奇妙的纳米世界6章10章.pptVIP

对集成电路最小线宽的要求达到100纳米之时，现有的光刻技术就无能为力了。摩尔定律到了山重水复疑无路的境地。0102山重水复疑无路纳米技术可以解决问题。摩尔定律遇到的问题其实就是微米加工技术的问题。破解难题见曙光光刻技术的加工精度与使用的光源有关系，光的波长越短，加工精度就越高。深紫外光的波长为240纳米，加工极限是100纳米。超紫外光波长更短，光刻的最小线宽达到70纳米左右。缺点：需要在真空条件下进行，增加了成本。01020304超紫外加工技术01X射线的刻蚀精度可以达到50纳米左右；02如果采用电子束，有可能达到10纳米左右的刻蚀精度。03缺点：刻蚀速度慢，刻蚀一块晶片约需要一天的时间。X射线加工技术扫描隧道显微镜和原子力显微镜碳材料的应用量子计算机DNA生物计算机光子计算机影片纳米技术将使电脑自动组装影片数据的存储将由专门的探针来完成影片宇航与DNA计算机01对酒当歌，人生几何。譬如朝露，去日苦多。02古往今来，帝王梦想长生不老。第九章长生不老梦重温不老梦新石器时代，人的平均寿命为20岁；120世纪90年代，我国人均寿命提高到70岁以上。2如果攻克危害人类的主要疾病，如癌症、心脏病、艾滋病、糖尿病等之后，人类的平均寿命还会增长15年。3人寿命在提高能否长生？衰老不可抗拒，生命是有限的；美国麻省理工学院的德雷克斯勒，认为可以制造“细胞修复机”，纠正DNA的错误，衰老可以停止。纳米技术给长生以很大的希望。世界上有100多种元素；人体由60多种元素构成，其中碳、氢、氧、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁等11种元素占人体质量的99.95%。0102人的组成自己制作纳米技术产品：点燃蜡烛，熏玻璃成黑膜，可以看日食。古人的智慧：1000年前，蜡烛烟雾制成炭黑的原料以及用于着色的染料。古铜镜—“水银渗”工艺—纳米氧化锡颗粒第六章神奇纳米不神秘人体内的“纳米技术产品”：例1：DNA（双螺旋结构的“纳米链”）：四种碱基“腺嘌呤”、“鸟嘌呤”、“胞嘧啶”、“胸腺嘧啶”按不同的方式排列就构成不同遗传信息。例2：骨骼：无机物羟基磷灰石（由20—40纳米、厚1-3纳米的针状结晶组成）、有机物纤维性蛋白骨胶原组成。奏响生命的旋律出淤泥而不然荷叶自清洁效应原理：荷叶表面有复杂的纳米结构，表面形成一层急薄的空气层。灰尘、水珠的尺寸远大于这种结构，水在自身表面张力作用下形成水珠，从叶面上滚落的过程把灰尘粘落，形成“自清洁”现象。蜜蜂采蜜不会迷失方向：其腹部有磁性纳米粒子，磁盘纳米粒子有“罗盘”作用。蜜蜂的“记忆”海龟远航海龟环大西洋巡游：海龟头部有磁性纳米微粒，准确无误完成几万公里的行程。“横行霸道”螃蟹为什么横着走？螃蟹第一对触角里有几颗磁性纳米微粒，亿万年前，螃蟹的祖先前进后退，后来由于地球磁场发生了多次剧烈倒转，螃蟹的“指南针”发生错乱，失去了正确指示方向的功能，开始横行。为什么鹅在水中戏耍而身上的毛却并不会湿呢？1鹅毛排列非常整齐，且毛与毛之间的间隙小到了纳米尺寸，水珠无法穿透。2“白毛浮绿水”123像云、雾、烟、尘等在空气中分散了纳米粒子而形成了气溶胶像牛奶、肥皂泡沫、泥浆等在水中分散了纳米颗粒，属液溶胶像珍珠、彩色塑料、某些合金等在某固体里分散了纳米颗粒，属于固溶胶123环绕四处皆纳米影片仿生前沿影片探索生命的奥秘仿生技术的发展:在地球上，至少200万种生物，共同点是：具备了与生长环境相适应的组织、器官和结构。支持了人类的发展，为人类知识和技术的创新提供了丰富的源泉和无限的想象空间。第七章仿生纳米显神通定义：根据各种生物的形态、结构和奇特的功能启发人类创造新的产品，推动了社会的进步，形成的一门新的学问。01三个阶段：形态仿生、结构仿生、智能仿生02仿生科学技术STEP1STEP2STEP3形态仿生：如中国功夫--模仿动物的动作—五禽功、猴拳、青蛙功、螳螂拳等；从鸟类飞翔---设计了飞机和各种飞行物。结构仿生：如仿荷叶的自清洁功能智能仿生：对生物的功能研究主要集中在：生物的动作行为和生物体宏观结构的模仿，很少涉及到生物体本身的效应、机理和生物组织。01主要原因是：传统的技术实现手段不能满足对生物体的精细模仿要求，仿生学还停留在宏观和表面的层次上。02目前的仿生学1微纳米技术的加工能力和器件尺寸与生物细胞、组织结构相当，十分适合作为微型仿生系统的技术实现手段。2仿生学与微纳米技术结合产生一个新的研究方向---仿生微纳米系统仿生微纳米系统黏着力是由壁虎脚底大量的细毛与物体表面分子之间产生的范德华力累加而成的。0