50年代末，美国著名物理学家R ichard P. Feyn-man曾经设想“如果有一天能按人的意志安排一个个原子和分子，将会产生什么样的奇迹? ”他提出逐级地缩小生产装置，以致最后直接由人类按需排布原子以制造产品。这在当时只是一个美好的梦想。然而，随着时间的推移和科学技术的日益发展，这个梦想正在逐渐地变成现实。进入60年代后，人们就开始对分立的纳米粒子进行了线年代末，德雷克斯勒成立了NST ( NanoscaleSc ience& Techno logy) 研究组；1984 年德国科学家G leiter首先制成了金属纳米材料，同年在柏林召开了第二届国际纳米粒子和等离子簇会议，使纳米材料成为世界性的热点之一；1990年在美国巴尔的摩召开的第一届NST 会议，标志着纳米科技的正式诞生；1994年在德国斯图加特举行的第二届NST会议，表明纳米材料已成为材料科学和凝聚态物理等领域的焦点。近年来，世界各国先后对纳米材料给予了极大的关注，对纳米材料的结构与性能、制备技术以及应用前景进行了广泛而深入的研究，并纷纷将其列人近期高科技开发项目。2004年度纳米科技研发预算近8.5亿美元，2005年预算已达到10亿美元，而且在美国该年度预算的优先选择领域中，纳米名列第二位。现在美国对纳米技术的投资约占世界总量的二分之一。

　　在纳米技术领域投资较大的国家还有：欧盟(约15% )、日本(约20% )、俄罗斯、澳大利亚、加拿大、中国、韩国、以色列、新加坡等国。尽管中国的纳米材料研究起步比较晚，始于20世纪80年代末，但在“八五”期间已将“纳米材料科学”列人国家攀登项目。此后, 国家自然科学基金委员会、中国科学院、国家教委分别组织了8项重大、重点项目, 国家863计划、973计划新材料领域也对纳米材料有关高科技创新的课题进行立项研究。通过国家攻关计划、863计划、973计划的实施, 我国在纳米技术研究方面己投人了大量的人力和物力。自2001 年到2002 年间, 共资助项目545项, 其中50 万以上的项目102项。在基础研究和应用研究方面, 500万以上的项目26项, 资助的总经费大约3. 6亿元, 加上社会资金对纳米材料产业化的投人, 总投人约12亿元。在国家各项科技计划的支持下, 我国纳米材料及纳米科学技术已经取得了比较突出的成果。

　　自70年代纳米颗粒材料问世以来, 80年代中期在实验室合成了纳米块体材料, 至今已有30多年的历史, 但真正成为材料科学和凝聚态物理研究的前沿热点是在80年代中期以后。因此, 从其研究的内涵和特点来看大致可划分为三个阶段。

　　第一阶段( 1990年以前)主要是在实验室探索,用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体, 合成块体(包括薄膜), 研究评估表征的方法, 探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。1984年, 格雷特采用气体冷凝方法, 制备成功铁纳米微粉。随后, 美国、德国和日本科学家先后制成多种纳米材料粉末及烧结块体材料, 开始了纳米材料及技术的研究时代。对纳米颗粒和纳米块体材料结构的研究在80年代末期一度形成热潮。研究的对象一般局限在单一材料和单相材料, 国际上通常把这类纳米材料称纳米晶或纳米相材料。

　　第二阶段( 1994 年前)人们关注的热点是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特物理、化学和力学性能, 设计纳米复合材料, 通常采用纳米微粒与纳米微粒复合, 纳米微粒与常规块体复合及发展复合材料的合成及物性的探索, 一度成为纳米材料研究的主导方向。1993年《自然》的副主编曾预言“以单电子隧道效应为基础设计的单电子晶体管可能诞生在下一世纪的初叶”, 他的预见发表不到2年, 日本率

　　先在实验室研制成功纳米结构的三级管, 紧接着美国的普度大学也在实验室研制成功纳米结构的晶体管。1995年超低功耗和高集成的纳米结构单电子三级管在美国研制成功, 使人们对于纳米结构的研究对诞生下一代量子器件的重要性有了进一步认识。

　　第三阶段(从1994 年到现在)纳米组装体系。人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注, 已成为纳米材料研究的新的热点。高韧性纳米陶瓷、超强纳米金属等仍然是纳米材料领域重要的研究课题; 纳米结构设计, 异质、异相和不同性质的纳米基元(零维纳米微粒、一维纳米管、纳米棒和纳米丝)的组合、纳米尺度基元的表面修饰改性等形成了当今纳米材料研究新热点。国际上, 把这类材料称为纳米组装材料体系或者称为纳米尺度的图案材料。它的基本内涵是以纳米颗粒以及它们组成的纳米丝和管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系。纳米颗粒、丝、管可以是有序或无序地排列。如果说第一、二阶段的研究在某种程度上带有一定的随机性, 那么这一阶段研究的特点更强调人们的意愿设计、组装、创造新的体系, 更有目的地使该体系具有人们所希望的特性。

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