纳米科技是研究1-100纳米尺度物质性质与应用的综合性技术，涉及材料科学、医学、能源等领域，具有以下核心特点：

一、核心概念与基础

纳米尺度定义

纳米（nm）是长度单位，1纳米=10⁻⁹米，相当于4个原子直径。 例如：人类头发直径约20-50微米，细菌直径约5微米，而纳米级结构需用电子显微镜观察。

学科交叉性

结合混沌物理、量子力学、分子生物学等技术，涵盖纳米物理学、纳米化学、纳米电子学等分支。

二、主要应用领域

材料科学

纳米材料：

通过调控原子排列实现特殊性能，如高强度、轻量化材料，应用于航空航天、汽车制造等领域。 - 纳米复合材料：例如碳纳米管增强塑料，提升强度和导电性。

医学与健康

纳米药物学：

实现药物精准递送，降低副作用。例如DNA修复技术通过纳米载体实现基因治疗。 - 疾病诊断：纳米传感器可检测早期病变，如肿瘤标志物。

能源与环保

新能源材料：

提高太阳能电池效率，开发高效储能电池。 - 环境治理：纳米吸附剂用于污染物降解，实现清洁技术革新。

电子与信息技术

纳米电子学：

推动半导体微型化，解决传统工艺的绝缘层厚度限制。 - 量子计算：基于纳米材料的量子比特实现高速计算。

三、关键技术与挑战

纳米加工技术

通过光刻、刻蚀等手段实现原子级精度制造，但面临绝缘层破裂、设备成本高等问题。 *例如*：3D打印技术可绕过传统微加工限制，但精度仍需提升。

安全性与伦理

涉及生物安全（如纳米药物释放）、环境风险（如污染物扩散）及伦理问题，需建立严格监管体系。

四、发展前景

纳米技术正逐步渗透到日常生活，如防污纺织品、抗菌材料等。未来随着材料科学和制造工艺的进步，其应用场景将更加广泛。