提问:熊泽宇
好奇喵:纳米技术是当前最热门的研究领域之一,也是很实用的技术。要弄清楚什么是纳米技术,首先要知道什么是“纳米”。
纳米是一种长度单位,1纳米等于1/1,000,000毫米。对于视力正常的人来说,在与物体相距25厘米的情形下,肉眼能看到的最小物体的尺寸为0.1毫米,所以纳米级的物质是我们无法直接看见的。更直观的一个类比是,假设让人沿着直线排成长队,并把每个人都看作1纳米,那么100万人排的长队才只有1毫米长。
虽然看不见纳米级的物质,但我们的整个世界都是由它们构成的。比如,一个氧原子的直径大小约0.148纳米,一个氧气分子的直径约0.346纳米,一个DNA双螺旋分子的直径约2纳米,最小的细胞(支原体)的直径为100~300纳米……
所以,纳米技术其实是一个非常宽泛的概念。简单来说,就是操纵原子、分子等纳米级的物质,来构建或制造我们想要的材料与产品。
不过,要想轻松操纵原子或分子并不容易,因为它们实在太小了。在过去很长一段时间内,科学家的研究仅仅停留在理论层面。直到1981年,扫描隧道显微镜(这种显微镜装备了极其细小的探针)诞生,科学家才能直接观察单个原子。由于扫描隧道显微镜对化学、生命科学、材料科学等很多领域的研究都非常重要,因此它被认为是20世纪80年代世界十大科技成就之一。
纳米技术听上去非常前沿,但实际上,它与我们的生活息息相关。我们用到的任何物品的表面不管有多么光滑和平整,其实它们都还不够“完美”。如果使用显微镜,把物品表面放大数百倍、上千倍之后,你会看到,物品的表面坑坑洼洼、沟壑纵横,一点都不光滑。如果我们使用纳米技术,就可以制造出更“完美”的物品――至少在普通的显微镜下,它们仍然是光滑的。
这样的物品可能会更坚固,也更耐脏,它们的表面也不容易沾染细菌,更有利于人体健康。不仅如此,通过纳米技术,科学家还可以制造微型机器人,让它们进入人体消灭癌细胞或者其他病变细胞,为人类治病。
纳米技术的用途实在太多了,好奇喵没法一一列举,但也许很快,你就会用上通过纳米技术制造的产品了。
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