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1、奈米世界知多少奈米世界知多少 目錄目錄 奈奈 米米 是是 ？ 緣緣 起起奈米科技定義奈米科技定義 光光 子子 能能 隙隙 自自 然然 界界 中中 的的 例例 子子 人人 造造 多多 層層 系系 統統 布布 拉拉 格格 反反 射射 鏡鏡 奈奈 米米 系系 統統 炸炸 雞雞 廢廢 油油 大大 變變 身身 奈奈 米米 產產 品品 資資 料料 來來 源源 奈米是？奈米是？ n奈米奈米 (nanometer)是一個長度的單位。是一個長度的單位。1奈米奈米 = 十億分之十億分之1米米(10-9 meter)，約為分子或，約為分子或DNA的大小，或是頭髮寬度的十萬分之一。的大小，或是頭髮寬度的十萬分之一。
2、n奈米奈米結構的結構的大小約為大小約為1 100奈米奈米，即介於，即介於分分子和次微米之間子和次微米之間 nIBM已成功地採用已成功地採用半導體碳奈米管半導體碳奈米管製成場效電製成場效電晶體，並進一步製作出單分子邏輯閘晶體，並進一步製作出單分子邏輯閘 奈米科技定義奈米科技定義 n奈米科技乃根據物質在奈米尺寸下之奈米科技乃根據物質在奈米尺寸下之特特殊物理殊物理、化學化學和和物性質物性質或或現象現象，有效地，有效地將將原子原子或或分子組合分子組合成新的奈米結構；並成新的奈米結構；並以其為基礎，設計、製作、組裝成新材以其為基礎，設計、製作、組裝成新材料、器件或系統，產生全新的功能，並料、器件或系統，
3、產生全新的功能，並加以利用的加以利用的知識知識和和技藝技藝。有別於傳統由。有別於傳統由大縮小的製程，大縮小的製程，奈米科技乃由小作大奈米科技乃由小作大。 奈米科技定義奈米科技定義緣起緣起n奈米尺度下，由於奈米尺度下，由於電子電子、光子光子、聲子聲子自身與彼自身與彼此之交互作用此之交互作用 ，顯著改善或全然不同的，顯著改善或全然不同的物理物理、化學化學及及生物生物特性和現象特性和現象 ，並有效率的製造或使，並有效率的製造或使用這些裝置用這些裝置 。n九十一年六月行政院國家科學委員會第九十一年六月行政院國家科學委員會第157次次委員會中通過奈米國家型科技計畫，預計於委員會中通過奈米國家型科技計畫，
4、預計於九九十二年一月十二年一月開始推動開始推動 光子能隙光子能隙n晶體中的電子由於受到晶體中的電子由於受到晶格的週期性晶格的週期性位勢散射，位勢散射，部份波段會因破壞性干涉而形成部份波段會因破壞性干涉而形成能隙能隙，導致電，導致電子的色散關係呈子的色散關係呈帶狀分佈帶狀分佈。電磁波經介電函數。電磁波經介電函數散射後，某些波段的電磁波強度會因散射後，某些波段的電磁波強度會因破壞性干破壞性干涉涉而呈指數衰減，無法在系統內傳遞，相當於而呈指數衰減，無法在系統內傳遞，相當於在頻譜上形成能隙，於是色散關係也具有帶狀在頻譜上形成能隙，於是色散關係也具有帶狀結構，此即所謂的光子能帶結構。具有結構，此即所謂的
5、光子能帶結構。具有光子能光子能帶結構的介電物質帶結構的介電物質，就稱為光能隙系統，就稱為光能隙系統， 簡稱簡稱PBG系統系統，或簡稱，或簡稱光子晶體光子晶體。 自然界中的例子自然界中的例子蛋白石具有光子晶體結構蝴蝶光子晶體結構 人造多層系統人造多層系統n層狀介電系統即一維的層狀介電系統即一維的光子晶格光子晶格已被研已被研究多年，究多年，電磁波電磁波在該系統中的干涉在該系統中的干涉 現象現象早已應用在各種光學實驗中，做為早已應用在各種光學實驗中，做為波段波段選擇器選擇器、濾波器濾波器或或反射鏡反射鏡等。例如光學等。例如光學中常見中常見 布拉格反射鏡布拉格反射鏡，乃是一種四分之，乃是一種四分之一波
6、長多層系統，一波長多層系統， 說穿了就是簡單的一說穿了就是簡單的一維維光子晶體光子晶體。 布拉格反射鏡布拉格反射鏡n由由兩種兩種介電系數不同的材料以介電系數不同的材料以ABAB的方的方式交替排列組成，每層的厚度都是操作波長的式交替排列組成，每層的厚度都是操作波長的四分之一，因此是一種四分之一波長多層系統四分之一，因此是一種四分之一波長多層系統相當於簡單的一維光子晶體。相當於簡單的一維光子晶體。 布拉格反射鏡的布拉格反射鏡的反射率可以反射率可以高達高達99%以上以上。，又可以透過改變。，又可以透過改變材料的材料的折射率折射率或或厚度厚度來調整能隙位置，設計出來調整能隙位置，設計出操作頻頻範圍不同
7、的反射鏡，因此經常使用於操作頻頻範圍不同的反射鏡，因此經常使用於精密光學精密光學實驗中實驗中。 交交 替替 排排 列列 奈米系統奈米系統冷凍幫浦真空系統熱電量測裝置 炸雞廢油大變身炸雞廢油大變身n孫實慶孫實慶與與蘇建仲蘇建仲的奈米夢不僅是燈泡、塗劑、口罩等的奈米夢不僅是燈泡、塗劑、口罩等小東西，正申請將小東西，正申請將塑膠塑膠、垃圾垃圾、食用油食用油等變等變石油石油的專的專利，位於台中工業區的生質柴油工廠預計明年六月量利，位於台中工業區的生質柴油工廠預計明年六月量產，每天產能達產，每天產能達30噸，四分之一將外銷日本。蘇建仲噸，四分之一將外銷日本。蘇建仲表示，奈米銀日前通過國外禽流感病毒表示，
8、奈米銀日前通過國外禽流感病毒H5N5的完整測的完整測試，未來發展仍無限寬廣。試，未來發展仍無限寬廣。 奈米材料由超級奈米材料由超級微小晶粒微小晶粒組成，以其粒徑微細、遠小組成，以其粒徑微細、遠小於光波波長等特性，可大量運用於於光波波長等特性，可大量運用於除臭除臭、抗菌抗菌、淨化淨化等環境維護上，與具等環境維護上，與具氧化抗菌氧化抗菌作用的作用的金屬離子金屬離子結合，結合，演變成演變成奈米金奈米金、奈米銀奈米銀等複合原料。等複合原料。 奈米產品奈米產品袋袋子子 奈米產品奈米產品手手術術衣衣 奈米產品奈米產品面面膜膜 奈米產品奈米產品 塑塑 膠膠 容容 器器：奈米光觸媒是否只太陽光下才有反應？：光
9、觸媒所需之光源為在太陽光與日光燈含有400nm以下之紫外線，對太陽光與室內光而言(太陽光中的紫外線為1mW/cm2、室內日光燈的紫外線為1uW/cm2)，即含有可激發TiO2作用所需的微量紫外線。 n：何謂奈米光觸媒消毒法？n：汽車的污防控制，大氣淨化，水質淨化等。此外也有相當的研究顯示光觸媒有一定的抗菌性與殺菌功能。且其抗菌特性是屬於長效型的作用（效果約達一年）。(因此目前光觸媒於環境消毒中的應用仍然存在著了許多不確定的因素。所謂光觸媒就是要照光（通常是紫外光或日光），而且需要細菌或其他污染物有接觸到具有光觸媒的表面上之機制，才會有所反應。 nQ:奈米光觸媒安全性?nA:光觸媒反應僅為表面反
10、應。藉由紫外線激發TiO2產生自由離子(OH-及.O2-)與附著物產生反應。TiO2之最大特徵在於所產生的游離基僅對於分子極小之有機體(細菌、病毒、發臭物、毒性物質等)有強烈之作用。所以對人體完全沒有影響。 資料來源資料來源http:/nano.nchc.org.tw/ 奈米的科技網奈米的科技網http:/www.phys.sinica.edu.tw/%7Elowtemp/cindex.html 奈米系統圖片奈米系統圖片http:/nano-taiwan.sinica.edu.tw/ProjectBig5.asp 奈米國家型科技計畫奈米國家型科技計畫http:/.tw/ 奈米創新網奈米創新網http:/ 宏基奈米宏基奈米http:/.tw/n/qa.htm
