奈米科技纵横谈.ppt

* 第一章 奈米科技縱橫談 粘正勳 物理系 E-mail:? chnien@.tw 94年 9月 13日 (星期二) 奈米科學 2. 跨世紀的三大主流科技 3. 匯江河而納百川的「奈米科技」 1. 所謂「奈米」的國度 4. 微小化競賽中的奈米風情畫 5.「奈米」供養的明日世界 「奈米」有多「熱」？ 美國2000年2月宣佈啟動跨部會“國家奈米科技計畫（NNI）” 92.03.03 美國家奈米科學計畫( NNI) 2004年 奈米研究預算達 8.47億美元 美國政府日前公布2004年「國家奈米科學計畫」（National Nanotechnology Initiative, NNI）的預算，總金額為8.47億美元，較2003年成長了9.5%。 92.03.20 2012年我奈米技術產值達兆元 經濟部十九日預估，到二○○八年時我國奈米技術應用影響相關產業產值將達新台幣三千億元， 至二○一二年擴大應用到電子、半導體等八大產業後，這八大產業的產值可升至一兆元。 自從政府宣布奈米材料為未來重點發展技術後， (民國八十八年) 國科會也通過「奈米計畫」成為國家型科技計畫， 而預計在6年內 (民國九十二至九十七年間) 將投入192億元， 所謂「奈米」的國度 femto- 10 -15 mm 毫米 (公厘) pico- 10 -12 nano- 10 -9 micro- 10 -6 mini- 10 -3 meter 10 0 kilo- 10 3 pm (胚？)米 fm 飛米 nm 奈米 μ m 微米 m 米 (公尺) km 仟米 (公里) 忠孝新生站 忠孝復興站 假設全世界的人口已增加到一百億 (10 10 )， 若大家肩並肩地塞進一公尺寬的隊伍裡， 則每個人的肩寬應為 0.1 奈米，恰約氫原子的直徑。 毫米 mm 微米 μm (胚)米 pm 仟米 km 米 m 奈米 nm 飛米 fm 1600 2000 1500 1900 1800 1700 1000 天文 物理 化學 生物 天文望遠鏡 (1609) 電磁波理論 (1864) 電晶體 (1948) 特殊相對論 (1905) 牛頓力學 (1687) 電腦 (1953) 量子論 (1900) X-射線 (1895) 元素週期表 (1869) 電子顯微鏡 (1926) 粒子加速器 (1930) 演化論 (1858) 遺傳學 (1865) DNA 結構 (1953) 抗生素 (1929) 光學顯微鏡 (1598) 尺度 年代 基因定序 (2000) 人體解剖學 (1543) 細胞 (1666) 氧氣分離 (1774) 原子學說 (1808) 塑膠 (1933) 登陸月球 (1969) 萬有引力 (1687) 實用蒸汽機 (1769) 1950 科學文明的主流演進 跨世紀的三大主流科技 ` 資訊半導體 ：光電、網路、通訊、微機電 2. 材料和能源：高分子、觸媒、儲能、環保 3. 生物醫學：人造組織、神奇藥物、基因工程 20 世紀 ----? 21 世紀 毫米 mm 微米 μm 奈米 nm 2000 1950 1990 1980 1940 1900 二極真空管 (1904) 電腦 (1953) 量子論 (1900) X-射線 (1895) 電子顯微鏡 (1926) 尺度 年代 1970 1960 1930 1920 1910 電晶體 (1947) 三極真空管 (1906) 電子計算機 (1945) 個人電腦 (1980 ?) 網際網路 (1990 ?) 手機 (1995 ?) 積體電路 (1958) * * Moore’s law : 每隔 1.5 年在 IC 上功能元件的密度就增加一倍。 雷射 (1960) 原子力 顯微鏡 (1986) 掃瞄穿隧 顯微鏡 (1982) 跨世紀的三大主流科技 跨世紀的三大主流科技 新穎材料 及 能源科技 磁性材料 超導材料 光電材料 高效能觸媒 有機高分子材料 (自組裝分子) 人造低維度材料 (薄膜 和 介面、奈米碳管、量子點) 產能 儲能 高效率轉化 跨世紀的三大主流科技 奈米 nm 2000 1950 1990 1980 1940 1900 電腦 (1953) 量子論 (1900) X-射線 (1895) 電子顯微鏡 (1926) 尺度 年代 1970 1960 1930 1920 1910 抗生素 (1929) 果蠅突變 (1910) 網際網路 (1990 ?) 濾過性病毒形態 (1938) 雷射 (1960) 原子力 顯微鏡 (1986) 掃瞄穿隧 顯微鏡 (1982) 毫米 mm 微米 μm 血型 (1901) DNA 結構 (1953) 基因定序 (2000) 複製羊 (1997) 匯江河而納百