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儀器網(wǎng) 材料化工】納米,非常“細(xì)小”的長度單位,1納米的長度僅僅只有0.000001毫米,比單個(gè)細(xì)菌的長度還要小得多。這樣一個(gè)特殊的長度單位原本應(yīng)該很少有普通人回去主動(dòng)了解,但事實(shí)上,如今不少人都在生活、工作中,或多或少地聽到過這個(gè)詞語,這是因?yàn)榧{米在許多以現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的科學(xué)技術(shù)中,是一個(gè)非常重要的概念,而納米科學(xué)與技術(shù)(納米技術(shù))更是當(dāng)今全世界都在關(guān)注的一個(gè)技術(shù)“高地”。
納米技術(shù),簡單地說就是用單個(gè)原子、分子制造物質(zhì)的科學(xué)技術(shù),研究結(jié)構(gòu)尺寸在1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用,其中結(jié)合了包含動(dòng)態(tài)科學(xué)、現(xiàn)代科學(xué)、現(xiàn)代技術(shù)在內(nèi)非常多的內(nèi)容,并且在醫(yī)療、工業(yè)生產(chǎn)、材料研發(fā)等領(lǐng)域,有著深遠(yuǎn)的影響。
而提到納米技術(shù),就很難不提到一類重要的儀器——
掃描隧道顯微鏡。顯微鏡是我們觀測微觀世界的重要工具,而掃描隧道顯微鏡則是一種,可以幫助我們定位到單個(gè)原子的高分辨率顯微鏡。這種顯微鏡揭示了原子、分子世界的同時(shí),也成功打開了納米技術(shù)的大門。
不過并不是觀察到了或者能夠在納米級(jí)上對(duì)材料進(jìn)行加工了就能成為納米技術(shù)了。以納米材料為例。當(dāng)物質(zhì)到納米尺度以后,物質(zhì)的性能就會(huì)發(fā)生突變,出現(xiàn)特殊性能,而具備這種不同于宏觀的物質(zhì)的特殊性能構(gòu)成的材料,即為納米材料。換言之,如果僅僅只是尺度達(dá)到了納米級(jí),但是性能沒有發(fā)生改變,那么材料本身并不屬于納米材料的范疇。也正因?yàn)槿绱?,納米材料的研發(fā)過程其實(shí)遠(yuǎn)比想的還要復(fù)雜。
當(dāng)然,除此之外,“納米級(jí)”本身也是精度的代名詞。一般來說,加工精度達(dá)到10微米以內(nèi)我們就可以將其稱之為精密加工,而如果達(dá)到了3微米以內(nèi),則可以稱之為高精密加工了,但在此之上,其實(shí)還存在“納米級(jí)”的加工精度,即超精密加工。不過能夠?qū)崿F(xiàn)“納米級(jí)”加工的機(jī)床,背后涉及到的技術(shù)成分非常高,而我國雖然有能夠?qū)崿F(xiàn)超精密加工的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床,但真的和其他國家筆記起來,在這方面依舊存在缺陷,這也是數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備行業(yè)也被列入中國制造業(yè)的戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域之一的原因。
事實(shí)上,我國有非常多的科學(xué)家在鉆研“納米級(jí)”這一領(lǐng)域,無論是納米技術(shù),還是納米精度,最終的目的都是將技術(shù)牢牢握在自己手上,強(qiáng)化自身技術(shù)實(shí)力的同時(shí),讓世界范圍內(nèi),中國技術(shù)都更具話語權(quán)。
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