第一章 纳米技术介绍 1
第一节 纳米和纳米技术 1
一、纳米 1
二、纳米技术 1
第二节 纳米技术的影响与发展 3
一、纳米技术的影响 3
二、纳米技术的发展 4
第三节 纳米材料 8
一、世界上第一块纳米材料 8
二、“由上至下”与“由下至上”的概念解释 9
第四节 纳米材料的基本物理效性 12
一、量子尺寸效应 12
二、小尺寸效应 13
三、表面和界面效应 13
四、宏观量子隧道效应 14
第二章 纳米技术应用介绍 15
第一节 纳米技术的内在价值 15
一、纳米科学和纳米技术 15
二、纳米技术的特殊性 17
三、“Lego砖块”游戏和拳击手套 18
四、科学和技术的融合 20
五、创新 21
第二节 纳米材料的主要应用领域 23
一、陶瓷增韧 23
二、磁性材料 23
三、纳米微粒的活性及其在催化方面的应用 23
四、光学应用 24
五、在生物和医药上的应用 24
六、在其他方面的应用 24
第三节 纳米技术研究的机构 25
一、纳米技术研究的三个阶段 25
二、中国纳米技术基础研究情况 26
第四节 纳米技术的未来发展 29
一、特点 29
二、纳米技术的发展趋势 30
第三章 中国纳米技术运用开发情况 31
第一节 中国纳米技术运用开发情况 31
一、纳米金属材料 32
二、碳纳米管 33
三、纳米氧化锌 34
四、家用电器 35
五、目前与纳米相关的上市公司的基本情况 36
第二节 产品形成系列应用前景广泛 37
一、橡胶行业 37
二、纳米颜料 37
三、塑料 37
四、涂料 38
五、陶瓷 38
六、密封、粘结剂等行业中的应用 38
七、纳米硅基氧化物 39
第三节 中国纳米技术研究和发展的现状 39
一、中国纳米技术研究和发展过程中存在的困难 39
二、阻碍中国传统产业运用纳米技术的原因 43
第四章 国内外纳米科技成果 48
第一节 纳米电子学 48
一、量子计算机 48
二、分子开关 49
三、纳米电路 50
四、室温下移动单个原子 50
五、量子磁盘 51
六、单电子晶体管 51
七、纳米电容器 52
第二节 纳米机械学 52
一、分子齿轮 52
二、分子马达 53
三、纳米光刻机 54
四、纳米秤 54
五、纳米镊子 55
六、纳米激光器 55
七、纳米机器 56
第三节 纳米生物学和医学 58
一、纳米医学 58
二、纳米抗菌卫生陶瓷 59
三、微型传感器 60
四、纳米鼻 60
五、纳米硒 61
第四节 纳米材料学 61
一、纳米电缆 61
二、纳米晶铜 62
三、纳米二氧化硅 62
四、纳米碳酸钙 63
五、纳米磁性材料 64
六、纳米复合钢 64
第五章 发达国家纳米技术研究新动向 65
第一节 纳米技术在信息通讯领域里的应用 65
一、信息通讯概述 65
二、数据处理——半导体工业 66
三、数据存储——硬盘驱动技术 68
四、数据传递——光子装置 72
五、纳米技术在信息通讯领域的商业化时间表 74
第二节 纳米技术在健康生命科学领域的应用 75
一、健康生命科学的概述 75
二、组织结构物质、生物共存物质和移植，心血管应用 76
三、组织工程学 78
四、生物医药研究和治疗学，人类基因工程，量子点及生物关系 80
五、药物体内传输 80
六、诊断 83
七、纳米技术在健康生命科学领域的商业化时间表 84
第三节 纳米技术在能源和环境技术领域的应用 85
一、能源环境技术概述 85
二、太阳能和光电技术 86
三、燃料和燃料添加剂 87
四、电池技术 90
五、电容器 93
六、“活泼”物质 94
七、电子铬化物 95
八、纳米技术在能源和环境技术领域的商业化时间表 96
第六章 纳米技术应用展望 98
第一节 纳米科技应用领域 98
一、纳米技术对材料与制造的影响 98
二、纳米技术对电子学和计算机的影响 99
三、纳米技术对医学与健康的影响 99
四、纳米技术对环境与能源的影响 99
五、纳米技术对生物学和农业的影响 100
六、纳米技术对国家安全的影响 100
第二节 各国研制纳米的战略 101
一、时代背景 101
二、特点 101
三、美、日、德、英政府关注纳米技术的情况 102
四、NNI计划概况 103
五、NNI计划的优先领域 106
六、纳米技术研究与开发的关键 106
七、NNI计划的财政支持与实施 107
参考文献 109
后记 111