对不少人来说，纳米技术本身就带有不祥的色彩。 毕竟，狂热的科幻读者不会很快忘记迈克尔·克莱顿 2002 年畅销小说《猎物》中失控的纳米蜂群。 但十多年后，纳米技术仍然是世界各地研究实验室的热门话题，它似乎不像过去那样危险，或者几乎不像过去那样深奥。 如今，纳米技术研究在许多不同领域进行，从制造到医疗保健，并在许多不同类型的工程中发挥作用。 但就像许多流行语一样，许多人熟悉纳米技术，却不知道它的真正含义，也不知道纳米技术的进步可能如何影响 21 世纪的剩余时间。 让我们来看看这项小技术在 IT 世界中取得的巨大进步。
什么是纳米技术？
理解这类科学的第一步是弄清楚纳米技术所涉及的规模。 有两种主要方法可以做到这一点——第一种也是更技术性的方法稍微简单一些——纳米，作为尺寸的基本单位，是十亿分之一米。 换句话说，将针头的大小除以大约一百万，得到一纳米。
那么，纳米技术本质上是在原子尺度上进行设计。 或几乎。 虽然原子尺度略小于纳米技术尺度，但纳米材料的大小与天然分子的大小有很多相似之处。 另外，如果您考虑原子在宏观尺度上聚集在一起制造某些东西的方式，那么它在解释现代工业如何使用微观结构来创造产品和推动研究方面非常有意义。
IT领域的纳米技术
那么做这么小的东西有什么意义呢？ 答案是，如果你深入研究任何事物的微小构建块，你就可以设计出更坚固或更耐用的材料、更好的屏蔽或涂层，或其他类型的改进。 这意味着各种制造业的巨大变化，包括食品、化妆品、服装电器、医疗保健，当然还有电子产品。 这就是为什么没有哪个科学领域比 IT 领域更受纳米技术发现的影响，纳米设计正在迅速更新处理器和设备的标准。
Caroline Ross 是麻省理工学院材料科学与工程系的副系主任； 她的大部分工作都涉及创建更小硬件的各种新方法，其中纳米级工程可以推动数据存储和逻辑应用程序的改进。 她说纳米技术的最大潜力在于“扩展设备的规模和功能”。
在描述纳米技术如何用于组装时，罗斯提到了微电子设备，这些设备基本上是建立在纳米尺度上的。 一些例子？ Ross 解释说，微处理器中晶体管的通道长度通常为 20-30 纳米，存储芯片中最密集的特征之间的距离也差不多，而各种材料层的厚度也在纳米尺度上测量。 这提供了一个非常清晰的视图，让我们清楚地了解这些系统到底有多小——以及通过将它们变得更小可以实现什么。
这些存储器和微处理器是使用纳米光刻技术制造的，纳米光刻技术形成了制造纳米级设备所需的形状和结构。 这个过程允许工程师在基板上排列图案，以制造用于数据存储、逻辑、传感器和其他功能的固态设备。 Ross 说，一种称为光学光刻的常用方法是行业标准，但仅对大约 25 纳米及以上的尺寸有效。 更小的纳米光刻可以通过一种称为电子束光刻的工艺来完成，但罗斯认为这种方法既慢又相对昂贵。 相反，罗斯正在研究纳米级聚合物材料的自组装，她说这可以在 10 纳米范围内有效，并且可能成为设计这些微型设备的最佳新方法。
大未来
虽然很明显纳米技术应用在 IT 领域及其他领域具有巨大潜力，但这些方法的安全性仍悬而未决。 许多专家认为纳米技术是一种安全且可控的创新方式，但报告显示，FDA 正在考虑声称某些消费品中的纳米技术工程可能会造成严重的健康危害。
最终，今天对纳米技术的使用表明，虽然科学家们继续研究潜在的结果，但我们对这类科学的了解甚至比 10 年前还要多。
请记住：这个世界曾一度被无形的电力吓坏了。 从那以后，我们已经习惯了它就在我们身边——甚至在我们内心。 纳米技术可能也是如此。 它是如此之小的事实是我们关注它的原因，但这也是赋予它如此巨大潜力的原因。
