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纳米专家话纳米
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纳米材料研究的现状 自２０世纪７０年代纳米颗粒材料问世以来，８０年代中期在实验室合成了纳米块 体材料，至今已有２０多年的历史，但真正成为材料科学和凝聚态物理研究的前沿热点 是在８０年代中期以后。从研究的内涵和特点大致可划分为三个阶段。第一阶段（１９ ９０年以前）主要是在实验室探索用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体，合成块体 （包括薄膜），研究评估表征的方法，探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。对纳 米颗粒和纳米块体材料结构的研究在８０年代末期一度形成热潮。研究的对象一般局限 在单一材料和单相材料，国际上通常把这类纳米材料称纳米晶或纳米相材料。第二阶段 （１９９４年前）人们关注的热点是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特物理、化学和 力学性能，设计纳米复合材料，通常采用纳米微粒与纳米微粒复合，纳米微粒与常规块 体复合及发展复合材料的合成及物性的探索一度成为纳米材料研究的主导方向。第三阶 段（从１９９４年到现在）纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越 受到人们的关注，正在成为纳米材料研究的新的热点。国际上，把这类材料称为纳米组 装材料体系或者称为纳米尺度的图案材料。它的基本内涵是以纳米颗粒以及它们组成的 纳米丝和管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系，基保 包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系。纳米颗粒、丝、管可以是有序或无 序的排列。如果说第一阶段和第二阶段的研究在某种程度上带有一定的随机性，那么这 一阶段研究的特点更强调人们的意愿设计、组装、创造新的体系，更有目的地使该体系 具有人们所希望的特性。著名诺贝尔奖金获得者，美国物理学家费曼曾预言"如果有一天 人们能按照自己的意愿排列原子和分子……那将创造什么样的奇迹"。就像目前用ＳＴＭ 操纵原子一样，人工地把纳米微粒整齐排列就是实现费曼预言，创造新奇迹的起点。美 国加利福尼亚大学洛伦兹伯克力国家实验室的科学家在《自然》杂志上发表论文，指出 纳米尺度的图案材料是现代材料化学和物理学的重要前沿课题。可见，纳米结构的组装 体系很可能成为纳米材料研究的前沿主导方向。 |
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