第六章、纳米技术的现在和未来 、从宏观到微观 著名的科学家爱因斯坦曾经说过,未来科学的发展,无非是继 续向宏观世界和微观世界进军。 宏观世界就是说我们人类的肉眼可以分辨出来的物体,大至 宇宙及宇宙的深处。 微观世界指的是原子、分子、中子、质子,夸克等。 纳米是一个长度单位。 1025米大约十亿光年,这个范围是我们人类目前已经观测到的 宇宙大致的范围; 1021米大约是十万光年,在这个范围可以看到银河系的全貌; 1014次方米是一千亿公里,可以看到冥王星的完整轨道; 107米是一万公里,在航天飞机上可以分辨出地球的一部;, 103米是一公里,从飞机上可以看到分辨城市建筑物的排列、街 道、田野; 到101米是十米,那么我们就可以看到足球场上运动员;
第六章、纳米技术的现在和未来 一、从宏观到微观 著名的科学家爱因斯坦曾经说过，未来科学的发展，无非是继 续向宏观世界和微观世界进军。 宏观世界就是说我们人类的肉眼可以分辨出来的物体，大至 宇宙及宇宙的深处。 微观世界指的是原子、分子、中子、质子，夸克等。 纳米是一个长度单位。 1025米大约十亿光年，这个范围是我们人类目前已经观测到的 宇宙大致的范围； 1021米大约是十万光年，在这个范围可以看到银河系的全貌； 1014次方米是一千亿公里，可以看到冥王星的完整轨道； 107米是一万公里，在航天飞机上可以分辨出地球的一部； ， 103米是一公里，从飞机上可以看到分辨城市建筑物的排列、街 道、田野； 到101米是十米，那么我们就可以看到足球场上运动员；
如果说我们把我们目光聚焦在运动员的腿部,膝盖,继续缩 小我们的观测范围,到10-2次方米一个厘米,就可以看到他腿上 汗毛孔了,皮肤表面的皱纹就可以看到 10-4米,是一百个微米,就可以分辨细胞,细胞大小在十几 个微米; 106米是一个微米,可以看到染色体当中,聚集着染色质 10-7米,是一百个纳米,可以分辨染色质的两个部分; 10-9米,是1纳米,可以分辨出DNA里边的分子结构; 10-10米,可以看到电子云笼罩下的原子的轮廓; 10-13米,从整体上可以分辨出原子核 10-14米,就可以看到原子核当中的质子和中子,原子核是 由质子和中子组成的; 10-15米,就可以分辨出组成质子和中子的夸克,六个夸克 组成原子核; 10-16方,可以进一步看清夸克;
如果说我们把我们目光聚焦在运动员的腿部，膝盖，继续缩 小我们的观测范围，到10－2次方米一个厘米，就可以看到他腿上 汗毛孔了，皮肤表面的皱纹就可以看到。 10－4米，是一百个微米，就可以分辨细胞，细胞大小在十几 个微米； 10－6米是一个微米，可以看到染色体当中，聚集着染色质； 10－7米，是一百个纳米，可以分辨染色质的两个部分； 10－9米，是1纳米，可以分辨出DNA里边的分子结构； 10－10米，可以看到电子云笼罩下的原子的轮廓； 10－13米，从整体上可以分辨出原子核； 10－14米，就可以看到原子核当中的质子和中子，原子核是 由质子和中子组成的； 10－15米，就可以分辨出组成质子和中子的夸克 ，六个夸克 组成原子核； 10－16方米，可以进一步看清夸克；
、纳米科技的产生 用一个长度单位把宏观的宇宙深处,一直到构成物质最基本 的粒子,夸克都可以连接起来。1纳米是10-9米,十亿分一之米, 是一毫米的一百万分之一,如果用纳米作为单位,则身高17米 的人为17亿纳米,一个红细胞得几千个纳米。人的头发丝直径约 007~0.1mm,头发丝一百万分之一约为1纳米 DNA分子是双螺旋结构,螺旋直径2ηm,螺旋周期包含10 对碱基,螺距3.4nm,相邻碱基对平面的间距0.34nm。氢原子是 最小的原子,氢原子的直径大概0.1nm,10个氢原子排成一条线 就是一个纳米长。一寸直尺对折29次,大约为一个纳米长
二、纳米科技的产生 用一个长度单位把宏观的宇宙深处，一直到构成物质最基本 的粒子，夸克都可以连接起来。1纳米是10－9米，十亿分一之米， 是一毫米的一百万分之一，如果用纳米作为单位，则身高1.7米 的人为17亿纳米，一个红细胞得几千个纳米。人的头发丝直径约 0.07～0.1mm，头发丝一百万分之一约为1纳米。 DNA分子是双螺旋结构，螺旋直径2nm，螺旋周期包含10 对碱基，螺距3.4nm，相邻碱基对平面的间距0.34nm。氢原子是 最小的原子，氢原子的直径大概0.1nm，10个氢原子排成一条线 就是一个纳米长。一寸直尺对折29次，大约为一个纳米长
纳米科技是指在纳米的尺度上来研究物质的特性和相互作用, 包括原子分子的操纵。 纳米科技使人类认识和改造物质世界的手段和能力,延伸到 原子和分子,纳米科技的重要意义有两个方面: ①纳米科技可以促使人类的认知革命, ②纳米科技的发展,会带来一场产业革命。 宏观理论研究宇宙天体、人类生活的空间及物体,有很多的 理论,包括牛顿力学、天文学、地球物理、物理学、地质学等。 微观理论研究分子、原子、粒子有量子理论、高能物理、粒 子物理、基本粒子等。 当我们回顾20世纪科技的发展的时候,大家都公认,量子论 和相对论的诞生,奠定了现在通讯、信息技术的理论基础。1953 年建立的DNA的双螺旋结构模型,是一个分子的结构模型,它奠 定了现在分子生物学的基础。没有DNA螺旋结构模型,就没有我 们今天的基因技术、转基因技术等
纳米科技是指在纳米的尺度上来研究物质的特性和相互作用， 包括原子分子的操纵。 纳米科技使人类认识和改造物质世界的手段和能力，延伸到 原子和分子，纳米科技的重要意义有两个方面： ① 纳米科技可以促使人类的认知革命， ② 纳米科技的发展，会带来一场产业革命。 宏观理论研究宇宙天体、人类生活的空间及物体，有很多的 理论，包括牛顿力学、天文学、地球物理、物理学、地质学等。 微观理论研究分子、原子、粒子有量子理论、高能物理、粒 子物理、基本粒子等。 当我们回顾20世纪科技的发展的时候，大家都公认，量子论 和相对论的诞生，奠定了现在通讯、信息技术的理论基础。1953 年建立的DNA的双螺旋结构模型，是一个分子的结构模型，它奠 定了现在分子生物学的基础。没有DNA螺旋结构模型，就没有我 们今天的基因技术、转基因技术等
纳米科技引发工业革命的最主要的驱动力是来源于信息产业, 我们对生命科学的研究、DNA蛋白质、生物分子马达,它们都在 纳米的尺寸上,所以说纳米科技的发展,是未来信息科技与生命 科技进一步发展的共同基础。 纳米科技不仅仅是一个未来高新技术的问题,它也可以促进 传统产业的技术改造,纳米技术现在已经渗透到一些传统的产业 中去,已经形成了相当的市场规模。 如纳米食品、纳米药品、纳米纤维服装、纳米涂料、纳米丝、 纳米管、纳米电缆、纳米薄膜、纳米水、纳米材料冰箱、纳米自 洁玻璃和瓷砖、纳米陶瓷、纳米油漆、纳米级存储器、纳米塑料 纳米级微粉录像带。 (登天梯用碳纳米管制作)
纳米科技引发工业革命的最主要的驱动力是来源于信息产业， 我们对生命科学的研究、DNA蛋白质、生物分子马达，它们都在 纳米的尺寸上，所以说纳米科技的发展，是未来信息科技与生命 科技进一步发展的共同基础。 纳米科技不仅仅是一个未来高新技术的问题，它也可以促进 传统产业的技术改造，纳米技术现在已经渗透到一些传统的产业 中去，已经形成了相当的市场规模。 如纳米食品、纳米药品、纳米纤维服装、纳米涂料、纳米丝、 纳米管、纳米电缆、纳米薄膜、纳米水、纳米材料冰箱、纳米自 洁玻璃和瓷砖、纳米陶瓷、纳米油漆、纳米级存储器、纳米塑料、 纳米级微粉录像带。 （登天梯用碳纳米管制作）