奈米材料 （Nanomaterials）

奈米材料 （Nanomaterials）
國立台南第一高級中學一年級黃冠閔/國立台南第一高級中學物理科王俊乃老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

奈米材料學包括開發或研究在奈米級會出現獨特現象的材料

1. 界面和膠體科學研發出了多種能運用在奈米工程上的材料，例如，奈米碳管及其他種的富勒烯，各種奈米微粒和奈米桿。
2. 奈米級的材料有多種用途; 大多數的現代奈米科技商務應用都以此為基礎。
3. 奈米材料的醫療應用也有相當的進展。

奈米材料由小到大之作法

將較微小的物質組成較複雜的構造

1. DNA 奈米技術運用 Watson-Crick 鹼基配對的特性以製造由 DNA 和其他核酸組成的構造。
2. 傳統化工合成的方法也以設計有明確形狀的分子為目的，例如雙肽鍵。
3. 分子自組裝(Molecular self-assembly)利用超分子化學及分子辨識的概念，使得單分子自動排列成有用的型態。

奈米材料由大到小之作法

此種方式借由較大的元件組裝出較小的元件

1. 根據傳統固態矽方法製造微型處理器，發展而來的現代技術已能製造具有 $$100~nm$$ 以下的構造屬於奈米級的尺度。在市場上的防磁硬碟是以此技術製造，Peter Grunberg 和 Albert Fert 因發現了巨磁阻效應以及在自旋電子領域的貢獻，獲得了 2007 年的諾貝爾物理獎。
2. 固態技術也能被運用來製造跟微米機電系統(MEMS)有關的奈米機電系統(NEMS)。
3. 原子力顯微鏡尖端可以使用微奈米的”寫頭”，做出含有化學成分的特定圖樣，此過程叫做奈米蝕刻。

參考資料：

1. Nanotechnology. http://en.wikipedia.org/wiki/Nanotechnology#Nanomaterials