1.1我们生活在新时代
在人类社会发展的漫长过程中,已经历过二次工业革命。进入21世纪以来我们正面临着第三次工业革命的到来。
第一次工业革命:
发生在18世纪中叶,以蒸汽机为代表,新的动力解放了人类的双手,使人类跨入了以机械代替人力的机械化工业时代,它的标志尺度是毫米,可以称作毫米技术应用时代。
第二次工业革命:
20世纪以电子技术为代表,它的标志是微米技术的应用,使人类进入电气化、电子化,以计算机和网络通讯为代表的新时代,不仅缩短了人类之间的空间距离,而且部分地解放了人类的脑力劳动,促进了生产力的飞速发展。
第三次工业革命:
21世纪,以纳米技术为代表的新兴科技,将给人类带来第三次工业革命,使人类的生产和科技活动从微米层次深入到纳米层次,它将为人类创造出许多新材料、新产品;将彻底改变人们千百年来形成的生活习惯和生产模式;将对传统产业带来极大的变革。纳米技术将成为21世纪的科技发展的领头羊。
第二节二十一世纪科技三剑客
人们公认影响21世纪的三大科技是:信息技术、生物技术和纳米技术。其中纳米技术又以其突出的交叉性和集成性,影响到信息技术和生物技术的发展,它们三者的交叉、综合将诞生集大成的纳米生物技术或纳米生物信息技术。
在人们极大地提高了获取和处理社会信息的能力之后,便会转向对生命信息的探索。交叉领域即纳米电子学、纳米生物技术等将是今后影响人类社会的制高点,因为它们关系到国家安全、公共卫生和人类的健康和长寿。
第三节 改造自然界的全新理念
在人类科技发展的历史长河中,绐终有两个目标:一个是向着越来越大、越远的宏观世界进军,发明了望远镜向着世界的广度进军,探索宇宙的起源和进化;另一个是向着越来越小、越深的微观世界发展,发明了各种显微镜、粒子加速器,向着分子、原子、原子核、基本粒子的微观层次不断地探索物质起源和结构。
在向着这两个极端目标无尽的征途中,人们蓦然回首,发现我们对在这两端中间的介观层次,即原子分子层次、纳米层次,却不甚了解。而这个层次才是对人类自身关系最密切的物质层次,于是人们又回过头“重整旧山河”,集中精力开展介观层次的纳米科技的研究。
第四节 用纳米科技改造世界
什么是纳米?
首先纳米是一个空间尺度的单位。1个纳米是千分之一微米是几个原子排列起来的长度,是双链DNA分子的半径大小,是人类头发丝的十万分之一粗细。在纳米科技中纳米又有着另一个含意:纳米是一种思考方式,即人们探索自然、制造产品要向着更小、更精细和更高效的层次发展,即从微米层次向着纳米层次发展。
什么是纳米科技?
纳米科技是20世纪80年代末刚刚诞生,并正在飞速崛起的专门研究1?100纳米之间原子、分子物质层次的结构、组成,和特殊规律性能的高科技;它的最高境界是直接操纵原子、分子来构建具有特定功能的纳米结构、纳米材料和纳米器件;是一门多学科交叉和综合的高新科技。
纵观人类劳动创造物质财富的历程,人类总是利用天然的矿物、动植物来生产物品,总是从大块整体物质通过一系列的加工,处理来制造产品,在这过程中难免会造成物质能源的浪费和环境的污染。倘若我们能直接利用原子、分子来制造有特定功能的纳米器件,不仅能更经济、更高效、更小巧地生产产品,而且从根本上解决了目前人类所面临的人口、能源和环境的危机,这正是纳米科技发展的原动力,是可持续发展的最佳途径。
纳米科技正逐步走向实用,并创造出无限商机。纳米科技产品的市场需求也正逐步进入快速增长期。
前 言
第一章 纳米革命—前言
第一节我们生活在新时代
第二节二十一世纪科技三剑客
第三节 改造自然界的全新理念
第四节 用纳米科技改造世界
第二章 纳米科技从幻想到现实
第一节 纳米科技的溯源(1)
第二节 纳米科技的溯源(2)
第三节 纳米科技的溯源(3)
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