¿Cuál es el mecanismo de la nanotecnología?

"Nano" debería resultarnos familiar. Lo hemos mirado. En realidad, es una unidad de medida de dimensiones geométricas, al igual que los centímetros, los decímetros y los metros. 1 nanómetro equivale a una milmillonésima de metro, y su longitud equivale a cuarenta o cincuenta átomos dispuestos entre sí, lo que supone menos de una cienmilésima del espesor de un cabello humano. Para usar una metáfora vívida, si pones un nanoobjeto sobre una pelota de ping-pong, es equivalente a poner una pelota de ping-pong en la tierra. Con la aparición del STM (microscopio de efecto túnel) en 1982 nació una tecnología para estudiar y procesar sustancias y materiales con una longitud de 0,1 a 100 nanómetros: la nanotecnología. El siglo XXI es una era de continuo avance tecnológico, y el siglo XXI también será una era de batallas decisivas con la nanotecnología.

Por primera vez en el mundo, los científicos chinos descubrieron directamente las propiedades "peculiares" de los nanometales: la superplasticidad a temperatura ambiente: el nanocobre "puede doblarse y estirarse" más de 50 veces y es "indomable", por lo que se destaca entre sus pares en varios países. Con la llegada del siglo XXI, ha comenzado una "guerra" silenciosa en el campo de la nanotecnología.

Desde la invención del microscopio de efecto túnel ha surgido en el mundo una disciplina de vanguardia que tiene como objeto de investigación una escala de 0,1 a 100 nm, que es la nanotecnología. La nanotecnología presenta un mundo visible de átomos y moléculas a los humanos con una resolución sin precedentes. El objetivo final de esta tecnología es construir productos con funciones específicas directamente a partir de átomos y moléculas.

De hecho, desde principios de los años 90, la nanotecnología se ha desarrollado rápidamente, y constantemente surgen nuevos términos y conceptos, como nanoelectrónica, nanomateriales, nanomecánica, nanobiología, etc. En ese momento, algunos científicos predijeron que se acercaba la era nano y que sus aplicaciones futuras superarían con creces la industria informática y se convertirían en el núcleo de la futura era de la información. Como dijo el famoso científico chino Qian Xuesen, la nanotecnología provocará una revolución tecnológica que conducirá a otra revolución industrial en el siglo XXI.

La nanotecnología se origina a partir de un mecanismo. Cuando un material se procesa a un estado técnico a nanoescala, las propiedades físicas y químicas del material sufrirán cambios inesperados, principalmente en aspectos de resistencia, dureza y especificidad. conductividad eléctrica, difusividad, susceptibilidad magnética y absorción electromagnética. La nanotecnología crea una variedad de nuevos materiales con "funciones especiales". Agregar este nuevo material a un producto puede permitir que el producto exhiba nuevas propiedades inesperadas. Los científicos nos han mostrado el plan desde hace algunos años: la nanoelectrónica permitirá que los componentes cuánticos reemplacen a los dispositivos microelectrónicos, y las supercomputadoras también podrán guardarse en los bolsillos gracias a la nanotecnología; las cerámicas, generalmente frágiles, también podrán volverse resistentes y convertirse en materiales importantes; llegar a ser de menos de 1 micrón; la nanotecnología también proporciona nuevas formas y medios para la administración de fármacos, el posicionamiento de genes, etc.

La microtecnología, representada por la tecnología microelectrónica, no sólo ha tenido sino está teniendo un profundo impacto en el mundo. Nano, que se adentra más en el mundo microscópico que los micrómetros, llevará a las personas a comprender mejor las leyes de la materia y dominar las armas para transformar el mundo microscópico. ? La nanotecnología se utiliza ahora ampliamente en campos como la óptica, la medicina, los semiconductores, la información y las comunicaciones. Sólo en estos sectores la facturación alcanzará los 50 mil millones de dólares el próximo año. Se prevé que en 2010 la capacidad de mercado de la nanotecnología alcanzará los 1,44 billones de dólares estadounidenses. La nanotecnología subvertirá la estructura industrial actual que genera enormes oportunidades comerciales.

Debido al surgimiento de la nanotecnología, algunos países desde el Atlántico hasta el Pacífico, desde Japón hasta Europa, han comenzado a formular estrategias y planes relevantes y se están preparando para invertir enormes sumas de dinero para aprovechar el poder estratégico. terreno elevado de la nanotecnología. Por ejemplo, Japón ha establecido un centro de investigación de nanomateriales y ha incluido la nanotecnología como un foco de investigación y desarrollo en el nuevo plan básico quinquenal de ciencia y tecnología; Alemania ha incluido la nanotecnología como un campo estratégico de investigación e innovación científica en el siglo XXI; estableció 19 instituciones de investigación para estudiar la nanotecnología. Estados Unidos considera la nanotecnología como el núcleo de la próxima revolución industrial. Sólo en términos de financiación, la inversión del gobierno estadounidense en investigación en nanotecnología aumentará de más de 1.997 dólares a casi 500 millones de dólares en 2006, 5438+0, en un intento de monopolizar un campo como el de la microelectrónica. La "nanofiebre" se extendió repentinamente por todo el mundo.

Por supuesto, China también concede gran importancia a la nanotecnología. Qian Xuesen señaló hace mucho tiempo: "Creo que las estructuras alrededor y por debajo de los nanómetros son el foco de la próxima etapa del desarrollo científico, que será una revolución tecnológica y otra revolución industrial en el siglo XXI.

"La nanotecnología se incluyó en el plan 863 de China y ha logrado resultados revolucionarios, desde preparar nitruro de galio en nanocristales unidimensionales por primera vez en el mundo, hasta sintetizar el nanotubo de carbono de "súper fibra" más largo del mundo; desde ensamblar el primero del mundo. la sonda de microscopio de efecto túnel más delgada y de mejor rendimiento hasta la preparación del nanotubo de carbono más pequeño del mundo con un diámetro de sólo 0,5 nanómetros, desde la síntesis de nanomateriales de carbono para almacenamiento de hidrógeno de alta calidad hasta la adquisición de materiales de almacenamiento de información de densidad ultra alta con un diámetro de punta de 1,3 nm... China ha logrado una serie de logros de renombre mundial en este campo científico fronterizo más activo, estableciendo así la posición de liderazgo de China en este campo

Para mejorar aún más la competencia en. En respuesta a esto, la Academia de Ciencias de China ha incluido la investigación y el desarrollo de nanomateriales en el primer lote de 20 proyectos importantes del proyecto piloto de innovación del conocimiento y ha invertido más de 20 millones de yuanes para brindar un fuerte apoyo. Al mismo tiempo, el Centro de Investigación y Desarrollo de Nanotecnología de la Academia de Ciencias de China también está en preparación como departamento nacional de ciencia y tecnología, el Ministerio de Ciencia y Tecnología lanzó el año pasado el proyecto nacional clave de investigación sobre nanomateriales. /p>

Hasta el momento, nuestro país ha completado la modificación de plásticos, cauchos y fibras nanocompuestos, y el diseño de materiales de recubrimiento nanofuncionales. Hay cerca de 65.438+000 empresas registradas para nanomateriales y nanotecnología, incluida la aplicación de nanomateriales. En los campos de la energía y la protección del medio ambiente, la formación de la industria de la nanotecnología ha inyectado nueva vitalidad.

Por supuesto, también hay ideas frías en nanohot, dijo: "Aunque los científicos chinos han logrado grandes logros en varios campos de los nanotubos y nanomateriales de carbono. Aunque se han logrado algunos excelentes resultados de investigación, el nivel general de la nanotecnología de China todavía está muy por detrás del de Estados Unidos, Japón y Europa. "Por lo tanto, de cara al futuro, los científicos chinos están llenos de un sentido de misión y urgencia. Nano, una importante institución nacional de investigación básica, dijo: "La aplicación y el desarrollo de nanomateriales brindan una oportunidad única en la vida. Esta oportunidad no se puede perder, nunca volverá a presentarse, debemos aprovecharla. ". Con respecto a esta competencia global a lo largo de los siglos, los científicos chinos nos instan a que ya no podemos quedarnos atrás de otros países en la censura de la subtecnología. Debemos determinar la estrategia de desarrollo de la nanotecnología a nivel nacional y formular el plan de desarrollo de la nanotecnología de nuestro país. . Persistencia El principio de "hacer algo y no hacer algo" debe resaltar los puntos clave, fortalecer el apoyo y tener en cuenta el desarrollo coordinado de la investigación básica, la investigación aplicada y la investigación de desarrollo.

Nuestra comprensión de la nanotecnología. está lejos de ser suficiente, pero los científicos creen firmemente que con una mejor comprensión de la nanotecnología, la vida humana experimentará cambios profundos. Los científicos creen firmemente que el futuro de los nanómetros no es un sueño. "Era de la Luz", "Era de la Alta Información" y "Era de la Bioingeniería", pero la clave de su tecnología son los efectos cuánticos. Por lo tanto, la nanotecnología puede causar una revolución informática, una revolución de la luz e incluso una revolución de la bioingeniería, y su impacto será. nada menos que sustituir el vapor por electricidad en el siglo XXI, una era de batallas a nanoescala.