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나노기술은 실제로 단일 원자와 분자를 사용하여 물질을 만드는 기술입니다.

지금까지의 연구 현황으로 보면 나노기술에 대한 개념은 세 가지로 나뉜다. 첫 번째는 미국의 과학자 드렉슬러 박사가 1986년 저서 '창조의 기계'에서 제안한 분자나노기술이다. 이 개념에 따르면 분자를 결합하는 기계를 실용화할 수 있어 모든 종류의 분자를 임의로 결합할 수 있고 어떤 종류의 분자 구조도 만들어낼 수 있다. 이 개념의 나노기술에서는 별다른 진전이 이루어지지 않았습니다.

두 번째 개념은 나노기술을 미세가공 기술의 한계로 위치시킨다. 나노미터 단위의 정밀한 '가공'을 통해 나노미터 크기의 구조를 인공적으로 형성하는 기술이다. 이런 나노스케일 공정기술은 반도체의 소형화에도 한계를 가져왔다. 기존 기술이 계속해서 발전하더라도 이론적으로는 결국 한계에 도달하게 됩니다. 회로의 선폭을 줄이면 회로를 구성하는 절연막이 극도로 얇아져 절연 효과가 파괴되기 때문이다. 또한 가열, 흔들림 등의 문제도 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 연구자들은 새로운 나노기술을 연구하고 있습니다.

세 번째 개념은 생물학적 관점에서 제안됐다. 원래 유기체는 세포와 생물막 내에 나노 규모의 구조를 가지고 있습니다.

일명 나노기술이란 0.1~100나노미터 규모의 전자, 원자, 분자의 움직임 패턴과 특성을 연구하는 신기술을 말한다. 과학자들은 물질의 구성을 연구하는 과정에서 나노미터 단위로 분리된 셀 수 있는 원자나 분자가 수십 개에서 현저히 많은 새로운 성질을 나타낸다는 사실을 발견하였고, 이러한 성질을 이용하여 특정 기능을 갖는 소자를 제작하는 기술을 나노기술이라 한다. .

나노기술은 교차적 특성이 강한 종합적인 주제로, 연구 내용에는 현대 과학기술이 폭넓게 포함됩니다.

나노기술에는 이제 나노생물학, 나노전자공학, 나노재료, 나노역학, 나노화학 및 기타 분야가 포함됩니다. 마이크로일렉트로닉스를 비롯한 마이크로기술부터 나노기술까지 인류는 미시세계에 점점 더 깊이 빠져들고 있으며, 미시세계에 대한 사람들의 이해와 변화의 수준은 유례없는 수준으로 높아졌다. 중국의 유명 과학자 첸쉐센(Qian Xuesen)도 나노미터 전후의 구조는 과학기술 발전의 다음 단계의 초점이자 기술혁명이 될 것이며, 이는 21세기 또 다른 산업혁명으로 이어질 것이라고 지적했다.

아직 응용 단계까지는 갈 길이 멀지만, 나노 기술이 키워낸 매우 광범위한 응용 전망으로 인해 미국, 일본, 영국 등 선진국에서는 큰 중요성을 부여하고 있습니다. 나노 기술에 대한 연구 계획을 수립하고 관련 연구를 진행하기 시작했습니다.

나노는 길이 단위로 nm를 기호로 사용합니다. 1나노미터 = 1나노미터 = 10미터(10억분의 1미터)는 대략 원자 10개의 길이입니다. 머리카락의 직경을 0.05mm라고 가정하고, 머리카락을 방사상 평균 50,000개로 자르면 각 머리카락의 굵기가 약 1나노미터가 됩니다.

나노기술의 의미

소위 나노기술이란 0.1~100나노미터 규모의 전자, 원자, 분자의 움직임 패턴과 특성을 연구하는 신기술을 말한다. . 과학자들은 물질의 구성을 연구하는 과정에서 나노미터 단위로 분리된 셀 수 있는 원자나 분자가 수십 개에서 현저히 많은 새로운 성질을 나타낸다는 사실을 발견하였고, 이러한 성질을 이용하여 특정 기능을 갖는 소자를 제작하는 기술을 나노기술이라 한다. .

나노기술과 마이크로전자공학의 주요 차이점은 나노기술은 장치의 특정 기능을 달성하기 위해 개별 원자와 분자의 제어를 연구하고 전자의 휘발성을 사용하여 작동한다는 것입니다. 마이크로전자공학의 기능은 주로 다음을 통해 달성됩니다. 전자의 입자 특성을 사용하여 작동하는 전자 그룹을 제어합니다. 사람들이 나노 기술을 연구하고 개발하는 목적은 전체 미시 세계를 효과적으로 제어하는 ​​것입니다.

나노기술은 교차적 특성이 강한 종합적인 주제로, 연구 내용에는 현대 과학기술이 폭넓게 포함됩니다. 1993년 국제 나노기술 운영 위원회는 나노기술을 나노전자공학, 나노물리학, 나노화학, 나노생물학, 나노제조 및 나노계측학의 6개 하위 분야로 나누었습니다. 그 중 나노물리학과 나노화학은 나노기술의 이론적 기초이고, 나노전자공학은 나노기술의 가장 중요한 내용이다.

'나노미터'는 측정 단위인 영어 나노미터(Namometer)를 번역한 것입니다. 1나노미터는 100만분의 1밀리미터, 즉 1나노미터는 10억분의 1미터에 해당합니다. 45개의 원자를 서로 연결하면 너무 깁니다. 나노구조는 일반적으로 크기가 100나노미터 미만인 작은 구조를 말합니다. 1982년 주사터널링현미경이 발명된 이후 0.1~100나노미터 길이의 분자세계를 연구하는 방법이 탄생했다. 그 궁극적인 목표는 원자나 분자를 이용해 특정 기능을 지닌 제품을 직접 제작하는 것이다. 따라서 나노기술은 실제로 단일 원자와 분자를 사용하여 물질을 만드는 기술입니다.

지금까지의 연구 현황으로 보면 나노기술에 대한 개념은 세 가지로 나뉜다. 첫 번째는 미국의 과학자 드렉슬러 박사가 1986년 저서 '창조의 기계'에서 제안한 분자나노기술이다. 이 개념에 따르면 분자를 결합하는 기계를 실용화할 수 있어 모든 종류의 분자를 임의로 결합할 수 있고 어떤 종류의 분자 구조도 만들어낼 수 있다. 이 개념의 나노기술에서는 별다른 진전이 이루어지지 않았습니다.

?두 번째 개념은 나노기술을 미세 가공 기술의 한계로 위치시키는 것입니다. 나노미터 단위의 정밀한 '가공'을 통해 나노미터 크기의 구조를 인공적으로 형성하는 기술이다. 이런 나노스케일 공정기술은 반도체의 소형화에도 한계를 가져왔다. 기존 기술이 계속해서 발전하더라도 이론적으로는 결국 한계에 도달하게 됩니다. 회로의 선폭을 줄이면 회로를 구성하는 절연막이 극도로 얇아져 절연 효과가 파괴되기 때문이다. 또한 가열, 흔들림 등의 문제도 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 연구자들은 새로운 나노기술을 연구하고 있습니다. ?세 번째 개념은 생물학적 관점에서 제안된 것이다. 원래 유기체는 세포와 생물막 내에 나노 규모의 구조를 가지고 있습니다.

1980년 어느 날, 호주의 광활한 사막을 고속으로 달리는 자동차가 있었습니다. 그 운전자는 독일의 물리학자 H. 그랜트 교수(Gleiter)였습니다. 그는 혼자 렌트카를 몰고 호주 사막을 횡단하고 있었습니다. 공허함, 외로움, 고독은 그의 생각을 특히 활발하게 만들었습니다. 오랫동안 결정물리학 연구에 종사해 온 과학자이다. 이때 그의 머릿속에는 '특이한 성질을 지닌 새로운 물질을 어떻게 개발할 수 있을까? 실체는 결정물질의 본체인 결정이며, 공간격자 내의 공극, 치환원자, 격자간원자, 상경계, 전위 및 결정립계는 결정물질의 결함으로 간주된다. 이때 그는 문제를 반대 방향으로 생각하여 '결함'을 주체로 하여 결정립계가 큰 부피비를 차지하는 물질을 개발한다면 그랜트 교수의 세상은 어떨까라고 생각했다. 사막에서의 아이디어는 매우 빨랐고, 4년간의 끊임없는 노력 끝에 1984년에 그가 이끄는 연구팀은 마침내 흑색 금속 분말을 개발하는 데 성공했습니다. 실험에 따르면 모든 금속 입자는 크기가 나노미터 규모일 때 검은색으로 나타납니다. 나노미터 크기의 물질은 이렇게 탄생했다.

나노재료는 탄생하자마자 그 특이한 특성으로 재료계의 큰 주목을 받았다. 이는 나노물질이 기존 물질과 크게 다른 특성을 갖고 있기 때문이다. 예를 들어, 나노철 재료의 파괴 ​​응력은 일반 철 재료보다 12배 더 높습니다. 나노 재료를 통한 가스 확산 속도는 일반 재료 등을 통한 확산 속도보다 수천 배 빠릅니다. 구리는 일반 구리보다 5배 더 강하고 경도가 더 높습니다. 나노세라믹 재료는 가소성 또는 초가소성 등을 갖습니다.

이펙트 안료는 특히 자동차 코팅 산업에서 나노 소재의 가장 중요하고 유망한 용도 중 하나입니다. 나노 소재는 각도에 따라 변화하는 특성을 갖고 있어 자동차 탑코트의 광택을 크게 향상시켜 많은 사랑을 받고 있습니다. 전문가들에게 사랑받을 자격이 있습니다.

보호 물질 일부 나노 물질은 투명성이 좋고 자외선 차단 효과가 뛰어나기 때문입니다. 제품 및 재료에 소량의 나노물질(일반적으로 함량의 2% 이하)을 첨가하면 해당 제품 및 재료에 대한 자외선의 손상 효과가 크게 약화되어 내구성과 투명성이 향상됩니다. 스킨케어 제품, 포장재, 외부 탑코트, 목재 보호, 천연 및 인공 섬유, 농업용 플라스틱 필름에 널리 사용됩니다.

파인세라믹소재 나노소재를 이용하면 치밀한 질감과 저온, 저압에서 우수한 성능을 지닌 세라믹을 생산할 수 있다. 이러한 나노입자는 매우 작기 때문에 쉽게 압축될 수 있습니다. 또한 이러한 입자 세라믹으로 구성된 신소재는 유리, 플라스틱, 금속, 래커 또는 심지어 광택 처리된 대리석에도 분사할 수 있는 매우 얇은 투명 코팅입니다. 내성, 내화성 등 기능. 이 세라믹으로 코팅된 플라스틱 안경 렌즈는 가볍고 내마모성이 뛰어나며 쉽게 부러지지 않습니다.

촉매 나노입자는 표면적이 크고 표면 활성 센터가 많아 촉매 제조에 필요한 조건을 제공합니다. 현재 백금블랙, 은, 알루미나, 산화철과 같은 나노분말 물질은 고분자 산화, 환원 및 합성 반응의 촉매로 직접 사용되어 반응 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다. 나노니켈분말을 로켓고체연료 반응촉매로 사용하면 연소효율을 100배 이상 높일 수 있다. 예를 들어 실리콘 담지 니켈촉매를 이용한 프로피온알데히드의 산화반응은 니켈 입자크기가 5nm 이하일 때 연소효율이 100배 이상 증가하는 것을 보여준다. 반응 선택성은 급격하게 변하며, 알데히드 분해 반응은 효과적인 제어로 알코올을 생성하는 전환율이 극적으로 증가합니다.

자성재료 나노입자는 단일 자구구조를 갖는 입자로, 자화과정은 회전자화에 의해 완전히 이루어지므로 자화되지 않더라도 영구자석으로 활용될 수 있다. 영구자석재료. 자성 나노입자는 단일 자구 구조와 높은 보자력의 특성을 갖고 있어 이를 자기기록재료로 활용하면 신호 대 잡음비를 높이고 영상 품질을 향상시킬 수 있다. 자성체의 입자 크기가 임계 반경보다 작을 경우 입자는 상자성을 띠게 되는데, 이를 초상자성이라고 합니다. 이 초강력 자성을 이용하여 자성유체를 만들 수 있습니다. 자성유체는 액체의 유동성과 자석의 자성을 갖고 있어 산업폐기물 처리에 폭넓은 응용 가능성을 가지고 있습니다.

센싱 소재 나노입자는 높은 비표면적, 높은 활성, 특수한 물리적 특성, 초소형 특성을 갖고 있어 센서 소재로 활용하기에 가장 적합한 소재이다. 외부 환경의 변화는 나노입자의 표면이나 계면에서 이온 원자가 상태와 전자 전달의 변화를 빠르게 유발합니다. 저항의 상당한 변화를 사용하여 빠른 응답, 고감도 및 우수한 특성을 갖는 센서를 만들 수 있습니다. 선택성.

재료의 소결 나노입자의 크기 효과가 작고 활성이 높기 때문에 고융점 재료나 복합재료의 소결이 비교적 용이하다. 소결 온도가 낮고 소결 시간이 짧으며 소결 성능이 좋은 소결체를 얻을 수 있습니다. 예를 들어 일반 텅스텐 분말은 3000°C의 고온에서 소결을 견딜 수 있지만 0.1%~0.5%의 나노니켈 분말을 첨가하면 소결 성형 온도를 1200°C~1311°C로 낮출 수 있습니다.

의학 및 생명공학 나노입자는 생명체와 밀접한 관련이 있습니다. 생명의 구성 요소 중 하나를 구성하는 리보핵산 단백질 복합체와 같은 것입니다. 입자 크기는 15~20nm이며, 생명체에 존재하는 많은 바이러스도 나노입자입니다. 또한, 나노-SiO2 입자를 세포 분리에 사용할 수 있으며, 금나노 입자를 국소 병변 치료에 사용하여 부작용을 줄일 수 있습니다. 나노생물학을 연구하면 생물학적 고분자의 미세 구조와 기능과의 관계를 나노 수준에서 이해할 수 있고, 생명 정보, 특히 세포 내 다양한 ​​정보를 얻을 수 있습니다. 나노 입자를 활용하여 로봇을 개발하고 이를 인간의 혈관에 주입하여 인체가 겪는 상황을 모니터링할 수 있습니다. 전신 건강 검진으로 뇌 혈관의 혈전을 제거하고 심장 동맥에서 지방 침전물을 제거합니다. 심지어 바이러스를 삼키고 암세포를 죽일 수도 있습니다. ?인쇄잉크 나노물질의 입자크기와 색상의 특성에 따라 화학안료에 의존하지 않고 입자가 균일하고 부피가 적절한 입자재료를 선택하여 다양한 색상의 잉크를 생산할 수 있습니다.

에너지 및 환경 보호 독일 과학자들은 천연가스를 태우지 않고 전기화학 반응 과정을 통해 전기로 변환하는 나노소재를 이용한 고온 버너를 설계하고 있습니다. 연료이용률은 일반발전소에 비해 20~30% 높으며, 이산화탄소 배출량도 대폭 감소된다.

마이크로 디바이스 나노소재, 특히 나노와이어는 칩 집적도를 향상시키고 전자 부품의 크기를 줄여 반도체 기술의 획기적인 발전을 이루며 컴퓨터의 용량과 처리 속도를 크게 향상시키며 마이크로 디바이스 생산에 영향을 미칩니다. 홍보하는데 결정적인 역할을 합니다. 많은 선진국에서는 기계 소형화 및 기계 용량 증대에 나노물질을 적용할 가능성에 대해 낙관하고 있습니다. 일부 사람들은 이것이 새로운 산업 혁명을 촉발할 수 있다고 믿습니다.

광전자재료 및 광학재료 나노재료는 특수한 전자구조와 광학적 특성으로 인해 비선형광학재료, 특수광흡수재료, 군용항공기에 사용되는 흡수스텔스재료 등으로 다양하게 활용되고 있다. 태양전지는 에너지 저장 및 에너지 변환 소재로 활용 가치가 높습니다.

보강재 나노구조 합금은 연성이 높으며 항공우주 및 자동차 산업에서 응용 가능성이 높은 재료입니다. 나노실리카는 시멘트의 첨가제로 사용되어 강도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 고무를 강화하고 탄력성을 향상시키기 위해 가황 고무의 첨가제로 사용되는 나노튜브는 섬유 강화 재료에도 잠재적인 응용 가능성을 가지고 있습니다.

나노여과막은 나노물질을 이용해 분자 구조의 미세한 차이만으로 다성분 혼합물을 분리하는 나노여과막을 개발해 고에너지 분리 작업을 구현한다. 기타에는 로켓 연료 추진제, H2 분리막, 안료 안정제 및 스마트 코팅, 복합 자성 재료 등으로 나노 물질을 사용하는 것이 포함됩니다. 나노물질은 독특한 광학, 전기, 자기, 열, 음향, 기계, 화학 및 생물학적 특성으로 인해 항공우주, 방위 산업, 자기 기록 장비, 컴퓨터 공학, 환경 보호, 화학 산업, 의학, 생명 공학 및 원자력 산업에서 널리 사용됩니다. 그리고 다른 분야. 첨단기술 분야에서 대체할 수 없는 역할을 할 뿐만 아니라, 전통 산업에 활력과 활력을 불어넣습니다. 나노물질 제조기술의 지속적인 발전과 그 적용범위의 확대는 전통화학산업과 기타 산업에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다.

나노미터는 길이의 아주 작은 단위로, 1나노미터는 10억분의 1미터에 해당합니다. 사람의 머리카락 1개의 직경은 70,000~80,000나노미터입니다. 나노기술이라는 용어는 1974년에 등장했다. 나노과학과 나노기술은 0.10~100나노미터 사이의 공간에서 전자, 원자, 분자의 움직임 패턴과 특성을 연구하는 학문입니다. 나노물질은 나노기술의 중요한 구성요소이자 국제경쟁에서 핫스팟이자 난점이기도 하다. 탄소나노튜브는 1991년 발견 이후 미래의 소재로 주목받아왔다. 탄소 나노튜브는 강철보다 약 100배 더 강하고 알려진 다른 어떤 물질보다 더 나은 열 전달 특성을 가지고 있습니다. 탄소나노튜브는 전기 전도성이 좋아 실온에서 전기를 전도할 때 저항이 거의 발생하지 않습니다. 나노세라믹 소재는 섭씨 1,600도의 고온에서 플라스틱처럼 부드러워지고 상온에서는 자유롭게 구부러질 수 있습니다. 1998년 세계 최초의 나노트랜지스터 생산부터 1999년 100나노 칩의 등장까지 20세기 마지막 10년 동안 세상에 나타난 '나노 열풍'은 더욱 뜨거워졌다.

우리나라는 나노기술 분야에서 세계 최고 수준을 차지하고 있다. 금속, 합금, 산화물, 수소화물, 탄화물, 이온성 결정, 반도체 등 다양한 나노물질을 성공적으로 제조하고, 다양한 동축 나노케이블을 합성했으며, 대량으로 활용 가능한 순수탄소나노튜브 제조 기술을 습득했다. 길이가 2~3mm인 매우 긴 나노튜브로 구성됩니다. 합성된 가장 얇은 탄소나노튜브의 직경은 0.33나노미터에 불과하다. 이는 얼마 전 중국 과학자들이 세운 직경 0.5나노미터의 세계 기록을 깨뜨렸을 뿐만 아니라, 1992년 일본 과학자들이 제안한 직경 0.5나노미터도 깨뜨린 것이다. 4나노미터의 한계. "밀짚을 금으로 - 사염화탄소로 다이아몬드 만들기" 기사는 높은 평가를 받았습니다. 최근 새로운 유형의 나노물질-초양성계 인터페이스 물질이 성공적으로 개발되었습니다.

이 소재는 초소수성, 초소유성 소재로 기름 얼룩이 없고 세탁이나 염색이 필요 없는 직물로 만들 수 있습니다.

나노기술은 광범위한 응용 전망과 막대한 경제적 이익을 가지고 있습니다. 미국 권위 있는 기관에서는 나노기술 시장이 2010년에 1조 4400억 달러에 이를 것으로 예측합니다. 향후 나노기술의 응용은 컴퓨터 산업의 응용을 훨씬 능가할 것입니다. . 나노복합체, 플라스틱, 고무 및 섬유의 변형과 나노 기능성 코팅 재료의 설계 및 적용은 전통적인 생산 및 제품에 새로운 첨단 기술 콘텐츠를 주입할 것입니다. 전문가들은 섬유, 건축자재, 화학산업, 석유, 자동차, 군사장비, 통신장비 등 분야에서 나노미터가 불러오는 '소재 혁명'이 불가피할 것이라고 지적한다. 현재 우리나라에는 나노소재와 관련 기업이 100여개에 달한다. 나노기술 10개 이상의 나노재료 및 나노기술 생산 라인이 구축되었습니다. 나노원단과 의류가 대량생산되면서 컴퓨터 작업복, 정전기 방지 의류, 자외선 차단 의류 등 나노 의류가 모두 나왔다. 나노기술을 접목한 새로운 페인트는 세탁 저항성을 10배 이상 향상시켰을 뿐만 아니라 무독성, 무해성, 냄새가 없습니다. 나노디스크는 수백, 수천 편의 영화를 저장할 수 있는 반면, 일반 광디스크는 단 두 편의 영화만 저장할 수 있습니다. 나노기술은 사람들의 삶의 질을 향상시키고 향상시키고 있습니다.

나노는 길이의 아주 작은 단위이기 때문에 누구나 나노기술을 이름처럼 바로 떠올리실 거라 생각합니다. 물론 이 아주 아주 작은 규모와 미세한 것을 다루는 과학기술이죠. 세계. 관련된 가장 작은 크기는 엄밀히 말하면 장치의 크기이며 일반적으로 1~100나노미터 정도입니다. 나노기술은 기본적으로 이러한 크기의 미세한 세계를 다루는 과학 및 기술입니다. 작년 초 클린턴 전 미국 대통령이 캘리포니아 공과대학에서 한 연설 중 세 문장을 인용하고 싶습니다. 이 세 문장은 나노미터가 무엇인지, 그리고 그 전망을 매우 생생하게 소개하고 있습니다. 그는 원자와 분자 수준에서 물질을 조작하고 조작함으로써 강철보다 10배 더 강하고 무게는 강철의 일부에 불과한 물질을 만들 수 있다고 말했습니다. 또한 나노기술을 사용하면 미국 의회 도서관 자료를 각설탕 크기의 작은 상자에 넣을 수 있습니다. 중국판으로 바꾸면 핀머리만한 작은 면적에 붉은 저택을 놓는 것과 다름없다. 그가 언급한 세 번째 문장은 무엇이었나요? 암세포를 치료할 때 암세포는 일반적으로 크기가 매우 큰데, 3~4개의 세포라면 자연적으로 치료에 도움이 된다는 것을 알 수 있는데, 이는 실제로 전형적인 나노기술이다. 나노기술을 이용하면 미래에는 이런 일이 가능할 수도 있다. 방금 우리가 인용한 것은 나노기술에 대한 미국인의 정의인데, 약간 외국 지향적인 것 같습니다. 미국인들은 국가나노기술출시계획에서 나노기술의 본질은 원자와 분자의 정밀한 조작을 통해 새로운 분자와 배열로 인공구조물을 만드는 것이라고 언급했다. 즉, 나노기술은 원자와 분자를 하나씩 조작하고, 이 방법을 사용하여 일부 재료와 장치를 만드는 것을 희망합니다. 이것이 달성될 수 있다면 대단한 일이 될 것입니다. 왜? 우리 모두 중학교 교과서에서 물질은 원자와 분자로 구성되어 있다고 배웠습니다. 만약 우리가 정말로 원자를 가지고 놀 수 있고, 원자를 조작하고, 분자를 자유롭게 조작할 수 있다면 말이죠.

한쪽에는 다양한 분자와 원자를 넣을 수 있고 다른쪽에는 우리가 생각하는 것이 무엇이든 나올 수 있는 만능 제조 기계를 만드는 것이 가능하다고 상상해 보세요. 예를 들어 스테이크, 빵을 꺼내세요. 어릴 때 들었던 풍요의 뿔처럼 두드리면 튀어나온다. 이것이 가능한가? 언젠가는 나노기술을 사용하여 이것이 가능할 수도 있습니다. 원칙적으로는 가능하기 때문입니다. 사실, 캘리포니아 공과대학의 한 교수는 1959년에 이와 관련하여 한 가지 생각을 제시했습니다. 그는 미래에는 이것을 달성하는 것이 가능할 수도 있다고 말했습니다.

나노기술로서는 그 자체로는 신비롭지 않다. 사실 마이크론 기술부터 나노기술까지 과학 발전의 자연스러운 결과라고 해야 할 것이다. 우리는 지금 마이크론 시대에 살고 있습니다. 마이크론 시대에 우리는 컴퓨터와 비디오 레코더를 사용했습니다. 여러분이 보시는 TV는 사실 마이크론 테크놀로지의 결정체입니다. 그렇다면 마이크론 기술은 어디까지 왔는가? 마이크로일렉트로닉스 처리 기술은 0.17~0.18 마이크론 규모에 이르렀는데, 이것이 바로 펜티엄 칩이다. 실제로 실험실에서는 0.1미크론 이하, 즉 약 100나노미터 수준까지 달성한 ​​바 있다. 즉, 규모면에서 보면 마이크론 기술은 점차 나노 규모로 진입한 것입니다. 그래서 어떤 의미에서 마이크론 기술에서 나노기술로의 전환은 과학 발전의 불가피한 결과입니다. 아마도 우리는 새로운 기술인 PiMi 기술이 미래의 어느 날 등장할 것이라고 상상할 수 있으며 이는 전적으로 가능합니다.

물론, 이 나노기술이 단지 마이크론 기술의 단순한 확장에 불과하다면 사람들의 큰 관심을 끌지는 못할 것이라고 생각합니다. 사실, 나노기술은 나노미터 세계에 대한 사람들의 새로운 이해를 바탕으로 한 첨단 기술입니다. 어떤 종류의 새로운 이해인가? 거의 20~30년의 연구 끝에 우리는 물질의 크기가 매우, 매우 작아지면, 예를 들어 수십 나노미터, 10나노미터 이상, 심지어는 수 나노미터에 이르기까지 발생하며 일련의 현상이 나타난다는 사실을 발견했습니다. 이상한 속성. 두 가지 간단한 예를 들어보세요.

예를 들어 구리, 적동, 황동 조각을 점차적으로 1센티미터의 구리 조각으로 자르고, 다시 1미크론으로 자르고, 다시 10분의 1미크론으로 자르면 여전히 1미크론의 크기를 가지고 있음을 알 수 있습니다. 금속광택의 변화는 그리 크지 않습니다. 그러나 더 으깨서 잘라내면, 예를 들어 10나노미터 이상이 되면 성질이 완전히 달라져 검은 덩어리로 변하고 금속광택도 사라진다는 것을 알게 된다. 이를 눌러 나노 물질을 형성하면 일반 전통 구리보다 강도가 10배 이상 높고 강하며 플라스틱처럼 구부러질 수 있어 특히 좋습니다.

도자기는 비교적 깨지기 쉽다는 사실은 누구나 알고 있는 사실입니다. 그릇을 땅에 떨어뜨리면 깨지는 경우가 많습니다. 그러나 나노재료를 사용하여 세라믹을 만든다면 자연적으로 깨지지 않을 뿐만 아니라 특히 고온에 대한 저항력이 뛰어납니다. 물론 우리가 그릇을 만들 필요는 없지만, 그릇이 깨지지 않는다면, 그릇을 만드는 사람은 직장을 잃게 될 것이고, 여성의 구매 욕구도 자연스럽게 충족되지 않을 것입니다. . 또 다른 예는 자동차 엔진에 나노물질을 사용하는 것인데, 이를 통해 무게를 줄이고 연료를 절약하며 환경 오염 문제를 줄일 수 있습니다. 나노기술이 왜 그토록 이상한 특성을 갖고 있는 걸까요? 간단히 말해서, 몇 가지 큰 효과가 있습니다. 예를 들어 표면 효과, 표면 거울 효과, 양자 효과, 작은 입자 효과 등이 있습니다. 이러한 현상과 효과의 존재로 인해 나노물질과 나노크기의 구조는 몇 가지 특별한 특성을 가지고 있습니다.

나노기술이 사람들의 전통적인 사고방식에 근본적인 변화를 가져올 수 있다는 점을 지적할 필요가 있다고 생각합니다. 예를 들어 우리의 전통적인 제조 공정과 재료는 모두 크고 작은 공정입니다. 예를 들어 내 앞에 있는 연단을 상상해 보세요. 만들려면 나무를 잘라서 판자로 만든 다음 작은 조각으로 만들어서 다시 조립해야 합니다. 그렇죠? 물론 이것은 낮은 기술입니다. 예를 들어 집적회로 등 첨단 칩을 먼저 5인치나 8인치 칩으로 개발한 뒤 그 위에 선을 그려 작은 트랜지스터와 작은 저항, 커패시터를 형성한다. 이 경우 결국에는 집적회로가 되어 컴퓨터로 만들어질 수 있으며, 크고 작은 프로세스로 진행됩니다. 하지만 나노기술은 다르다. 나노기술은 무엇을 추구하는가? 우리가 추구하는 것은 원자와 분자를 하나씩 구성하여 재료와 소자를 만드는 것입니다. 이런 의미에서 프로세스는 큰 것에서 작은 것이 아니라 작은 것에서 큰 것으로 정반대입니다. 그리고 또 다른 것이 있는데, 예를 들어 우리는 보통 재료를 만들 때 극단을 추구하고 완벽함을 추구하는 경우가 많습니다. 집적회로 칩 같은 칩을 만드는 것, 5인치, 8인치, 12인치 칩을 만드는 것은 더 완벽할수록 국가의 수준을 나타냅니다. 따라서 12인치 칩으로 확장할 수 있는지, 20인치 칩으로 확장할 수 있는지가 매우 중요해진다. 어떤 의미에서 나노기술은 이와 같지 않습니다. 예를 들어, 가능한 한 많은 결함이 있기를 바랍니다. 작은 나노입자가 하나씩 조직화되고, 그 사이의 다양한 간격은 결함과 동일하며, 결함이 많을수록 재료 특성과 나노입자 특성을 더 잘 반영할 수 있습니다. .

요컨대, 나노기술의 많은 사고방식은 마이크론과 완전히 다르며, 모든 사람의 전통적인 사고방식과도 일부 다릅니다.

나노기술이 국가 안보에 미치는 영향을 살펴보겠습니다. 스텔스 소재로 만들어졌기 때문에 모두가 코소보 전쟁의 F117을 기억할 것입니다. 표면에 있고 레이더로 볼 수 없습니다. 부딪히면 부딪히지 않는 이상 칠 수 없습니다. 이것은 무엇을 의미합니까? 나노기술은 스텔스 신무기 개발에도 매우 중요하다. 요즘은 스텔스 항공기뿐만 아니라 스텔스 미사일, 스텔스 탱크, 스텔스 군함 등도 있습니다. 나노기술은 첨단 무기 개발에 있어서 거의 모든 분야에 활용될 수 있습니다. 게다가 오늘날의 전쟁은 더 이상 단순한 총 대 총, 대포 대 대포 전쟁이 아닙니다. 정보의 최고점을 파악하지 못하면 소극적으로 패할 수 있는 전자 정보전이 매우 중요합니다. 그리고 첨단 나노전자공학은 미래의 정보전에서 이점을 얻을 수 있습니다. 객관적으로 말하면, 나노기술은 점차 사람들의 삶에 들어왔지만, 그것이 마이크로 전자공학 기술처럼 광범위하고 심오한 영향을 미친다면 10년, 30년 이상은 더 지나야 할 것입니다.

21세기는 나노기술의 세기라고 할 수 있습니다.