纳米技术:新一代工具

描述

各种各样的纳米技术试验和工具用于制造和表征分子或原子尺度的更小结构，这导致对适当的、所谓的“沉默”前提的不灵活要求，以允许这些敏感的实验得以实施。除了尽量减少实验室内部的干扰，远程噪声源必须考虑到未来一代的实验室，重点是筛选干扰和保持剩余值在最大恒定。

纳米技术涉及低能源和资源的利用，少量的纳米材料与大量的材料相比是高效的。纳米技术包括物理、化学、数学、材料科学、计算机科学、生物仪器、环境科学、药学等多个领域。纳米颗粒的这些考虑使其更适合用于多种生物医学和临床应用，如药物输送、组织工程、DNA结构探测和抗菌药物。

有几个重要的现代发展。原子力显微镜(AFM)和扫描隧道显微镜(STM)是引入纳米技术的扫描探针的两个前身。还有其他种类的扫描探针显微镜。

尽管在概念上与Marvin Minsky在1961年开发的扫描共聚焦显微镜和Calvin Quate及其同事在20世纪70年代开发的扫描声学显微镜(SAM)相似，但新的扫描探针显微镜具有更宽的分辨率，因为它们不受声音或光的波长的限制。

扫描探针的尖端也可以操作纳米结构(这一过程称为位置组装)。面向特征的扫描方法可能是在自动模式下实现这些纳米操作的一个光明的途径。然而，由于显微镜的扫描速度较低，这是一个相当缓慢的过程。

各种纳米光刻技术，如光学光刻、x射线光刻、蘸笔纳米光刻、电子束光刻或纳米压印光刻也得到了发展。光刻是一种自顶向下的制造技术，将大块材料缩小到纳米级图案。

纳米技术的其他组包括纳米管和纳米线，它们用于半导体制造，如深紫外光刻、电子束光刻、聚焦离子束加工、纳米压印光刻、原子层沉积和分子气相沉积，并进一步包括分子自组装技术，如保留二嵌段共聚物。这些技术的前身先于纳米技术时代，是科学进步发展的延伸，而不是为了创造纳米技术和纳米技术研究的结果而设计的技术。

纳米技术在水产养殖和渔业可持续性方面也具有重要作用。在许多其他领域，纳米技术可以成为下一代研究的新工具。

预测任何主要技术的未来都是困难的。一方面，人们往往倾向于低估一项技术的影响及其发展速度。纳米技术的发展已经超过了NNI(国家纳米技术计划)在2000年创建时的预测。否则，一项技术的前景及其发展速度可能会被夸大。有几个例子表明，技术进步被预测即将到来，但在几十年甚至几个世纪后都没有实现。更复杂的是，一项技术可以向完全意想不到的方向发展，并以没有人设想过的方式应用。