在我們開始之前,我們應該明白一些事情。納米科學和納米技術這兩個術語經常可以互換使用,但它們實際上是兩個非常不同的東西。
什麼是納米科學呢?
納米科學是對超小尺度結構和材料的研究,以及研究這些材料所展示出來的獨特而有趣的特性。納米科學是跨學科的,這意味着來自化學、物理學、生物學、醫學、計算機、材料科學和工程等一系列領域的科學家正在研究它并利用它來更好地了解我們的世界。
什麼是納米技術呢?
納米技術和納米學科不同的地方在于,納米技術(有時也稱為分子制造) 是納米級結構、設備和系統的設計、生産和應用。所以本質上來看,納米科學是研究納米材料和他的特性,而納米技術是使用這些材料和特性來創造新的或不同的東西,像利用納米技術做出讓任何材料都能防水的納米塗層。這麼理解吧,一個是研究整容的各種方法,一個是利用研究出來的整容方法開設整容醫院,打造各種網紅臉,沒錯,如果這麼說的話,納米塗層就是網紅,幫助各種材料實現防水防油的性能,就是網紅開始帶貨了。知道了?特别好,我知道聰明的你一聽就懂,讓我們繼續。
我們會經常聽到納米級,納米尺度有多小?
納米級是大約 1 到 100 納米的尺寸範圍。這個數字聽起來幹巴巴的,這究竟意味着什麼呢?
别着急,一會你就知道了,就因為納米是如此之小,所以請你花一點時間低下頭,看下自己的身體,不用跑洗手間,光明正大地看就可以了。首先,看看你的手背。你睜大眼睛努力看,人們的視力可以看到1厘米到1毫米的範圍内。有人常說,眼睛不會騙人的,在你所能看到的地方,皮膚看起來很平坦,光滑。然而,當你拿出放大鏡的時候,你可以看到它實際上是皺巴巴的,充滿了裂縫和褶皺,别緊張,我們人類就是這樣的,放大鏡可讓你在不到一毫米(或千分之一米)處研究皮膚的更精細的結構。
但如果你用顯微鏡更仔細地觀察,你可以看到構成皮膚的細胞。歡迎你進入了微觀世界,你是在微米,也就是千分之一毫米的尺度上工作。細胞和細菌的測量單位是微米,而矽芯片上的電子元件通常大小約為1微米。
到微觀世界就滿足了嗎?不不不,我們有的是無窮的探索欲,要到達納米世界,你必須再次變小。納米(nm)是千分之一微米,或十億分之一米。這是我們測量原子及其制造的分子的尺度。
為了讓你更好的了解納米級,我這麼說吧,10 個并排放置的氫原子的直徑為 1 納米,這麼說有概念嗎?那麼再來,一條 DNA 鍊的直徑為 2.5 納米,還沒有嗎?再來,一個紅細胞的寬度約為7000納米。需要更多例子嗎?沒問題,一根頭發的厚度在50000到100000納米之間,一張紙的厚度約為75000納米,而針頭的寬度約為100萬納米。這麼想象好了,如果地球上的每個人都隻有一納米那麼大,那麼地球上的每個人都可以裝進一輛四驅賽車模型當中。所以你明白了嗎,納米是超級、超級、超級微小的一種尺寸。
今天先聊到這裡,明天我們繼續。
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