나노 기술이란 무엇인가

나노기술의 응용나노기술은 현재 의학, 약학, 화학 및 생체검사, 제조업, 광학, 국방 등 많은 분야에서 성공적으로 사용되고 있다. 이 항목은 나노 기술 응용의 개요입니다.

1, 신소재에 나노 기술 적용

2, 마이크로전자, 전력 등에 나노 기술 적용

3, 제조업에 나노 기술 적용

4, 생물학, 의학에서 나노 기술 적용 화섬유 천은 튼튼하지만 성가신 정전기 현상이 있어 소량의 금속 나노 입자를 넣으면 정전기 현상을 없앨 수 있다.

식용 나노 물질 사용, 냉장고는 항균이 가능합니다. 나노 소재로 만든 무균식기, 무균식품 포장용품이 출시되었습니다. 나노 분말을 이용하면 폐수를 완전히 맑은 물로 만들어 음주 기준에 완전히 부합할 수 있다. 나노 식품의 색향이 모두 갖추어져 있고 건강에도 유익하다. < P > 나노 기술의 활용으로 벽면 페인트의 세척성을 1 배 높일 수 있다. 유리와 타일 표면에 나노 박층을 바르면 자체 깨끗한 유리와 자체 깨끗한 타일을 만들 수 있어 전혀 닦을 필요가 없다. 나노 입자가 함유된 건축 재료는 인체에 해로운 자외선도 흡수할 수 있다. < P > 라인 < P > 나노 재질은 차량의 성능 지표를 향상시키고 개선할 수 있습니다. 나노 도자기는 자동차, 배, 비행기 등 엔진 부품에 이상적인 재료가 될 것으로 예상되며 엔진 효율, 작업 수명 및 신뢰성을 크게 높일 수 있다. 나노 위성은 언제든지 운전자에게 교통정보를 제공하여 안전하게 운전할 수 있도록 도울 수 있다. < P > 의사가 나노기술로 만든 마이크로약물 수송기는 일정량의 약을 휴대할 수 있으며, 체외 전자기 신호의 안내에 따라 아궁이 부위에 정확하게 도달하여 치료 작용을 효과적으로 하고 약물의 불량한 반응을 줄일 수 있다. 나노미터로 만든 마이크로로봇은 적혈구보다 부피가 작으며 환자의 혈관에 주사하여 뇌혈관의 혈전을 뚫을 수 있다. 심장동맥의 지방과 침전물을 제거하고 비뇨기계의 결석 등을' 씹어' 먹을 수 있다. 나노 기술은 건강한 생활에 좋은 도우미가 될 것이다. < P > 나노 기술의 응용 전망은 매우 광범위하고 경제적 이익은 매우 크다. 미국 당국은 21 년 나노 기술 시장이 144 억 달러로 추산되며 나노 기술의 미래 응용은 컴퓨터 공업을 훨씬 능가할 것으로 전망했다. 나노 복합, 플라스틱, 고무 및 섬유의 변형, 나노 기능성 코팅 재료의 설계 및 적용은 전통적인 생산 및 제품에 새로운 첨단 기술 함량을 주입합니다. 전문가들은 방직, 건설재, 화공, 석유, 자동차, 군사장비, 통신설비 등 분야에서 나노미터로 인한' 재료혁명' 을 면치 못할 것이라고 지적했다. 현재 우리나라는 나노재료와 나노기술로 등록된 회사가 1 개에 육박하여 1 여 개의 나노재료와 나노기술의 생산 라인을 구축했다. 나노 옷감, 의류는 이미 대량 생산되어 컴퓨터 작업복, 정전기복, 자외선 차단복 등 나노 의류가 이미 출시되었다. 나노 기술을 첨가한 신형 페인트는 세척 성능이 1 배 이상 향상되었을 뿐만 아니라 무독무해 냄새도 나지 않는다. 나노 기술은 사람들의 삶의 질을 개선하고 향상시키고 있다. < P > 나노기술-기본 개념 < P > 나노기술 < P > 나노과학 및 기술 (간혹 나노기술이라고도 함) 은 구조크기가 .1 ~ 1 나노미터 범위 내에 있는 재료의 성질과 응용을 연구하는 것이다.

1981 년 터널 현미경을 스캔한 뒤 .1 ~ 1nm 길이를 연구분자 세계로 탄생한 최종 목표는 원자나 분자로 특정 기능을 가진 제품을 직접 만드는 것이다. 따라서 나노 기술은 사실 단일 원자, 분자 사정거리 물질을 사용하는 기술이다. < P > 나노기술은 교차성이 강한 종합학과로, 연구 내용은 현대 과학기술의 광활한 영역을 다루고 있다. 나노 과학과 기술은 주로 나노 시스템 물리학, 나노 화학, 나노 재료학, 나노 생물학, 나노 전자학, 나노 가공학, 나노 역학 등을 포함한다. 나노 물질의 제비와 연구는 전체 나노 기술의 기초이다. 그중 나노물리학과 나노화학은 나노기술의 이론적 기초이며, 나노전자학은 나노기술의 가장 중요한 내용이다. < P > 지금까지의 연구에서 나노 기술에 대한 세 가지 개념이 있다. < P > 첫 번째는 1986 년 미국 과학자 드렉슬러 박사가' 창조기계' 라는 책에서 내놓은 분자 나노 기술이다. 이 개념에 따르면 조합분자의 기계를 실용화하여 모든 종류의 분자를 임의로 조합하여 어떤 종류의 분자 구조도 만들 수 있다. 이 개념의 나노 기술은 아직 큰 진전을 이루지 못했다. < P > 두 번째 개념은 나노 기술을 미세 가공 기술의 한계로 포지셔닝합니다. 나노 정밀도의' 가공' 을 통해 나노 크기의 구조를 수동으로 형성하는 기술이다. 이런 나노급 가공 기술은 반도체의 소형화를 곧 한계에 이르게 한다. 기존 기술이 발전해도 이론적으로는 한계에 도달할 수 있다. 회로의 선폭이 점점 작아지면 회로를 구성하는 절연막이 매우 얇아지면서 절연 효과가 손상될 수 있기 때문이다. 이 밖에 발열과 흔들림 등의 문제도 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 연구원들은 새로운 나노 기술을 연구하고 있다. < P > 세 번째 개념은 생물의 관점에서 제기된 것이다. 원래 생물은 세포와 생체막 안에 나노급 구조를 가지고 있었다. DNA 분자 컴퓨터, 세포 생물학 컴퓨터의 개발은 나노 생명 공학의 중요한 내용이 되었다. < P > 나노기술-발전사 < P > 나노기술의 영감은 고 물리학자 리처드 파인먼이 1959 년 한' 바닥에 아직 많은 공간이 있다' 라는 제목의 강연에서 나왔다. 당시 California 공대에서 교편을 잡은 이 교수는 동료들에게 새로운 아이디어를 제시했다. 석기 시대부터 맷돌 화살표에서 리소그래피 칩에 이르는 인류의 모든 기술은 한 번에 수억 개의 원자를 자르거나 융합하여 물질을 유용한 형태로 만드는 것과 관련이 있다. 페르만질은 물리학의 법칙이 원자 한 개에 원자 한 개에 물건을 만들 가능성을 배제하지 않는다고 생각한다. < P > 저명한 물리학자, 노벨상 수상자 리처드 파인만은 인간이 작은 기계로 더 작은 기계를 만들 수 있다고 예측했다. 결국 인간의 뜻에 따라 원자를 하나씩 배열하고 제품을 만드는 것이 나노 기술에 대한 최초의 꿈이다. < P > 197 년대에 과학자들은 나노 기술에 대한 아이디어를 다른 각도에서 제시하기 시작했고, 1974 년에 과학자 도니구치는 나노 기술이라는 단어를 사용하여 정밀 가공을 묘사하기 시작했다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)

1982 년 과학자들은 나노 기술을 연구하는 중요한 도구인 터널 현미경을 발명하여 눈에 보이는 원자, 분자 세계를 밝혀내고 나노 기술 발전에 긍정적인 영향을 끼쳤다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)

199 년 7 월, 제 1 회 국제 나노 과학 기술 회의가 미국 볼티모어에서 개최되어 나노 과학 기술의 공식 탄생을 상징했다.

199 년, IBM 의 알마든 연구센터의 과학자들은 단일 원자를 성공적으로 재정렬하여 나노 기술에 중요한 돌파구를 마련했다. 그들은 스캐닝 프로브라는 장치를 사용하여 천천히 35 개의 원자를 각자의 위치로 이동시켜 IBM 의 세 글자를 만들었다. 이것은 파인만이 옳다는 것을 증명한다. 분자 빔 에피 택셜 성장 기술을 사용하여 과학자들은 매우 얇은 특수 결정 박막을 만드는 방법을 배웠으며, 한 번에 한 층의 분자만 만들 수 있다.

1991 년, 탄소 나노튜브는 질량이 같은 부피강의 6 분의 1 이고 강도는 강철의 1 배에 달하며 나노 기술 연구의 열점으로 자리잡았다. 노벨화학상 수상자인 스몰리 교수는 나노탄소관이 미래 최고의 섬유에 선호되는 소재가 될 것이며 초미도선, 초미초미스위치, 나노 전자선 등에 널리 사용될 것으로 보고 있다.

1993 년, 1989 년 미국 스탠퍼드대가 원자단을 옮겨 스탠퍼드대 영어를' 쓰기' 하고, 199 년 미국 국제상업기계회사가 니켈 표면에 제논 원자 36 개로' IBM' 을 배출한 뒤 중국과학원 베이징 진공물리학연구소가 원자를 자유자재로 조작하여' 중국' 이라는 글자를 성공적으로 써낸 것은 중국이

1997 년, 미국 과학자들이 처음으로 단일 전자로 단일 전자를 이동하는 데 성공했다. 이 기술을 통해 2 년 후 개발 성공 속도와 저장 용량이 지금보다 수천 배나 증가할 것으로 예상된다.

1999 년 브라질과 미국 과학자들은 탄소 나노 튜브 실험을 할 때 세계에서 가장 작은 저울을 발명했으며, 이는 1 억 분의 1 그램의 물체, 즉 바이러스의 무게와 맞먹는다. 그 후 얼마 지나지 않아 독일 과학자들은 단일 원자의 무게를 잴 수 있는 저울을 개발하여 미국과 브라질 과학자들이 공동으로 창조한 기록을 깨뜨렸다. < P > 1999 년까지 나노 기술은 점차 시장에 진출했고, 연간 나노 제품 기반 매출은 5 억 달러에 달했다.

2 년 이후 일부 국가들은 나노 기술 전략 고지를 선점하기 위해 막대한 투자를 아끼지 않는 전략이나 계획을 세우고 있다. 일본은 나노 물질 연구 센터를 설립하여 나노 기술을 새로운 5 년 과학 기술 기본 계획의 연구 개발 중점에 포함시켰다. 독일은 나노 기술 연구 네트워크 구축을 전문으로 하고 있다. 미국은 나노계획을 다음 산업혁명의 핵심으로 보고 있으며, 미국 정부부처는 나노기술 기초연구에 대한 투자를 1997 년 1 억 16 만 달러에서 21 년 4 억 97 만 달러로 늘렸다. < P > 나노기술-기술분기

1993 년 제 1 회 국제나노기술대회 (INTC) 가 미국에서 열리면서 나노기술을 나노물리학, 나노생물학, 나노화학, 나노전자학, 나노가공기술, 나노계량학의 6 가지 주요 분기로 나누었다. < P > 나노역학 < P > 나노역학, 주로 마이크로기계와 마이크로모터, 또는 마이크로전기기계시스템 (MEMS) 으로, 전동기계가 있는 마이크로센서와 실행기, 광섬유 통신 시스템, 특수 전자장비, 의료 및 진단기기 등에 사용됩니다. 통합 전기 설계 및 제조와 유사한 새로운 공정을 채택하고 있습니다. 특징은 부품이 매우 작으며, 각식의 깊이는 종종 수십 ~ 수백 미크론을 요구하지만 폭 오차는 매우 작다는 것이다. 이 공정은 초고속 원심분리기나 팽이 등에 사용되는 3 상 모터를 만드는 데도 사용할 수 있다. 연구 방면에서 준원자 잣대의 미세한 변형과 미세 마찰 등도 그에 따라 검사해야 한다. 아직 나노척도에 실제로 들어가지 못했지만, 잠재적 과학적 가치와 경제적 가치가 크다. < P > 이론적으로: 마이크로모터와 검출 기술을 나노 스케일에 도달할 수 있다. < P > 나노 생물학 및 나노 약학 < P > 나노 생물학 및 나노 약학 (예: 운모 표면에 나노 입자도 콜로이드 금으로 DNA 를 고정시키는 입자, 이산화 실리콘 표면의 포크 손가락 전극에서 생물 분자간 상호 작용을 하는 실험, 인지질과 지방산 이중층 평면 생체막, DNA 의 섬세한 구조 등). 나노 기술을 사용하면 자체 조립 방법으로 세포 안에 부품이나 어셈블리를 넣어 새로운 재료를 만들 수도 있다. 새로운 약, 심지어 미크론 입자의 미세한 가루도 물에 용해되지 않습니다. 그러나 입자가 나노 스케일 (즉, 초미립자) 인 경우 물에 용해될 수 있습니다. < P > 나노생물학이 특정 기술로 발전하면 나노재료로 인식력이 있는 나노 생물세포를 만들 수 있고 암세포를 흡수할 수 있는 생물의학을 인체에 주입해 암세포를 정향적으로 죽이는 데 사용할 수 있다. < P > 나노 전자학 < P > 나노 전자학 (양자 효과에 기반한 나노 전자 장치, 나노 구조의 광/전기적 특성, 나노 전자 재료의 표상, 원자 조작 및 원자 조립 등). 현재 전자 기술의 추세는 장치와 시스템이 더 작고, 더 빠르고, 더 차갑다는 것을 요구한다. 더 작다는 것은 응답 속도가 빠르다는 것을 의미합니다. 더 추운 것은 개별 장치의 전력 소비량이 적다는 것을 의미합니다. 하지만 더 작은 것은 한계가 없는 것이 아니다. 나노기술은 건설가의 마지막 경계이며, 그것의 영향은 어마할 것이다. < P > 나노기술-응용원자력현미경-나노측정기술 < P > 은 주로 나노급 측정기술을 포함한다. 나노 미터 표면 물리적 및 기계적 특성 검출 기술; 나노 미터 가공 기술 나노 입자의 제조 기술; 나노 물질 나노 생물학 기술 나노 조립 기술 등.

1, 나노미터는 기하학적 치수의 측정 단위이고, 1 나노미터 = 백만 분의 1 밀리미터이다.

2, 나노 기술이 기술 혁명을 주도했다.

3, 나노기술로 만든 약은 모세혈관을 차단하고 암세포를' 굶어 죽을' 수 있다.

4, 위성에 나노 통합 장치를 사용하면 위성이 더 작아지고 발사가 쉬워진다.

5, 나노기술은 다과학종합이며, 어떤 목표는 달성하기 위해 오랜 노력이 필요하다.

6, 나노기술 및 정보과학기술, 생명과학기술은 현재 과학발전의 주류이며, 이들의 발전은 인류사회, 생존환경, 과학기술 자체를 더욱 아름답게 만들 것이다. < P > 오수 처리 < P > 는 기존의 물 처리 방법에 비해 나노 정수처리 면적이 작고 인력과 에너지 소비가 적기 때문에 개발도상국과 전 세계가 이미 닥친 물 위기를 완화하는 중요한 수단이 될 수 있다. [1] 212 년 4 월 영국 맨체스터 대학교 나노 기술 전문가들은 새로운 나노 물질을 통해 화장실 폐수에서 바이오 연료를 추출하여 식수로 정화할 것이라고 밝혔다. 이 새로운 발명품은 빌 게이츠와 멜린다 게이츠 재단의 후원을 받아 개발도상국에서 수백만 명의 용수난을 해결할 것으로 예상된다 [2]. < P > 측정 기술 < P > 나노급 측정 기술에는 나노급 정밀도의 치수와 변위 측정, 나노급 표면 형태 측정이 포함됩니다. 나노급 측정 기술은 주로 두 가지 발전 방향이 있다. < P > 는 빛의 간섭 줄무늬를 사용하여 측정 해상도를 높이는 광 간섭 측정 기술입니다. 이중 대역 레이저 간섭 측정, 광 헤테로 간섭 측정, X-레이 간섭 측정, F-1 P 표준 도구 측정 등. 길이와 변위의 정확한 측정 또는 표면 미세 구조 측정에 사용할 수 있습니다. < P > 두 번째는 스캐닝 프로브 마이크로측정 기술 (STM) 으로, 양자 역학에 기반한 터널링 효과로, 매우 뾰족한 프로브 (또는 이와 유사한 방법) 로 측정된 표면을 스캔 (프로브와 측정된 표면이 실제로 접촉하지 않음) 하고 나노급 3D 변위 위치 제어 시스템을 통해 표면의 3D 미시 입체형태를 측정합니다. 주로 표면의 미시적 형태와 크기를 측정하는 데 사용됩니다. < P > 이 원리를 사용한 측정 방법은 스캔 터널현미경 (STM), 원자현미경 (AFM) 등이다. < P > 쇠퇴층의 물리적 역학 성능 테스트 < P > 다양한 재질의 매우 얇은 표면의 물리적, 화학적, 기계적 성능 및 재질 내부의 성능은 종종 크게 다릅니다. 바로 이 매우 얇은 표면 재료가 마찰 마모, 물리, 화학, 기계적 행동에서 주도적인 역할을 한다. 현재' 정보시대' 에 반영된 새로운' 스마트' 소재의 출현 (예: 컴퓨터 디스크, 광 디스크 등) 은 표면이 작지만 우수한 전기, 자기, 광 성능을 필요로 하며 윤활성, 마찰, 마모 내성, 내화학부식, 조직 안정성, 우수한 역학 성능이 필요합니다. 따라서 세계 각국은 재료의 나노급 표면의 물리적, 화학적, 기계적 성능 및 검사 방법에 대한 연구를 매우 중요하게 생각합니다. 나노 미터 표면의 물리적 및 기계적 특성을 검출하는 방법은 주로 나노 압흔의 원리를 사용하여 기계적 특성을 검출하는 표면 미세 역학 탐침 측법입니다. 그 기본 원리는 금을 이용하는 것이다