纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术,研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。
1、纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是动态科学(动态力学)、现代科学(混沌物理、智能量子、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等
纳米技术的特点如下:
1、表面效应。即纳米晶粒表面原子数和总原子数之比随粒径变小而急剧增大后引起性质变化。纳米晶粒的减小,导致其表面热、表面能及表面结合能都迅速增大,致使它表现出很高的活性。
2、体积效应。当纳米晶粒的尺寸与传导电子的德布罗意波相当或更小时,周期性的边界条件将被破坏,使其磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化性和熔点等与普通粒子相比都有很大变化。如银的熔点约为900度,而纳米银粉熔点为100度,一般纳米材料的熔点为其原来块体材料的30%-50%。
3、量子尺寸效应,即纳米材料颗粒尺寸到一定值时,费米能级附近的电子能级由准连续能级变为分立能级,吸收光谱阈值向短波方向移动。其结果使纳米材料具有高度光学非线性、特异性催化和光催化性质、强氧化性质和还原性。