奈米科技 – Introduction of Nanotechnology

奈米科技 – Introduction of Nanotechnology

奈米技術是指一個廣泛的領域，應用科學和技術的主要目的就是控制原子和分子的尺度，通常在1至100奈米，並製作在這一尺寸範圍內的裝置。它包含很多學科領域，例如應用物理〈applied physics〉，材料科學〈materials science〉，界面和膠體科學〈interface and colloid science〉，器件物理〈device physics〉，超分子化學〈supramolecular chemistry〉（在此指著眼於用非共價鍵相互鍵結的分子），化學工程〈chemical engineering〉，機械工程〈mechanical engineering〉，電機工程〈electrical engineering〉。奈米技術可以被看作是一門現有科學的擴展，或作為一個改寫現有科學的技術。

奈米技術主要用在兩個方向。在”自下而上”的方法，由一顆顆原子或分子來組成較大的結構，主要辦法有化學合成，自組裝〈self assembly〉和定點組裝〈positional assembly〉，難度在於宏觀上要達到高效穩定的質量。而”自上而下”的方法，通過將塊材縮至奈米尺度，主要方法是從塊材開始通過切割、蝕刻、研磨等辦法得到盡可能小的形狀，比如超精度加工，難度在於得到的微小結構必須精確。推動奈米技術是來自於在界面科學和膠體科學上的興趣，再加上新一代的分析工具，如原子力顯微鏡〈AFM〉 ，掃描隧道顯微鏡〈STM〉，結合如電子束微影之類的精確程序，這些設備將使我們可以精密地運作並生成奈米結構。

現在奈米科技被應用在分子結構的基礎上製造聚合物，或應用在表面科學的基礎上設計電腦晶片的佈局〈layout〉。儘管目前有無數的奈米技術應用，例如量子點和奈米碳管的，但真正在商業上的應用目前主要是利用膠體奈米顆粒散裝形式，如防曬霜，化妝品，防護塗料，藥物緩釋 ，及耐沾污衣物。