如果你一直在想纳米技术 那么现实就会比小说更好

导读 对于不止一些人来说,纳米技术具有天生不祥的基调。毕竟,狂热的科幻读者不会很快忘记Michael Crichton最畅销的2002年小说猎物中失控的纳

对于不止一些人来说,纳米技术具有天生不祥的基调。毕竟,狂热的科幻读者不会很快忘记Michael Crichton最畅销的2002年小说“猎物”中失控的纳米温度。但十多年后,纳米技术仍然是全世界研究实验室的一个热门话题,它似乎并不像过去那样危险,或几乎一样深奥。如今,纳米技术研究正在许多不同领域进行,从制造到医疗保健,并在许多不同类型的工程中发挥作用。但就像许多流行语一样,许多人都熟悉纳米技术而不知道它的真正含义,或纳米技术的进步如何影响21世纪的其余部分。让什么是纳米技术?

理解这种科学的第一步是弄清楚纳米技术应该达到什么样的规模。有两种主要方法可以做到这一点 - 第一种和更多技术方式稍微简单一点 - 作为尺寸的基本单位,纳米是十亿分之一米。换句话说,将引脚头部的大小除以大约一百万,你得到一个纳米。

那么,纳米技术基本上是在原子尺度上进行设计。或者差不多。虽然原子尺度略小于纳米技术规模,但纳米材料的尺寸与天然存在的分子的尺寸之间存在很大的相似性。另外,如果你想一想原子聚合在一起制造宏观尺度的方式,那么在解释现代工业如何利用微观结构来创造产品和推动研究方面,它就很有意义。

IT领域的纳米技术

那么制造如此小的东西有什么意义呢?答案是,如果你了解任何东西的微小构件,你可以设计更坚固或更耐用的材料,更好的屏蔽或涂层,或其他类型的改进。这意味着各种制造业都会发生重大变化,包括食品,化妆品,服装,医疗保健,当然还有电子产品。这就是为什么没有哪个科学领域受纳米技术发现的影响比IT领域更为严重,因为纳米设计正在迅速改进处理器和设备的标准。

Caroline Ross是麻省理工学院材料科学与工程系的副主任; 她的大部分工作涉及创建小型硬件的各种新方法,纳米级工程可以推动数据存储和逻辑应用的改进。她说纳米技术的最大潜力在于“扩展设备的扩展和功能”。

在描述纳米技术如何用于装配时,罗斯指的是微电子器件,它基本上是建立在纳米尺度上的。一些例子?罗斯解释的沟道长度的晶体管中的微处理器通常是20-30纳米,并在最密集特征的存储器芯片是通过一个类似的距离间隔开,而各种材料层的厚度也是在纳米尺度测定。这清楚地表明了这些系统究竟有多么小 - 以及通过使它们变得更小可以实现什么。

这些存储器和微处理器使用纳米光刻制造,其形成制造纳米级器件所需的形状和结构。该工艺允许工程师在基板上布置图案,以制作用于数据存储,逻辑,传感器和其他功能的固态器件。罗斯说,一种称为光学光刻的常用方法是行业标准,但仅对25纳米及以上的规模有效。较小的纳米光刻可以通过称为电子束光刻的工艺来完成,但Ross将这种方法描述为既慢又相对昂贵。相反,罗斯正在研究纳米级聚合物材料的自组装,她说这种材料在10纳米范围内有效,并且可能成为设计这些微型器件的最佳新方法。

大未来

虽然很明显纳米技术应用对IT领域及其他领域具有巨大潜力,但这些方法的安全性仍然悬而未决。许多专家认为,纳米技术是一种安全可控的创新方式,但报告显示,FDA正在考虑声称某些消费品中的纳米技术工程可能会对健康造成严重危害。

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