在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的時(shí)候，你會(huì)接觸到許多長度單位，比如米、分米、厘米或千米，比起這些你經(jīng)常接觸的長度單位來說，納米就顯得陌生許多了?？墒窃诳茖W(xué)界納米很火，因?yàn)榭茖W(xué)家們很熱衷研究納米級(jí)別的微觀科學(xué)，這也帶動(dòng)了納米技術(shù)成為科學(xué)圈子里的時(shí)髦課題。想要了解有關(guān)納米技術(shù)的那些事兒，咱們還得從納米開始說起。

是微米的千分之一

和米、厘米等長度單位一樣，納米也是一個(gè)長度計(jì)量單位，它小得讓你吃驚，只有微米的千分之一。如果你不知道微米有多小，你真應(yīng)該多看看《天氣預(yù)報(bào)》中常提到的“PM2.5”數(shù)據(jù)。“PM2.5”指的就是空氣中直徑在2.5微米以下的微粒。在霧霾天，這樣的微粒大都懸浮在空氣中，你根本看不到它們每個(gè)到底有多大。當(dāng)然，如果你有辦法把它們每個(gè)再縮小1000倍，就能得出納米到底有多小了。下面這組換算關(guān)系會(huì)讓你更直觀地感受到納米的微小。

1米=1000毫米

1毫米=1000微米

1微米=1000納米

在現(xiàn)實(shí)中，如果咱們有能力把1米長的繩子平均分成10億等份，那么得到的每一份就是1納米。形象地說，把一單位的納米放到一個(gè)乒乓球上，就相當(dāng)于把小小的乒乓球放到地球上。也許你會(huì)好奇，到底是誰獨(dú)具慧眼發(fā)現(xiàn)了這么微小的長度單位呢？這要感謝一位叫羅雷爾的美國科學(xué)家，正是借助他在1981年發(fā)明的掃描隧道顯微鏡，人類才看到了納米世界，從而在納米世界中開展了一系列具有突破性的科學(xué)研究。從那以后世界便誕生了一門新的科學(xué)，這門科學(xué)就是納米科技。

納米技術(shù)讓人著迷

關(guān)于納米技術(shù)，著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者理查德·費(fèi)曼曾預(yù)言，人類可以用小的機(jī)器制作更小的機(jī)器，最后將變成根據(jù)人類意愿，逐個(gè)排列原子，制造產(chǎn)品。這是關(guān)于納米技術(shù)最早的夢(mèng)想。此后納米技術(shù)開始成為科學(xué)界的“寵兒”。納米技術(shù)的研究對(duì)象理所應(yīng)當(dāng)是納米級(jí)別的東西，凡是結(jié)構(gòu)尺寸在0.1納米至100納米范圍內(nèi)的材料，從性質(zhì)到應(yīng)用都是納米技術(shù)研究的范疇。

20世紀(jì)70年代，科學(xué)家谷口紀(jì)男最早使用“納米技術(shù)”一詞描述精密機(jī)械加工。隨后，掃描隧道顯微鏡的發(fā)明為我們揭示出一個(gè)可見的原子、分子世界，這對(duì)納米科技的發(fā)展產(chǎn)生了積極的促進(jìn)作用。到了1990年7月，第一屆國際納米科學(xué)技術(shù)會(huì)議在美國的巴爾的摩舉辦，標(biāo)志著納米科學(xué)技術(shù)的正式誕生。

人們?yōu)槭裁磿?huì)這么熱衷研究納米技術(shù)呢？因?yàn)橥ㄟ^研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)物質(zhì)達(dá)到納米尺度以后，其性能就會(huì)發(fā)生突變，產(chǎn)生特殊性能。納米材料也由此誕生。當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)大概是這樣的：一位科學(xué)家在制備超微離子時(shí)發(fā)現(xiàn)：一個(gè)導(dǎo)電、導(dǎo)熱的銅、銀導(dǎo)體做成納米尺度以后，它就會(huì)失去原來的性質(zhì)，表現(xiàn)出既不導(dǎo)電也不導(dǎo)熱的特性。而且很多磁性材料也是如此，像鐵鈷合金，把它做成大約20～30納米大小后，它的磁性要比原來高1000倍。這種科學(xué)現(xiàn)象如此神秘莫測(cè)，而且讓人著迷，不同國家的科學(xué)家們紛紛對(duì)它設(shè)立了研究課題，投入巨資，爭(zhēng)先恐后地開展納米技術(shù)的研究。

性能非凡，被廣泛應(yīng)用

迄今為止，科學(xué)家已經(jīng)證實(shí)了納米技術(shù)的神奇功能。我們?cè)賮砜纯醇{米材料非凡的卓越性能：利用納米級(jí)微粉燒結(jié)成的陶瓷不但強(qiáng)度高，而且有良好的韌性，你有可能利用這種材料做出一把“削鐵如泥”的寶劍。更特別的是，如果你選用了納米級(jí)金屬微粉燒結(jié)成的材料，就會(huì)體會(huì)到它的強(qiáng)度和硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原來的金屬。它還具有讓你大吃一驚的轉(zhuǎn)變——納米金屬可以由導(dǎo)電體變成絕緣體。

有人提出，納米技術(shù)這么高端大氣，在醫(yī)學(xué)界也能有所發(fā)揮吧。他還真說對(duì)了，納米醫(yī)學(xué)在當(dāng)下也是炙手可熱的。如果將常規(guī)治療藥物納米化，可提高藥效、減少用量、降低副作用。納米材料制成具有識(shí)別能力的納米生物細(xì)胞，并可以吸收癌細(xì)胞的生物醫(yī)藥，如果注入人體內(nèi)，可以用于定向殺死癌細(xì)胞。

不光是在醫(yī)學(xué)方面，就連軍事專家們也爆出猛料：21世紀(jì)，納米技術(shù)將會(huì)引發(fā)軍事的重大改革。到時(shí)候，納米級(jí)攻擊裝備的聯(lián)合作戰(zhàn)效能將不可小覷，說不準(zhǔn)哪天你就會(huì)看到“蚊子導(dǎo)彈”“螞蟻雄兵”或者是“蜘蛛殺手”等另類裝備神不知鬼不覺地潛入敵方指揮部、彈藥庫，像孫悟空一般鉆進(jìn)妖怪肚子里大發(fā)神威呢?；蛘咚鼈儠?huì)長期“潛伏”在敵軍重要的目標(biāo)和核心武器裝備中，一旦接到“戰(zhàn)斗命令”，就能瞬間使敵作戰(zhàn)系統(tǒng)癱瘓。

要特別說明的是，納米技術(shù)給世界帶來突破性改變的同時(shí)，也伴隨著不可控情況的發(fā)生。由于物質(zhì)微粒太小，在某些方面可能會(huì)給人類帶來一些意想不到的危害，但科學(xué)家們已經(jīng)在著手改善這個(gè)問題，相信隨著科學(xué)技術(shù)不斷成熟，這種危險(xiǎn)也會(huì)被降低，到時(shí)候，我們大可以放心地使用納米產(chǎn)品了。

納米材料

既不同于原來組成的原子、分子，也不同于宏觀的物質(zhì)的特殊性能構(gòu)成的材料，就是納米材料。但如果僅僅是尺度達(dá)到納米，而沒有特殊性能的材料，也不能叫納米材料。

納米機(jī)器人

納米機(jī)器人是一種被設(shè)計(jì)制造成可對(duì)納米空間進(jìn)行操作的“功能分子器件”，也稱分子機(jī)器人。目前，納米機(jī)器人的研發(fā)已成為科技的前沿?zé)狳c(diǎn)。納米機(jī)器人潛在用途十分廣泛，其中特別重要的就是應(yīng)用于醫(yī)療和軍事領(lǐng)域。用不了多久，個(gè)頭兒只有分子大小的神奇納米機(jī)器人將源源不斷地進(jìn)入人類的日常生活。

納米雨衣傘

納米雨衣傘是雨傘與雨衣的結(jié)合體。在納米雨傘的狀態(tài)下，它能達(dá)到兩種收傘形態(tài)——三折傘和直桿傘。簡(jiǎn)單地說，就是收傘時(shí)有長、短兩種選擇形態(tài)。納米雨衣可由納米雨傘轉(zhuǎn)變而成，納米雨衣又不同于一般的雨衣，因?yàn)榧{米雨衣可以保證從頭到腳絕對(duì)不濕。因?yàn)椴捎昧思{米材料，所以納米雨傘可以做到一甩即干，同樣，雨傘轉(zhuǎn)變?yōu)橛暌潞螅恍璐┲鴷r(shí)輕輕一跳便能速干。