納米技術(shù)的應(yīng)用及其前景

知識(shí)達(dá)人

陶瓷材料作為材料的三大支柱之一，在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。但是，由于傳統(tǒng)陶瓷材料質(zhì)地較脆，韌性、強(qiáng)度較差，因而使其應(yīng)用受到了較大的限制。隨著納米技術(shù)的廣泛應(yīng)用，納米陶瓷隨之產(chǎn)生，希望以此來克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有象金屬一樣的柔韌性和可加工性。英國材料學(xué)家Cahn指出納米陶瓷是解決陶瓷脆性的戰(zhàn)略途徑。
　　所謂納米陶瓷，是指顯微結(jié)構(gòu)中的物相具有納米級(jí)尺度的陶瓷材料，也就是說晶粒尺寸、晶界寬度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在納米量級(jí)的水平上。要制備納米陶瓷，這就需要解決：粉體尺寸形貌和粒徑分布的控制，團(tuán)聚體的控制和分散。塊體形態(tài)、缺陷、粗糙度以及成分的控制。
　　Gleiter指出，如果多晶陶瓷是由大小為幾個(gè)納米的晶粒組成，則能夠在低溫下變?yōu)檠有缘?，能夠發(fā)生100%的范性形變。并且發(fā)現(xiàn)，納米TiO2陶瓷材料在室溫下具有優(yōu)良的韌性，在180℃經(jīng)受彎曲而不產(chǎn)生裂紋。許多專家認(rèn)為，如能解決單相納米陶瓷的燒結(jié)過程中抑制晶粒長大的技術(shù)問題，從而控制陶瓷晶粒尺寸在50nm以下的納米陶瓷，則它將具有的高硬度、高韌性、低溫超塑性、易加工等傳統(tǒng)陶瓷無與倫比的優(yōu)點(diǎn)。上海硅酸鹽研究所在納米陶瓷的制備方面起步較早，他們研究發(fā)現(xiàn)，納米3Y-TZP陶瓷(100nm左右)在經(jīng)室溫循環(huán)拉伸試驗(yàn)后，在納米3Y-TZP樣品的斷口區(qū)域發(fā)生了局部超塑性形變，形變量高達(dá)380%，并從斷口側(cè)面觀察到了大量通常出現(xiàn)在金屬斷口的滑移線。 Tatsuki等人對(duì)制得的Al2O3-SiC納米復(fù)相陶瓷進(jìn)行拉伸蠕變實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)伴隨晶界的滑移，Al2O3晶界處的納米SiC粒子發(fā)生旋轉(zhuǎn)并嵌入Al2O3晶粒之中，從而增強(qiáng)了晶界滑動(dòng)的阻力，也即提高了Al2O3-SiC納米復(fù)相陶瓷的蠕變能力。
　　雖然納米陶瓷還有許多關(guān)鍵技術(shù)需要解決，但其優(yōu)良的室溫和高溫力學(xué)性能、抗彎強(qiáng)度、斷裂韌性，使其在切削刀具、軸承、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件等諸多方面都有廣泛的應(yīng)用，并在許多超高溫、強(qiáng)腐蝕等苛刻的環(huán)境下起著其他材料不可替代的作用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　納米技術(shù)在微電子學(xué)上的應(yīng)用

　　納米電子學(xué)是納米技術(shù)的重要組成部分，其主要思想是基于納米粒子的量子效應(yīng)來設(shè)計(jì)并制備納米量子器件，它包括納米有序（無序）陣列體系、納米微粒與微孔固體組裝體系、納米超結(jié)構(gòu)組裝體系。納米電子學(xué)的最終目標(biāo)是將集成電路進(jìn)一步減小，研制出由單原子或單分子構(gòu)成的在室溫能使用的各種器件。
　　目前，利用納米電子學(xué)已經(jīng)研制成功各種納米器件。單電子晶體管，紅、綠、藍(lán)三基色可調(diào)諧的納米發(fā)光二極管以及利用納米絲、巨磁阻效應(yīng)制成的超微磁場(chǎng)探測(cè)器已經(jīng)問世。并且，具有奇特性能的碳納米管的研制成功，為納米電子學(xué)的發(fā)展起到了關(guān)鍵的作用。
　　碳納米管是由石墨碳原子層卷曲而成，徑向尺層控制在100nm以下。電子在碳納米管的運(yùn)動(dòng)在徑向上受到限制，表現(xiàn)出典型的量子限制效應(yīng)，而在軸向上則不受任何限制。以碳納米管為模子來制備一維半導(dǎo)體量子材料，并不是憑空設(shè)想，清華大學(xué)的范守善教授利用碳納米管，將氣相反應(yīng)限制在納米管內(nèi)進(jìn)行，從而生長出半導(dǎo)體納米線。他們將Si-SiO2混合粉體置于石英管中的坩堝底部，加熱并通入N2。SiO2氣體與N2在碳納米管中反應(yīng)生長出Si3N4納米線，其徑向尺寸為4~40nm。另外，在1997年，他們還制備出了GaN納米線。1998年該科研組與美國斯坦福大學(xué)合作，在國際上首次實(shí)現(xiàn)硅襯底上碳納米管陣列的自組織生長，它將大大推進(jìn)碳納米管在場(chǎng)發(fā)射平面顯示方面的應(yīng)用。其獨(dú)特的電學(xué)性能使碳納米管可用于大規(guī)模集成電路，超導(dǎo)線材等領(lǐng)域。
　　早在1989年，IBM公司的科學(xué)家就已經(jīng)利用隧道掃描顯微鏡上的探針，成功地移動(dòng)了氙原子，并利用它拼成了IBM三個(gè)字母。日本的Hitachi公司成功研制出單個(gè)電子晶體管，它通過控制單個(gè)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完成特定功能，即一個(gè)電子就是一個(gè)具有多功能的器件。另外，日本的NEC研究所已經(jīng)擁有制作100nm以下的精細(xì)量子線結(jié)構(gòu)技術(shù)，并在GaAs襯底上，成功制作了具有開關(guān)功能的量子點(diǎn)陣列。目前，美國已研制成功尺寸只有4nm具有開關(guān)特性的納米器件，由激光驅(qū)動(dòng)，并且開、關(guān)速度很快。
　　美國威斯康星大學(xué)已制造出可容納單個(gè)電子的量子點(diǎn)。在一個(gè)針尖上可容納這樣的量子點(diǎn)幾十億個(gè)。利用量子點(diǎn)可制成體積小、耗能少的單電子器件，在微電子和光電子領(lǐng)域?qū)@得廣泛應(yīng)用。此外，若能將幾十億個(gè)量子點(diǎn)連結(jié)起來，每個(gè)量子點(diǎn)的功能相當(dāng)于大腦中的神經(jīng)細(xì)胞，再結(jié)合MEMS（微電子機(jī)械系統(tǒng)）方法，它將為研制智能型微型電腦帶來希望。
　　納米電子學(xué)立足于最新的物理理論和最先進(jìn)的工藝手段，按照全新的理念來構(gòu)造電子系統(tǒng)，并開發(fā)物質(zhì)潛在的儲(chǔ)存和處理信息的能力，實(shí)現(xiàn)信息采集和處理能力的革命性突破，納米電子學(xué)將成為對(duì)世紀(jì)信息時(shí)代的核心。

　　納米技術(shù)在生物工程上的應(yīng)用
　　眾所周知，分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)不變的最小單位。生物分子是很好的信息處理材料，每一個(gè)生物大分子本身就是一個(gè)微型處理器，分子在運(yùn)動(dòng)過程中以可預(yù)測(cè)方式進(jìn)行狀態(tài)變化，其原理類似于計(jì)算機(jī)的邏輯開關(guān)，利用該特性并結(jié)合納米技術(shù)，可以此來設(shè)計(jì)量子計(jì)算機(jī)。美國南加州大學(xué)的Adelman博士等應(yīng)用基于DNA分子計(jì)算技術(shù)的生物實(shí)驗(yàn)方法，有效地解決了目前計(jì)算機(jī)無法解決的問題—“哈密頓路徑問題”，使人們對(duì)生物材料的信息處理功能和生物分子的計(jì)算技術(shù)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
　　雖然分子計(jì)算機(jī)目前只是處于理想階段，但科學(xué)家已經(jīng)考慮應(yīng)用幾種生物分子制造計(jì)算機(jī)的組件，其中細(xì)菌視紫紅質(zhì)最具前景。該生物材料具有特異的熱、光、化學(xué)物理特性和很好的穩(wěn)定性，并且，其奇特的光學(xué)循環(huán)特性可用于儲(chǔ)存信息，從而起到代替當(dāng)今計(jì)算機(jī)信息處理和信息存儲(chǔ)的作用。在整個(gè)光循環(huán)過程中，細(xì)菌視紫紅質(zhì)經(jīng)歷幾種不同的中間體過程，伴隨相應(yīng)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)變化。Birge等研究了細(xì)菌視紫紅質(zhì)分子潛在的并行處理機(jī)制和用作三維存儲(chǔ)器的潛能。通過調(diào)諧激光束，將信息并行地寫入細(xì)菌視紫紅質(zhì)立方體，并從立方體中讀取信息，并且細(xì)菌視紫紅質(zhì)的三維存儲(chǔ)器可提供比二維光學(xué)存儲(chǔ)器大得多的存儲(chǔ)空間。
　　到目前為止，還沒有出現(xiàn)商品化的分子計(jì)算機(jī)組件。科學(xué)家們認(rèn)為：要想提高集成度，制造微型計(jì)算機(jī)，關(guān)鍵在于尋找具有開關(guān)功能的微型器件。美國錫拉丘茲大學(xué)已經(jīng)利用細(xì)菌視紫紅質(zhì)蛋白質(zhì)制作出了光導(dǎo)“與”門，利用發(fā)光門制成蛋白質(zhì)存儲(chǔ)器。此外，他們還利用細(xì)菌視紫紅質(zhì)蛋白質(zhì)研制模擬人腦聯(lián)想能力的中心網(wǎng)絡(luò)和聯(lián)想式存儲(chǔ)裝置。
　　納米計(jì)算機(jī)的問世，將會(huì)使當(dāng)今的信息時(shí)代發(fā)生質(zhì)的飛躍。它將突破傳統(tǒng)極限，使單位體積物質(zhì)的儲(chǔ)存和信息處理的能力提高上百萬倍，從而實(shí)現(xiàn)電子學(xué)上的又一次革命。

納米技術(shù)在光電領(lǐng)域的應(yīng)用
　　納米技術(shù)的發(fā)展，使微電子和光電子的結(jié)合更加緊密，在光電信息傳輸、存貯、處理、運(yùn)算和顯示等方面，使光電器件的性能大大提高。將納米技術(shù)用于現(xiàn)有雷達(dá)信息處理上，可使其能力提高10倍至幾百倍，甚至可以將超高分辨率納米孔徑雷達(dá)放到衛(wèi)星上進(jìn)行高精度的對(duì)地偵察。但是要獲取高分辨率圖像，就必需先進(jìn)的數(shù)字信息處理技術(shù)?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，將光調(diào)制器和光探測(cè)器結(jié)合在一起的量子阱自電光效應(yīng)器件，將為實(shí)現(xiàn)光學(xué)高速數(shù)學(xué)運(yùn)算提供可能。
　　美國桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室的Paul等發(fā)現(xiàn)：納米激光器的微小尺寸可以使光子被限制在少數(shù)幾個(gè)狀態(tài)上，而低音廊效應(yīng)則使光子受到約束，直到所產(chǎn)生的光波累積起足夠多的能量后透過此結(jié)構(gòu)。其結(jié)果是激光器達(dá)到極高的工作效率，而能量閾則很低。納米激光器實(shí)際上是一根彎曲成極薄面包圈的形狀的光子導(dǎo)線，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，納米激光器的大小和形狀能夠有效控制它發(fā)射出的光子的量子行為，從而影響激光器的工作。研究還發(fā)現(xiàn)，納米激光器工作時(shí)只需約100微安的電流。最近科學(xué)家們把光子導(dǎo)線縮小到只有五分之一立方微米體積內(nèi)。在這一尺度上，此結(jié)構(gòu)的光子狀態(tài)數(shù)少于10個(gè)，接近了無能量運(yùn)行所要求的條件，但是光子的數(shù)目還沒有減少到這樣的極限上。最近，麻省理工學(xué)院的研究人員把被激發(fā)的鋇原子一個(gè)一個(gè)地送入激光器中，每個(gè)原子發(fā)射一個(gè)有用的光子，其效率之高，令人驚訝。
　　除了能提高效率以外，無能量閾納米激光器的運(yùn)行還可以得出速度極快的激光器。由于只需要極少的能量就可以發(fā)射激光，這類裝置可以實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)開關(guān)。已經(jīng)有一些激光器能夠以快于每秒鐘200億次的速度開關(guān)，適合用于光纖通信。由于納米技術(shù)的迅速發(fā)展，這種無能量閾納米激光器的實(shí)現(xiàn)將指日可待。

　　納米技術(shù)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用

　　納米粒子作為光催化劑，有著許多優(yōu)點(diǎn)。首先是粒徑小，比表面積大,光催化效率高。另外，納米粒子生成的電子、空穴在到達(dá)表面之前，大部分不會(huì)重新結(jié)合。因此，電子、空穴能夠到達(dá)表面的數(shù)量多，則化學(xué)反應(yīng)活性高。其次，納米粒子分散在介質(zhì)中往往具有透明性，容易運(yùn)用光學(xué)手段和方法來觀察界面間的電荷轉(zhuǎn)移、質(zhì)子轉(zhuǎn)移、半導(dǎo)體能級(jí)結(jié)構(gòu)與表面態(tài)密度的影響。目前，工業(yè)上利用納米二氧化鈦-三氧化二鐵作光催化劑，用于廢水處理（含SO32-或 Cr2O72-體系），已經(jīng)取得了很好的效果。
　　用沉淀溶出法制備出的粒徑約30~60nm的白色球狀鈦酸鋅粉體，比表面積大，化學(xué)活性高，用它作吸附脫硫劑，較固相燒結(jié)法制備的鈦酸鋅粉體效果明顯提高。
　　納米靜電屏蔽材料，是納米技術(shù)的另一重要應(yīng)用。以往的靜電屏蔽材料一般都是由樹脂摻加碳黑噴涂而成，但性能并不是特別理想。為了改善靜電屏蔽材料的性能，日本松下公司研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料。利用具有半導(dǎo)體特性的納米氧化物粒子如Fe2O3、TiO2、ZnO等做成涂料，由于具有較高的導(dǎo)電特性，因而能起到靜電屏蔽作用。另外，氧化物納米微粒的顏色各種各樣，因而可以通過復(fù)合控制靜電屏蔽涂料的顏色，這種納米靜電屏蔽涂料不但有很好的靜電屏蔽特性，而且也克服了碳黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調(diào)性。
　　另外，如將納米TiO2粉體按一定比例加入到化妝品中，則可以有效地遮蔽紫外線。一般認(rèn)為，其體系中只需含納米二氧化鈦0.5~1%，即可充分屏蔽紫外線。目前，日本等國已有部分納米二氧化鈦的化妝品問世。紫外線不僅能使肉類食品自動(dòng)氧化而變色，而且還會(huì)破壞食品中的維生素和芳香化合物，從而降低食品的營養(yǎng)價(jià)值。如用添加0.1~0.5%的納米二氧化鈦制成的透明塑料包裝材料包裝食品，既可以防止紫外線對(duì)食品的破壞作用，還可以使食品保持新鮮。將金屬納米粒子摻雜到化纖制或紙張中，可以大大降低靜電作用。利用納米微粒構(gòu)成的海綿體狀的輕燒結(jié)體，可用于氣體同位素、混合稀有氣體及有機(jī)化合物等的分離和濃縮，用于電池電極、化學(xué)成分探測(cè)器及作為高效率的熱交換隔板材料等。納米微粒還可用作導(dǎo)電涂料，用作印刷油墨，制作固體潤滑劑等。
　　用化學(xué)共沉淀法得到ZnCO3包覆Ti(OH)4粒子，在一定溫度下預(yù)焙解后，溶去絕大部分包覆的ZnO粉體，利用體系中少量的ZnTiO3（ZnTiO3與TiO2(R)的晶體結(jié)構(gòu)類似）促進(jìn)了TiO2從銳鈦型向金紅石型的轉(zhuǎn)化，制得粒徑約20~60nm的金紅石型二氧化鈦粉體。用紫外分光光度計(jì)進(jìn)行了光學(xué)性能測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此粉體對(duì)240~400nm的紫外線有較強(qiáng)的吸收，吸收率高達(dá)92%以上，其吸收性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通TiO2粉體。另外，由于納米粉體的量子尺寸效應(yīng)和體積效應(yīng)，導(dǎo)致納米粒子的光譜特性出現(xiàn)“蘭移”或“紅移”現(xiàn)象。在制備超細(xì)鋁酸鹽基長余輝發(fā)光材料時(shí)，用軟化學(xué)法合成出的超細(xì)發(fā)光粉體的發(fā)射光譜的主峰位置，較固相機(jī)械混合燒結(jié)法制備的發(fā)光粉體蘭移了12nm。余輝衰減曲線表明，該法合成出的發(fā)光粉體，其余輝衰減速度相對(duì)固相法合成出的發(fā)光粉體要快得多，這些都是由于粉體粒子大幅度減小所致。
　　研究人員還發(fā)現(xiàn)，可以利用納米碳管其獨(dú)特的孔狀結(jié)構(gòu)，大的比表面（每克納米碳管的表面積高達(dá)幾百平方米）、較高的機(jī)械強(qiáng)度做成納米反應(yīng)器，該反應(yīng)器能夠使化學(xué)反應(yīng)局限于一個(gè)很小的范圍內(nèi)進(jìn)行。在納米反應(yīng)器中，反應(yīng)物在分子水平上有一定的取向和有序排列，但同時(shí)限制了反應(yīng)物分子和反應(yīng)中間體的運(yùn)動(dòng)。這種取向、排列和限制作用將影響和決定反應(yīng)的方向和速度。科學(xué)家們利用納米尺度的分子篩作反應(yīng)器，在烯烴的光敏氧化作用中，將底物分子置于反應(yīng)器的孔腔中，敏化劑在溶液中，這樣就只生成單重態(tài)的氧化產(chǎn)物。用金屬醇化合物和羧酸反應(yīng)，可合成具有一定孔徑的大環(huán)化合物。利用嵌段和接技共聚物會(huì)形成微相分離，可形成不同的“納米結(jié)構(gòu)”作為納米反應(yīng)器。

　　納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

　　隨著納米技術(shù)的發(fā)展，在醫(yī)學(xué)上該技術(shù)也開始嶄露頭腳。研究人員發(fā)現(xiàn)，生物體內(nèi)的RNA蛋白質(zhì)復(fù)合體，其線度在15~20nm之間，并且生物體內(nèi)的多種病毒，也是納米粒子。10nm以下的粒子比血液中的紅血球還要小，因而可以在血管中自由流動(dòng)。如果將超微粒子注入到血液中，輸送到人體的各個(gè)部位，作為監(jiān)測(cè)和診斷疾病的手段?？蒲腥藛T已經(jīng)成功利用納米SiO2微粒進(jìn)行了細(xì)胞分離，用金的納米粒子進(jìn)行定位病變治療，以減少副作用等。另外，利用納米顆粒作為載體的病毒誘導(dǎo)物已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，現(xiàn)在已用于臨床動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，估計(jì)不久的將來即可服務(wù)于人類。
　　研究納米技術(shù)在生命醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，可以在納米尺度上了解生物大分子的精細(xì)結(jié)構(gòu)及其與功能的關(guān)系，獲取生命信息。科學(xué)家們?cè)O(shè)想利用納米技術(shù)制造出分子機(jī)器人，在血液中循環(huán)，對(duì)身體各部位進(jìn)行檢測(cè)、診斷，并實(shí)施特殊治療，疏通腦血管中的血栓，清除心臟動(dòng)脈脂肪沉積物，甚至可以用其吞噬病毒，殺死癌細(xì)胞。這樣，在不久的將來，被視為當(dāng)今疑難病癥的愛滋病、高血壓、癌癥等都將迎刃而解，從而將使醫(yī)學(xué)研究發(fā)生一次革命。

　　納米技術(shù)在分子組裝方面的應(yīng)用

　　納米技術(shù)的發(fā)展，大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)發(fā)展階段：在實(shí)驗(yàn)室探索用各種手段制備各種納米微粒，合成塊體。研究評(píng)估表征的方法，并探索納米材料不同于常規(guī)材料的特殊性能。利用納米材料已挖掘出來的奇特的物理、化學(xué)和力學(xué)性能，設(shè)計(jì)納米復(fù)合材料。目前主要是進(jìn)行納米組裝體系、人工組裝合成納米結(jié)構(gòu)材料的研究。雖然已經(jīng)取得了許多重要成果，但納米級(jí)微粒的尺寸大小及均勻程度的控制仍然是一大難關(guān)。如何合成具有特定尺寸，并且粒度均勻分布無團(tuán)聚的納米材料，一直是科研工作者努力解決的問題。目前，納米技術(shù)深入到了對(duì)單原子的操縱，通過利用軟化學(xué)與主客體模板化學(xué)，超分子化學(xué)相結(jié)合的技術(shù)，正在成為組裝與剪裁，實(shí)現(xiàn)分子手術(shù)的主要手段?？茖W(xué)家們?cè)O(shè)想能夠設(shè)計(jì)出一種在納米量級(jí)上尺寸一定的模型，使納米顆粒能在該模型內(nèi)生成并穩(wěn)定存在，則可以控制納米粒子的尺寸大小并防止團(tuán)聚的發(fā)生。
　　1992年，Kresge等首次采用介孔氧化硅材料為基，利用液晶模板技術(shù)，在納米尺度上實(shí)現(xiàn)有機(jī)／無機(jī)離子的自組裝反應(yīng)。其特點(diǎn)是孔道大小均勻，孔徑可以在5~10nm內(nèi)連續(xù)可調(diào)，具有很高的比表面積和較好的熱穩(wěn)定性。使其在分子催化、吸附與分離等過程，展示了廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)，這類材料在較大范圍內(nèi)可連續(xù)調(diào)節(jié)其納米孔道結(jié)構(gòu)，可以作為納米粒子的微型反應(yīng)容器。
　　Wagner等利用四硫富瓦烯的獨(dú)特的氧化還原能力，通過自組裝方式合成了具有電荷傳遞功能的配合物分子梭，具有開關(guān)功能。Attard等利用液晶作為穩(wěn)定的預(yù)組織模板，利用表面活性劑對(duì)水解縮聚反應(yīng)過程和溶膠表面進(jìn)行控制，合成了六角液晶狀微孔SiO2材料。Schmid等利用特定的配位體，成功地制備出均勻分布的由55個(gè)Au原子組成的金納米粒子。據(jù)理論預(yù)測(cè)，如果以這種金納米粒子做成分子器件，其分子開關(guān)的密度將會(huì)比一般半導(dǎo)體提高105~106倍。
　　1996年，IBM公司利用分子組裝技術(shù)，研制出了世界上最小的“納米算盤”，該算盤的算珠由球狀的C60分子構(gòu)成。美國佐治亞理工學(xué)院的研究人員利用納米碳管制成了一種嶄新的“納米秤”，能夠稱出一個(gè)石墨微粒的重量，并預(yù)言該秤可以用來稱取病毒的重量。
　　李彥等以六方液晶為模板合成了CdS納米線，該納米線生長在表面活性劑分子形成的六方堆積的空隙水相內(nèi)，呈平行排列,直徑約1~5nm。利用有機(jī)表面活性劑作為幾何構(gòu)型模板劑，通過有機(jī)/無機(jī)離子間的靜電作用，在分子水平上進(jìn)行自組裝合成，并形成規(guī)則的納米異質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)，是實(shí)現(xiàn)對(duì)材料進(jìn)行裁減的有效途徑。

　　納米技術(shù)在其它方面的應(yīng)用

　　利用先進(jìn)的納米技術(shù)，在不久的將來，可制成含有納米電腦的可人—機(jī)對(duì)話并具有自我復(fù)制能力的納米裝置，它能在幾秒鐘內(nèi)完成數(shù)十億個(gè)操作動(dòng)作。在軍事方面，利用昆蟲作平臺(tái)，把分子機(jī)器人植入昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)中控制昆蟲飛向敵方收集情報(bào)，使目標(biāo)喪失功能。
　　利用納米技術(shù)還可制成各種分子傳感器和探測(cè)器。利用納米羥基磷酸鈣為原料，可制作人的牙齒、關(guān)節(jié)等仿生納米材料。將藥物儲(chǔ)存在碳納米管中，并通過一定的機(jī)制來激發(fā)藥劑的釋放，則可控藥劑有希望變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。另外，還可利用碳納米管來制作儲(chǔ)氫材料，用作燃料汽車的燃料“儲(chǔ)備箱”。利用納米顆粒膜的巨磁阻效應(yīng)研制高靈敏度的磁傳感器；利用具有強(qiáng)紅外吸收能力的納米復(fù)合體系來制備紅外隱身材料，都是很具有應(yīng)用前景的技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域