[ 扬帆导读 ] 1959年12月，物理学家理查德·费曼发表了名为“底部充足的空间”的演讲，他的主题是“在微小等级操纵和控制事物的问题”。在这次演讲中，费曼不满足于在针头上刻字母的技术（这在当时已经是非常前沿的技术了），他问：“我们为什么不能把整本的百科全书写在针头上？”
他给出了解决这个问题的答案：我们并不是尽量将字母变小去刻字，而是操纵针头的原子本身去形成字母，纳米技术被正式提出。1990年，首次出现了操纵原子“写出”的字母，一共用了35个原子的英文字母“IBM”，实现了费曼的设想。
纳米技术的设想出现以来，一直被定义为“明天的世界”，已经有上百部科幻小说描述过它。但其实，纳米技术的工业革命已经悄悄兴起，在一些领域已经开始大显身手了。那么，纳米技术究竟有何不同，它将如何改变我们的世界？
什么是纳米技术？
纳米是长度单位，但是这个单位非常的小，只有一米的十亿分之一。我们很难感受到1纳米到底有多小，想象一下，一根头发是75000纳米，一条DNA双链差不多是2纳米宽。
所谓纳米技术，就是在可控制的条件下，改变原子的连接结构以创造一种新的分子。纳米技术生产不同种类的纳米级材料（由纳米粒子组成），纳米粒子结构尺寸在1～100纳米之间。
20世纪初人们已开始用蒸发法制备金属及其氧化物的纳米粒子。20世纪中期人们探索机械粉碎法使物质粒子细化，现在制备纳米粒子的方法主要分为化学方法和物理方法两大类。
物理方法一般是“自上而下”的，即通过物理的方法将比较大的物质破坏成纳米级，再将这些纳米级的小单元转化成适宜的纳米粒子。物理法分为粉碎法和构筑法，其中，粉碎法主要是采用研磨、压碎等方式；构筑法包括气体蒸发法，混合等离子体法等。
化学法主要是“自下而上”的方法，即通过适当的化学反应（包括液相、气相和固相反应），从分子、原子出发制备纳米颗粒物质。化学合成法包括气相反应法和液相反应法，其中比较常用的方法有：溶胶凝胶法、氧化还原法、气相分解法、气相合成法等。
纳米粒子不同凡响的特性
宏观技术将大的物质块以相对粗糙和近似的模式排列以建造微芯片、运动汽车、橡木餐桌和摩天大楼。而纳米技术则能够操纵单个原子，使人类技术提升到新的层面。
纳米粒子最重要的不是它的尺寸特别小，而是在纳米级下，物质的性质会有很大的不同。因为我们面对的是单个的原子或分子而不是成团的物质，在这里，量子效应成了最重要的影响因素。对于宏观物质来说，不管形状、大小如何，物质的性质不会改变，但是对于纳米级物质来说，面积体积比、相对尺寸改变，物质的性质也会改变。
举个例子，纳米粒子通常会有意想不到的光学性质，因为纳米粒子可以限制它们的电子并产生量子效应，比如黄金的纳米粒子在溶液中就会呈现紫红色。纳米粒子可以形成悬浮液，这是因为颗粒表面与溶剂的相互作用强到足以克服密度差异；如果是非纳米材料，这种相互作用通常会导致材料下沉或漂在液体中。纳米粒子中不均匀的电子分布会导致磁性，磁性纳米粒子引起了不同学科研究人员的兴趣。纳米粒子独特的机械性也在许多重要领域得到了应用，这些机械性能包括弹性模量、硬度、应力和应变、粘附力和摩擦力等。
通过在分子水平上改变事物的大小和形状，科学家们能够依据特定目的来定制纳米粒子的性质。例如，“纳米线”的直径仅为1纳米，因此限制了电子在其宽度上的流动，纳米线的电导率可以被精确地控制。“量子点”的厚度为1原子，直径为50原子，直径的大小可做调整控制。因为它的物理形状，量子点可将紫外线转化成特定频率的可见光，并且发出光的频率会随着量子点的尺寸改变而变化。纳米管是由一层1原子厚的碳卷成的一个圆柱体。不同的角度卷圆管，达到不同的直径，可以改变其机械、电气、热学和光学性质。在目前发现的所有材料中，这种结构意味着这些管材具有最高的抗拉强度，比钢材强了100多倍。
纳米技术已经进入日常生活
现在人类已经进入一个人人都使用、需要纳米技术的时代。许多早期科幻小说中所描述的纳米技术已经实现，只不过是以我们不易察觉的方式，比如它是智能手机或者其他各种设备的组件材料，但是我们并不知道这些是建立在纳米技术上的。纳米技术已经悄然渗透到了我们生活的各个方面，成为我们日常生活中的一部分。
如今，从防晒霜、衣服、汽车、太阳镜到电脑和显示屏，纳米技术的应用无处不在，哪怕是在最日常的生活中。比如，防晒霜通常含有二氧化钛（TiO2）和氧化锌（ZnO）的纳米颗粒，两者都是高度紫外线吸收剂。有些衣服中也添加二氧化钛和氧化锌来抵御紫外线，同时在衣服中添加二氧化硅纳米粒子用于防水，银纳米粒子用于抗菌。2016年，中国研究者还利用相同的原理制成了一种布，这种布并不是阻断紫外线，而是吸收紫外线并将它转化为电能。同样地，加州大学的研究者发明了一种隐形的布，这种布使用黄金纳米粒子来使物体周围的光重新分布，达到隐形的效果。
随着我们对纳米工程
