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中國科學院物理所鄒炳鎖研究員在《2004科學發展報告》中撰寫文章,對奈米材料製備的研究現狀和目前主要進展進行了描述,並展望了未來該領域的發展方向和前景。他在文章中寫道:
奈米技術的基礎是在原子和/或分子水準上的奈米結構的控制、性質和應用,它的理論基礎是量子力學理論,但體現的環境是千差萬別的。奈米材料的産生是非常複雜的物理的、化學的、甚至是生物學的過程,而且産生時它們的結構、成分、形態、邊界等的變化,導致其性質也很大程度上取決於這些産生或製備過程。
奈米材料的製備主要分為兩種途徑,Top-down(自上而下)和bottom-up(自下而上),前者是採用從大塊晶體通過刻蝕、腐蝕或研磨的方式獲得奈米材料,例如多孔硅發光材料就是從硅片的腐蝕而來,使基於微電子學硅材料邁向光電子學乃至光子學技術的路途變得現實可行。而後者是從原子或分子出發來控制、組裝、反應生成各種奈米材料或奈米結構。無論哪種途徑,用途、成本、規模化、産物存在狀態、均勻性、簡潔易行與否等問題都是需要考慮的。從當前社會生活和高科技發展的趨勢而形成的奈米材料製備熱點方向主要是集中于光電子學材料、自旋電子學、生物學檢測和疾病診斷的相關器件方面。針對各種各樣的奈米材料及其應用,成分、方法變化多端的奈米化學技術充分顯示了它們得天獨厚的優勢,成為奈米製備領域的絕對熱點。
我國中科院、北大、清華等研究機構的許多研究小組在相應奈米結構製備領域取得了眾多成果,例如溶劑熱合成、模板控制合成、有機分子自組織、半導體團簇自組織、水熱合成、奈米線(管)及其陣列的CVD合成等等許多方面,所得到的材料水準也與近期國外的成果相近。 但相對地我國國內的研究組在奈米結構的物性檢測水準還有待提高,因而限制了他們的文章發表在更高層次的雜誌上。
文章最後總結指出,奈米材料作為奈米科技應用的基礎,現在尤其是在製備領域出現了百花齊放、精彩紛呈的局面,當前研究的特點是製備方法的多元化結合運用、所得材料功能化、整合化、規模化, 儘管這些方法與傳統的微電子學製造方法還有距離,但可以想見的是,未來的一天,我們的家用電器的電路、功能原器件都變成可以用化學或物理手段的方法由bottom-up方法製成, 而其物性功能決定於其量子本色,不再僅僅表現在電子學方面、磁性、光學性質的運用尤其是它們的交叉運用(如自旋電子學),已經不太遙遠。為這一天的早日到來,加強奈米微觀物性檢測技術研究和相關人才的培養是當務之急。
中國網 2004年3月22日