▣1991年,日本NEC公司的科学家饭岛澄男(Sumio lijima)发现了碳 纳米管,单壁碳纳米管的密度只有钢的六分之一,强度却是钢的10倍; ▣1992日本日立制作所研制成功了可在室温下工作的单电子存储器,可 在极微小的晶粒中封入一个电子用来存储信息。 ▣1992中国科学院真空物理实验室采用$TM在硅单晶表面搬迁原子,形 成“中国”的汉字图案: 米小用 17
纳米材料基础与应用 17 1991年,日本NEC公司的科学家饭岛澄男(Sumio Iijima)发现了碳 纳米管,单壁碳纳米管的密度只有钢的六分之一,强度却是钢的10倍; 1992 日本日立制作所研制成功了可在室温下工作的单电子存储器,可 在极微小的晶粒中封入一个电子用来存储信息。 1992中国科学院真空物理实验室采用STM在硅单晶表面搬迁原子,形 成“中国”的汉字图案;
作为国家战略&计划被提出 ▣为了在21世纪继续保持美国在经济上的领导地位并保障美国的国家安 全,2000年1月21日,美国总统克林顿在加州理工学院正式宣布 National Nanotechnology Initiative(NN计划),整合美国各相关 机构的力量,加强对纳米尺度的科学、工程和技术研发工作的协调 将纳米科技视为下一次工业革命的核心,认为纳米科技将对二十一世 纪早期的经济和社会产生深刻的影响。该计划于2000年11月得到美国 国会批准。美国政府在2001财政年度对纳米科技的投资比上年猛增近 1倍,达到4.97亿美元。 口日本、德国、法国、英国等主要发达国家以及欧盟分别出台了各自的 纳米计划,韩国政府2001~2003年间相继制定了《促进纳米科技10年 计划》、《促进纳米技术开发法》与《纳米技术开发实施规则》;我 国台湾自1999年开始也相继制定了《纳米材料尖端研究计划》与《纳 米科技研究计划》。俄罗斯、加拿大、澳大利哑、以色列、印度、瑞 士、墨西哥、泰国、埃及、土耳其等国家也对纳米科技发展进行了部 署,全球总计已有50多个国家和地区制定了战略性的纳米科技计划。 18
为了在21世纪继续保持美国在经济上的领导地位并保障美国的国家安 全,2000年1月21日,美国总统克林顿在加州理工学院正式宣布 National Nanotechnology Initiative ( NNI计划),整合美国各相关 机构的力量,加强对纳米尺度的科学、工程和技术研发工作的协调, 将纳米科技视为下一次工业革命的核心,认为纳米科技将对二十一世 纪早期的经济和社会产生深刻的影响。该计划于2000年11月得到美国 国会批准。美国政府在2001财政年度对纳米科技的投资比上年猛增近 1倍,达到4.97亿美元。 日本、德国、法国、英国等主要发达国家以及欧盟分别出台了各自的 纳米计划,韩国政府2001~2003年间相继制定了《促进纳米科技10年 计划》、《促进纳米技术开发法》与《纳米技术开发实施规则》;我 国台湾自1999年开始也相继制定了《纳米材料尖端研究计划》与《纳 米科技研究计划》。俄罗斯、加拿大、澳大利亚、以色列、印度、瑞 士、墨西哥、泰国、埃及、土耳其等国家也对纳米科技发展进行了部 署,全球总计已有50多个国家和地区制定了战略性的纳米科技计划。 纳米材料基础与应用 18 作为国家战略&计划被提出
我国的纳米科技计划 我国先后成立了国家纳米科技指导协调委员会、国家纳米科学中心和纳米技术 专门委员会; 口2001年7月发布了《国家纳米科技发展纲要(2001~2010)》 2003年成立国家纳米科学中心(The National Center for Nanoscience and Technology) 口 2012年推出《纳米研究国家重大科学研究计划》“有所为、有所不为,总体跟 进、重点突破” ▣ 近期目标以纳米材料及其应用为主,中、长期目标瞄准纳米生物和医疗技术、 纳米电子学和纳米器件。 ▣ 在纳米科技基础建设方面,要建立具有国际先进水平的国家纳米科学技术发展 公用平台和重点实验室系统、纳米科技信息网络和科研开发网络,形成若干各 具特色的、具有国际一流水平的纳米科技创新基地,构筑国家纳米科技研究与 开发创新体系。 口注重自主知识产权、市场需求,讲究多学科交叉融合以及科技创新与体制创新 相结合,以期大幅度提高纳米科技创新能力,促进纳米科技成果实用化或产业 化,造就一批具有市场竞争力的纳米高科技骨干企业,推动经济跨越式发展, 使我国在纳米科技领域的整体水平进入国际先进行列,并在若干方面具有竞争 优势
纳米材料基础与应用 19 我国的纳米科技计划 我国先后成立了国家纳米科技指导协调委员会、国家纳米科学中心和纳米技术 专门委员会; 2001年7月发布了《国家纳米科技发展纲要(2001~2010)》 2003年成立国家纳米科学中心(The National Center for Nanoscience and Technology) 2012年推出《纳米研究国家重大科学研究计划》“有所为、有所不为,总体跟 进、重点突破” 近期目标以纳米材料及其应用为主,中、长期目标瞄准纳米生物和医疗技术、 纳米电子学和纳米器件。 在纳米科技基础建设方面,要建立具有国际先进水平的国家纳米科学技术发展 公用平台和重点实验室系统、纳米科技信息网络和科研开发网络,形成若干各 具特色的、具有国际一流水平的纳米科技创新基地,构筑国家纳米科技研究与 开发创新体系。 注重自主知识产权、市场需求,讲究多学科交叉融合以及科技创新与体制创新 相结合,以期大幅度提高纳米科技创新能力,促进纳米科技成果实用化或产业 化,造就一批具有市场竞争力的纳米高科技骨干企业,推动经济跨越式发展, 使我国在纳米科技领域的整体水平进入国际先进行列,并在若干方面具有竞争 优势
全球在纳米科技研究、开发和商业化方面的投资 近年来直呈持续、高速增长的态势,2007年全球投入纳米科技领域的资金已 达到了139亿美元,其中美国、欧洲、日本的份额大致相同。 ▣美国NN计划在2009财政年度的投入已达到16.576亿美元: 口日本作为开展纳米科技研究最早的国家,其政府将纳米科技视为“日本经济复 兴”的关键,在资金投入上仅次于美国; 欧盟坚信纳米科技作为一个新兴的研究领域,对于促进其经济增长、创造更多 的就业机会。欧盟将纳米科技列入其科研框架计划的优先主题领域,并不断追 加经费预算,在第六科研框架计划中对纳米科技的投入为13亿欧元,而在第七 框架计划(2007~2013年)中增加到34.75亿欧元。 口德国、法国、英国等欧盟国家各自对纳米科技也投入了大量资金,其投入总和 已超过了欧盟。 口从世界各国对纳米科技的投入来看,在公共投入方面,美国与欧洲的基本相当, 日本第三,而在企业投入方面,美国第一、日本次之、欧洲第三。 俄罗斯凭借其强大的基础研究实力,计划在2007年~2010年拨款80亿美元发展 纳米科技,并且成立了俄罗斯国家纳米科技公司(Rusnano),计划到2015年 将向其累计投入约110亿美元的巨额资金。 20
纳米材料基础与应用 20 全球在纳米科技研究、开发和商业化方面的投资 近年来一直呈持续、高速增长的态势,2007年全球投入纳米科技领域的资金已 达到了139亿美元,其中美国、欧洲、日本的份额大致相同。 美国NNI计划在2009财政年度的投入已达到16.576亿美元; 日本作为开展纳米科技研究最早的国家,其政府将纳米科技视为“日本经济复 兴”的关键,在资金投入上仅次于美国; 欧盟坚信纳米科技作为一个新兴的研究领域,对于促进其经济增长、创造更多 的就业机会。欧盟将纳米科技列入其科研框架计划的优先主题领域,并不断追 加经费预算,在第六科研框架计划中对纳米科技的投入为13亿欧元,而在第七 框架计划(2007~2013年)中增加到34.75亿欧元。 德国、法国、英国等欧盟国家各自对纳米科技也投入了大量资金,其投入总和 已超过了欧盟。 从世界各国对纳米科技的投入来看,在公共投入方面,美国与欧洲的基本相当, 日本第三,而在企业投入方面,美国第一、日本次之、欧洲第三。 俄罗斯凭借其强大的基础研究实力,计划在2007年~2010年拨款80亿美元发展 纳米科技,并且成立了俄罗斯国家纳米科技公司(Rusnano),计划到2015年 将向其累计投入约110亿美元的巨额资金
1.2纳米科技的内涵 1.2.1纳米科技范畴 人类长期关注的两个领域: 1)宏观领域:有下限而没有上限 ▣下限:光学显微镜可以直接观察的最小尺度 ▣向上则延伸到天体、星系直到浩瀚无垠的宇宙 ▣遵循件顿力学定律是宏观领域的基本特征 21
纳米材料基础与应用 21 1.2 纳米科技的内涵 1.2.1 纳米科技范畴 人类长期关注的两个领域: 1)宏观领域:有下限而没有上限 下限:光学显微镜可以直接观察的最小尺度 向上则延伸到天体、星系直到浩瀚无垠的宇宙 遵循牛顿力学定律是宏观领域的基本特征