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发信人: kangchi (自强不息·厚德载物), 信区: Physics
标  题: [物理]纳米武器（转载）(转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年11月28日19:41:07 星期二), 站内信件

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【 原文由 kangchi 所发表 】
发信人: jins (老土), 信区: Physics
标  题: 纳米武器
发信站: 武汉白云黄鹤站 (Sat Nov 25 16:57:11 2000), 站内信件

一纳米有多小？
　　相当一根头发直径的6万分之一
　　读过《西游记》的人都会记得孙悟空钻进铁扇公主肚子里的故事。孙悟空保护唐僧
去西天取经，路过火焰山，想借铁扇公主的扇子扇灭火焰山的烈火。不料铁扇公主不肯
借扇。孙悟空便变成一只小虫钻进铁扇公主的肚子里，大闹五脏六腑，迫使铁扇公主就
范。
　　如今，随着纳米武器的出现，这种"小虫子"钻进肚皮的神话正逐步成为现实。
纳米武器，顾名思义，是指这种武器尺寸很小。纳米(1纳米＝10-9米)，这个计量单位
在日常生活中很少出现，因为它太小了。拿"大"东西头发比，普通头发就有6万～7万纳
米粗；拿小东西原子比，一纳米也就五个原子排列起来的长度。因此，肉眼是根本看不
见纳米级的物体的。研究纳米级物质(包括分子、原子、电子)在100皮米(1皮米＝10-12
米)～100纳米空间内的运动规律、内在运动特点，并利用这些特性制造特定功能产品(包
括纳米武器在内)的高新尖技术，就是现在在科技界耳熟能详的纳米技术。

　　科学巨匠爱因斯坦早就预言："未来科学的发展无非是继续向宏观世界和微观世界进
军。"当人类轰轰烈烈地飞入太空、登上月球、探索火星之际，人类同时也在静悄悄地深
入物质内部，并在物质微粒间营造出一个崭新的微观王国。在这神奇奥妙的纳米天地里
，一些见所未见、闻所未闻的"精灵"，如分子开关、原子制动器、单个电子晶体管等相
继诞生了。
　　如此小而又小的微粒怎样加工？
　　科学家自有天斧神工
　　纳米技术从研究走向实用有3大关键：一是研制纳米材料，二是寻求超精度微加工方
法，三是做出微机电系统。

首先是研制纳米材料：如今高能量纳米材料、纳米隐形材料、纳米磁性材料已有重大突
破。某些纳米材料产品已在高技术开发和军事应用领域作出了突出贡献。
　　其次是解决超精度微加工方法：所谓加工技术，在一般人的概念里，就是由"大到小
"，根据设计要求将材料的多余部分用各种方法去掉制成零部件。这种常规的加工技术一
直到加工微米级的零部件都是适用的，无非是随着物体尺寸缩小，精度要求更高、难度
更大而已。
　　然而当物体尺寸达到纳米级，常规的加工技术就没有了用武之地。怎么办？纳米技
术研究者打破常规，进行反向思维，将常规的"由大到小"的加工方法改变为"由小到大"
的加工方法，发明了所谓扫描隧道显微镜加工技术。
　　扫描隧道显微镜加工技术的具体步骤是：将扫描隧道显微镜极其尖锐的金属探针，
向材料表面不断逼近，当距离达到一纳米时，施加适当电压，产生隧道电流，这时探针
尖端便吸引材料的一个原子过来，然后将探针移至预定位置，去除电压，使原子从探针
上脱落。如此反复进行，最后便按设计要求"堆砌"出各种微型构件。整个过程就如同用
砖头盖房子一样。
　　再就是制造微机电系统：纳米技术的核心技术是微机电技术。微机电技术并不是通
常意义上的简单的系统小型化，它可以说是制造业原理上的彻底变革。因为当每个部件
都小到纳米级以后，宏观的参数如体积、重量等都变得微不足道了，而与物体表面相关
的因素如表面张力和摩擦力就显得至关重要了。新的物理特性使纳米器件非常坚固耐用
，同时也非常可靠。一般纳米器件振动2000万次，也丝毫不会损坏。
　　近10多年，微机电技术获得了实质性突破。科学家们成功地制出了纳米齿轮、纳米
弹簧、纳米喷嘴、纳米轴承等微型构件，并在此基础上制成了纳米发动机。这种微型发
动机的直径只有200微米，一滴油就可以灌满四五十个这种发动机。与此同时，微型传感
器、微型执行器等也相继制成。这些基础单元再加上电路、接口，就可以组成完整的微
机电系统了。
　　纳米技术对科学技术的进步具有划时代的影响。从电子管到晶体管，到集成电路，
再到大规模集成电路，微电子技术已发展到了顶点。从这个意义上说，纳米技术将取代
微电子技术，引发一场新的技术革命，创造新的奇迹。

纳米技术应用于军事将有何影响？
　　千奇百怪"微型武器"闹沙场
　　纳米技术的迅猛发展，特别是微机电系统的初步成功，为军事科技工作者研制纳米
武器奠定了物质基础。他们尽情发挥想像力，研制出千奇百怪的战场"精灵"。
　　"麻雀"卫星。美国于1995年提出了纳米卫星的概念。这种卫星比麻雀略大，重量不
足10千克，各种部件全部用纳米材料制造，采用最先进的微机电一体化集成技术整合，
具有可重组性和再生性，成本低，质量好，可靠性强。一枚小型火箭一次就可以发射数
百颗纳米卫星。若在太阳同步轨道上等间隔地布置648颗功能不同的纳米卫星，就可以保
证在任何时刻对地球上任何一点进行连续监视，即使少数卫星失灵，整个卫星网络的工
作也不会受影响。
　　"蚊子"导弹。由于纳米器件比半导体器件工作速度快得多，可以大大提高武器控制
系统的信息传输、存储和处理能力，可以制造出全新原理的智能化微型导航系统，使制
导武器的隐蔽性、机动性和生存能力发生质的变化。利用纳米技术制造的形如蚊子的微
型导弹，可以起到神奇的战斗效能。纳米导弹直接受电波遥控，可以神不知鬼不觉地潜
入目标内部，其威力足以炸毁敌方火炮、坦克、飞机、指挥部和弹药库。
　　"苍蝇"飞机。这是一种如同苍蝇般大小的袖珍飞行器，可携带各种探测设备，具有
信息处理、导航和通信能力。其主要功能是秘密部署到敌方信息系统和武器系统的内部
或附近，监视敌方情况。这些纳米飞机可以悬停、飞行，敌方雷达根本发现不了它们。
据说它还适应全天候作战，可以从数百千米外将其获得的信息传回己方导弹发射基地，
直接引导导弹攻击目标。
　　"蚂蚁士兵"。这是一种通过声波控制的微型机器人。这些机器人比蚂蚁还要小，但
具有惊人的破坏力。它们可以通过各种途径钻进敌方武器装备中，长期潜伏下来。一旦
启用，这些"纳米士兵"就会各显神通：有的专门破坏敌方电子设备，使其短路、毁坏；
有的充当爆破手，用特种炸药引爆目标；有的施放各种化学制剂，使敌方金属变脆、油
料凝结或使敌方人员神经麻痹、失去战斗力。
　　此外，还有被人称为"间谍草"或"沙粒坐探"的形形色色的微型战场传感器等纳米武
器装备。所有这些纳米武器组配起来，就建成了一支独具一格的"微型军"。据美国国防
部专家透露，美国第一批"微型军"将在5年内服役，10年内可大规模部署。

与传统武器相比，纳米武器具有完全不同的特点。人们必须对其"刮目相看"，充分认识
其对未来战争的影响。
　　首先，纳米武器实现了武器系统超微型化，使目前车载机载的电子战系统浓缩至可
单兵携带，隐蔽性更好，安全性更高。
　　其次，纳米武器实现了武器系统高智能化，使武器装备控制系统信息获取速度大大
加快，侦察监视精度大大提高。
　　再次，纳米武器实现了武器系统集成化生产，使武器装备成本降低、可靠性提高，
同时使武器装备研制、生产周期缩短。
　　因此，纳米武器的出现和使用，将大大改变人们对战争力量对比的看法，使人们重
新认识军事领域数量与质量的关系，产生全新的战争理念，使武器装备的研制与生产更
加脱离数量规模的限制，进一步向质量智能的方向发展，从而彻底变革未来战争的面貌
。未来战场，巨型武器系统和微型武器系统将同时存在，协同作战，大有大的作用，小
有小的妙处，作战手段更加机动灵活，战斗格局更加诡谲多变。人们更多看到的将是"蚂
蚁啃大象"、"小鬼擒巨魔"、"以小制大"、"以微胜巨"的奇异战争景观。

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我理解苍穹的静默                        却不明白世人的声音
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※ 修改:·kangchi 於 11月28日10:53:43 修改本文·[FROM: 202.118.247.106]
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