面具有重要的作用，并作為現(xiàn)階段晶體管中主要的材料，對此有效的碳納米管可以對集成電路的效率進行提升。
2.3 憶阻器
所謂憶阻器就是就是經(jīng)過了繼電阻器、電容器以及電感元件發(fā)展之后而發(fā)展的一種模式。并且憶阻器是模擬信號的方式來對非線性動態(tài)納米元件而組成的具有交叉開關模式的納米電子技術。憶阻器的屬性不但與CMOS類似，更主要的是其具有功率低、體積小以及不受外界因素影響的特點，進而在未來的發(fā)展中可以有效的代替硅芯片等材料。
2.4 石墨烯
同時，石墨烯作為新型的納米材料來說，不但具有超薄的特征，最主要的是其質地還是非常堅硬的。并且在正常狀態(tài)下石墨烯電子的傳輸速度要比其他類型的納米電子材料快，正是由于多方面的因素使得對于石墨烯的研究具有重要的意義。石墨烯和其他導體具有很大的區(qū)別，進而在碰撞的過程中其能量不會有損失。在對石墨烯的未來進行研究與設想后，根據(jù)專家預計在10年后可成功研制性能優(yōu)異的石墨烯類型的導體材料與晶體管。
2.5 納米生物電子
最后，納米電子技術還可以與生物技術進行有效的融合，也可以認為納米生物電子是以多個領域為核心共同建設的。在對納米電子技術帶入生物領域的過程中，利用納米電子技術的自身特點可以制造出關于納米機器以及附屬的納米生物醫(yī)用的材料產(chǎn)品等，進而可以在醫(yī)學領域中取得一定的成果，最終達到為人類健康做出巨大貢獻的目標。
3 結束語
總之，在電子科學不斷發(fā)展的背景下，其納米電子技術的發(fā)展越來越受到國際的重視。通過對納米電子技術的應用現(xiàn)狀進行分析后，可以發(fā)現(xiàn)其應用的領域越來越廣泛，也就是說納米電子技術完全融入到我們?nèi)粘Ｉ町斨兄溉湛纱Ｍㄟ^采用納米電子技術可以實現(xiàn)一種高效、科學而環(huán)保的生物材料、電子晶體管以及醫(yī)學設備等，最終達到改善人們的生活現(xiàn)狀的目標，讓人們切切實實地體驗納米時代。
參考文獻
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【關鍵詞】納米技術；納米材料；納米光電子器件；光通信
五十年前，硅材料的研制成功和硅晶體管的發(fā)明，導致了電子信息行業(yè)的一次大革命。材料科學在不斷地向前發(fā)展，隨之而來的光通信時代、量子時代帶給人們的是更多的“不可思議”。預計納米技術總的社會影響將大于硅集成電路，尤其在通信領域，它將使得光器件的體積微型化，功能大大提高，滿足人類對信息的需求。
1、納米科技為光通信帶來的影響
納米是一個微小的尺度單位，1納米是十億分之一米（10-9），大約是單個原子直徑的4倍。納米科技是指在原子分子層次上對物質精細的觀測識別與控制的研究與應用， 它將對于21世紀的信息科學、生命科學、分子生物學、新材料科學和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展科學提供一個新的技術基礎，這將引起一場產(chǎn)業(yè)革命，其深遠的意義可與18世紀的工業(yè)革命相媲美，它涉及面十分廣泛，包括物理學、化學、生物醫(yī)學和材料等有關的領域。納米科技中最具有生命力的、最代表納米科技發(fā)展前途的、對未來新技術和產(chǎn)業(yè)可能帶來革命性沖擊的是未來的納米器件。將來的納米器件應該是高集成的、多功能的和智能化的。它應該將信息的探測（傳感器）、運算（芯片）、傳輸（通信）和動作的執(zhí)行諸功能集為一納米結構。
納米激光器的第一個重要應用很可能是芯片互聯(lián)。過去，處理器速度一直是阻礙計算技術和電信技術發(fā)展的主要因素。但是，當處理器速度提高到一定程度時，互聯(lián)就成了制約發(fā)展的因素。為此，半導體制造商采用銅互聯(lián)取代了過去的鋁互聯(lián)。現(xiàn)在他們又在對光互聯(lián)以及超低K 值材料和碳納米管進行實驗。光互聯(lián)能夠提供足夠的帶寬，并能向最快的處理器提供數(shù)據(jù)。但是，考慮到尺寸和成本的因素，對于這種應用的激光器，要求將會非常苛刻。在板卡上可以采用VCSEL，同時使用保偏光纖也是降低成本的一種方法。在芯片中，激光器和波導都需要采用納米技術制造。
另一個需要面對的難題是如何將光子和電子集成起來。這就促進了硅光子技術的發(fā)展。如果硅既可以用來處理光子，又可以用來處理電子，那么就可以將二者集成到一起。硅加工方面的深厚技術積累對推動光互聯(lián)產(chǎn)品迅速進入市場將起到非常重要的作用。這一領域已引起最大的幾家半導體公司的關注。英特爾已推出了硅調(diào)制器和激光器，最近IBM也宣布了一種在硅片上制作光路的方法。小公司同樣不甘示弱，生產(chǎn)硅調(diào)制器的Luxtera就是其中的一個。
那么，納米光子互聯(lián)的市場到底有多大呢？這很難說。對于片上應用，激光器必須嵌入到芯片上，其價格將高于整個芯片的價格。但是一項針對板上應用的市場調(diào)查表明，納米互聯(lián)技術所帶來的市場需求可能非常大。假設在一塊板卡上有10個器件，如果要將這些器件互相連接在一起，那么就需要90個激光器來完成這項工作。目前每年售出的芯片板有上億只，激光器的數(shù)量之大就不難想象了。與此同時，英特爾、摩托羅拉和IBM等公司認為網(wǎng)絡發(fā)展中的下一個重大事件是光納米傳感器網(wǎng)絡。但它距離商用還有待時日，因為納米傳感器的研發(fā)主要靠政府資助，目前已知應用僅限于國土安全和軍事。
最后，納米科技還可以幫助我們降低10Gbit/s和40Gbit/s網(wǎng)絡的成本。隨著FTTX的迅速發(fā)展，市場對低成本器件肯定會有需求。盡管一些新興納米光子公司在大談降低現(xiàn)有網(wǎng)絡技術的成本，但是納米工程能否如他們所愿，就不得而知了。實際上，除非新技術具有無可比擬的絕對優(yōu)勢，否則設備制造商決不會在這上面冒風險。上述的量子點激光器就表明納米科技并不總是集經(jīng)濟實用于一體的。
2、納米技術在光通信中的應用
2.1應用于光通信中的納米光電子器件
2.1.1整齊排列的交叉式納米光纜線是一種“Y-形狀”的氧化硅納米光纜線，該納米光纜線的直徑為10nm，長度可達毫米級，線直而均勻并且是透明的，最重要的是該納米光纜線在生長過程中自動由一根分叉成為兩根，兩根可以分叉成四根，依次繼續(xù)分裂。
2.1.2納米級導電纖維是一種僅有一個分子粗細的導電纖維，可謂世界上最細“電線”。它的直徑僅3nm，中心部分具有良好導電性的丁二炔鏈，四周包覆著糖的衍生物，并作為絕緣層，防止漏電。
2.1.3納米聚合體電子器件是一種將化學合成的納米粒子和與其共扼的聚合體組合制成的二極管發(fā)光作用區(qū)，終于首次實現(xiàn)了具有應用價值的、轉化效率達2%～3%的有機近紅外發(fā)光二極管。
2.1.4新型納米激光器提高電腦信息存儲盆這種新型激光器實際上是以半導體硫化鍋為原料制成的納米線，直徑僅為一萬分之一毫米。研究人員將硫化鍋納米線安裝在涂有硅材料的基底上，制成一個回路。
2.2納米科技在光通信中的應用
2.2.1納米激光器
納米激光器的微小尺寸可以使光子被限制在少數(shù)幾個狀態(tài)上，而低音廊效應則使光子受到約束，直到所產(chǎn)生的光波累積起足夠多的能量后透過此結構。其結果是激光器達到極高的工作效率，而能量閾則很低。納米激光器實際上是一根彎曲成極薄面包圈的形狀的光子導線，實驗發(fā)現(xiàn)，納米激光器的大小和形狀能夠有效控制它發(fā)射出的光子的量子行為，從而影響激光器的工作。
2.2.2納米光纖
將碳納米管與聚乙烯醇（PVA）材料及水相混合，這樣就使得聚乙烯醇材料能夠將碳納米管緊緊包裹住，從而將無數(shù)的單個碳納米管捆綁在一起。這種最新材料的韌性比蛛死高4倍比用于制造防彈衣的凱夫拉爾纖維韌性強度高出了17倍。與同樣重量的鐵絲相比，新型納米光纖材料的硬度是前者的2倍，韌性是前者的20。
2.2.3納米光纖傳感器
納米光纖氣體傳感器的樣機，的特點在于核心部件采用了體積小、重量輕的普通光纖和納米光纖，耗電小、壽命長、不會中毒.除了一般條件下的用途外，適用于礦井井下的潮濕、強噪音、強振動、高粉塵的惡劣環(huán)境.該檢測儀的適應性強，除了應用于瓦斯的檢測外，簡單改變發(fā)光二極管和光電檢測管的工作波長，可以用于氫氣、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、水蒸氣、硫化氫、氨氣等多種用途。五十年前，硅材料的研制成功和硅晶體管的發(fā)明，導致了電子信息行業(yè)的一次大革命。材料科學在不斷地向前發(fā)展，隨之而來的光通信時代、量子時代帶給人們的是更多的“不可思議”。預計納米技術總的社會影響將大于硅集成電路，尤其在通信領域，它將使得光器件的體積微型化，功能大大提高，滿足人類對信息的需求。
【參考文獻】
[1]程開富.納米電子/納米光電子技術[J].飛通電子技術，2002（2）：76-80.
關鍵詞：納米技術；機電工程；應用；摩擦性能；納米材料
中圖分類號：TP271+.4文獻標識碼： A 文章編號：
本文對納米技術在實際應用過程中所存在的各種技術問題進行了探討。納米技術的快速發(fā)展對于科技發(fā)展是非常重大的突破，當前它已經(jīng)運用在社會各個領域，納米技術在機電工程中的運用更是成為其核心。表現(xiàn)在很多方面，本文從實例出發(fā)，展現(xiàn)納米技術在機電領域的運用。
1.納米技術介紹
所謂的納米技術就是借用單一的分子、原則制造物質的一種科學技術，納米科學技術已經(jīng)成為了將很多現(xiàn)代的先進科學技術，作為基礎科學技術，并且成為了現(xiàn)代科學和現(xiàn)代技術進行組合的重要產(chǎn)物之一，其中，現(xiàn)代科學主要包括分子生物學、介觀物理、量子力學和混沌物理，現(xiàn)代技術主要包括核分析技術、掃描隧道顯微鏡技術、微電子技術以及計算機技術，納米技術一定會引發(fā)起一系列的全新的科學技術，比如納米機械學、納米材科學以及納米電子學等等。
納米技術也被稱為毫微技術，是對結構尺寸在0.1 nm-100nm范圍之內(nèi)材料的應用和性質的研究，從始至今的相關研究來看，人們將納米技術分為了二種概念，第一種納米技術的概念就是指分子納米技術，這一概念將組合分子機器實用化了，因此，我們可以對所有這類的分子進行任意的組合，并且可以將任何種類分子結構進行制造，但是、這一種概念上的納米技術仍然沒有取得很大的發(fā)展;第二種概念將納米技術看成了微加工技術的極限，第，種概念主要是從生物角度提出的，納米生物技術中所包含的重要內(nèi)容已經(jīng)延伸到了細胞生物計算機開發(fā)和DNA分子計算機領域中。
2微型納米軸承
當前形勢下，納米技術不僅僅是單一的一門新型技術或者學科，納米技術被廣泛的應用到了各類學科之中，其中，在機電工程中進行納米技術的應用，已經(jīng)對機電工程技術的變革產(chǎn)生了不可估量的重要作用。納米技術在機電方面應用甚至是微觀機械技術的產(chǎn)生已經(jīng)成為了我們這個世紀進行研究的、核心的技術，許多國家都在納米技術方面展開了越來越多甚至越來越深的研究，在機械工程方面，納米技術在機電工程中應用主要存在微型軸承力面。傳統(tǒng)的軸承的體積比較大，其摩擦力也僅僅能夠靠來進行減少，但是，仍然不能夠將摩擦力進行避免，美國科學家對其行了研究，并且研制出來一種沒有摩擦的微型納米軸承，微型納米軸承主要包括以下兩個特點:
第一，微型，微型納米軸承的直徑僅僅為一根頭發(fā)半徑的萬分之一，其應用到機電系統(tǒng)微型的軸承只有1nm，為微型機械的千分之一。
第二，摩擦力極小如果軸承的體積很小，那么，套在一起，管子之間摩擦力就會將微型軸承弱點暴露出來，在其產(chǎn)生的摩擦力很大的時候，會導致微型軸承無法使用。通常制造的微型機械軸承與這種納米軸承相比較，摩擦力僅僅是其最小值千分之一。
3 納米技術馬達
新一代的納米技術馬達是由美國一家公司生產(chǎn)，這種微型馬達的體積只有一般電磁馬達體積的二十分之一，它的長度比火柴桿還短很多，但是盡然能夠負載四千克的重量，它的壽命卻可以達到100多萬次。這種馬達主要是通過運用納米技術制造智能材料來取代傳統(tǒng)的銅線圈以及磁鐵，所有它比傳統(tǒng)的馬達要更加的輕、噪音很低，成本也更加的低，可以說是世界上最靜音的馬達。當前這種微型馬達在機械中運用的并不是很不多，主要用于汽車的電動車窗，這項研究同時也已經(jīng)在深圳進行研發(fā)和生產(chǎn)。
4納米磁性液體在旋轉軸中的應用
通常情況下，靜態(tài)密封都是采用金屬、塑料或者像膠等等材料制作而成的O型環(huán)，將其作為密封的兀件。在旋轉的條件下，動態(tài)密封一直沒有對其問題進行解決，動態(tài)密封不能夠在高真空、高速的條件進行動態(tài)的密封。納米技術在很大程度上都對磁性液體在旋轉軸中的進行起到了促進作用。我國的南京大學也已經(jīng)成功的進行了硅油、二脂基、烷基以及水基等多種類型磁性液體的制成，電子計算機硬盤處也已經(jīng)普遍的采用了磁性液體防塵密封，此外。磁性液體也對新型劑的制造起到了一定的促進作用，在機電工程中應用納米技術的例子舉不勝舉，以上新興技術的產(chǎn)生。我們能夠很容易的看出納米技術對機電工程的不斷發(fā)展起到了深刻的影響。與此同時，與系統(tǒng)的機電工程相比較，由于納米技術的各種優(yōu)勢才能夠使得機電工程產(chǎn)生了顯著的效果。
4.1納米磁性液體在旋轉軸中應用之尺寸效應
在納米技術領域中，最為顯著的效果之一是將旋轉軸中的傳統(tǒng)尺寸竿位進行了縮小，將其毫米單位轉化成了納米，而納米也就相當于一米的十億分之一，將納米技術應用到機電工程中，可以將機械的體積大大降低，最終促使微型機械這種新型的機械的形成和產(chǎn)生.這種產(chǎn)生并不是傳統(tǒng)的機械單純的在尺度上產(chǎn)生了微小的變化，而通常指的就是可以進行成批制作的微傳感器、微能源、微驅動器、集合微結構、信號、控制電路等等處置裝置為一體的微型機電系統(tǒng)。大部分都是將納米技術成果進行了運用，因此，它們已經(jīng)遠遠的超過了傳統(tǒng)機電的范疇和概念，而是基于現(xiàn)代的科學技術之上，并且作為整個的納米科技中，重要的組成部分，以及用嶄新的技術線路和思維方式指導之下的重要產(chǎn)物。
4.2納米磁性液體在旋轉軸中應用
納米技術使原材料形成了更加微小的形態(tài)，其功能更加強大，不僅僅能夠對傳統(tǒng)材料進行一定的改良，同樣能夠使新材料源源不斷的產(chǎn)出。磁性液體密封的技術更加證明了磁性液體能夠被磁場控制這一特性，將納米單位液體置于磁場之內(nèi)，最終達到密封效果。與此同時。在運用材料中，我們能夠將微量元素融入到基礎的材料之中，以便能夠達到更好效果。
4.3納米磁性液體在旋轉軸中應用之材料摩擦性能
納米技術摩擦性能已經(jīng)成為了其最為顯著的特性之一，在機電工程領域中，各種軸承都會產(chǎn)生摩擦，存在著摩擦性能，但是，自從納米材料出現(xiàn)了以后，各類機械的尺寸和結構都變小了，對于零件過小，其摩擦力就變得尤其重要，如果其摩擦力相對來說比較大，那么就會造成零件的磨損。進而，納米技術也就對這問題進行了克服，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)的納米材料幾乎處于無摩擦狀態(tài)。
4.4納米技術在機械行業(yè)中的發(fā)展前景
（1）汽車工業(yè)以及機械的滑配原件，例如：滑軌、軸承上應用的納米陶瓷鍍膜能產(chǎn)生磨擦界面，這樣可以大大地減低磨損并且能夠提高負載。
（2） 塑膠流道的低粘應用，例如：拉絲模、套筒以及熱膠道，這樣可有效地減少積料碳化的產(chǎn)生概率。
（3）包封短射、射出成型時發(fā)生的粘模 、鏡面霧化以及拖痕均具有重要的改善，特別是在和頂針上所展現(xiàn)出來的干式，這樣更是任何金屬都不能表現(xiàn)出來的優(yōu)異性。
（4）橡膠、IC 封裝膠和發(fā)泡塑料，因為其具有極高的粘著性， 所以必須借助大量的脫模劑來協(xié)助脫模， 這樣納米陶瓷的荷葉效應就可大大地減少脫模劑的使用和模具清理時間。
（5）納米陶瓷的低沾粘、低摩擦特性能夠使塑膠在模具內(nèi)的流動性大大提升， 尤其是高精度模具，例如：塑膠鏡片、薄光板、汽車聚光燈罩等一些模具應用后對產(chǎn)品的使用均有顯著的改善。
此案起因于2011年12月，美國環(huán)保署批準HeiQ Materials公司在隨后 4 年內(nèi)可以銷售納米銀并用于紡織面料，且要求該公司提供對人體健康與水生生物的資料數(shù)據(jù)。雖然美國環(huán)保署確認納米銀紡織品對幼兒并沒有風險，但法院發(fā)現(xiàn)其不顧相關數(shù)據(jù)顯示有引發(fā)潛在危險的事實，仍舊批準了這個申請。
近十幾年來，納米科技在全世界受到了廣泛重視，被認為是提升國家未來核心競爭力和搶占未來制高點的重要領域之一。我國已成為納米科技研發(fā)的大國。根據(jù)相關調(diào)查，2009年，我國在納米研究方面的論文和專利數(shù)量已躍居世界第一。
隨著納米科技的快速發(fā)展，納米材料已經(jīng)開始應用于大眾生活的多個方面，顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿Γ徔椥袠I(yè)也有大量與之相關的基礎和應用研究。由于納米結構具有的特殊效應，納米技術的安全性評估已成為全球性問題。
科學技術從來都是把“雙刃劍”。納米技術的正面效應和負面效應相互依賴、相互制約，在研究中處于同等重要的地位，其安全性研究是納米科學內(nèi)涵不可或缺的重要方面。
作為一個新興投資領域，美國參眾兩院早在2003年就起草了一系列議案，要求政府提供資金就民用納米技術對社會、經(jīng)濟以及環(huán)境造成的影響展開研究，并在為納米技術研究投資之前加以審核。由此，世界范圍內(nèi)開始開展對納米材料安全性評價的研究。由于納米技術涉及多個學科，包括電子、生物、物理、化學等，其生物安全性評估研究僅憑單個學科幾乎無法完成，需要多學科交叉共同完成。
在我國，納米技術被紡織行業(yè)等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)視為轉型升級的重要機會。無疑，這是一個重要的發(fā)展方向，但與此同時也成為一些商家進行產(chǎn)品推銷的“法寶”。一批以“納米技術”為宣傳噱頭的紡織服裝產(chǎn)品不僅有混淆視聽、欺騙消費者之嫌，其以“納米”命名還招致了一些專業(yè)人士對其安全性的擔憂。
