纳米是微观世界的一种长度的度量单位,原称毫微米,它等于十亿分之一米。这么小的“东西”,我们用肉眼肯定是看不见的,只有在高倍显微镜下才能发现它的存在。
纳米材料的发现,在科学技术界引起巨大反响,受到广泛关注。纳米技术的科学家们坚信,“小”不仅是美丽的,而且是未来科学技术发展的趋势。许多国家已纷纷制定纳米技术相关战略和计划,投入巨资抢占纳米技术战略高地。日本工程师们制成了直径只有1~2毫米的静电发动机;用极微小的部件组装成一辆只有米粒大小、能够运转的汽车。德国工程师制成了一架只有黄蜂大小且能升空的直升机、肉眼几乎看不见的发动机以及供化学行业使用的火柴盒大小的反应器。美国阿贡国家实验室制备出了一种纳米金属,居然使金属从导电体变成了绝缘体,用纳米大小的陶瓷粉末烧结成的陶瓷制品再也不会一摔就破了。俄罗斯研制出的纳米打印机,可以在任何物体的表面上打印文字和图案,如玻璃、镜子、木材、石材和布料,甚至于不耐热的材料。
纳米科技的兴起,对我国提出了严峻的挑战,同时也为我国实现跨越式发展提供了难得的机遇。我国正积极开展纳米技术研究与开发,目前已有微直升飞机、微马达、微泵、微喷器、微传感器等一系列微机电系统元器件问世。此外,我国在超高密度存储,医疗器械,环境保护和太阳能利用等方面也在加紧进行探索研究。
纳米科技的内容包含纳米材料学、纳米电子学、纳米生物学、纳米机械学、纳米加工学、纳米光子学、纳米检测与表征。而纳米材料与技术又是这些分支学科的共同交点,是纳米科技的核心和基础。这一点,或许也是教育部决定将原来研究生阶段才有的纳米材料与技术专业在本科阶段开设的原因之一。
就目前纳米科技整体发展状况而言,欧、美、日已大力发展多年,美国、德国、日本每年用于纳米技术研究的投资均在数亿美元。我国的纳米科技研究刚开始不久,无论是科研水平以及与市场的契合度,与欧美日差距都还很大。但是差距大也意味着潜力、空间大。纳米科技在我国的兴起,对信息、生物、能源、环境、宇航等高科技领域,将产生深远的影响并具有广阔的应用前景。尤其是当纳米技术“飞入寻常百姓家”之后,这方面的专业人才需求量肯定会急剧上升。