1、先进制造技术,Advanced Manufacturing Technology,临沂大学 汽车学院 赵琳,纳米科技 Nanotechnology,Advanced Manufacturing Technology,专题六,临沂大学 汽车学院 赵琳,未来梦想,科学家们一直在探索和开发进入纳米世界的技术：新型的、超强的、重量轻的纳米物质从而使太空旅行变得更加低廉和容易。人类可以利用纳米技术在土星上营造与地球相似的大气层。通过“纳米药物”新技术，人类可以改造身体，适合新的生存环境。 如果这些梦想成真，当地球不再适合人类居住时，就可以进行“太空移民”。,主要内容：,主要内容：,What is Nan
2、o ?,In Greek, “nano” means dwarfReally really really small! 1 nanometer (nm) = 10-9 mNanoscale generally refers to the size scale of 1 100 nm.,一纳米有多大？,一纳米有多大？,人们对客观物质世界的认识，分为宏观和微观两个层次。对宏观世界的观察从肉眼可见的物体延伸到几亿甚至几十亿光年之遥，上限无穷；所谓微观是指原子、分子、以及原子内部的世界，下限无穷；19世纪末20世纪初，有人观察到了介乎宏观与微观之间的，三维尺度很小的“处女地”内的一些奇异现象。后来科学
3、家在这方面的观察和预言被证实，从而确立了客观世界存在着一个范畴纳米体系。,一纳米有多大？,什么是纳米技术？,NNI: National Nanotechnology Initiative2000年2月，美国 “国家纳米技术计划”(NNI) 纳米科技研究要求对单一的原子或分子簇进行加工处理，这些材料通常只有1纳米到100纳米大小。在纳米级别，一些传统材料可以表现出其有价值的特性，如不同寻常的强度、电导性或者通过肉眼无法察觉的某些性质。同时在这一尺度范围内对原子、分子等进行操纵和加工的技术，又称为纳米技术。http:/www.nano.gov/,主要内容：,植物中纳米效应示例,莲花叶子表面的自我洁
4、净莲花叶面表面的结构与粗糙度为微米至纳米尺寸的大小。当远大于该结构的灰尘、雨水等降落在叶面上时，只能和叶面上凸状物形成点的接触。液滴在自身的表面张力作用下形成球状，在滚动中吸附灰尘，并滚出叶面。,壁虎飞檐走壁 每只脚底部长着数百万根极细的刚毛，而每根刚毛末端又有约400根至1000根更细的分支。这种精细结构使得刚毛与物体表面分子间的距离非常近，从而产生分子引力。,动物中纳米效应示例,动植物按照微基准来说，就是纳米机器的组合体。这些纳米机器，就是人们熟知的蛋白质。而细胞则可以说是由这些纳米机器在组装而成的微米机器。,鹅毛和鸭毛的排列非常整齐，且毛与毛之间的隙缝极小，小到纳米尺寸，所以水分子无法穿
5、透层层的鹅毛和鸭毛。所以鹅与鸭得以在水中保持身体的干燥。这种结构还极其通气。,动物中纳米效应示例,1.小尺寸效应 2.表面效应 3.量子尺寸效应 4.宏观隧道效应,纳米材料的特异性能,1. 纳米材料的表面效应纳米材料的表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。如：,纳米材料的特异性能,从图中可以看出，粒径在10nm以下，将迅速增加表面原子的比例。当粒径降到1nm时，表面原子数比例达到约90%以上，原子几乎全部集中到纳米粒子的表面。,纳米超微颗粒很高的“比表面积”决定了其表面具有很高的活性。在空气中，纳米金属颗粒会迅速氧化而燃烧。利用表面活性，金
6、属超微颗粒可望成为新一代的高效催化剂、贮气材料和低熔点材料。,2. 小尺寸效应 随着颗粒尺寸的量变，在一定的条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。,纳米材料的特异性能,（1）特殊的光学性质 当黄金（Au）被细分到小于光波波长的尺寸时，即失去了原有的金黄色而呈黑色。事实上，所有的金属在纳米颗粒状态都呈为黑色。尺寸越小，颜色愈黑，银白色的铂（白金）变成铂黑，金属铬变成铬黑。 金属超微颗粒对光的反射率很低，通常可低于l%，大约几微米厚度的膜就能起到完全消光的作用。利用这个特性可以制造高效率的光热、光电转换材料，以很高的效率将太阳能转变为热能、电能。另外
7、还有可能应用于红外敏感元件、红外隐身材料等。,2. 小尺寸效应 随着颗粒尺寸的量变，在一定的条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。,纳米材料的特异性能,（2）特殊的热学性质 大尺寸的固态物质其熔点往往是固定的，超细微化的固态物质其熔点却显著降低，当颗粒小于10纳米量级时尤为突出。 例如：金的常规熔点为1064，当颗粒的尺寸减小到10纳米时，熔点会降低27，减小到2纳米尺寸时的熔点仅为327左右。,2. 小尺寸效应 随着颗粒尺寸的量变，在一定的条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。,纳米材料的特异性能
8、,（3）特殊的磁学性质 磁性超微颗粒实质个生物磁罗盘。大块纯铁的磁矫顽力约为80安/米，当颗粒尺寸减小到210-2微米以下时，矫顽力增加103倍。当颗粒尺寸减小到约小于610-3微米时，矫顽力反而降低到零，呈现出超顺磁性。 利用磁性超微颗粒高矫顽力的特性制成的高储存密度的磁记录磁粉，大量应用于磁带、磁盘、磁卡以及磁性钥匙等。利用超顺磁性，将磁性超微颗粒制成了用途广泛的磁性液体。,3.量子尺寸效应,当热能、电场能或者磁场能比平均的能级间距还小时，就会呈现出一系列与宏观物体截然不同的反常特性，称之为量子尺寸效应。 例如，导电的金属在超微颗粒时可以变成绝缘体，磁矩的大小与颗粒中电子是奇数还是偶数有关
9、；比热亦会反常变化；光谱线会产生向短波长方向的移动。 在低温下，对超微颗粒必须考虑量子效应，原有的宏观规律已不再成立。,4.宏观量子隧道效应,纳米材料的特异性能,微观粒子具有穿越势垒的能力称为隧道效应。近年来，人们发现一些宏观物理量，如微颗粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量等显示出隧道效应，称之为宏观的量子隧道效应。,纳米材料的特异性能,1厘米,1微米,100纳米,10纳米,1纳米,0.1纳米,块体铁材料银白色金属光泽导体铁磁性,铁纳米相材料无金属光泽，黑色磁感矫顽力增大电阻增大,铁磁性消失 （超顺磁性） 绝缘体,Fe,Fe,Fe,分子,块体,微晶,纳米粒子,团簇,纳米科技研究内容,纳米科技
10、的研究内容：纳米物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等学科。 纳米技术涉及机械、电子、材料、物理、化学、生物、医学等多个领域。,纳米科技大厦,主要内容：,纳米技术的提出,1959年，诺贝尔物理奖得主、量子物理学家费曼在美国加州理工学院作过一次题为底部还有很大空间的演讲，他预言：如果我们对物体微小规模上的排列加以某种控制的话，就能使物体得到大量的异乎寻常的特性，就会看到材料的性能产生丰富的变化。,费曼（R.P.Feynman）（1918 1988）,There is Plenty of Room at the Bottom. I can hardly dou
11、bt that when we have some control of the arrangement of things on a small scale ,we will get an enormously great range of possible properties that substances can have.,He was talking about nanotechnology before the word existed!,费曼的这些想法即使在当时的科学界都认为是科学幻想，可谁能知道在30年后，他这次历史性的演讲，不仅预测了纳米技术将会崛起, 而且变成了现实。,纳
12、米科技研究的重要仪器- 扫描隧道显微镜(STM),STM ：横向分辨率达0.1nm，纵向分辨率达0.01nm。,G.Binning & H.Rohrer 发明扫描隧道显微镜 （Scanning Tunneling Microscope STM）共同获得1986年Nobel物理学奖。 实现了人类的两个梦想：直接看到原子；按意愿去安排原子、分子。,在两块导电物体之间夹一层绝缘体，若在两个导体之间加上一定的电压，通常是不会有电流从一个导体穿过绝缘层流向另一导体的，即：,两个导体之间存在着势垒，像隔着一座山一样,运用专业知识分析以下现象：,假如这层势垒的厚度很窄只有几个纳米，由于电子在空间的运动呈现波
13、动性，根据量子力学的计算，电子将穿过而不是越过这层势垒，从而形成电流。如同在山腰部打通了一条隧道而火车通过隧道那样，这种现象称为隧道效应。,运用专业知识分析以下现象：,隧道电流与针尖样品表面距离呈指数关系,导体间的电子隧道效应,故事发生在瑞士苏黎世的IBM实验室内，德国博士生比尼格（Binnig）在罗勒尔(Rohrer)教授的指导下，正在做博士论文研究导体间的电子隧道效应问题。带偏压(电压差)的两个平板导体间只要不接触是不会有电流流过的，可是当这两个导电平板靠得很近，相隔小于1个纳米时，即使不接触，也会产生电流，电子尤如”崂山道士”穿”墙”而过，故而称作隧道电流。并且这种隧道电流是随着间距的减
14、少而指数上升的这种现象就是量子力学中的隧道效应。,扫描隧道显微镜(STM),它主要是利用一根非常细的钨金属探针，针尖电子会跳到待测物体表面上形成穿隧电流，同时，物体表面的高低会影响穿隧电流的大小。,扫描隧道显微镜(STM),如何利用隧道电流I与针尖与样品表面之间的距离Z的关系来观察纳米世界呢？,隧道电流与针尖样品表面距离呈指数关系,隧道电流 I 对针尖与样品表面之间的距离Z极为敏感，如果Z减小0.1nm，隧道电流就会增加一个数量级。当针尖在样品表面上方扫描时，即使其表面只有原子尺度的起伏，也将通过其隧道电流显示出来。借助于电子仪器和计算机，在屏幕上即显示出样品的表面形貌。,扫描隧道显微镜(ST
15、M),第一种称为恒电流模式，如左 图所示。利用一套电子反馈线路控制隧道电流 I ，使其保持恒定。再通过计算机系统控制针尖在样品表面扫描，由于要控制隧道电流 I 不变，针尖与样品表面之间的局域高度也会保持不变，因而针尖就会随着样品表面的高低起伏而作相同的起伏运动，高度的信息也就由此反映出来。这就是说，STM得到了样品表面的信息。这种工作方式获取图象信息全面，显微图象质量高，应用广泛。,扫描隧道显微镜(STM),STM有两种工作方式。,另一种工作模式是恒高度工作，如图4所示。在对样品进行扫描过程中保持针尖的绝对高度不变；于是针尖与样品表面的局域距离 s 将发生变化，隧道电流I的大小也随着发生变化；
16、通过计算机记录隧道电流的变化，并转换成图像信号显示出来，即得到了STM显微图像。这种工作方式仅适用于样品表面较平坦、且组成成分单一(如由同一种原子组成)的情形。,扫描隧道显微镜(STM),STM有两种工作方式。,“扫描隧道显微镜”下拍摄的“血细胞”,用扫描隧道显微镜拍摄到石墨三维图像,扫描隧道显微镜(STM),1 世界上最小的IBM商标,1990年，美国IBM公司在4K和超真空环境中，将35个氙（Xe）原子在镍（Ni）表面上移动排列出5个原子高的“IBM”的构图。每个字母高5nm。Xe原子间最短距离约为1nm。,这张放大了的照片登在时代周刊上，被称为当年最了不起的公司广告，轰动全球。从此开创了
17、一个崭新的纳米世界。,1993年美国科学家在低温下，用STM针尖将48个铁原子排成一个圆环，并且直接观察到了电子驻波的图形。,2 移动铁原子,3 纳米中国1993年，中国科学院在石墨表面通过搬迁碳原子而绘制出的世界上最小的中国地图。标志着我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地。,主要内容：,它主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离，约为0.34nm，直径一般为220nm。,碳纳米管是由碳原子按一定规则排列形成的空心笼状管式结构，其直径不超过几十纳米（一纳米为十亿分之一米）。导电性强、场发射性能优良、强度是钢的100倍、韧度高等，是一种用途广泛的新材料。,
18、1991年，日本NEC公司的饭岛等发现碳纳米管,碳纳米管是直径非常细的中空管状纳米材料，它能够大量地吸附氢气，成为许多个“纳米钢瓶” 。 研究表明，约2/3的氢气能够在常温常压下从碳纳米管中释放出来。高质量的碳纳米管能储存大量氢气，从而可以实现用氢气为燃料驱动无污染汽车。 未来预计生产的氢气汽车,只需携带1.5升左右的储氢纳米碳管，即可行驶500km。,Hydrogen one (氢动一号)美国通用汽车公司液氢为能源的燃料电池概念车,碳纳米管的应用,碳纳米管具有极好的场致电子发射性能，这一性能可用于制作平面显示装置,取代体积大、重量重的阴极电子管技术,适用于制造大的平面显示器。,Carbon
19、nanotubes as the flat panel display(韩国三星公司),碳纳米管的应用,任何极端温度下都不会损坏的特殊的“钢筋铁骨橡胶”,这种新型碳纳米管“橡胶”其实是一种名为粘弹性物质传统材料，它的外表看起来很像泡沫耳塞，又像普通的橡皮擦。这种材料无论被怎样扭曲、拉伸，弯曲，甚至被穿透，到最后都会恢复到原始状态。它能抗低温，例如木星最大卫星“泰坦”上的低温；耐高温，例如在宇宙中近距离接近太阳时的高温，如果将它作为宇宙飞船的制作材料，那么人类的宇宙飞船将会“所向披靡”。,碳纳米管的应用,这种材料可以像橡胶一样拉伸延展，最大可以延展至原始尺寸的1.7倍，而不会影响任何的性能。这款
20、材料的奥秘在于其中整合了新型的碳纳米管聚合物。这种材料还可以被应用于机器人领域，用来制造电子皮肤，从而使机器人获得更为敏感的触觉。,可延展的电路板,碳纳米管的应用,天梯碳纳米管绳梯,古人曾经幻想，顺着天梯就可以上天了。他们认为，沿着昆仑山顶峰上的大树向上爬，爬到树顶就能进入天庭，这棵树就是上天的天梯。,从地面修造一架天梯达到几万千米高的卫星，底部必须是直径358千米粗的柱子，才能支撑得住，才不会被自己的重量压弯，这样的天梯，其底座相当于江苏省的面积那么大。,天梯碳纳米管绳梯，“纳米碳管”异想天开之应用,坚韧的碳纤维，其密度是钢的1/6，强度为钢的10100倍，重量则只有钢的1/4。,将纳米碳管
21、做成太空升降机的缆绳，由于它的强度高、重量轻，即使是从太空下垂到地面，它也完全可以承受自身的重量而不会断开，它是目前唯一可作为太空云梯的理想材料。,建设天梯（20世纪90年代提出）：同步卫星放下由碳纳米管制作的绳缆到地球。升降机将沿着这个绳缆爬上爬下。,用纳米碳管建成的地月载人电梯构想图,如果用碳纳米管做绳索，是惟一可以从月球上挂到地球表面，而不被自身重量所拉断的绳索，如果用它做成地球-月球乘人的电梯，人们到月球定居就很容易了。,纳米机器人,“纳米机器人”的研制是根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体
22、可注入人体血管内，进行健康检查和疾病治疗。还可进行人体器官的修复工作、作整容手术、从基因中除去有害的，把正常的安装在基因中，使机体正常运行。第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置第三代纳米机器人是包含纳米计算机，可以进行人机对话的装置。一旦问世将彻底改变人类的劳动和生活方式。,机械牙医,病毒殺手,医疗机械人,纳米机器人,纳米机器人在清理血管中的有害堆积物。纳米机器人小到可在人的血管中自由地游动，对于脑血栓、动脉硬化等病灶，可以很容易地予以清理而不用进行危险的开颅、开胸手术。,纳米机器人,科学家幻想的人体中血红细胞和人造细胞在一起的情景。体内某些缺氧的部分会感到
23、疲劳，红血球的重要功能之一是向身体各部分输送氧分子 。蓝色小球称为呼吸者，它们具有比红血球携带氧分子多数百倍的功能，且本身装有纳米计算机、纳米泵，可以根据需要将氧释放，同时将无用的二氧化碳带走。画家笔下的一种纳米仿生术机器人。这种称为游荡者的纳米仿生物可以为人体传送药物，进行细胞修复等工作。,纳米机器人,纳米技术在军事上的运用,和当代美国作战服装对比：美军目前所穿的作战服装已经具备较好的防弹、防水性能，但是缺点也很明显，即重量太大，而且还需携带许多诸如夜视仪等其他装备才能执行作战任务，这样的军装既笨重又不透气，穿起来十分难受，限制了美军作战能力的发挥。而纳米军装恰恰可以解决这些问题。,“纳米科
24、技战士”,这种人手模型上的聚合体遇电会收缩弯曲，可装备在作战服上作为“辅助肌肉”增强士兵跳跃、搬运的能力，同时也可用于战场急救。,“纳米科技战士”,“纳米科技战士”,纳米技术在制造催化剂的运用,技术原理：纳米催化剂具有很高的化学活性，晶粒的微观结构复杂，这种独特的晶体结构及表面特性使得纳米材料的催化活性和选择性大大高于传统催化剂，用纳米催化剂取代火箭推进剂中的普通催化剂成为国内外研究的热点。应用：纳米镍粉作为火箭固体燃料反应催化剂，可使燃烧效率提高100倍； 纳米炸药比常规炸药性能提高千百倍； 纳米材料制成的燃油添加剂，可节省燃油，降低尾气排放。,铂纳米晶粒催化剂,纳米技术在制造微型武器的运用
25、,原理：利用纳米技术可以把传感器、电动机和数字智能装备集中在一块芯片上，制造出几厘米甚至更小的微型装置。利用纳米技术加工出的纳米齿轮、纳米弹簧、纳米喷嘴、纳米轴承、微型传感器、微型执行机构等零部件，能够制成一系列新产品。应用：美国研制的小型智能机器人，大的像鞋盒子那么大，小的如硬币，它们会爬行、跳跃甚至可飞过雷区、穿过沙漠或海滩，为部队或数千公里外的总部收集信息。微型机电武器还可用于敌我识别、探测核污染和化学毒剂、无人侦察机等。,“间谍草”,这是一种看似小草的微型探测器，其内装有敏感的超微电子侦察仪器、照相机和感应器，可侦测出百米以外的坦克、车辆等出动时产生的震动和声音，能自动定位、定向和进行
26、移动，绕过各种障碍物。,“机器苍蝇”,它既能被飞机、火炮和步兵武器投放，也可以人工放置在敌军信息系统和武器系统附近，大批“机器苍蝇”可在某地区形成高效侦察监视网，大大提高战场信息获取量。如果再在它们身上安装某种极小的弹头，“苍蝇”无疑会变成“马蜂”。,“蚊子导弹”,利用纳米技术制造的形如蚊子的微型导弹，可以起到神奇的战斗效能。纳米导弹直接受电波遥控，可以神不知鬼不觉地潜入目标内部，其威力足以炸毁敌方火炮坦克、飞机、指挥部和弹药库。,“蚂蚁士兵”,这是一种通过声波控制的微型机器人。这些机器人比蚂蚁还要小，但具有惊人的破坏力。,Teleoperated or autonomous,它们可以通过各种
27、途径钻进敌方武器装备中，长期潜伏下来。一旦启用，这些“纳米士兵”就会各显神通，有的专门破坏敌方电子设备，使其短路、毁坏；有的充当爆破手，用特种炸药引爆目标；有的施放各种化学制剂，使敌方金属变脆、油料凝结或使敌方人员神经麻痹、失去战斗力。,四、用于制造微型卫星和纳米卫星,特点：专用微型集成电路取代现在卫星上使用的有关系统，微型卫星、纳米卫星体积小、重量轻； 生存能力强，即使遭受攻击也不会丧失全部功能； 研制费用低，不需大型实验设施和跨度大的厂房； 易发射，不需大型运载工具发射，一枚小型运载火箭即可发射千百颗，再按不同轨道组成卫星网，即可实现对地球表面的覆盖。,“麻雀卫星”,质量不足10千克，各种
28、部件全部用纳米材料制造，一枚小型火箭一次就可以发射数百颗。若在太阳同步轨道上等间隔地部署648颗功能不同的“麻雀卫星”，就可以保证在任何时刻对地球上任何一点进行连续监视，即使少数失灵，整个卫星网络的工作也不会受影响。,五、提高武器装备的隐身性能,技术原理：某些纳米固体在较宽的频谱范围对电磁波有均匀的吸收性能，几十纳米厚的固体薄膜的吸收效果与比它厚1000倍的现有吸波材料相同，美国研制的纳米隐身涂料超黑粉对雷达波的吸收率达99%。,B-2 通体乌黑，无机身、无前翼、无尾翼，又喜欢在若暗不明的夜空出没，象“黑色幽灵”。 该机长约21米，翼展52.4米，高5.18米，是目前世界上最居代表性的隐身兵器
29、。,海湾战争中的纳米技术,1991年海湾战争中，美国战斗机表面包覆了纳米材料（纳米材料，Al2O3、TiO2、SiO2、Fe2O3纳米的硼化物、氮化硼，碳化硼及其复合材料都是隐身材料），吸收宽频带的微波，可以逃避雷达的监视，而伊拉克的军事目标没有这种设施，失效惨重。美国又研制了纳米磁性材料，在一定条件下产生光发散效应，改变光传播方向，达到扰乱敌人探测的目标。,应用：用纳米吸波材料涂在战略轰炸机、导弹等攻击性飞行器的表面，能有效地吸收敌方防空雷达的电磁波（B-2隐身轰炸机表面的涂层中就含有纳米材料)；将纳米粒子添加于发烟剂中，能对阵地起到很好的屏蔽作用，与土壤混合可遮蔽地下指挥所等重要军事设施。
30、,F-22已经成为美国空军在21世纪的主力制空战斗机，能携载8枚空对空导弹，并具先进航空电子传感系统，大大提高了飞行员对周边环境的认知能力以及在被敌方发现之前跟踪、攻击敌机的能力。这种战机还具有较强的地面攻击能力，可在超音速飞行的情况下精确投掷卫星制导炸弹，其速度更胜其他战斗机。,纳米飞机,纳米飞机的机身尺度将在几毫米至十几毫米，其发动机体积仅为千分之五立方厘米。其发射方式可以有多种：手投掷、弹药发射升空和大型飞机携带升空投放等。由于能耗低，它可以连续飞行数天，通过机载摄像机、电脑、激励器、传感器、GPS定位装置、信息传输通道等，将战场信息传给作战指挥中心。纳米飞机一旦投入战场，将使战场敌对双
31、方的较量更加扑朔迷离。预计在2020年纳米飞机和纳米导弹将进入实战。,纳米炸弹,纳米技术应用于武器装备，将大幅度减轻重量，使弹药的可靠性能和储存时间提高10倍以上，同时将增加子母弹的装药量。运用结晶硅制成的一体化纳米机器，能够抵抗强大的加速力和冲击力，适合做炮弹的信管。美军目前在研的一种“灵巧炸弹”引信上装有微型导航控制系统，控制器件的机械尺寸已达到微米级。 美国国防部高级研究项目局认为“灵巧炸弹”的命中精度将提高10倍。 美国和以色列目前正在联合研制针尖的1/5000大小的纳米炸弹，可以炸毁生化武器中含有致命炭痕孢子体的病毒。,潜在的危险,纳米技术仍像其他技术一样，是中性的，纳米技术既可以被
32、善用也可以被恶用：如果纳米机器人忘记停止复制怎么办？如果没有某种内在的停止信号，那么灾难是即可能发生的。快速复制的纳米机器人在人体内扩散的速度可能比癌细胞还要快，从而会排挤掉正常的组织；失控的纸张再生纳米机器人可能将世界上的图书馆都变成瓦楞纸板；食品制作纳米机器人则会将地球的整个生物圈变成一块巨大的面包。,潜在的危险,纳米技术专家并不排除这种危险，但是他们相信能够应付。一种想法是对纳米机器人的软件进行设置，使机器人在经过一定次数的复制之后自行毁灭。另一种想法是设计只在特定环境下工作的纳米机器人，比如仅存在于高浓度有毒化学物质环境中的毒物清洁机器人，一旦离开有害环境便处于休眠状态。也可以制造一种
33、当周围出现太多的同类时会停止复制的纳米机器人，这也是大自然用来控制细菌生长的方法。,纳米黑客,纳米时代也许会出现纳米黑客，他们会制造出纳米罪犯危害人类，但科学家也有对策，他们会建立一种纳米技术免疫系统，可以制造纳米警察制服纳米罪犯。由于纳米计算机的高度发达，破译密码易如反掌，网络安全将受到严峻考验。但科学家可使用基于纳米技术的量子通讯，提高保密性。纳米黑客还可能运用纳米装配机轻而易举地装配包括信用卡在内的任何东西，令人真假难辨。但是人类有能力控制纳米技术的应用，就像IT技术中虽然有网络黑客，但网络技术仍在飞速发展，给人类带来巨大的利益。,Theres still plenty of room at the bottom!,Thank you for your attention！,
