納米科技，夢想照進現實

很多人以為納米科技離我們很遠，實際上，一些應用早已悄然來到我們的身邊。

納米技術讓芯片越來越小

清華大學計算機系教授黃連生在接受記者采訪時表示，在納米技術的應用中，最為顯著的例子就是其在電腦等電子產品芯片中的應用。

很多人都能夠感受到的一個事實是：很多電子產品的體積越來越小，我們使用越來越方便，功能越來越強大，但是其價格卻越來越低。納米科技就在其中發揮了至關重要的作用。

晶體管的發展和演變就是最為生動的寫照。晶體管是一種半導體器件，是規范操作電腦、手機和所有其他現代電子電路的基本構建塊。但是晶體管的大小對電子產品的使用也非常關鍵。專家表示，電子產品的先進程度、便攜程度與CPU（中央處理器）的“制作工藝”具有很大的關系，在生產CPU過程中，集成電路的精細度越高，生產工藝越先進，在同樣的材料中可以制造更多的電子元件，同樣功能的電子元件可以做得更小，連接線也越細， CPU的功耗也越小。

大約在 15 年前，半導體開始進入次微米，即小于微米的時代，之后更有深次微米，比微米小很多的時代。到了2001 年，晶體管尺寸甚至已經小于 0.1微米，也就是小于 100 納米，晶體管的制造邁入了納米電子時代。

“未來的集成電路及晶體管大部分都會由納米技術做成。”中芯國際的一位專家對記者表示。

納米技術推動電子產品普及

由于芯片中的晶體管越小，CPU內部就可以集成更多的晶體管，使處理器實現更多的功能和更高的性能，讓相同面積的芯片制造原材料上可以制造出更多的CPU產品，這直接降低了CPU的產品成本，從而最終降低CPU的銷售價格使電子產品的使用越來越廣泛。

中芯國際的工程師也表示，消費者也為芯片的小型化提供了動力。隨著信息化和智能化的不斷深入，例如便攜式電子產品廣泛使用，使用者要求電子產品的性能越來越高、功耗越來越小。未來，隨著手機的功能越來越強悍，其對納米技術的要求也會越來越高。

當然，在電子產品芯片的研發中，納米技術的進展也沒有停下腳步。目前，全球最大的半導體芯片制造商英特爾公司生產的計算機芯片產品使用的技術尺度最小已經達到14納米。而另一信息巨頭IBM在2012年下半年就已經成功利用碳納米材料，在單個芯片上集成了上萬個9納米制作工藝的晶體管。此外，英特爾宣稱其對10納米，7納米，5納米應用技術的研究也將于2015年開始。

據專家估計，到2020年，當芯片制造的工藝達到5納米時，一個指甲蓋大小的芯片上也許容納的就是整個電腦系統上所有的集成電路了。

當然，我國的部分電子企業也已經進入到了納米時代。中芯國際是世界領先的集成電路芯片代工企業之一，也是中國內地規模最大、技術最先進的集成電路芯片制造企業，其主要業務是根據客戶本身或第三者的集成電路設計為客戶制造集成電路芯片。該公司公關部總監夏鷹在接受記者采訪時表示，目前該公司也批量生產多種納米尺度的芯片，能夠提供 90納米、65納米、45納米、40納米等納米尺度的芯片制造工藝，其28納米的工藝到年底就可以面向客戶進行驗證，20納米、14納米規格的研發也在籌劃之中。

讓兵馬俑永葆本色

當然，在其他一些領域，近些年來也有一些納米科技的應用。北京化工大學材料科學與工程學院教授苑會林表示，多種多樣的物質都可以從納米的尺度進行研究，目前國內外已經研發并投入到實際應用中的納米材料也是種類繁多，并涌現出一些典型的案例。

2001年4月， 西北大學納米材料研究所所長祖庸教授對外宣稱， 西北大學最新的納米實驗室成果可望使已2000多年歷史的秦兵馬俑告別霉菌侵擾，可使秦兵馬俑永葆本色，這則消息引起了海內外的關注。

1974年出土的秦兵馬俑是20世紀世界上最重要的考古發現之一。但是，由于陪葬坑內的溫度和濕度有利于霉菌的生長，出土時色彩鮮艷的陶俑，受“生存環境”變化的影響和霉菌侵擾，表面顏色很快褪色。目前人們看到的兵馬俑大多都已“ 銹跡斑斑”，呈陶土色，遠看灰蒙蒙的。有文物保護專家表示，現在在秦俑身上發現的霉菌共多達40多種，這些霉菌已經成為兵馬俑的“癌癥”。考古探測表明，在西安秦兵馬俑陪葬坑內共有8000多個陶俑，然而目前出土的僅有1000多個。為了不使更多的秦俑患上“絕癥”，考古部門不得不放慢了對秦俑發掘的速度。

然而祖庸教授說西北大學的最新研究發現，利用溶膠與凝膠相結合的方法把新研制的納米材料制成一種透明的膠體，涂在文物表面，可以形成一種“無機膜”，使文物完全與外界隔離，得到長期保護。毫無疑問，祖庸教授所發布的納米科研成果有望給形勢危急的兵馬俑保護問題帶來福音。

納米涂層帶來的防護

北京舉辦奧運會用的“鳥巢”受到舉世關注，很多人不知道的是“鳥巢”頂棚鋪上了一層特殊的納米防護涂層，這個涂層可耐700攝氏度高溫，從而解決了煙花燃放時焰火掉落灼穿頂棚膜的顧慮。而北京奧運會中使用的上百萬平方米奧運錦旗和國旗也使用紡織品專用納米防護液進行了相應處理。這種防護液能有效阻止污染液體的滲透，不僅能延長錦旗和國旗的使用壽命，還能有效的保持錦旗和國旗的清潔度和鮮艷色澤。

北京中科納新印刷技術有限公司企劃部總監紀藝瓊在接受記者采訪時表示，該公司基于納米材料的新一代制版技術是一項具有自主知識產權的非感光、無污染、低成本的綠色印刷制版新技術。若能普及使用，將是印刷制版領域的革命，將大大減少以上污染的排放，并產生巨大的經濟效益和社會效益。不過她也告訴記者，該技術的成熟和完善還需要一個過程。

最近幾年，有關納米發電也成了很多人探討的熱門話題。國家發改委能源研究所研究員姜克俊對記者表示，納米發電目前算是一個比較新奇的技術，能不能大規模的應用，還是要看技術水平發展到什么狀態，雖然其在將來應該可以滿足日常的能源需求，但實現起來應該比較困難。

姜克俊說，目前的納米發電依舊處在小規模階段，比如鞋底摩擦給手機充電這種小輸出率的技術，而如果僅僅是在小規模的階段，其實并沒有很強的競爭力，因為我們還有太陽能、光伏、薄膜電池等這些發電技術，它們的轉換率可能要更高一些。

很多人都知道，傳統紡織行業勞動密集且成本利潤較低，香港理工大學紡織及制衣學系教授李翼表示，隨著科技進步，納米技術將融入該行業，為紡織服裝行業帶來了新動力與方向。另外，納米技術的運用也可使墻面涂料的耐洗刷性提高10倍。玻璃和瓷磚表面涂上納米薄層，可以制成自潔玻璃和自潔瓷磚，不用擦洗。含有納米微粒的建筑材料，還可以吸收對人體有害的紫外線等等。

不過專家表示，目前納米技術的實際應用無論是在我國還是在世界范圍內都還處在初級階段。經過幾十年的發展，雖然納米技術的研究工作已經比較完善，但目前在各領域內應用的深度和廣度，還達不到作為一個“時代”的要求。還需要10到20年的時間，納米技術才能對我們的生活形成更為深刻的影響。