10億分之1公尺的世界－奈米

10億分之1公尺的世界－奈米

你相信一顆棒球放在花瓶中，棒球會滲出花瓶嗎？你相信未來我們的電視只是一張紙般的大小嗎？你相信未來我們的醫生是一顆 DNA 大小之晶片嗎？你相信喝奈米水也可以減肥嗎？這些並非夢想，因為我們正在啟動目前人類無法想像的世紀－奈米世紀；奈米科技啟動的，不僅是最尖端的科技，也是最尖端的思考，當人類可以操控原子、分子，理論上就能做出任何東西，甚至「操控」生命，下指令要生物按照人類的意旨運轉。

什麼是奈米(nano)？

奈米是一種長度度量的單位，尺度上是相當接近原子的大小；而1奈米 (1nm) 到底是多少長度呢？1奈米相當於10億分之1公尺，大約是10個氫原子排在一起的長度。而10億分之1公尺有多小呢？一隻恐龍的長度為數十公尺，一位成年人之平均身高為1公尺70，若以地球為標準，1奈米 (1nm) 就相當於 12.7 公厘的彈珠大小；若以1公尺高的小男孩標準，10億分之1公尺的大小就相當於我們人體 DNA（去氧核糖核酸）分子結構大小。

因此，神奇之奈米科技就是讓人們在奈米尺寸的空間內 (1nm~100nm)，研究物質（包括原子、分子的操縱）的特性和相互作用。

到底奈米科技有多神奇呢？

神奇之奈米科技原就存在大自然中，例如:蜜蜂體內因存在磁性的奈米粒子，而具有「羅盤」的作用，可以作為蜜蜂的活動導航，就像小叮噹一樣要到那裡就到那裡；蓮花總是出汙泥而不染之奧秘，即在於荷葉上精巧的奈米結構，讓水珠不易在荷葉上沾濕，永遠保持亮麗之外表。

而神奇之奈米科技在我們生活中會帶來什麼驚奇呢？在「奈米儲存技術」方面：利用單一原子記憶體的奈米技術，我們可以將1萬兆冊的書籍，儲存於一顆方糖般大小的記憶體內，那就不需要背書包上學了。在「奈米顯示器材料及元件技術」方面：利用DNA 電子電路的奈米技術，我們家的電視將只有一張紙般的大小，可以彎曲攜帶，拿到哪就看到哪。在「奈米生物醫療科技」方面：以仿生物體分子結構所製造出之「鐵甲武士般的奈米機器人」將會在我們的身體內將阻塞之血管進行清理，以及「智慧型的給藥系統」能將藥物遞送及釋放讓病毒「自我毀滅」藉以提供患者長期的醫療需求或是進行基因治療之載具，如此一來，中風將會變成歷史名詞。此外，利用奈米科技我們將可以為人類製造出「鐵將軍」般之奈米塑膠材料、奈米玻璃材料及織物，怎麼破壞都不會壞了。在「奈米能源應用」方面：利用奈米科技將可以為人類製造出不需電源既可發光的環保性新能源。在「日常生活方面」方面：利用奈米科技所製造出之奈米冰箱可以將食物保持的很新鮮；奈米抗菌除臭衣物可以讓媽媽不必天天洗衣服；奈米水能夠讓肥胖之人減重；奈米防污撥液性塗料可以讓小朋友不必擦玻璃洗廁所。

我國奈米技術發展

公元2001年1月，美國柯林頓總統 宣布奈米科技為二十一世紀最重要之科技之後，掀起世界各國對奈米科技發展之重視。而我國在奈米科技發展之四大目標為：

1. 奈米結構物理、化學與生物特性之基礎研究。
2. 奈米材料之合成、組裝與製程研究。
3. 奈米尺度探測與操控技術研發。
4. 特定功能奈米元件、連線、介面與系統之設計與製造。

未來奈米科技正在創造新一波的技術革命與產業，它對人類生活的影響是全面的。它不僅將改變我們製作事物的方法，同時也會改變我們所能製作事物的本質，預測在本世紀中，奈米技術將帶領我們進入真正「心想事成」的驚奇世紀。

-- 作者：逢甲大學奈米科技研究中心  蔡宜壽、廖本逸