納米材料是20世紀80年代中期發(fā)展起來的一種新型材料。1nm是1m的十億分之一，一個基本的碳納米管只有1.4nm，因此，科學家又把它們稱為“超微�！辈牧虾�21世紀新材料。

納米材料的起源是一個叫格萊特的德國科學家在澳大利亞的大沙漠上旅游中的聯(lián)想。那是1980年的一天，當時他獨自駕車橫穿沙漠，空曠、寂寞和孤獨的環(huán)境使他的思維特別活躍和敏銳。他長時間從事晶體的研究，知道晶體微粒大小對材料性能有極大影響。他想，如果組成材料的晶粒細到只有幾個納米那么大，材料將會是什么樣子呢？這個想法令他興奮不已，回國后立即開始實驗，經(jīng)過近4年的努力，終于在1984得到了幾個納米大的超細粉末。而且他發(fā)現(xiàn)任何材料都可制成納米大小的細微粉末，且性能發(fā)生了很大的變化，不管原來是什么顏色，現(xiàn)在都變?yōu)楹谏�，熔點也顯著降低。

現(xiàn)在，納米技術已引起了一大批科學家的著迷，也引起了各國政府的高度重視。美國自1991年起把納米技術列入“政府關鍵技術”，美國國防部每年為此撥款3500萬美元；日本從1995年開始實施為期10年的納米技術研究計劃，并將它作為必須開發(fā)的四大基礎科學技術項目之一；澳大利亞于1993年已將納米技術列為21世紀最優(yōu)先開發(fā)的項目。我國對納米技術的研究也相當重視，且在世界上進入先進行列，1993年中國科學院研究人員操縱原子成功寫出“中國”兩字，是世界上第二個成功進行這方面實驗的國家；2000年中國科學院研究人員又首先發(fā)現(xiàn)了納米材料的新特性——超塑延展性，納米銅在室溫下竟可延伸50多倍而“不折不撓”。

納米技術之所以受到如此關注，是因為它具有許多卓越性能：①納米材料的熔點極低，如金的熔點通常為1064℃，當制成2nm的細金粉后熔點僅為330℃，這使低溫下制造合金產(chǎn)品成為可能，而且可把通常不可熔的金屬冶煉成合金。②有些藥物制成納米顆�？梢灾苯幼⑸涞窖�管內而順利進入微血管，使藥品療效更好。③納米大小的催化劑分散在汽油中可提高內燃機的效率；納米大小的鋁粉加到火箭的固體燃料中，可使火箭加速。④化纖中添加納米微粒，可以除味殺菌，現(xiàn)在添加納米材料的無菌餐具、無菌紗布已面世。⑤由于哪材料能有效吸收紫外光，因此，在防曬油、化妝品中加入納米微�？蛇_到防紫外線功能。⑥使用納米材料的微機械的出現(xiàn)對對子行業(yè)、機械行業(yè)等帶來革命性的變化。例如一種小如跳蚤的微型手術機械，將它送進人的動脈，它前端那微型手術刀能按照人的要求切除腫瘤、排除血栓等。

但納米技術更激動人心的是人類牦在納米尺度上重新認識和改造客觀世界，這將會使人類建立一種嶄新的思維方式，即人類將利用越來越小、越來越精確的物質和越來越精細的技術生產(chǎn)成品來滿足人類更高層次的要求。例如，制造比現(xiàn)代微型計算機小幾十億倍的未來分子機器，這種機器能讓原子按人的指令排列，既能造宇宙飛船，又能制靈丹妙藥……納米計算機與分子機器相結合，能夠使幾乎所有可被設計出來的東西都可用許多廉價的原料甚至灰塵、陽光和空氣來生產(chǎn)。包含有納米計算機的納米機器人將會是一種可以進行人機對話的裝置，它可以進入人體內進行人體器官的修復工作，進行基因裝配工作（即從基因中除去有害的DNA或把正常的DNA安裝在基因中）。這些并非是“天方夜譚”，現(xiàn)在國外正在研制針頭大小的納米計算機，不久前英國科學家制成了納米電路，這為納米計算機的研制奠定了基礎，人類正在日益接近上述目標。

可以預言，隨著納米技術的發(fā)展，在不久的將來，人類的生產(chǎn)、生活方式將會發(fā)生翻天覆地的變化，納米技術將對人類文明的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響，為人類創(chuàng)造美好的未來。

第四節(jié)  高分子材料

高分子化合物是衣、食、住、行和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各方面都離不開的材料，其中棉、毛、絲、塑料、橡膠等都是最常用的。以往人們使用的高分子材料都取自天然產(chǎn)物，物質文明和精神文明都高度發(fā)展的今天，天然高分子材料已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)、生活和科技等各方面日益增長的需要。近代化學、化工科學技術的迅速發(fā)展，創(chuàng)造了許多自然界從來沒有過的人工合成高分子化合物，對滿足各種需求做出了重要的貢獻。