今日日本纳米技术研究成果丰富

日本纳米技术研究成果丰富

目前，纳米技术研究在全球范围内不断升温，成为最前沿的科研领域之一。日本凭借着坚实的基础，近年来不断增加投入，有针对性地在信息通信、加工制造与生物技术等多个领域内加强了纳米技术的研究开发，并取得了丰富的成果。

信息技术的应用范围目前已经拓展到人类社会的各个方面，直接推动着生产力的发展。为此，日本最重视纳米技术在信息通信领域的应用，最高水平的研究开发成果也多出于此。

继去年年底开发成功由4个单电子晶体管构成的加法运算电路后，NTT公司最近又研制出"硅单个电子移动元件"，把３个硅电极用20纳米粗细的硅连线连接起来，通过改变电压控制单个电子在细线内移动。它正式投入运行所消耗的电力是现有电子元件的十万分之一，但目前工作温度为零下284摄氏度，与工业化水平尚有距离。

名古屋大学的科学家应用纳米级造型技术，建造了由多种不同功能的芯片构成的"蛋白质工厂"。这一研究已受到制药、医疗、汽车及电机等行业的重视。东京工业大学高柳邦而握螺钉力的量程为5KN夫教授把透过型电子显微镜套在扫描型电子显微镜外面，开发成功复合型超高真空电子显微镜，并应用它制造出粗0.济南新时期试金仪器有限公司6纳米、长15纳米的金丝。他又把这种纳米金丝拉长，使之成为一个个原子排列的金原子线。他发现，当电流通过这条原子线时，损耗为零。据认为这可以用来制造高速度和高效率的电子元件。

日本理化研究所开发纳米布线技术也取得了进展。科学家在石墨基板上制作了联乙炔化合物薄膜，然后用扫描隧道显微镜的微小探针施加瞬间电压，制作了宽3纳米、长200至300纳米的"电线"，进而又利用这种纳米"电线"制造出单电子晶体管原型。

除了大力推进纳米技术在信息通信领域的应用外，日本还利用自己制造加工技术先进的有利条件，积极将纳米技术直接运用于精密机械制造等方面。

另外，东京大学教授川胜英树等开发成功了原子力显微镜用最高密度的集成探针，在每平方厘米的面积上集约了130万根针头，可以用来读取纳米级的信息，进行纳米级的观察和加工。姬路工业大学科学家开发成功气体集束离子束注入技术，这种由数百至数千个原子或分子的离子团构成的集束离子束要比单个原子或分子的离子完全满足我国建筑保温防火规范性能要求束具有更高、更好的性能，能如甲基丙烯酸甲酯接枝物等够用来对金属、半导体及钻石等难加工的材质进行低损伤、高效率、高质量的精微加工。

生物技术是近年来科研的另一个热点。纳米技术与生物技术的融合，据认为具有巨大的应用潜力，日本科学家在这方面也取得了一批高水平的成果。

科学家川合知二对扫描型隧道显微镜加以保证市场延续健康、有序发展的法规也变得极其重要改良后，观察到了长仅3纳米的DNA的双螺旋结构，成功地拍摄下它的照片，为生物学家们的研究提供了方便。东京大学教授中村荣一用碳60的富勒结构取代病毒作为载体，使之与治疗疾病的基因相结合，然后注入动物的细胞里去，为基因疗法开发了一项安全性更高的新技术。

与此同时，生物技术也促进了纳米技术的发展。日本科学家难波启一在研究大肠杆菌和沙门氏菌等细菌的过程中，发现它的鞭毛是细菌的"分子马达"：鞭毛由11根"纤维"--鞭毛蛋白构成，内部有2.5纳米长的板状开关，当它改变方向时，11根"纤维"就会转弯，左旋或右旋。这位科学家认为，生物的这种动作机制可作为制造分子机械、原子机械的模型，为纳米机械研究提供有益的思路。