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当材料的尺寸小于100纳米时，其物理、化学特性就会发生意想不到的 奇妙变化。当黄金或白银细分到纳米尺度的微粒时，美丽的光泽消失了，变 成一些黑糊糊的微粒。如果分割操作是在空气中进行，这些微粒会自己燃烧 起来。

事实上，当所有金属材料被细分为纳米级的超微粒时，都会失去金属的 光泽。这是因为金属微粒的尺寸已小于光波波长，对光的反射能力大大减弱， 而对光的吸收能力却大大增强了。至于金属超微粒在空气中的自燃，则是因 为在超微粒状态下，处于表面的 原子所占比例大大提高，而且极 其活跃。

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　　两千年多前，阿基米德曾说过：“给我一根足够长的杠杆，那我就能够移动地球。”当今也有人声称：“给我一根足够短的扛杆，我就能够移动单个原子。”

　　和前者仅止于幻想不同的是，后者已’经找到了这根杠杆，并成功地挪动原子拼出了“18&1”和金字塔等图案。如此能操纵单个原子的神奇技术，就是被科学家称为“改变未来的十大技术”之一的纳米技术。作为新型材料技术的一部分，它也在如今热门的话题^“知识经济”中占有重要的一席。

　　世界上一切物质都是由原子构成的，而原子又何等地微小！正因为原子的小，所以我们搬动原子，就意味着从本质上改变原有的一切，把神话一步步变为现实。如果把煤炭的原子重新排列组合就能得到钻石；把沙子的原子重新排列，再加上一些杂质（如磷〉就能得到电脑的微处理器；在尘埃、水和空气的原子上做些文章就能做成土豆。其实神乎其神的纳米技术，其理论基础却非常简单，说穿了就是利用原子的重新排列来生产各种产品，产品的特征取决于原子是如何排列组合的。

　　这种纳米技术在生物学上的应用，贴近生活的一个方面大概就是为我们制造牛排。比如说有的人虽然喜欢肉的味道，但强烈反对杀生，所以只好成为素食者，将来的纳米技术正好可以解决这个矛盾。比如可以有一部专门生产牛排的机器，机器在分子水平上制造的牛排，其化学成分和结构同真的牛排是一模一样的，但不是活牛的肉，而是由机器用从空气中提取的水、碳、氧和氢等原子构成的。如果这一设想成为现实。那将会产生对环境极其有利的影响。

　　就像电影《奇异的旅行》中一样，纳米技术还可制造能进入人体和动物体内器官中的“纳米机器医生”，可在人体或动物体内任意穿行实施手术、消除癌变、修复受伤的组织等等。纳米技术还可以帮助人们了解迄今为止只知其然而不知其所以然的意识和大脑思维，如果能逐个分析大脑的原子，就有可能了解人的思维过程以及人类精神世界和物质世界的联系。操纵原子可以将某一物质中的原子提出，再将新的原子植入，人类就有可能制造出新的智能生命和实现物种再构，也有可能把人类自身变成一种“超人”。现在，美国等几个国家研制的所谓隐形飞机，其实就是在飞机的外壳涂料中，使用了纳米技术。

　　纳米材料功能奇特。科学研究表明，物质到了纳米级后，其物理、化学性质就会发生根本性的变化，具有常规状态下所不具备的奇异或反常的物理、化学性质。如钢到纳米级就不导电，而绝缘的二氧化硅，处于20纳米时却开始导电了；高分子塑料，使用纳米技术制成**，就会比钻石**还硬；而纳米级的电脑芯片和光盘，其速度和记录密度更是非纳米级产品所无法比拟的。-

　　纳米技术几乎关系到每一个科技领域，和国防、军事领域更是密切相关。正如任何一种科技的发展都可能给人类带来灾难一样，当人类真正步入纳米这个神奇的世界时，千万不要忘记，纳米技术的宗旨也是要造福于人类。

　　纳米技术与信息技术和生物技术一起被称为21世纪科技发展的三大热点。人类正在进入纳米时代，纳米技术将在各行各业产生深刻的影响，纳米技术产品将渗透到人类衣食住行各个方面，给我们的生活带来巨大变化。

　　20世纪50年代，一位著名的科学家在一次演讲中表述了如下观点：“用较大的工具制造较小的工具，再用较小的工具制造更小的工具，直到得到能够对原子和分子直接进行加工和操纵的小工具，这可能意味着原子和分子可以听从安排、任人摆布。如果能在原子和分子的水平上制造材料和器件，人类将会有意想不到的崭新发现。”这一段话是关于纳米技术的早构想，也是关于纳米技术的十分形象和通俗的描述。

　　在探索自然、改造自然的过程中，人类对物质世界认识，随着科技的进步而不断深化。埃及的金字塔和中国的万里长城都是标志人类文明成就的标志性建筑，这些建筑结构单元的尺度是米级的。在以钟表为代表的精密机械产品中，结构单元的尺度精细了1000倍，达到了毫米级。微电子技术的诞生和发展，使我们进入了信息时代。在信息技术的核心大规模集成电路中，元件的尺度精细到了微米级，只有用高倍显微镜才能看清。当科学家们探索自然的目光继续深入，聚焦在纳米级的尺度之上时，神秘之门豁然洞开，一个奇妙的新世界呈现在我们眼前。

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　　《未来科学家科学的天梯:神奇的纳米技术》正是一本让人备感惊奇、超酷超炫的科学书，立足于21世纪的****发展成果，紧跟时代步伐，以独特的视角、生动的文字、主富的想象力，全面阐述科学知识、揭秘复杂的科学现象、洞悉自然科学规徨。

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前言

　　纳米技术在21世纪的今天，可谓是科学家们发现的新大陆。它是一个覆盖面极广而又多学科交叉的领域，近年来在全世界范围得到飞速发展。美国I识⑶研究报告指出：“纳米技术的研究目前已到达一个高度竞争和具有很大推动力的水平，有着不平常的高度和波及各方面的挑战；所有科技部门都必须明确地知道纳米技术的作用和贡献；向纳米技术的研究开发所做的投资对社会的回报将是巨大的，而且有战略上的重要性。”对于纳米技术，美国政府指出：“众所周知，集成电路的发现创造了‘硅时代’和‘信息时代’，而纳米技术在总体上对社会的冲击将远比硅集成电路大得多，因为它不仅在电子学方面，还可以用到其他很多方面。有效的产品性能改进和制造业方面的进展，将在21世纪带领诸多产业革命。”

　　科技让我们的生活绚丽多彩，科技让我们梦想成真，科技让我们一步步逼近自由王国。当人们正沉浸于网络带来的无限风光之中的时候，不知不觉中，纳米技术^21世纪前景的技术，已如春风般扑面而来。纳米器件、纳米人造纤维、纳米建材等正在逐步走进我们的生活。纳米技术将渗透到医疗、药物、能源、环境、宇航、交通、生物、农业、国防等各个领域。纳米技术以其无可阻挡的强劲之势，向物理学、化学、生物学、电子学、力学等学科漫延开来。毫不夸张地说，纳米技术将席卷整个自然科学界，并对社会科学，乃至整个人类文明产生深远影响。我们没有理由不相信，21世纪，纳米技术将站在时代的制高点，引领新科技的滚滚洪流。

　　本书介绍了纳米技术的研究成果并对其发展方向进行猜测，揭开了纳米技术神秘的面纱。内容新颖、语言通俗易懂、观点高瞻远瞩是本书的三大特点。本书的出版为纳米技术研究人员提供了思路，为政府官员与企业家指明了方向。本书也可作为在校大学生的科普读物，甚至中学生也可从中获益匪浅。