美國國家納米計畫，納米技術本質是一種可以在分子水平上，一個原子、一個原子地來創造具有全新分子形態的結構的手段。而美國政府支持納米技術的基礎建設是必要的，這使美國在全球市場上競爭和在戰略技術中領先。在過去五年中，集中於納米方面的研究項目幾乎在所有的工業化國家開始了。
基本介紹
- 中文名：美國國家納米計畫
- 實施國：美國
- 實施領域：納米技術
- 特點：政府支持
定義,驅動力,
定義
納米技術本質是一種可以在分子水平上，一個原子、一個原子地來創造具有全新分子形態的結構的手段。結構在10-9到10-7m（1-100納米）的物質和獨立的大約1納米（10-9m）或一大塊物質的特性表現相比，它的表現完全不同。納米技術被認為與物質和系統的結構和元素有關，因為這種結構和元素在納米範圍內，所以他們表現出新穎和有大幅提高的物理、化學和生物特性、現象和處理過程。納米技術的目標是通過在原子、分子、超分子水平上控制結構來發現這些特性，以及學會有效地生產和運用這些工具。保持接觸面的穩定和在微米、肉眼觀察範圍內合成這些納米結構是另外一個目標。
從已觀察到大範圍結構的表現來預測納米結構的新表現是不必要的。最重要的表現變化不是由於數量尺寸的減少，而是通過新觀察得到的在納米範圍內將要或者已經占主導地位的現象本質產生的，比如，尺寸的限制，接觸面現象的優勢和量子機械。一旦能夠控制這些決定性的結構，我們就能提高材料的性質和設備的功能，其功能將遠遠超出我們現在所知道的或者認為可能的。減少結構的大小導致實體的產生，比如碳納米管，量子線和點，超薄薄膜，DNA結構，和雷射發射器，它們有獨一無二的特性。假如我們能發現和完全利用這些根本的原理，這些新的形式的材料和設備將宣布新的科技時代的到來。
驅動力
1959年，Richard Feynman 發表了他的著名報告- "There is Plenty of Room at the Bottom."他預示了讓觀眾激動的新發現－我們能夠製造在納米範圍內的材料和設備。他指出，如果他所假設的會發生的話，需要有一系列新的微型化的設備來測量這些微小納米結構的特性。正如他所預料的，還沒到80年代末，具備這些能力的儀器已經出現。這些儀器，包括掃描隧道顯微鏡，原子力顯微鏡和近場磁力顯微鏡，他們提供了測量和操縱納米結構的"眼睛"和"手指"。在同樣速度的發展中，發展迅速的電腦能力能夠在納米範圍模仿材料的特性。
這些工具和技術在科學界引起轟動。傳統的特性理論和設備操作的模型和材料是包括基於臨界範圍普遍大於100納米的假設。當物質結構的至少一維在這個臨界面以下，與眾不同的表現會出現，這些現象將不能被傳統的模式和理論所解釋。因而，各個不同學科的科學家熱心研製和分析納米結構，來發現在單個分子/原子中等範圍內的新穎現象以及眾多分子下的新穎現象的發展。納米結構提供了材料製造的新方法，通過亞微米的裝配（理想的是運用自我組織和安裝的方法）來製造材料，是用由小到大的，而不是由大到小的微型化方法-把更小的結構從大的結構上分離下來。然而，我們只是剛開始理解其中的一些規律並運用來創造重新設計的納米結構以及如何經濟的製造納米設備和系統。第二，即使當納米製造的時候，那些納米結構觀察、加工設備的物理和化學特性也正在逐步被發現。現行的微米和更大設備是只有基於超過100納米的模型上才能工作。在每一個物理、化學、生物特性和製造原理和發展控制他們的方法的進步，將產生我們設計，生產和裝配納米結構和設備成為一個工作系統的能力提高。
這個在財政上強烈支持納米技術研究和發展的提案是由於納米技術不可估計的社會回報和社會利益的潛力所產生的，包括為信息產業的電子/光電子繼續發展的提高；為製造業、國防、航空和環境套用提供更高表現，更低維護的材料；在醫療、醫藥和農業上加速的生物進步。John Armstrong--IBM的前首席科學家，在1991年寫到"我相信納米科學和技術將會是下一個資訊時代中心，就像在70年的微米引起的革命一樣"。最近，那些參加1999年1月17日到29日的納米科學, 工程和技術聯合工作小組專題研究會議的工業領導者已經預測到在下一個世紀納米科學和技術將會改變人造物體的特性。這種表現在材料的巨大進步和改變生產範例將產生工業革命。
政府支持納米技術的基礎建設是必要的，這使美國在全球市場上競爭和在戰略技術中領先。在過去五年中，集中於納米方面的研究項目幾乎在所有的工業化國家開始了。現在，美國在合成、化學和生物方面領先；在納米設備的研究、納米器械的生產，超精機械、陶瓷和其他結構的材料上是落後的。日本在納米器械和加固納米結構上領先。歐洲在分散和塗層新型的儀器實力強大。日本、瑞典、瑞士和歐盟都創建重點的納米技術特殊用途的研究中心。
