納米世界

張　巍

物理學告訴我們：物質是由原子構成的，原子排列形式的改變將改變物質的性質。

如果我們拿一塊煤，將它的原子重新排列，就能得到鉆石；如果抓一把沙子，再向其中加入一些微量元素，就能制成電腦芯片；如果我們將土壤、水和空氣的原子“混合”并“攪拌”，就能生產出土豆……在納米世界，這些都不是魔術，而是真實的科技。

迷你之后

如果說20世紀是微米(micro)世界，那么在21世紀繼承了micro、繼續輝煌的就一定是納米(Nano)。我們現在的生活，仿佛快要被納米所包圍：納米保溫杯、納米收音機、納米面霜、納米服裝、納米機器人……納米就像是一個萬能膠，跟什么都能粘到一塊兒。那么，納米到底是什么?

從科學意義上講，納米與厘米一樣，只是一個長度單位，是比微米還要小的長度單位，1納米等于1×10^-9米。形象地說，直徑為1納米的物體放在乒乓球上，就像1個乒乓球放在地球上一樣。一個身高1米的同學，假如身高縮小千分之一(即高1毫米)，那么他就只能與一個句號比高矮了；再縮小千分之一，成為1微米，還沒有頭發絲粗(一根頭發絲約有50微米－70微米)；再縮小千分之一，那么這個同學就小得用電子顯微鏡都看不見了，此時兒童的身高就是十億分之一米——1納米。1納米相當于十個氫原子一個挨一個排起來的長度，20納米約相當于1根頭發絲的三千分之一。

時下最流行的納米技術，用通俗的話來解釋，就是在納米級別內對物質進行研究或加工的技術。因為納米已經接近原子的大小，所以在納米級別內對物質進行加工后，會使原本普通的東西產生意想不到的特性，比如以前讓人覺得易碎的陶瓷，納米化后居然可以用來加工制造發動機零件。

神奇的碳納米管

1991年，碳納米管被人類發現以后，立即成為全世界科學家致力研究的一種新型納米材料。這是一種非常奇特的材料，它是由碳原子卷曲而成的籠狀“纖維”，內部是空的，外部直徑只有不到幾十納米。它的密度是鋼的1／6，而強度卻是鋼的100倍。用這樣輕而柔軟、又非常結實的材料做防彈背心是最好不過的了。如果用碳納米管做繩索，是唯一可以從月球掛到地球表面，而不被自身重量所拉斷的繩索。如果用它做成地球——月球乘人的電梯，人們到月球定居的交通問題就很容易解決了。

納米的應用

在信息技術方面，一些研究機構的研究人員已經提出了大膽的目標，利用納米技術可以讓我們的電腦達到人腦的記憶水平。

如今已經研制成功的免洗衣服，則是利用了納米材料疏水疏油的特性，使水或油無法與材料的表面直接接觸，衣服上的污漬只要輕輕擦拭就能去除。

我國在納米技術方面的研究也在緊追世界步伐。1993年，中國科學院北京真空物理實驗室自如地操縱原子成功寫出“中國”二字，標志著我國開始在國際納米科技領域占有一席之地。

剛剛落成的中國國家大劇院，其穹頂的自潔玻璃就是采用了納米材料。

納米不是“萬能膠”

不過，再先進的技術也不是萬能的，就像電也會引發火災一樣，納米技術背后也有暗藏的危機。比如，利用納米技術生產的化妝品，由于其分子小到納米級，從而使營養成分能夠更好地被皮膚吸收，然而，一些專家指出，如果其中不慎參有含有毒素的納米顆粒，則比同種物質的大顆粒毒性更加嚴重。正如瑞士諾貝爾物理獎獲得者海因里希·羅勒教授所說：“沒有任何事物是只有好的或者壞的一方面的，我們有能力為所欲為，問題是，我們想做什么。”