Mechatronics 版 (精华区)

发信人: tigerking (蒙古骑士), 信区: Mechatronics
标  题: 纳 米 技 术 专 题（4）
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年11月15日21:13:18 星期四), 站内信件

四、纳米技术的国际竞争
    纳米技术的发展有十分重要的意义，它将改观人类传统的生产模式，提高社会生产
力，并有可能从根本上解决目前人类所面临的环境污染、生态平衡破坏、原材料与能源
消耗等诸多严重问题；同时，纳米科技能够开发物质潜在的信息和结构潜力，使单位体
积物质储存和处理信息的能力提高百万倍以上，因而它产生的经济效益和社会效益不可
估量，必然会成为下一个信息时代的核心。
    美国作为一个政治和经济大国，最早成立了纳米科技研究中心，开展了预研究，IB
M和德克萨斯仪器公司都是积极参与者。在加州大学伯克利分校、圣巴巴拉分校、斯坦福
大学、加州理工学院等十多所著名大学、研究机构都在重点发展纳米科技研究。1988年
美国能源部召集专题研讨会"团簇及团簇组装材料相关的研究战略"，表现出对这一前沿
领域的高度重视；1989年美国NMAR-NRC又召集专题研讨会"具有亚微米尺度材料的研究战
略"；1991年以后，美国正式把纳米技术列入"国家关键技术"的第8项和"2005年的战略技
术"，报告提出："微米级和米级制造涉及显微量级（微米）和原子量级（纳米）的材料
及器件的制造和使用，对先进的纳米级技术的研究可能导致纳米机械装置和传感器的产
生。……纳米技术的发展，可能使许多领域产生突破性进展"；1992年美国启动"总统倡
导的材料R&D项目"，旨在促进超细及纳米材料的商业化；1993年美国再次启动联邦先进
材料及过程项目推动该领域技术的商业化；1999年美国对各国纳米技术的现况进行调查
后认为，当前美国在合成、化学品和生物方面占优，而在纳米器件、纳米仪器的生产，
超精密工程、陶瓷和其他结构材料方面落后于其他国家。日本则在纳米器件和汇合的纳
米结构方面占优。欧洲在纳米分散剂、涂层和新型仪器方面占优。美国还发现日本、德
国、英国、瑞典、瑞士等都已经建立了优良的研究纳米技术中某些专门领域的中心。
     日本也早在80年代初就以巨资投入纳米技术研究，制定了庞大的国家计划，从199
1年起实施一项为期10年、耗资2.25亿美元的纳米技术研究开发计划。日本制订的关于先
进技术开发研究规划中有12个项目与纳米技术。德国在1993年提出今后10年重点发展的
9个关键技术领域，纳米技术就涉及其中4个领域，德国政府每年投入约5000万美元，用
于基础及应用开发。英国也制订了纳米技术研究计划，在机械、光学、电子学等领域遴
选了8个项目进行研究。
     今年新年伊始，美国总统克林顿在加州理工学院宣布了美国的国家纳米技术倡议（
NNI），并在2001年财政年度给NNI研究经费5亿元。并成立一个组织叫IWGN，成员包括商
业部、国防部、能源部、技术部、国家航空航天部、国家卫生组织、国家科学基金会7个
单位，可接受有关的科研项目申请。克林顿说："我的预算支持一个比较重要的、新的国
家纳米技术倡议（NNI），即在原子和分子水平上操纵物质的能力，价值为5亿美元。试
想一下这些可能性：材料将10倍于钢的强度而重量只有其数分之一；国会图书馆内所有
的信息可以压缩在一块方糖那样尺寸的器件中；当癌病变只有几个细胞那样大小时就可
探测到。我们的某些目标可能需要20年或更长的时间才能达到，但这恰恰是为什么联邦
政府要在此起重要作用"。美国政府的结论是：集成电路的发现创造了"硅时代"和"信息
时代"，而纳米技术对社会的冲击将远比硅集成电路大得多，因为它不仅在电子学方面，
还可以用到其他很多方面。有效的生产性能改进和制造业方面的进展，将在二十一世纪
推动产业革命。
     我国在纳米技术领域的研究也已起步。中国科学院、中国真空学会分别召开研讨会
讨论我国纳米科技的发展战略，纳米材料的研制已被国家列入攀登计划、"863"计划、攻
关计划、火炬计划等，纳米加工和DNA结构的STM研究也已被列为中科院八五重大基础研
究项目。去年，科技部又启动了有关纳米材料的国家重点基础研究项目，投入数千万资
金支持基础研究。我国已有了自己的纳米技术产品，建立了十多条纳米材料和技术的生
产线。深圳中星汽车制造公司最近研制成功的纳米超级电池开始小批量生产，其产品在
导电性能、储电能力、连续放电时间、体积和重量、成本等方面都远远超过了镍镉、镍
氢、锂锰电池。由江苏五菱柴油股份公司、江苏常泰化工集团公司、西北大学、化工科
技总院共同组建的江苏常州市五菱常泰纳米材料有限公司，是我国第一家用均匀沉淀法
生产纳米氧化锌的高科技企业，实现了工业化生产。我国在纳米材料的性能研究上也有
新突破，中科院沈阳金属研究所卢柯研究员领导的小组利用新的制备工艺，制造出大量
高密度、高纯度的纳米铜，其晶粒尺寸仅有30纳米，在世界上首次直接观察到纳米金属
材料在室温下的超塑延展性。中科院化学所将纳米技术的研究成果应用于纺织行业，经
过处理的衣料，改变了以往对油、水"一亲一憎（或亲水或亲油）"的性质 ，实现"双亲
"、"双憎"。西安交大用纳米材料制造显示器，比普通液晶显示器节能、清晰度高、重量
轻，可用于生产挂壁式电视机。
 

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