奈米 (nanometer)是一个长度的单位。1奈米 = 十亿分之1米(10-9 meter)，约为分子或DNA的大小，或是头发宽度的十万分之一。 奈米结构的大小约为1 ~ 100奈米，即介於分子和次微米之间。在如此小的尺度下，古典理论已不敷使用，量子效应（quantum effect）已成为不可忽视的因素，再加上表面积所占的比例大增，物质会呈现回异於巨观尺度下的物理、化学和生物性质。 以无人不爱的黄金为例，当它被制成金奈米粒子(nanoparticle)时，颜色不再是金黄色而呈红色，说明了光学性质因尺度的不同而有所变化。又如石墨因质地柔软而被用来制作铅笔笔芯，但同样由碳元素构成、结构相似的碳奈米管，强度竟然远高於不锈钢，又具有良好的弹性，因此成为显微探针及微电极的绝佳材料。 奈米结构除了尺寸小之外，往往还拥有高表面/体积比、高密度堆积以及高结构组合弹性的特徵。所谓的奈米科技便是运用我们对奈米系统的了解，将原子或分子设计组合成新的奈米结构，并以其为基本「建筑砖块」（building block），加以制作、组装成新的材料、元件或系统。因此，在制程的观念上，奈米科技属於「由小作大」（bottom up），与半导体产业透过光罩、微影、蚀刻等「由大缩小」（top down）的制程相当不同。 奈米科技涵盖的领域甚广，从基础科学横跨至应用科学，包括物理、化学、材料、光电、生物及医药等。例如奈米科技专家利用一种一端呈轮状的合成酵素来驱动微型螺旋桨，制造出大小仅十几奈米的分子马达，成为分子机械上的一大突破。又例如IBM已成功地采用半导体碳奈米管制成场效电晶体，并进一步制作出单分子逻辑闸，是为分子电子学上的一大进展。 在产业方面，奈米科技已经被公认为21世纪最重要的产业之一。从民生消费性产业到尖端的高科技领域，都能找到与奈米科技相关的应用。例如有名的「莲花效应」（lotus effect）是指荷叶由於表面的奈米结构，因而具有抗水防尘的自洁功能，这个特性能用来改善高科技的战机雷达天线罩，也可以运用来生产自洁玻璃及奈米马桶等民生用品。 总之，人类文明在历经前两个世纪的机械、电子乃至於资讯科技所带来的工业革命，第四次工业革命的脚步俨然已随着奈米科技的兴起而到来，且由於其涵盖领域甚广，潜在的影响范围远超过半导体资讯产业，因此目前世界各国无不竞相投注大量的人力与资金进行相关的研究开发。 转自奈米 (nanometer)是一个长度的单位。1奈米 = 十亿分之1米(10-9 meter)，约为分子或DNA的大小，或是头发宽度的十万分之一。 奈米结构的大小约为1 ~ 100奈米，即介於分子和次微米之间。在如此小的尺度下，古典理论已不敷使用，量子效应（quantum effect）已成为不可忽视的因素，再加上表面积所占的比例大增，物质会呈现回异於巨观尺度下的物理、化学和生物性质。 以无人不爱的黄金为例，当它被制成金奈米粒子(nanoparticle)时，颜色不再是金黄色而呈红色，说明了光学性质因尺度的不同而有所变化。又如石墨因质地柔软而被用来制作铅笔笔芯，但同样由碳元素构成、结构相似的碳奈米管，强度竟然远高於不锈钢，又具有良好的弹性，因此成为显微探针及微电极的绝佳材料。 奈米结构除了尺寸小之外，往往还拥有高表面/体积比、高密度堆积以及高结构组合弹性的特徵。所谓的奈米科技便是运用我们对奈米系统的了解，将原子或分子设计组合成新的奈米结构，并以其为基本「建筑砖块」（building block），加以制作、组装成新的材料、元件或系统。因此，在制程的观念上，奈米科技属於「由小作大」（bottom up），与半导体产业透过光罩、微影、蚀刻等「由大缩小」（top down）的制程相当不同。 奈米科技涵盖的领域甚广，从基础科学横跨至应用科学，包括物理、化学、材料、光电、生物及医药等。例如奈米科技专家利用一种一端呈轮状的合成酵素来驱动微型螺旋桨，制造出大小仅十几奈米的分子马达，成为分子机械上的一大突破。又例如IBM已成功地采用半导体碳奈米管制成场效电晶体，并进一步制作出单分子逻辑闸，是为分子电子学上的一大进展。 在产业方面，奈米科技已经被公认为21世纪最重要的产业之一。从民生消费性产业到尖端的高科技领域，都能找到与奈米科技相关的应用。例如有名的「莲花效应」（lotus effect）是指荷叶由於表面的奈米结构，因而具有抗水防尘的自洁功能，这个特性能用来改善高科技的战机雷达天线罩，也可以运用来生产自洁玻璃及奈米马桶等民生用品。 总之，人类文明在历经前两个世纪的机械、电子乃至於资讯科技所带来的工业革命，第四次工业革命的脚步俨然已随着奈米科技的兴起而到来，且由於其涵盖领域甚广，潜在的影响范围远超过半导体资讯产业，因此目前世界各国无不竞相投注大量的人力与资金进行相关的研究开发。 --

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