纳米技术为我们提供更便捷、更安全、更高效的生活。

当物体尺寸小到纳米时，物质会具有许多异常性质。未来，纳米技术将从五个方面为我们提供更便捷、更安全、更高效的生活。

在过去的 70 年里，我们的生活和工作方式发生了变化，这要归功于两个小发明。电子晶体管和微芯片使当今的所有电子产品成为可能，自 1840 年代发展以来，它们已朝着小型化方向发展。今天，一个芯片可以容纳多达 50 亿个晶体管。如果以同样的方式开发汽车，汽车现在可以达到 300,000 英里/小时的速度，每次只需 3 英镑。

但要实现这一目标，我们必须制造纳米级线圈，而这种工程涉及对单个原子的操纵。我们可以通过在材料上发射电子束或通过气相沉积在基板上逐层沉积气体原子。

然而，真正的挑战是使用这些技术可靠地生产出有效的纳米级设备。物质的物理性质，如熔点、导电性和化学反应性，都在纳米尺度上发生了巨大的变化。因此，缩小设备可能会影响其性能。但是，如果我们能够掌握这项技术，我们就有机会改善当代生活中的更多事物，包括电子产品。

1. 医生入体

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可穿戴健身技术意味着身体可以通过携带小工具来监测我们的健康状况，甚至还有可以感知我们生命体征的原型电子纹身。但随着工具变得越来越小，我们可以将微型传感器植入或注入体内，以捕获更详细的信息，从而使医生无需进行繁琐的医疗就诊即可进行个性化治疗。

从监测炎症、术后恢复到更多的植入应用设备，这些电子设备与人体信号之间的互连能够控制人体器官的功能。虽然这些技术听起来遥不可及，但数十亿医疗保健公司，例如美国的医疗保健公司，已经在努力开发所谓的“电子医疗”。

2.传感器无处不在

这些传感器依靠新发明的纳米材料和加工技术变得更小、更复杂和更节能。例如，具有优异性能的传感器现在可以使用塑料柔性辊压机以低成本、大批量印刷方式进行印刷。这使得在关键结构上的多个点放置传感器成为可能，以检查一切是否正常工作，因此桥梁、飞机甚至核电站都可以受益。

3.自愈结构

如果出现裂缝，纳米技术可以做得更多。通过在纳米尺度上改变材料的结构，可以获得许多不寻常的特性，例如，通过赋予材料疏水组织。未来，纳米涂层或纳米添加剂甚至可以修复受损材料，例如，通过将纳米粒子分散在材料上，纳米粒子将迁移到缺陷出现的任何地方。这可以为从飞机驾驶舱到微电子的所有领域提供自我修复材料，防止小缺陷演变成更大、更严重的裂缝。

4. 大数据不再是梦想

所有传感器都会产生比我们以前处理的更多的信息，因此我们需要纳米技术来处理它并改变我们通常处理问题的方式。同样，如果我们想通过使用交通传感器产生的“大数据”来解决拥堵和避免交通事故，或者通过更有效地统计分配警察资源来避免犯罪，纳米技术将使其成为现实。

现在，纳米技术正在帮助我们创建超高密度存储器来存储这些海量数据。同时，它也为高效的算法处理、加密和无风险的数据通信提供了灵感。自然界中有几个有效处理大数据的例子，通过眼睛和耳朵等微小结构实时呈现，将外部信号转换为大脑信息。

计算机架构受到大脑的启发，也可以更有效地利用能源，因此当计算机过热时，计算机运行速度会变慢，这是导致电子产品萎缩的关键问题。

5. 改善气候变化

为了减轻气候变化的影响，我们需要新的发电和使用方式，而纳米技术已经在发挥作用。通过纳米技术，可以为电动汽车制备储能更高的电池，可以提高太阳能电池板的光电转换效率。

未来，纳米技术还可以使物体从周围环境中获取能量。现在正在开发新的纳米材料和概念，它们显示出从移动物体、光、温度变化、葡萄糖和其他具有高转换效率的能源中产生能量的潜力。