国科酱在国家纳米技术及应用工程研究中心工作多年。身边的朋友经常问我一个问题，“什么是纳米技术？”。

简单来说，纳米技术是指纳米尺度(1到100纳米)的科学、工程和技术。显然，纳米科学和纳米技术是对非常小的东西的研究和应用，可以应用到广泛的科学领域，包括化学、生物、物理、材料科学和工程，包括现在的“卡脖子”的场芯片。让我们简单了解一下什么是纳米技术。

纳米技术的起源

纳米技术的概念源于一位名叫理查德·费曼的物理学家。早在1959年12月29日，在加州理工学院举办的美国物理学会会议上，他就发表了题为《底部空间很大》的著名演讲。在这篇演讲中，费曼描述了一个科学家可以操纵和控制单个原子和分子的过程，并提到了纳米技术和纳米技术的背后。

费曼演讲十多年后，谷口教授在超精密加工的探索中正式创造了术语纳米技术。直到1981年，随着可以“看见”单个原子的扫描隧道显微镜(STM)的发展，现代纳米技术才开始出现。

纳米技术的基本概念

很难想象纳米有多小。一纳米是十亿分之一米。这里有几个例子:

一英寸有2540000纳米一张报纸的厚度大约有100000纳米一根头发均匀等分成50000根后，每一根的厚度大约就是1纳米

在纳米世界里，我们可以观察和控制单个的原子和分子。要知道，地球上的一切都是由原子构成的——我们吃的食物，穿的衣服，住的房子，还有我们自己的身体。即使借助中学科学课上常用的显微镜，肉眼也看不见这么小的原子。它只能用扫描隧道显微镜或原子力显微镜(AFM)来完成。

纳米技术的应用

虽然现代纳米技术仍然是一项新技术，但我们已经使用纳米材料几千年了。早在1600年前，古罗马人就制作了高脚杯。当光线从前面照射时，高脚杯呈现绿色，当光线从后面照射时，它呈现红色。人们一直不知道为什么。直到最近，科学家在高倍显微镜下观察高脚杯的玻璃碎片，发现金银颗粒溶解在玻璃中，直径约为50纳米，仅为盐颗粒直径的千分之一。这说明高脚杯的制造工艺类似于现代纳米技术，可以将物质分解到原子和分子级别。

如今，科学家和工程师可以使用全新的科技手段和工具，找到各种方法来有意制造纳米尺度的材料，以利用与大尺度材料相比增强的特性，如更高的强度、更轻的重量、更好的光谱控制和更大的化学反应性。

纳米技术的应用范围很广，包括衣、食、住、行、医等。，但可能大家听到最多的就是芯片了。为什么人会卡在我们的脖子里？原因是芯片是纳米级制造，涉及高精度设备，比如光刻机。

纳米技术的未来展望

对于纳米技术未来的发展，2017年，上海市科技新星副研究员鲁静(@ GuonaTech酱前同事)给出了自己的看法:“随着纳米制造设备和表征技术的发展，纳米材料的应用将更加广泛和便捷。比如原子层沉积设备原来被国外垄断，现在国内有成熟的设备制造商，降低了纳米技术的应用成本；早期的废水处理只关注工业废水，现在已经开始注重原生态的水环境保护；以前拉曼检测只能在实验室进行，现在有了手持式拉曼检测仪，可以在现场快速操作。简而言之，知识和技术的变化给纳米材料的研究带来了新的机遇和挑战。”

国科酱认为，纳米技术是一门古老而崭新的学科，涉及各行各业和民生，是我们必须占领的科研高地。我们有理由相信，随着大家对该领域基础研究和应用研究的重视，我们将迎头赶上，推动更多的原始创新，构筑纳米技术和产业发展的“高楼”基石。#知识创造者第七季# #我来科普# #科普#

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