科技前景2: 納米工藝 Nano technology

納米 (nanometer) 其實是長度單位, nano 是希臘文前置詞, 指 1/1000 000 000, 所以 1 納米是 1/1000 000 000 米, 相當於一條頭髮直徑千份之一, 或 10 個氫原子的直徑.

這樣近於基本原子單位大小的物體在與其他相仿物體互動時會偏離古典力學的(位移 displacement/動量 momentum)預測而貼近量子力學的統計分佈(distribution, i.e. talk about statistics: mean, standard deviation of displacement and momentum). 如果能夠把原子(通常不會超過100個, 否則體積太大便減弱量子力學效應)逐一加入特定物料的特定位置(成為所謂量子點, 線, 或面: quantum dot, line or surface)上, 此物料與其他微小東西作用時就會有不同的量子力學效應.

納米工藝 Nano technology 指一切關於製造和使用以上物料的技術. 它是一個廣泛字眼, 正如電子學 (electronics) 是關於運用電子在固體或真空管內的活動來處理訉號, 重點是訉號處理, 而不是電子本身. 同樣, 納米工藝著重如何使用這些新物料的特性, 開發新商機, 或改進傳統產品. 最明顯是改善薄膜工藝 (thin film technology).

應用:

a) nano thin film: e.g. 新網球內膜, 不易漏氣; 微型水過濾器; 體積大幅縮減的太陽能板及燃料電池; 各色各樣新型半導體結構;

b) smart textile: 香港理工大學已略有成績.

c) micro machine production: 比血管直徑更小的機械人檢查身體?!

危機:

environmental and biological impact: 全新物料進到食物鏈或與人緊密接觸, 福禍難料.

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