纳米技术科普,带你了解纳米技术史上的50个里程碑行业知识

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纳米技术,是21世纪的三大技术之一,经过数十年的发展,已经蔚然成风。因为纳米技术的发展,社会生活的方方面面都在发生变化,有的变化如春雨,润物无声;有的变化则如春雷,如革命,浩浩荡荡,轰轰烈烈。

每一次新技术的出现,都为人类社会生活带来巨大改变。为构建更美好的世界,纳米技术将源源不断地提供新的活力!

思来需忆往,温故而知新。纳米人从科学和技术的角度,特别整理了纳米技术自肇始至今(2018年3月)的50件里程碑大事,以供交流探讨:

1857年

1.观察到纳米粒子

MichaelFaraday首次发现,制备得到的纳米金溶胶,随着尺寸的大小不同,会发生颜色变化,呈现出不同的丁达尔散射现象。

2.首次发现超疏水现象

1907年,Ollivier首次报道了一种超疏水表面:油烟、石松粉和三氧化二砷材料表面实现接近180o的接触角。随后,Barthlott和Neinhuis首次提出“荷叶效应”,将超疏水性能归因于表面微米结构。后来,江雷等人发现,超疏水性能实际上归因于粗糙表面的微纳米结构,并制备了世界上第一个超疏水纳米材料。

1917年

3.首次制备单分子薄膜

IrvingLangmuir首次提出并证实单分子薄膜的可行性。随后,和KatharineBlodgett发明了制备单层分子薄膜(LB膜)的技术,首次实现脂肪酸单分子层从水面向固体基底上的转移。

获诺贝尔化学奖(IrvingLangmuir,1932)

1928年

4.首次提出近场光学显微镜

EdwardHutchinsonSynge提出以近场扫描光学显微镜获得超越衍射极限的图像。

1931年

5.发明电子显微镜

ErnstRuska和MaxKnoll发明了第一台电子显微镜。

获诺贝尔物理学奖(ErnstRuska,1986)。

1946年

6.首次实现分子自组装

Zisman、Bigelow和Pickett实现了有序单分子层在表面上的自组装。

1959年

7.首次提出“纳米技术”概念雏形

RichardFeynman在加州理工学院举办的美国物理学会年会上发表题为《Thereisplentyofroomatthebottom》的演讲,提出在原子尺度上操控物质,被认为是“纳米技术”概念的雏形,并从根本上开启了纳米技术有意识地科学发展的序幕!

1968年

8.发明分子束外延技术

JohnR.Arthur和AlbertY.Cho发明分子束外延方法,可制备高质量单晶薄膜,广泛应用于半导体器件的制备。

1974年

9.诞生“纳米技术”一词

NorioTaniguchi创造“nano-technology”这一术语,为纳米技术定名。

10.发现表面增强拉曼散射

MartinFleischmann、PatrickHendra和JamesMcQuillan发现吸附在银电极表面的吡啶分子具有异常增强的拉曼散射现象;随后,RichardvanDuyne首次提出SERS的概念,并和AlanCreighton独立地将SERS机理解释为纳米级粗糙表面产生的表面等离激元及电磁场增强。

11.首次提出分子二极管的想法

MarkRatner提出分子二极管的想法,单个分子可以作为整流器,一个单向的电流导体,开创分子电子学。

1976年

12.发明原子层沉积技术

TuomoSuntola发明原子层外延薄膜制备技术。

1980年

13.首次观察到自然形成的量子点

AlexeiEkimov和AlexanderEfros首次在半导体掺杂的玻璃中发现量子点纳米晶的存在及其独特的光学性能。

1981年

14.发明扫描隧道显微镜

GerdBinnig和HeinrichRohrer发明扫描隧道显微镜。

获诺贝尔物理学奖(GerdBinnig和HeinrichRohrer,1986)

1982年

15.首次提出DNA纳米技术

NadrianSeeman提出DNA纳米技术的概念。

1983年

16.首次合成半导体量子点

LouisBrus实现了胶体半导体量子点的控制合成。

1985年

17.发现富勒烯

HaroldKroto、SeanO’Brien、RobertCurl和RichardSmalley发

现了C60富勒烯分子,揭开了碳纳米材料的序幕!

获诺贝尔化学奖(HaroldKroto、RobertCurl和RichardSmalley,1996)

1986年

18.发明原子力显微镜

GerdBinnig、CalvinQuate和ChristophGerber发明了原子力显微镜。

19.首次系统介绍纳米技术

K.EricDrexler出版书籍“EnginesofCreation:TheComingEraofNanotechnology”,并被翻译成多种文字,正式向全世界系统介绍纳米技术。

1988年

20.发现巨磁电阻

AlbertFert和PeterGrünberg在多层膜中发现了巨磁电阻效应,使信息存储发生革命新突破。

诺贝尔物理学奖(AlbertFert和PeterGrünberg,2007)

21.发明染料敏化太阳能电池

1990年

22.首次实现原子尺度的操控

DonEigler和ErhardSchweizer使用扫描电子显微镜操控镍表面上的单个氙原子,写出字母“IBM”。

1991年

23.发现碳纳米管(的重要性)

SumioIijima报道碳纳米管的生长。虽然大量研究认为,1991年之前,就已经有一些关于碳纳米管的报道。但是,由于SumioIijima将碳纳米管带向全世界,所以他仍然被认为是碳纳米管之父。

一年之后,MillieDresselhaus及同事提出一种可以准确预测金属与半导体纳米管比例的理论。

24.发明分子梭

FraserStoddart基于轮烷发明了首个分子梭。随后改进得到了可通过化学方法切换的双稳态分子梭。

获诺贝尔化学奖(2016)

1992年

25.发明介孔分子筛

CharlesKresge发明了MCM-41和MCM-48等一系列介孔分子筛材料。

26.实现球差矫正TEM

HaraldRose、KnutUrban和MaximilianHaider通过调节多极子校正装置和控制电磁透镜的聚焦中心,实现对球差的校正,使透射电镜达到亚埃级的分辨率。

1993年

27.发现量子围栏

MichaelCrommie、ChristopherLutz和DonEigler发现铁原子在铜表面形成的量子围栏囚禁了电子。

28.发明微接触印刷术

GeorgeM.Whitesides和AmitKumar发明了一种基于PDMS制成的表面具有微观图案的印章构造微纳结构的软刻蚀技术。

1994年

29.发明受激发射损耗显微技术

StefanHell和JanWichmann提出受激发射损耗显微术,打破了光学成像的

衍射极限。

获诺贝尔化学奖(StefanHell,2014)

30.首次合成模板纳米线

MartinMoskovits使用多孔阳极氧化铝作为模板,首次制备得到有序的纳米线阵列。

1995年

31.首次提出MOF概念

1996年

32.发明纳米孔基因测序

DanielBranton将一个DNA单链穿过脂质双层膜内的纳米孔。

1998年

33.发现光异常透射

T.W.Ebbesen观察到当光通过亚波长金属孔阵列时,得到的透射率在特定波长位置会比经典的小孔透射理论预言的数值高若干个数量级。光异常透射的发现,标志着表面等离激元纳米光子学(plasmonics)进入活跃发展期。

34.发明电子墨水

JosephJacobson发明了电子墨水,革新信息显示行业。

35.首次合成晶态纳米线

CharlesLieber、LarsSamuelsson和KenjiHiruma独立开发出制备晶态半

导体纳米线的技术。

36.发明SBA-15大孔介孔材料

GalenD.Stucky和赵东元发明了一种控制合成5-30nm大孔介孔硅的方法。

1999年

37.发明分子马达

BenFeringa和RossKelly分别首次独立报告了光驱动分子马达和化学驱动分子马达。

诺贝尔化学奖(BenFeringa,2016)

38.发明浸笔微刻技术

ChadAMirkin发明dip-pennanolithography技术,利用AFM针尖在基底表面构建化学稳定的单分子层。

2000年

39.首次实现半导体纳米晶形貌控制

A.P.Alivisatos和彭笑刚发明了一种CdSe纳米晶形貌控制策略。

2001年

39.发明纳米线激光器

杨培东基于ZnO半导体纳米线发明了第一台室温纳米线激光器。

40.首次提出聚集诱导发光概念

唐本忠团队首次提出聚集诱导发光(AIE)的概念,从根本上解决了有机发光分子的ACQ问题,有效提高有机分子固态发光效率。

2002年

41.首次合成单分散贵金属纳米晶

夏幼南和孙玉刚发明了一种精确控制合成几乎单分散的银和金纳米晶的醇热法。

2004年

42.发现石墨烯

AndreGeim和KonstantinNovoselov发明了一种剥离单层石墨烯的技术。

2005年

43.发明普适性的纳米溶胶合成技术

李亚栋和王训发明了一种液相合成各种元素纳米晶的通用策略。

2006年

44.发明纳米发电机

王中林利用ZnO纳米线的压电效应,在纳米尺度下将机械能转换成电能,首次成功研制纳米发电机。

45.发明DNA折纸术

PaulRothemund发明了一种将DNA单链折叠成复杂的二维形状的方法。

2009年

46.发明钙钛矿太阳能电池

TsutomuMiyasaka首次将CH3NH3PbBr3和CH3NH3PbI3钙钛矿纳米晶引入染料敏化太阳能电池,随后HenrySnaith利用spiro-OMeTAD作为固态空穴传输层,正式揭开钙钛矿太阳能电池的序幕。

2011年

47.首次合成MXene

YuryGogotsi首次合成出第一个二维MXene纳米材料:Ti3C2。

2015年

48.发明全集成的人工光合作用系统

杨培东通过半导体纳米线结构,构建了首个人工光合作用全集成系统。

2013年

49.首次实现分子机器合成蛋白

DavidLeigh创造了一个相当于人工核糖体的小分子机器,可将氨基酸按特定顺序连接起来,实现复杂的蛋白合成过程。

2016年

50.首次实现1nm晶体管

AliJavey利用碳纳米管和MoS2首次构建出1nm晶体管,使摩尔定律仍然有效。

附:纳米往事

其实,在法拉第首次观察到胶体金的颜色随尺寸变化之前,远古时期,就已经发现纳米材料的踪迹。只不过,当时虽然已经得到一些应用,当时并未形成学科,没有从科学的角度展开研究。

公元前-6世纪

莱氏杯(LycurgusCup)

古代工匠在杯子制作材料中加入胶体金和银纳米颗粒,在光照作用下,杯子颜色可以从绿变红,又称双色杯。现存大英博物馆,是目前发现最早的纳米技术应用。

9-17世纪

得鲁达制陶(DerutaCeramicists)

文艺复兴时期,工匠利用5-100nm左右的铜和银纳米颗粒来制备色彩斑斓的金属釉料,给陶瓷上色。

6-15世纪

彩色玻璃窗(stainedglasswindows)

欧洲大教堂工匠利用氯化金以及其他各种金属氧化物和氯化物制作彩色玻璃窗,充满活力。

13-18世纪

大马士革军刀刀片(Damascussaberblades)

军火制造商利用含有碳纳米管和炭化铁纳米线的材料制造军刀刀片,刀片有明显的摩尔纹,坚硬无比。

16世纪

纳米金药物

欧洲现代化学的奠基人之一Paracelsus制备出含有金纳米颗粒的药物,用来治疗精神类疾病。

THE END
1.探索中国特色黄金市场发展之路上海、香港、东京、孟买、新加坡等城市,凭借其独特的地理位置、成熟的金融市场及政府的积极支持,正加速发展贵金属交易业务,力求在全球黄金市场中占据更加重要的位置,成为连接东西方黄金市场的桥梁和枢纽。 02 黄金投资与中国黄金市场发 黄金价格的主要影响因素包括黄金供给与需求、https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MjU1NTcxNQ==&mid=2649419048&idx=1&sn=d1ac9b38f6f9b46b5427fde9e02ef6c5&chksm=beba3a8489cdb392f2281cc0222000c50812e0ada71a49e7f3ef4ea5ac0c489d0d32f529f75c&scene=27
2.纳米人40.首次合成单分散贵金属纳米晶 夏幼南和孙玉刚发明了一种精确控制合成几乎单分散的银和金纳米晶的醇热法。 2003年 41.首次实现金属表面纳米化 卢柯发明了一种金属表面纳米化技术,极大地提高了金属材料的力学性能。 2004年 42.发现石墨烯 Andre Geim和Konstantin Novoselov发明了一种剥离单层石墨烯的技术。 http://www.nanoer.net/e/action/ShowInfo.php?classid=32&id=22965
3.矿冶人物赵怀志:贵金属材料专家矿冶人物矿冶园赵怀志,贵金属材料专家。他的研究与开发工作取得了一系列科技成果,首创银一铈电接触材料,发现和合成一些新物相,揭示缅甸砂铂矿的矿物种类和特点,实验制作了—些贵金属二元和三元相图等。他获得国家发明奖、省级自然科学奖和省部级科技进步奖多项,参与起草并制订国家部颁标准,撰写出版专著,发表论文,推广科学技术,为我国http://mooc.kuangyeyuan.com/article/131
4.假贵金属纪念币都是使用合金材料表面镀金银制作的。追问病史:月经干净10天,平时身体健康,没有痛经,有左侧盆腔肿块史。最可能的诊断是:() A. 子宫肌瘤、 B. 卵巢囊肿蒂扭转 C. 盆腔子宫内膜异位症 D. 急性盆腔炎 E. 阑尾炎 查看完整题目与答案 患者,女性,27岁。因停经28周,晚上起床小便后发现阴道出血,超过平时月经量,伴下腹坠胀感,不伴腹痛和其https://www.shuashuati.com/ti/9067d2c7b5d24640bc80011cf266c1d8.html?fm=bd9435fd8c871a8555fdca2a6285afb12b
5.自然地理资源范文11篇(全文)我省有着丰富的矿产资源,特别是在当今不可再生资源匮乏的时代云南拥有着:黑色金属矿产,建材非金属矿产及彩石矿产,能源矿产,有色金属及贵金属矿产,冶金辅助原料矿产,化工非金属矿产,稀有及稀土矿产,特种非金属矿产九大矿产资源。 3 丰富的旅游资源优势 3.1 谈到云南的旅游,人们最向往去的就是大理,丽江,西双版纳州。丽https://www.99xueshu.com/w/ikey92farzok.html
6.是“人”和“世界”被发现的时代。阅读下列材料,结合所学知识回当时,不仅商人还有政府官员都希望能够找到贵金属和新的贸易地区。一位西班牙探险家说,他和他的同伴去新大陆,是为了“给那些生活在黑暗之中的人们带去光明,与人们渴望的一样,他们也希望发财致富”。——摘编自刘明翰主编《欧洲文艺复兴史?经济卷》等(1)根据材料一,概括文艺复兴运动在意大利兴起的历史背景。以《https://www.jyeoo.com/shiti/c81a5c10-1155-415b-a5b0-250936f0d328
7.世界一流科技期刊文章精选厦门大学化学化工学院、能源材料化学协同创新中心郑南峰和傅钢课题组,采用乙二醇保护的超薄二氧化钛纳米片作为载体,应用光化学方法,成功制备了负载量高达1.5wt%的单原子分散钯催化剂;在温和条件下高效脱除前驱体氯钯酸上的氯离子是成功制备的关键;研究成果发表于《科学》杂志。贵金属催化剂广泛应用于环保、能源和化工等领http://www.scichi.cn/zinecontent.php?id=1827
8.UiO66结构调控及其光催化分解水产氢的研究进展然而,通过进一步研究[9]发现,UiO-66材料作为光催化剂产氢还有待进一步优化,如带隙较宽导致的可见光利用率较低、电子-空穴易复合等问题。因此,需要对UiO-66进行结构调控来提高其光催化产氢性能。 本文结合光催化分解水产氢的机理,综述了近年来UiO-66材料结构改性的主要方法(贵金属改性、非贵金属改性、敏化改性、https://www.fx361.com/page/2022/0825/15032764.shtml
9.学会完成单位: 江苏太极实业新材料有限公司 主要完成人: 许其军 江晓峰 陆福梅 刘全来 葛明桥 8. 比肩铂的非贵金属非晶合金电催化剂研发及其催化反应机制研究 完成单位: 南京理工大学 中国科学技术大学 主要完成人: 兰 司 刘思楠 葛嘉城 高飞跃 高敏锐 9. 涤纶织物“闪染”免水洗关键技术及成套装备产业化 http://www.jscts.org.cn/web/notice.php?content=true&newid=335
10.XRF技术在贵金属领域的应用(一)——走进贵金属的应用领域贵金属的发展 贵金属主要指金、银和铂族金属(钌、铑、钯、锇、铱、铂)等8种金属元素。 贵金属的发现和发展是人类文明史发展的一个很好的表征。在贵金属中,金和银是最早被人们发现并被利用的金属,而黄金的开采又早于白银。早在公元前4000年,埃及人就已经懂得如何采集黄金、并广泛应用于生活中。铂族金属,由于开http://www.innuox.com/news_3/342.html
11.转邱永志陈志宏︱白银经济波动下的多维世界——读林满红或许是由于该书内容博宏庞杂,涉及领域众多,学者应接不暇难以应付; 亦或是近年来中国社会经济史领域成果新见叠出,大陆学者见怪不怪,逐渐失去了昔日兴致来与之对话而归于沉寂。无论怎样,笔者甘冒浅陋之险,对该书进行一番评介,恰当与否,敬请方家指正。一、该书构成的三个维度林满红林著全书由相互独立但又彼此联系https://book.douban.com/review/12489200/
12.2019年甘肃省公务员考试行测真题13.1955年我进入南开大学历史学系读书,老师告诉我们治史有“三求”:求真、求新、求用。到现在,我在41.随着贵金属货币演化成纸币,货币借助于信用发展出了金融产业。金融一旦成为一个产业,就可以与实体经济48.①另外,煤矿冒顶事故的发生一般都会有征兆,但人的认知能力有限,有的征兆可以发现,有的却难以发现 http://www.gsgwy.org/2020/0130/33260.html
13.上海有研贵金属材料有限公司简介:上海有研贵金属材料有限公司成立于2004-01-13,法定代表人为陈斌,注册资本为200 万人民币,统一社会信用代码为913101187584050791,当前处于存续状态。企业注册地址位于上海市奉贤区金海公路6055号11幢5层,所属行业为金属及金属矿批发,经营范围包括:一般项目:金属材料销售;金属制品研发;金属结构制造【分支机构经营】;有https://www.qixin.com/company/7a9b2829-873e-4ea5-8e42-db6cf7b5850e
14.冶金材料(精选十篇)目前,甘肃省在冶金有色新材料产业发展方面需求铜、铝、镍、钴高性能金属及合金结构材料装备及先进加工技术,镍钴铜与贵金属精深加工、铝型材、铝合金深加工、有色金属新能源材料、铜铅锌冶炼与加工、新型不锈钢薄板、稀土新材料制备和先进加工技术,以及资源综合高效利用与环境保护方面技术与研究成果。 https://www.360wenmi.com/f/cnkey2n2r125.html