什麼是奈米?在工業上有何種功用? - 節約能源
By Valerie
at 2005-12-25T00:00
奈米是度量單位~一奈米是十億分之一米~在這個刻度之下的元件~它的物理性質只化學性質已不同巨觀時的象限~透過這些改變~電子與資訊工業可以發展出更省電~體積更小~更節約能源的材料與元件~這對資源有限的地球~將是永續發展的革命性科技~
奈米是什麼？奈米科技乃根據物質在奈米尺寸下之特殊物理、化學和物性質或現象，有效地將原子或分子組合成新的奈米結構；並以其為基礎，設計、製作、組裝成新材料、器件或系統，產生全新的功能，並加以利用的知識和技藝。有別於傳統由大縮小的製程，奈米科技乃由小作大。3奈米是長度單位，10億分之1公尺為1奈米(nm)，以一個一公尺高的小女孩為標準，逐步縮小尺度，在奈米尺度下可以觀察到這個小女孩的DNA分子結構。在應用上，以利用微米技術生產的光碟片為例，每個儲存光點大小為500nm、儲存密度為108bit/cm2，每片光碟儲存容量約為640MB；DVD光碟片的儲存容量是一般光碟片的8~16倍，約4.7GB ~ 8.5GB。若儲存光點縮小十分之一，達到50nm，則儲存容量可擴大一百倍，一片光碟就有64GB的容量。若進一步以一個原子當作一個儲存訊號，則每片光碟儲存密度可達1014bit/cm2 ，容量就大到640TB，是現在光碟的一百萬倍。如此一來，前美國總統柯林頓在2000年宣佈奈米科技成為美國最重要的課題時，希望可以把國會圖書館所有資料放在一個方糖大小記憶體內的目標，以及類似電影「驚異大奇航」中，把超迷你潛艇送入人體中修補組織之類的情節，似乎將不再是「不可能的任務」。 然而，奈米技術不只是縮減物體的尺寸，製造出極小的零件而已。一旦物質尺寸小到1nm~100nm範圍，常會產生新的特性與現象，例如蓮花表面之奈米結構使污泥無法沾附、金的顆粒在5nm時熔點從1063℃下降至730℃、奈米級TiO2導電性數倍於微米級TiO2等等。若這些現象能加以操控、製造及應用，將會對現有技術產生革命性的改變，例如可以做出0.1μm以下之半導體、記憶磁性材料尺寸在30nm時，每平方釐米記憶容量達7,000Mbit，為目前的1,000倍、可幾近無數次重複使用之鋰電池材料、運算速度達100,000GHz以上之電腦等。全球視奈米技術為下一波產業技術革命，它是製造科技下一階段的核心領域，也將會重劃未來世界高科技競爭的版圖，更將影響人類21世紀的生活方式，美國、日本及歐盟均已積極展開相關佈局工作，每年約投入4~5億美元進行研發，目前美國在奈米結構與自組裝技術、奈米粉體、奈米管、奈米電子元件及奈米生物技術，德國在奈米材料、奈米量測、及奈米薄膜技術，日本則在奈米電子元件、無機奈米材料領域已具優勢。這些技術的發展勢必影響我國現在具競爭優勢的半導體、光電，及資訊等高科技產業的未來。對台灣而言，奈米科技是競爭力更上層樓的關鍵機會，奈米科技的發展將有絕大機會把台灣產業從代工層次升級到自我創新的地位，引起一波產業升級潮流，將台灣的國際競爭力提昇至真正先進國家之林。奈米科技（nanotechnology）包含量測、模擬、操控、精密安放和創製小於100奈米級的物質。操縱數個至數十個，最多一至二百個原子之科學。奈米技術之各項研究領域，並不局限在某一單一研究領域上，只要研究標的為奈米級之事務，均屬於奈米技術之範疇。4奈米科技簡單地說是經由奈米尺度下對物質的控制，以創造及利用材料、結構、裝置或系統。奈米結構是藉由原子、分子、超分子等級的操控能力以產生具有新分子組織的較大結構，這些結構具有新穎的物理、化學和生物的特性與現象。奈米科技的目標是去探討這些特性與現象，且有效地製造並利用這些結構。5奈米科技實際上並無統一的定義，一般說法係指物質在奈米尺寸下呈現出有別於巨觀尺度下的物理、化學或生物特性與現象。所謂奈米科技便是運用這方面的知識，在奈米尺寸等級的微小世界中操作、控制原子或分子組合成新的奈米尺度結構（奈米材料），以便展現新的機能與特性。以此為基礎，設計、製作、組裝成新的材料、器具或系統，使之產生全新功能，並加以利用的技術總稱。奈米科技的最終目標是依照需求，透過控制原子、分子在奈米尺度上表現出來的嶄新特性，加以組合並製造出具有特定功能的產品。6微米（μm） 與奈米（nanometer,nm）都是度量衡單位，1μm = 10 -6m，1nm=10 -9m。而材料尺度由微米到奈米所代表的意義並不只是尺寸的縮小，同時，新而獨特的物質特性亦隨之出現。在奈米的領域下（1~100nm），許多物質的現象都將改變，例如質量變輕、表面積增高、表面曲度變大、熱導度或導電性也明顯變高等，因此也就衍生了許多新的應用。奈米科技便是用各種方式將材料、成份、介面結構等控制在1~100 nm的大小，並改變其操控，觀測隨之而來的物理、化學與生物性質等的變化，以應用於產業。 奈米效應與現象長久以來即存在於自然界中，並非全然是科技產物，例如：蜜蜂體內因存在磁性的「奈米」粒子而具有羅盤的作用，可以為蜜蜂的活動導航；蓮花之出汙泥而不染亦為一例，水滴滴在蓮花葉片上，形成晶瑩剔透的圓形水珠，而不會攤平在葉片上的現象，即是蓮花葉片表面的「奈米」結構所造成。因表面不沾水滴，污垢自然隨著水滴從表面滑落，此奈米結構所造成的蓮花效應（Lotus Effect），已被開發並商品化為環保塗料。 參考資料知識+^^
Related Posts
請幫我已較簡單通順流暢翻成英文我演講要用的!!謝謝溫室效應問題所以存在，主要由於人類經濟活動所需要的能� ...
這是我們老師給的題目要我們做報告低！請大家給我一些資料可以嗎？我不會全抄的，只會參考˙˙希望大家多多幫忙唷！
要如何節約能源呢?? 需要資料的，越多越好喔。例如說：洗米水可以用來拖地，還有為什麼，這類的資料。
最近我們童軍老師說要叫我們做分組報告，結果我們這主的題目是『節約能源』，可是不知道該如何做起，有哪些專家能幫幫忙??
氫氣車可以節約能源,又環保不會污染,只要加水汽車就可以動,為什麼政府不推廣呢?
