奈米科技
作者：馬遠榮 出版地：台北市 出版社：商周出版社 出版日期：2002 年 4 月 23 日 導讀： 二十一世紀的科技發展，它改變了以往認知物理原理與化學性質，它顛覆了 物質原有的特性，它的應用是新世紀的產業革命，是尖端材料，生物醫學等的大 躍進。是改變人類生活文明的大轉折，是全世界先進國家取得未來競爭優勢的國 家級研發重點，要如何趕上奈米科技的狂潮，將是台灣產業共存的契機。 奈米科技從 1990 年才逐漸為人所知的科技領域，然而十年的時間，全世界 先進的國家無不全力發展奈米科技，研發奈米材料，將這項科技寄予厚望，是二 十一世紀的經濟新希望，它改變產業結構、生活方式的第四次工業革命。有人推 測，奈米科技對人的影響，將遠超過半導體和資訊科技的影響。但在現階段，奈 米技術尚未成熟，目前發展出的技術或能力去操控這種超微渺小結構的成果上尚 欠理想，也欠缺簡易量測它們物化性質的方法和儀器。對這種材料的運用原理也 不太了解，這正是奈米科技的主流方向，加強這方面的研發工作和人才的訓練， 對國家產業和經濟發展是刻不容緩的事。 奈米科技是用什麼？奈米是度量單位，一奈米是十億分之一米，或約三、四 個原子串起來的長度。在這個刻度下的元件它的物理性質與化學性質已有不同巨 觀現象。我們不妨以電子元件為例稍微說明，現在電子產品元件中電晶體之尺寸 都已經縮小到 0.15 微米，若用電子或離子束微影術可縮小到 1 奈米。透過這些 改變，電子與資訊工業可以發展出更省電、體積更小、更節約能源的材料與元件， 在資源有限的地球，將是永續發展的革命科技。一般來說，只要尺寸在 0.1 至 100 奈米之間的材料結構的物理化學性質研究，和這種材料結構的製造，操縱和量測 等技術和儀器的研發，都可稱之為奈米科學和技術。人類對能源及資源的消耗將加劇成長，能源的短缺及環境污染衝擊著地球的 發展。奈米級儲能材料的高活性，大表面積自我組裝，超晶格特性及特殊光電效 應等功能，以及奈米材料的開發，可帶來新的突破，為新世代儲能產品開創新契 機。因此，奈米科技的發展，可以帶來新的能源開發與應用概念，達到有效應用 地球有限資源的願景。 奈米科學的來臨是由基礎科學的三大支柱，物理、化學及生命科學共同促成 的。各種顯微技術的成功發展，使我們偵測及控制個別原子或原子簇，進而建造 及了解奈米結構。分子自組裝的技術突破，使化學家開始設計起大分子及其他各 種奈米結構及材料。基因序列的破解，使得對基因及蛋白質等有機奈米結構的個 別性質及相互作用之探討，成為生命科學的重要研究方向。這些整體的發展，使 我們得以踏上解開大自然奧秘的第一步，滿足我們對大自然的好奇心。 奈米生物科技的主要方向係以生物分子為出發點，探討相關之奈米技術，包 括核酸分子自體組合系統應用於多維的構造控制、分子光電元件、電子傳遞、電 子通道。毫無疑問的，奈米科技的發展可以滿足我們希望元件更微小化的需求。 應用在生物醫學方面，未來奈米技術可以研發奈米機器人，在體內治療血管、器 官疾病，甚至於修正 DNA，也可以針對癌症細胞加以破壞而不傷及正常細胞。 在日常生活方面，能自動潔淨的物品，完全抗菌抗紫外線的衣服，永不褪色的染 料，能使飛機隱形的油漆，一粒方糖大小的空間，就可以儲存整個國家圖書館的 資料，難以想像的超快速速度電腦，在在說明奈米科技在不久的將來影響奈米科 技將全面介入人類的文明歷史發展。 作者馬遠榮係英國諾丁漢大學物理博士，個人研究專長為奈米技術、表面物 理、材料科學、生物物理與技術。這些國內學者第一本探討奈米技術的「科普書」， 他先從歷史背景探討奈米技術，在擴展到經濟、材料、研究、應用，由淺而深， 多層去描述，許多專有名詞也有備註加以詳解，使讀者更容易了解奈米的世界， 不管你是學理工，還是讀文組的人，只要你對科學有興趣，對生活的世界有熱情， 以及一探究竟的慾望，讀了本書之後，將會有意想不到的收穫。 【廖明一】
