IEEE：納米技術(shù)應(yīng)用前景非常廣闊

據(jù)說(shuō)偉大的東西往往來(lái)自于小得不起眼的包裝。全球最大的科技專(zhuān)家聯(lián)盟IEEE專(zhuān)家日前表示，可能會(huì)給人類(lèi)世界帶來(lái)最大影響的技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備如此之小，以至于幾百萬(wàn)個(gè)加在一起也只有針頭那么大。改變游戲規(guī)則的先進(jìn)的納米技術(shù)，有人也將其稱(chēng)為“小不點(diǎn)科學(xué)”，正在改變著那些致力于解決人類(lèi)世界最大挑戰(zhàn)的科研人員的研究方法。
 
你想過(guò)嗎，也許內(nèi)嵌的太陽(yáng)能電池涂料可以把你的房子變成一塊大大的太陽(yáng)能電池板；對(duì)付癌癥的“量子點(diǎn)”可以逐個(gè)擊敗癌細(xì)胞，同時(shí)卻不會(huì)損害健康組織；手機(jī)電池不用幾個(gè)小時(shí)而僅僅在幾秒鐘內(nèi)就能完成充電。
 
在納米技術(shù)工程領(lǐng)域中，處理的原材料或開(kāi)發(fā)的設(shè)備至少有一個(gè)維度小于100 nm，這大約是普通人頭發(fā)寬度的千分之一。當(dāng)前大多數(shù)電子技術(shù)已經(jīng)采用納米技術(shù)，而以上這些新應(yīng)用則把其作用發(fā)揮到極致。通過(guò)進(jìn)行原子級(jí)和分子級(jí)處理（也稱(chēng)為量子領(lǐng)域），可以改變材料具體的機(jī)械、熱量和接觸反應(yīng)等特質(zhì)。
 
韓國(guó)首爾漢陽(yáng)大學(xué)融合納米科學(xué)系首席教授、IEEE會(huì)員Jo-Won Lee指出：“對(duì)于這些納米技術(shù)，成為主流應(yīng)用的挑戰(zhàn)來(lái)自于我們?cè)鯓咏?jīng)濟(jì)、高效地將它們加以實(shí)際應(yīng)用。”他說(shuō)，傳統(tǒng)制造通常沒(méi)有到達(dá)納米一級(jí)，但已經(jīng)有一種改良的方式誕生了，被稱(chēng)為“自我組裝”，從本質(zhì)上講，就是納米設(shè)備進(jìn)行自我構(gòu)建，這一點(diǎn)與分子構(gòu)建形成更大系統(tǒng)的方式非常類(lèi)似。
 
IEEE及其會(huì)員在納米技術(shù)的實(shí)際環(huán)境應(yīng)用方面發(fā)揮著重要作用。例如，IEEE納米技術(shù)委員會(huì)正在推動(dòng)和協(xié)調(diào)這一領(lǐng)域中的各項(xiàng)工作，包括納米技術(shù)理論、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)以及其在科學(xué)、工程和工業(yè)中的應(yīng)用。
 
該委員會(huì)今年工作的亮點(diǎn)之一是2011年8月15-19日在美國(guó)俄勒岡州波特蘭舉辦的2011年度IEEE NANO大會(huì)。來(lái)自20多個(gè)IEEE協(xié)會(huì)的國(guó)際科學(xué)家和從業(yè)者將匯聚在一起，協(xié)作開(kāi)發(fā)新領(lǐng)域的納米技術(shù)應(yīng)用，交流納米技術(shù)在各自領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
 
美國(guó)里弗賽德加里福尼亞大學(xué)材料科學(xué)和工程項(xiàng)目主席，2011年IEEE納米技術(shù)先鋒獎(jiǎng)獲得者，IEEE高級(jí)會(huì)員Alexander Balandin博士舉了一個(gè)很有意思的例子：“我們正在進(jìn)行如何更好地控制電子與光子交互方面的研究，從而生產(chǎn)出效率更高、成本更低的光伏太陽(yáng)能電池。這不僅可以使現(xiàn)有的太陽(yáng)能應(yīng)用受益，而且將來(lái)這些納米材料還可以作為商業(yè)化的太陽(yáng)能涂料，噴涂在住宅和大樓的表面，從而徹底改變現(xiàn)有電網(wǎng)的能量來(lái)源。”
 
醫(yī)療領(lǐng)域也出現(xiàn)了明顯進(jìn)步。例如，科學(xué)家們正在研究可以注射到皮膚中的納米傳感器，它可以更高效地監(jiān)測(cè)病人的健康情況，例如糖尿病患者。在癌癥治療方面，目前大部分靶療的效果幾乎是好壞參半，因?yàn)樵S多化療雖然可以根除癌細(xì)胞，但是對(duì)人體來(lái)說(shuō)同樣是毒藥。通過(guò)使用化學(xué)調(diào)諧的納米晶體，它們被稱(chēng)作“量子點(diǎn)”，醫(yī)生可以選擇性地攻擊癌細(xì)胞，避免傷害健康細(xì)胞。
 
IEEE專(zhuān)家還認(rèn)為，最近幾年來(lái)電池性能的逐步提高，將在納米技術(shù)應(yīng)用后更加凸顯。IEEE終身會(huì)員，巴西圣保羅大學(xué)Laboratório de Sistemas Integráveis實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始人João Zuffo指出：“未來(lái)完全有可能在幾秒鐘內(nèi)，而不用花一個(gè)小時(shí)給手機(jī)或筆記本電腦充電。同樣，納米材料的獨(dú)特特性，如石墨，可能會(huì)改善電動(dòng)車(chē)的電池存儲(chǔ)容量，因?yàn)檫@種材料的表面體積比非常高，與使用化石燃料相比，它將成為一種更經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)的備選方案。”