La nanotecnología es un modo de producción y trabajo en el espacio a nanoescala. Puede comprender la naturaleza y crear una nueva habilidad en el nanoespacio.
La connotación de nanotecnología es muy amplia e incluye la tecnología de fabricación de nanomateriales, la tecnología de aplicación de nanomateriales en diversos campos (incluidos los de alta tecnología) y la construcción de un dispositivo en el nanoespacio para realizar la conmutación. y conmutación de átomos y moléculas, comprensión de nuevas leyes de transferencia de materia y transferencia de energía en nano-micro campos, etc.
La nanotecnología es un campo nuevo e interdisciplinario que se desarrolló gradualmente a finales de los años 80 y principios de los 90. Su rápido desarrollo traerá cambios revolucionarios a casi todos los campos industriales en el siglo XX. En la actualidad, todos los países desarrollados están invirtiendo fuertemente en la investigación y el desarrollo de la nanotecnología, tratando de alcanzar las alturas dominantes de esta estrategia científica y tecnológica en el siglo XXI.
La definición de nanotecnología
En la actualidad, el alcance máximo del mundo material que el ser humano puede estudiar es de 1025 metros (unos 10 mil millones de años luz), que es el alcance aproximado de el universo que observamos. La dimensión más pequeña del mundo material estudiada por los humanos es de 10 a 19 m. El "nano" en nanotecnología es de 10 a 9 m, que es una millonésima parte de 1 mm. El diámetro de un átomo está entre 0,1 y 0,3 nanómetros. El estudio de la estructura atómica por debajo de 10-10 metros pertenece al ámbito de la física nuclear y de la física de partículas.
La nanotecnología se refiere a la ciencia y tecnología interdisciplinaria que estudia las propiedades e interacciones de la materia (incluida la manipulación de átomos y moléculas) a escala nanométrica (entre 1 nm y 100 nm).
Cuando el tamaño de la materia es tan pequeño como 1 a 100 nanómetros (109-10-7 metros), muchas propiedades de la materia se ven afectadas por sus efectos cuánticos, localización de la materia y enormes efectos de superficie y de interfaz. Se han producido cambios cualitativos, mostrando muchos fenómenos extraños que son diferentes de los objetos macroscópicos y de los átomos aislados. El objetivo final de la nanotecnología es producir directamente productos con funciones específicas basadas en las nuevas propiedades físicas, químicas y biológicas de átomos, moléculas y sustancias a escala nanométrica.
La nanotecnología desencadenará una nueva revolución industrial.
Debido a los efectos cuánticos, el ancho de línea límite de los dispositivos microelectrónicos generalmente se considera de 0,07 micras (70 nm). Según las previsiones de la Asociación Americana de la Industria de Semiconductores, en 2010 el tamaño de los dispositivos semiconductores alcanzará los 0,1 micrones (100 nm), que es exactamente la longitud máxima de los dispositivos nanoestructurados. Más pequeños que este tamaño, todos los chips deben diseñarse según nuevos principios. Para superar el cuello de botella del desarrollo de la industria de la información, es necesario estudiar cuestiones teóricas y técnicas en la nanoescala y establecer nuevos métodos de integración y nuevos estándares tecnológicos adaptados a la nanoescala. Las capacidades de computación y almacenamiento de las computadoras fabricadas a esta escala serán exponencialmente mayores que las de las computadoras basadas en la tecnología micrométrica actual. Esto será una profunda revolución para la industria de la información y otras industrias relacionadas. De manera similar, bajo la influencia de la nanotecnología, la tecnología de las ciencias biológicas también enfrenta cambios. Por lo tanto, se considera que la nanotecnología es la misma base para el desarrollo futuro de la tecnología de la información y la tecnología de la vida.
La nanotecnología también "renovará" las industrias tradicionales, lo cual es una de las razones importantes por las que el concepto de nanotecnología es tan popular en China. Por ejemplo, a través de la investigación sobre nanomateriales, hemos agregado partículas de arroz a productos de fibra química para desodorizarlos y esterilizarlos.
Mediante la aplicación de nanotecnología, la resistencia al cepillado de los revestimientos de paredes exteriores de edificios se ha incrementado de 1.000 a 1.000 veces, y el tiempo de envejecimiento retardado se ha ampliado en más de 2 veces.
La nanotecnología es un campo nuevo e interdisciplinario que se desarrolló gradualmente a finales de los años 80 y principios de los 90. Su rápido desarrollo traerá cambios revolucionarios a casi todos los campos industriales en el siglo XX. En la actualidad, todos los países desarrollados están invirtiendo fuertemente en la investigación y el desarrollo de la nanotecnología, tratando de alcanzar las alturas dominantes de esta estrategia científica y tecnológica en el siglo XXI.
La definición de nanotecnología La escala máxima del mundo material que el ser humano puede estudiar actualmente es de 1025 metros (unos 10 mil millones de años luz), que es el alcance aproximado del universo que observamos. La escala más pequeña del mundo físico estudiada por los humanos es de 10 a 19 metros (0,1 millas). El "nano" en nanotecnología es 10-9m, que es una millonésima parte de 1mm. El diámetro de los átomos está entre 0,1 y 0,3 nanómetros. El estudio de la estructura atómica por debajo de 10-10 metros pertenece al ámbito de la física nuclear y de la física de partículas. La nanotecnología se refiere a la ciencia y tecnología interdisciplinaria que estudia las propiedades e interacciones de la materia (incluida la manipulación de átomos y moléculas) a escala nanométrica (entre 1 nm y 100 nm). Cuando el tamaño de la materia es tan pequeño como de 1 a 100 nanómetros (10-9-10-7 metros), muchas propiedades de la materia sufren cambios cualitativos debido a sus efectos cuánticos, localización de la materia y enormes efectos de superficie y de interfaz. muchos fenómenos extraños que son diferentes de los objetos macroscópicos y de los átomos aislados. El objetivo final de la nanotecnología es representar directamente átomos, moléculas y sustancias a escala nanométrica.
Las nuevas propiedades físicas, químicas y biológicas del pasado permitían que los productos tuvieran funciones específicas. La nanotecnología desencadenará una nueva revolución industrial. Debido a los efectos cuánticos, el ancho de línea límite de los dispositivos microelectrónicos generalmente se considera de 0,07 micras (70 nm). Según las previsiones de la Asociación Americana de la Industria de Semiconductores, en 2010 el tamaño de los dispositivos semiconductores alcanzará los 0,1 micrones (100 nm), que es exactamente la longitud máxima de los dispositivos nanoestructurados. Más pequeños que este tamaño, todos los chips deben diseñarse según nuevos principios. Para superar el cuello de botella del desarrollo de la industria de la información, es necesario estudiar cuestiones teóricas y técnicas en la nanoescala y establecer nuevos métodos de integración y nuevos estándares tecnológicos adaptados a la nanoescala. Las capacidades de computación y almacenamiento de las computadoras fabricadas a esta escala serán exponencialmente mayores que las de las computadoras basadas en la tecnología micrométrica actual. Esto será una profunda revolución para la industria de la información y otras industrias relacionadas. De manera similar, bajo la influencia de la nanotecnología, la tecnología de las ciencias biológicas también enfrenta cambios. Por lo tanto, se considera que la nanotecnología es la misma base para el desarrollo futuro de la tecnología de la información y la tecnología de la vida. Familia nano
La tecnología también "refrescará" las industrias tradicionales, que es una de las razones importantes por las que el concepto nano es tan popular en China. Por ejemplo, a través de nuestra investigación sobre nanomateriales, podemos agregar nanopartículas a productos de fibras químicas para desodorizarlos y esterilizarlos. Mediante la aplicación de nanotecnología, la resistencia al cepillado de los revestimientos de paredes exteriores de edificios se ha incrementado de 1.000 a 1.000 veces, y el tiempo de envejecimiento retardado se ha ampliado en más de 2 veces. Despliegue de los países desarrollados en el campo de la nanotecnología Estados Unidos anunció el lanzamiento de la Iniciativa Nacional de Nanotecnología (NNI) en febrero de este año y asignó 495 millones de dólares en el año fiscal 2001. La base para que el gobierno implemente este plan es que la nanotecnología actual es como el transistor de la década de 1950, y su investigación científica y aplicación industrial promoverán aún más el desarrollo de la economía estadounidense y cultivarán talentos técnicos para los Estados Unidos en el nuevo siglo; y mejorar la reputación internacional de los Estados Unidos. La competitividad científica y tecnológica ahorra recursos y energía para garantizar el desarrollo sostenible de los Estados Unidos en el futuro. La nanotecnología es la base técnica para el desarrollo de las futuras microarmas y el futuro del país; industria de defensa nacional. Las agencias participantes incluyen la Fundación Nacional de Ciencias, el Departamento de Defensa, el Departamento de Energía y los Institutos Nacionales de Salud.
, Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio, Departamento de Comercio e Instituto Nacional de Estándares y Tecnología. Este plan priorizará cinco aspectos: investigación básica; proyectos de aplicaciones innovadoras; establecimiento de centros de 10 nanómetros (se han construido 6) y redes de infraestructura; educación y formación del personal, e investigación sobre cuestiones éticas, jurídicas y sociales derivadas de la nanotecnología; Alemania planea establecer o reorganizar seis centros gubernamentales y comerciales conjuntos de I+D y lanzar un plan nacional de investigación. Francia decidió recientemente invertir 800 millones de francos para construir un centro de innovación en micro/nanotecnología con una superficie de 8 hectáreas y una superficie de construcción de 60.000 metros cuadrados, con 3.500 personas, equipado con los instrumentos más avanzados y salas blancas. y estableció un centro de innovación en micro y nanotecnología, responsable de presentar patentes y ayudar a los investigadores a construir negocios innovadores.
Además de seguir impulsando el plan de nanotecnología que ya ha iniciado, Japón invierte 200 millones de dólares cada año para impulsar la construcción de nuevos planes nacionales y nuevos centros de investigación. El objetivo de los países occidentales es llegar a acuerdos con visión de futuro en el campo de la investigación básica y básica aplicada, obtener derechos de propiedad intelectual, ocupar alturas de mando estratégicas y cooperar con las empresas para promover rápidamente los resultados de la investigación científica existente.
Llegue al mercado y obtenga una ventaja estratégica. Contramedidas y sugerencias para desarrollar la nanotecnología de mi país La importancia del desarrollo de la nanotecnología de mi país es: primero, tendrá un impacto significativo en la sociedad, la economía y la seguridad nacional de mi país en el siglo XXI. El siglo XXI, caracterizado por la era de la economía del conocimiento, será una era de rápido desarrollo y aplicación generalizada de las ciencias biológicas y la tecnología de la información. La nanociencia y la tecnología promoverán el rápido desarrollo de casi todas las tecnologías, incluidas las ciencias biológicas y la tecnología de la información. Actualmente, los países y empresas occidentales han clasificado la nanotecnología y las nuevas tecnologías como secretos de estado absolutos y secretos comerciales, y restringen estrictamente las exportaciones a China. En segundo lugar, el desarrollo de la nanotecnología mejorará enormemente la competitividad científica y tecnológica de China. Aunque todavía existe una gran brecha entre China y los países desarrollados, básicamente estamos manteniendo el ritmo del nivel avanzado internacional en el campo de los nanomateriales. Siempre que tomemos las medidas adecuadas, es totalmente posible alcanzar a los países desarrollados. En tercer lugar, la nanotecnología promoverá la transformación de las industrias tradicionales de China. Debido a la realidad de la nanotecnología, especialmente los nanomateriales, a la hora de transformar las industrias tradicionales, la inversión es pequeña, los resultados son rápidos y el mercado lidera.
Características como paisajes amplios son fácilmente populares entre las empresas chinas que se centran principalmente en industrias tradicionales. Por lo tanto, la aplicación de la nanotecnología ha recibido una respuesta generalizada por parte de las empresas chinas, sentando una importante fuerza impulsora para el desarrollo de la nanotecnología en China. Actualmente hay 102 empresas involucradas en nanotecnología en China. Los problemas de la nanotecnología en mi país se manifiestan principalmente en la falta de integración entre disciplinas, la falta de importantes instalaciones experimentales, la débil investigación básica y el escaso intercambio de información. Para superar y resolver estos problemas, nuestro país puede aprovechar la oportunidad y ponerse al día. Por lo tanto, recomendamos:
1. La estrategia de desarrollo de la nanotecnología de mi país debe determinarse a nivel nacional y a corto plazo. -Se deben formular estrategias de desarrollo a corto, mediano y largo plazo de la nanotecnología de mi país. Elaborar planes generales para el desarrollo coordinado de la investigación básica, la investigación aplicada y la investigación de desarrollo, promover la industrialización de los logros científicos y tecnológicos y ayudar a los departamentos pertinentes a formular normas técnicas para productos relacionados con la nanotecnología lo antes posible.
2. Establecer un "Grupo Asesor de Expertos en Nanotecnología" nacional para ayudar al gobierno en la formulación, investigación y desarrollo de la estrategia de nanotecnología de mi país.
3. Establecer un centro nacional de investigación e ingeniería en nanotecnología, centrarse en la construcción de una plataforma tecnológica que pueda brindar servicios para el desarrollo de la nanotecnología y organizar y coordinar la participación de instituciones de investigación científica, universidades, laboratorios nacionales y industria.
4. Adhiérase al principio de "hacer algo y no hacer algo", aproveche al máximo las ventajas y resalte las características. Es necesario fortalecer la construcción de bases de investigación, mejorar las condiciones de la infraestructura, aumentar la inversión en proyectos científicos y tecnológicos y otorgar gran importancia a la protección de los derechos de propiedad intelectual. La nanoinvestigación actual de mi país debería centrarse principalmente en la creación y preparación de nanomateriales con excelentes propiedades, el diseño y preparación de diversos nanodispositivos y dispositivos, y la detección y análisis de las propiedades y fenómenos de la nanorregión. Los nanomateriales son la base de la nanotecnología y China tiene una fortaleza considerable. Este diseño debería prestar más atención a la combinación con la industrialización, especialmente la combinación con las industrias tradicionales, y absorber activamente la participación y la inversión de las empresas. El nivel de investigación y el nivel de aplicación de los nanodispositivos marcan el nivel general de la nanotecnología de un país, que está estrechamente relacionado; A la industria de la información, la sociedad, la economía y la defensa nacional están más estrechamente relacionadas y requieren la mayor cantidad de inversión. China es el país que menos ha invertido en este ámbito y tiene la base más débil. Debería organizar activamente sus fuerzas y apuntar a objetivos de aplicación claros, pero en los últimos 20 años todavía se ha centrado en la investigación básica y la investigación básica aplicada. La detección y caracterización de propiedades de nanorregiones son el resultado de nanomateriales y nanomateriales.
Las bases experimentales y las condiciones necesarias para la investigación y el desarrollo de nanodispositivos deben prestar atención a la investigación básica y aplicada, teniendo en cuenta la integración con la industrialización.
5. Fortalecer la construcción de plataformas de redes de información y promover el intercambio de información nanotecnológica en el país y en el extranjero.
6. Utilizar el Centro Nacional de Investigación e Ingeniería Nano como vehículo, establecer un nuevo modelo para cultivar y atraer talentos nanotecnológicos.
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