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十亿分之一米（10-9）是纳米。纳米科学是研究在千万分之一米到十亿分之一米内，原子、分子和其他类型物质的运动和变化的学问。在这一尺度范围内对原子、分子进行操作和加工称为纳米技术。在20世纪里，人们对物质世界的研究已经深入到分子、原子的微观领域，但宏观世界和微观世界并不是直接相连的，在它们之间还存在一个介观——纳米世界。它们是由几十个或成千个原子、分子“组合”起来的纳米粒子或“人工分子”。这种“人工分子”往往具有人们意想不到的性质，但是，当这些“人工分子”继续长大或以通常的方式聚集成大块材料时，原有奇特的性质又会消失。科学家们发现在这个崭新的世界里，纳米材料、纳米结构的物理、化学特性既不同于微观的原子、分子，也不同于宏观物体。对这种由数量不多的原子或分子组成的体系的新规律的认识以及时如何操纵或组合它们，成为当今纳米科学技术的主要问题之一。
因为纳米材料的特殊性质，纳米材料可改变和提高我们的生活质量，它会为我们带来一个材料新世界。比如把透明、防油、防水的纳米材料颗粒组合在大楼表面或窗玻璃上，大楼不会被空气中的油污弄脏，玻璃也不会沾上水蒸气而保持透明。甚至可以设想将这种颗粒放到织物纤维中，做成的衣服不沾污物，省去洗衣的麻烦，节约水资源，减少环境污染。将具有吸引性的纳米材料涂在冰箱、微波炉、电视、电脑等家用电器上，或在涂上墙壁上，就可实现人们生活在没有电磁场环境中的希望。目前正研制的一种新型纳米材料——纳米碳管，也是一种非常奇特的材料，它的密度是钢的1/6，而强度却是钢的100倍。用这样轻而柔软，又非常结实的材料作防弹背心是最好不过的了。半导体纳米材料可以吸收太阳光中的光能，把它们直接变成电能。这种技术一旦实现，太阳能汽车、太阳能住宅会使人们居住的环境更加美丽，空气更加清新。如果把金属纳米材料颗粒粉体制成块状金属材料，它会变得十分结实，强度比一般金属高十几倍，同时以可以像胶一样有弹性，用纳米材料陶瓷粉制成的陶瓷除具有一般陶瓷粉制成的陶瓷具有一般陶瓷的坚硬、耐高温外，已经表现出一定的塑性，这些材料都可以在军事材料、航空航天材料大上显身手。
现在，价格低廉高能量转化的纳米结构太阳能电池和热电转化元件，用作轨道炮导轨的耐烧蚀高强高韧纳米材料已经问世，显示出它的国民经济新型支撑产业和高技术领域应用的巨大潜力。一位美国科学家说：“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给许多领域带来一场革命。
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