何謂奈米

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何謂奈米(現代人應具的常識)




一.         何謂奈米（Nanometer）
         
        奈米（nm）與公里、公尺（米）、公分，都是『長度』單位名詞。
        我們把單位按大小排列如下：
        公里（km）→米(m)→毫米(mm)→微米(μm)→奈米（nm）
        1奈米等於10的負9次方米（10-9 m），也就是10億分之1米。
　
         
        牛頓雜誌曾經以地球作比喻：
        「一米」與「一奈米」的大小相比較，相當於地球的直徑與地球上
        的一顆玻璃彈珠。可見奈米是多麼的微小，它已經遠遠超過了人類
        視覺可及的範圍。                                       
  
1奈米大約是「2～3個金屬原子」，或「10個氫原子」排列在一起的寬度。
        「病毒」的直徑約60～250 奈米。         
        「紅血球」的直徑約2,000奈米。         
        「頭髮」的直徑約30,000 ~50,000奈米。
　
二.         自然界中的奈米結構
         
蜜蜂         蜜蜂身體內存在磁性奈米粒子，具羅盤的導航功能、使蜜蜂飛行時不
        會迷失方向。
         
荷花         荷花能夠出淤泥而不染、其奧祕就是荷葉上佈滿精密的奈米結構，污
        泥與塵土無法沾附，水珠落在荷葉上，只能滾動而不會擴散。
         
牙齒         人類的牙齒堅硬無比，能承受極大、不斷咀嚼的磨耗和壓力。
寶劍         中國古代鑄劍大師，可能已          

        經創造奈米晶體結構，使得       
        凡鐵鑄成的寶劍既不鏽蝕，       
        又能削鐵如泥。       
   
　
　
這些物質的本體與表面，經科學家證實
都是屬奈米結構，這是大自然賦予人類
的恩賜。
　
三.         透視奈米世界

         
國科會在「奈米科技交流會」上以「尺寸與技術」
描繪出人類社會的發展階段：
        世 代 區 分         使 用 的 尺 寸 單 位         技 術 與 工 具
農 業 時 代         c m ( 公 分 )         農 業 工 具
工 業 革 命         m m ( 毫 米 )         機 械 設 備
微 電 子 時 代         µ m ( 微 米 )         i c 電 子 元 件
二 十 一 世 紀         n m ( 奈 米 )         分 子 技 術

奈米世界是介於「宏觀」和「微觀」之間的「介觀」世界。
那是一個神奇、美麗變幻、多樣、新奇，令人嘆為觀止的世界。
例如：          
奈米銅材         　銅是「良導體」，而奈米銅是「絕緣體」。
奈米瓷材        　瓷器是「易碎品」，而奈米瓷器材料「可在室溫下任意彎曲」。
奈米碳管        　奈米碳管的強度是「鋼的100倍」。
         
科學家們發現，在奈米尺度上，物質表現出種種「新穎的現象、奇特的
效應、特異的性質」。          
例如：                  
奈米織物        奈米紡織品不但質地細密、通風         

        透氣性佳，並且防水、防污，常       
        保衣物亮麗如新。       
奈米玻璃        以奈米技術製成的玻璃，吸收自       
        然光照後，會產生一塵不染的「       
        自淨」作用。       
奈米輪胎        以奈米粒子加強的輪胎，不但耐       
        磨，使得輪胎壽命增大，並且可       
        「直接再生」。       
                
奈米光碟        奈米光碟的超大容量，是一般普通光碟容量的「一百萬倍」。
顯 示 器        奈米顯示器「薄如紙片」，耗電量極低，並可以捲曲，便於攜帶。
記 憶 體        奈米記憶體可以將大英百科全書儲存於「針尖」大小的體積，亦可
        把美國國會圖書館的全部藏書，儲存於「方糖」般大小的體積中。
量子電腦        量子電腦只需要數十分鐘，就能完成目前電腦數百年才能完成的工作。
生物蕊片        奈米驗血生物蕊片，能夠更早期的發現和診斷出多種疾病。
生物試劑        診斷白血病方面，比現有試劑靈敏度更高達「數千倍」。
奈 米 硒        奈米硒只有20～60 nm，它比病毒 ( 60-250 nm ) 還要小，可在對正常
        組織細胞絲毫不損害的情形下，殺死癌細胞，有效抑制腫瘤生長。
DNA技術        應用奈米技術，可開發出更快速分離DNA和基因排序的技術。
奈米電池        奈米「碳纖素電池」，可以大幅提高電量，使電池壽命長達10年
        而重量僅僅只有鋰電池的一半。
醫用器械        科學家們相信，未來奈米級「主動性醫用器械」，能達到「修補細
        胞核」那麼精密的程度。
四.         奈米科技的發展歷史

                  
１９５９         ●         1959 年12月29日，美國物理學家理查德‧費曼在美國物理學年
                 會上以《物質底層有大量空間》為題演講，他預言：未來的人
                 類，有可能「將單個原子作為建築構件，在最底層空間建造任
                 何物質」這是奈米科技最早的倡意
                          


１９８２         ●         自1982年「掃描隧道顯微鏡」       
                 發明後，便誕生了「0.1至100        
                 奈米」長度為研究分子的技        
                 術，即「奈米技術」。        
                 它的最終目標是直接以「原子        
                 」或「分子」來構建具有特定        
                 功能的材料和產品，在某些性       
                 能上產生截然不同的變化，從       
                 而運用在訊息、交通、醫藥，       
                 食品、美容、紡織、環保等諸       
                 多領域。       
１９８４         ●         1984年具有「自淨」功能的奈米粉體在德國研製成功，科學家
                 們意識到，奈米技術必然會引發一場全新的「環保革命」。
１９８８         ●         1988年奈米材料的「巨磁電阻效應」在法國被發現，奈米技術
                 必將會引發一場全新的「微電子革命」。
１９９０         ●         1990年美國貝爾實驗室推出驚世傑作：「一個只有跳蚤般大小
                 但五臟俱全的奈米機器人」，而奈米技術將會引發一場全新的
                 「工業革命」
１９９２         ●         1992年日本開始著手研製進入人體血管進行手術的「微型機械
                 人」，奈米技術必將會引發一場全新的「醫學革命」。
                  

１９９４         ●                 1994年美國開始著手研製「麻雀衛
                         星」、「蚊子導彈」、「蒼蠅飛機
                         」、「螞蟻士兵」，奈米技術必將
                         會引發一場全新的「軍事革命」。
                        
                        
１９９６         ●         1996年具有「高可見光透射率」和「強紅外線反射性質」的「
                 奈米膜」在美國研製成功，奈米技術必將會引發一場全新的「
                 能源革命」。
２００１         ●         2001年中國大陸將維生素Ｅ經「奈米改性」後，成功推出奈米
                 保養護膚產品，奈米技術必將會引發一場全新的「美容革命」
                 同年科學家將元素硒「零價化」後，大幅降低毒性反應，利於
                 大量使用，且更進一步將硒「奈米化」，奈米硒可穿透人體組
                 織，讓細胞直接吸收利用，奈米技術必將會引發一場全新的「
                 生命革命」。