| 借鉴/启示/前瞻/趋势 | 演讲全文 | 著名签名档 | 思考平台 | 全排行榜 | 求同存异 | 现象/性质/特征/效应 | 名言名句 | 打破惯例/改变认识/观念更新 |
您当前的位置:首页 > 启迪思维 > 演讲全文

陈宜方:纳米技术与纳米艺术

时间:2013-07-07 06:54:49  来源:  作者:

 

在自然界中,从1纳米到1微米这个仅仅一个微米大小的尺度空间里,蕴藏着一个极其丰富的色彩斑斓的神秘世界。说它神秘,并不言过。因为在尺度大于1个微米的空间里,就是我们常说的宏观世界,那里所发生的自然现象,理工科的学生在大学一年级的课程里就学得清清楚楚:在运动力学上,早已有牛顿的三大运动定律来描写;在热力学分子运动学上,早已有热力学三大定律和波尔兹曼分布来解释;在电磁学和电磁波传播方面,麦克斯韦方程已经做了完整的归纳。在尺度小于1个纳米的空间里,就是我们常说的微观世界,那里所发生物理过程,我们在大学二年级的课程里也学得滚瓜烂熟:那里发生的微观物理现象,遵从量子力学的薛定谔方程(Schrodinger Equation)。而偏偏在那1纳米至1个微米(或者亚微米)的尺寸里,通常说的介于微观与宏观之间的介观世界,那里所发生的物理的,化学的,生物的自然现象,一直没有被科学家广泛地直接探究过。

 

随着上个世纪80年代纳米技术在国际上的广泛兴起和快速发展,人类开始有能力来制作纳米尺度的结构,构建纳米尺度的介观世界,进而具备探究纳米结构和纳米系统的条件、工具和方法,自然界中这个神秘的纳米空间,才被我们逐渐地广泛认识:原来这个尺度里发生的(物理)现象,实际上是微观量子的和宏观经典的混和共存状态。而且,这个介观世界的特性具备着它的左邻右舍(微观世界和宏观世界)所没有的两大特点。第一个,就是它的强烈的尺寸效应。如果一个人拿一把标尺,从1个纳米开始,向一个微米方向滑动,他会发现,不同尺寸的纳米结构,表现出了截然不同的自然现象,当结构尺寸逼近1 纳米时,展现出更强烈的量子物理现象,而当尺寸靠近1个微米尺度时,宏观的经典物理开始主宰这个系统的特性。第二个,介观世界里发生的自然现象,同它的边界条件(即结构的表面状态)密切相关。这两个特性的存在,就使得这个空间充满着千变万化的物理神奇,决定了纳米技术同纳米艺术紧紧相连。

 

纳米技术的诞生,不亚于电子的发现,对于整个人类的生活和一切活动,带来了翻天覆地的变化。个人电脑,数码相机,手机,iPAD,DVD,卫星导航系统,因特网,通讯技术,遥感技术,生物仿生,医疗保健,环境监测与保护,新能源开发利用,等等一切应用,都是由纳米尺度(1纳米至1微米)的结构所具有的物理的,材料的,化学的和生物的特性所决定的!

 

纳米科技的发展,也给人类带来一个全新的文化,即纳米艺术。这表现在下面几个方面:

 

第一、小就是美。

 

原先非常粗大笨重的一个元器件(比如无线电收音机里的真空电子管),通过纳米加工技术,将其改进为肉眼无法看见的纳米尺度的半导体晶体管,使其放大率和灵敏度大大提高,同时功耗大大缩小。这样的一个技术,就是一门艺术。另一方面,在搭建这些三维的纳米结构的实践中,仅依赖现代化的光刻仪器是远远不够的。对于工艺技术和工艺步骤的设计和优化,来实现所需要的纳米架构,更需要经验和智慧的投入,甚至于艺术般的思维方式。举一实例:
来顶一下
返回首页
返回首页
发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表
推荐资讯
相关文章
栏目更新
栏目热门