納米技術是科學和工程的一個分支，這是在尺寸小于 100 納米的單個原子和分子的尺度上，對材料和結構進行操作、生産和應用的技術。

納米技術是在分子水平上對常規材料進行操作，操作結束後，納米材料也随之産生。納米材料由直徑小于100納米單位的納米顆粒組成。納米粒子非常非常小，是肉眼看不見的。我們以往知道的大多數傳統材料是由大小從微米（1,000納米）到毫米（100,000 納米）的顆粒組成。而納米材料是由大小從1到100納米的顆粒組成，也就是這些微小的顆粒賦予了這些材料獨特的化學、物理和生物學特性。

那麼，什麼是納米科學呢？

納米科學是對納米尺度結構和材料的研究。納米是一個非常有趣，非常非常小的測量單位。以下是一些比較示例，我們可以通過這些事例感受下納米的尺寸。

一厘米有10,000,000 納米

一張紙大約有100,000納米厚

一根頭發的直徑約為80,000到100,000納米

當傳統材料在納米尺度上進行設計、設計和構造時，它們可以具有非常有趣和有用的特性。例如，碳“納米管”的強度是鋼的100倍，但重量卻隻是鋼的6倍。在分子水平上，納米材料在化學和結構上與衍生它們的傳統材料相同。盡管納米材料源自與傳統材料相同的材料，但它們表現出新的特性，例如增加的強度、耐用性、導電性和耐化學性卻表現得異常出色。

雖然在很長的時間裡，科學家和工程師一直在通過各種方法去操縱和使用納米粒子，但直到最近，仍還沒有可用的技術來觀察納米粒子的結構。近幾十年來，科學家們開發了功率顯微鏡和其他成像技術，能夠顯示小到單個原子和分子的粒子。通過在納米尺度上設計和操作傳統材料，材料的傳統化學和物理特性可以被徹底改變。例如，傳統材料的物理和化學特性，如顔色、耐用性、導電性和反應性，在宏觀尺度和納米尺度之間可能存在很大差異。

納米科學與納米技術

納米科學和納米技術在提高能源效率、減少浪費和能源消耗、減少空氣污染、使表面更清潔以及解決重大健康問題等方面，具有廣闊的潛力。納米技術有望為發展中國家的核心環境和經濟問題提供新的解決方案，尤其是與公共衛生、衛生和食品安全相關的問題。納米材料将比傳統材料更小、更輕，但它們将更耐用、更實用，并且需要更少的能源和更少的原材料來制造。

為了幫助解決全球環境挑戰，人們正在開發創新的制造方法來生産新的納米材料和納米結構。科學家們使用電子束等儀器将小至 25 納米的特征精确地切割成金屬、矽和碳基材料。納米材料也可以設計為具有獨特物理、化學和生物特性的液體塗層。納米塗層可以通過使液體和氣體中的化學物質發生反應來産生納米纖維、納米晶體和量子點，其直徑可以小于一納米。

納米技術已經産生了創新，例如受荷花植物啟發的防水防污漬紡織品和制造僅20納米厚的磁性存儲條的計算機硬盤驅動器。現在來自許多不同學科的科學家和工程師将納米科學原理和技術用于能源、醫學、計算機科學和化學工程的高級應用。盡管技術突破很難預測，但納米科學的未來可能會超越納米材料的原子組裝，轉向具有不斷發展的特性和多種功能的更大規模的宏觀結構。

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