納米材料及其技術(shù)應(yīng)用前景-資料下載頁(yè)
2024-10-16 03:42本頁(yè)面
【正文】 2021 2021 廣泛利用原子層蝕刻半導(dǎo)體 2021 2021 由幾納米 幾十納米尺寸構(gòu)成的有機(jī)和無(wú)機(jī)復(fù)合材料 2021 2021 開發(fā)用于控制 110納米尺度的微結(jié)構(gòu)的聚合物加工技術(shù) 2021 2021 在原子尺度控制固體結(jié)構(gòu)極其界面特性的可能性 2021 2021 在原子層次上開發(fā)合成具有新功能的物質(zhì)的技術(shù) 2021 2021 44 納米材料在美國(guó)的總需求量 納米材料 1996年 2021年 年平均增長(zhǎng)率（ %） 美元（ 百萬(wàn) ） 所占比例 （ %） 美元（ 百萬(wàn) ） 所占比例 （ %） 納米粒子 41． 3 97． 6 148． 6 96． 1 29． 2 納米涂層 1． 0 2． 4 6． 0 3． 9 43． 1 總計(jì) 42． 3 100 154． 6 100 29． 6 45 與市場(chǎng)有緊密聯(lián)系或已具有市場(chǎng)的納米技術(shù) 應(yīng)用于醫(yī)學(xué) ,環(huán)境污染評(píng)價(jià) ,制備純化學(xué)品和藥品的新型傳感器 用于再生能源的光電技術(shù) 用于國(guó)防 、 航空 、 自動(dòng)化和醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的更輕更強(qiáng)的新材料 更好 、 更輕 、 更靈活的屏幕顯示技術(shù) 抗摩擦涂層玻璃等 在一個(gè)芯片上的診斷技術(shù) 可吸收紫外線的納米粒子防曬的化妝品等 預(yù)測(cè)納米技術(shù)的中長(zhǎng)應(yīng)用 抗腐蝕涂層：需要 515年 超強(qiáng)超硬切削工具： 515年 可塑電子學(xué) 平板顯示：需要 510年 可維持長(zhǎng)久的醫(yī)學(xué)植入物：需要 515年 具有 100納米以下可有商業(yè)用途的芯片：需要 7年 用于電子元件的納米結(jié)構(gòu)材料：需要 1020年 高密度記憶能力超快速計(jì)算機(jī)處理器：需要 1020年 極微小機(jī)器在血液中循環(huán)從動(dòng)脈中清除人體脂肪堆積：至少需要 25年 英國(guó)對(duì)納米技術(shù)的預(yù)測(cè) 46 八 納米技術(shù)研究與開發(fā)的動(dòng)向與難點(diǎn) 研究動(dòng)向： （ 1）了解納米尺度結(jié)構(gòu)的特性。納米尺度結(jié)構(gòu)可能成為諸多技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)，應(yīng)加強(qiáng)了解納米尺度結(jié)構(gòu)的生物、化學(xué)、電子、磁性、光學(xué)等方面的特性，才能更好地利用它們； （ 2）納米尺度的合成與加工。某些單個(gè)的納米尺度結(jié)構(gòu)可以直接用于作為特定用途的材料或器件，而某些納米結(jié)構(gòu)只有在其被組合成為更大的結(jié)構(gòu)時(shí)才能體現(xiàn)其價(jià)值。應(yīng)加強(qiáng)開發(fā)能夠組合原子、分子的實(shí)驗(yàn)手段； （ 3）納米尺度的表征和操縱。開發(fā)新的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和新的操縱原子分子的實(shí)驗(yàn)手段，以提高測(cè)量和控制納米結(jié)構(gòu)物質(zhì)的能力； （ 4）對(duì)納米尺度的物質(zhì)建立模型和數(shù)值模擬。加速應(yīng)用新概念和高性能計(jì)算機(jī)，加強(qiáng)開發(fā)新的模擬工具，對(duì)納米結(jié)構(gòu)的特性、 新現(xiàn)象和過(guò)程建立理論模型并進(jìn)行數(shù)值模擬；用以指導(dǎo)納米系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、合成、監(jiān)測(cè)和試驗(yàn)。這對(duì)納米技術(shù)的研究開發(fā)是極為重要的，因?yàn)槲覀儾荒?看見在納米尺度下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 （ 5）納米器件和系統(tǒng)。采用新技術(shù)，對(duì)納米結(jié)構(gòu)的特性在應(yīng)用上加以創(chuàng)新。 47 研究難點(diǎn)： （ 1）探索基礎(chǔ)理論艱巨 在探索納米技術(shù)中有許多難點(diǎn)，當(dāng)物質(zhì)的尺寸小到納米級(jí)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)很多新現(xiàn)象而用傳統(tǒng)的理論和模式無(wú)法解釋，很多宏觀或微觀的定理和定律已不適用。因此需要探索用于納米尺度的新理論，人們對(duì)新理論所涉及的范疇尚不是十分清楚。 （ 2）納米技術(shù)的研究方式有待突破 納米技術(shù)研究正以降低結(jié)構(gòu)維度的方式（ top down 戰(zhàn)略）挖掘重要的市場(chǎng)潛力。這就要求技術(shù)發(fā)生變化直到能在原子尺度上進(jìn)行操縱并可用于生產(chǎn)。因此，從微電子學(xué)到納米電子學(xué)的技術(shù)進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)力更強(qiáng)。 納米技術(shù)研究的另一重要的方式是利用自組織將原子或分子單元組裝成為更大的系統(tǒng)（ bottom up 戰(zhàn)略），而且具有越來(lái)越復(fù)雜的功能形式。使用的主要方法是自組織、有機(jī) /無(wú)機(jī)邊界表面以及分子系統(tǒng)在制備表面下的選擇性的化學(xué)或物理耦合等。然而，這些單元的組裝仍然存在極大的問(wèn)題。 （ 3）離實(shí)際的工程應(yīng)用有距離 （ 4）在納米技術(shù)和科學(xué)研究的各個(gè)階段都要尋求高收益并承擔(dān)高風(fēng)險(xiǎn)。 48 20212021年研究計(jì)劃內(nèi)容 ? 一 、 納米量子器件及其集成關(guān)鍵技術(shù) ? 二 、 納米信息獲取技術(shù)及器件 ? 三 、 納米光電子材料及器件 ? 四 、 納米級(jí)高密度信息存儲(chǔ)技術(shù)及器件 ? 五 、 生命科學(xué)中的納米材料 、 技術(shù)和應(yīng)用 ? 六 、 納米金屬材料 ? 七 、 納米非金屬材料 ? 八 、 納米材料應(yīng)用技術(shù)開發(fā) ? 九 、 納米材料及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與模擬 ? 十 、 納米結(jié)構(gòu)檢測(cè)與表征方法的研究及儀器的開發(fā)
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