纳米技术真的可以让废纸变美元？

Question

我知道纳米技术是针对一小团分子或原子的技术，那这样是否可以完全自主设计或修改物质内部的结构，像科幻小说中的那样，“把废纸变美元”？

Answer 1

纳米是个长度的单位
如果人们能像对待微米技术一样
研发出纳米的技术
理论上是成立的.因为那让的机械可以搬动分子级别的物体
如此说来,只要
改变原子的顺序和结构进而改变分子
改变分子的顺序和结构进而改变物质
那样的技术如果能成立
估计就不仅仅是“把废纸变美元”了
可能纳米机器人把你家的灰尘变成面包也说不定

请对科学充满信心吧

今后2～3年问世的纳米技术
·一年只需充气一次的汽车轮胎。
·以人造DNA为基础的自组装小型电子部件。
·以蛋白质为基础的新型人造半导体。
·防错的快速怀孕测试。
·建立在单一计算机芯片上的完整医学诊断实验室。
·从空气中产生可饮用水的冷凝器。
今后5～10年问世的纳米技术：
·可以为书籍，杂志和报纸编程的可多次使用的复写纸。
·可以随身携带或折叠放在口袋里的大功率计算机。
·纳米生物模拟贝壳式防弹装甲。
·轻质高效的陶瓷汽车发动机。
·使耳朵再生，识别说话人声音能力的智能助听器。
·地震或爆炸期间自行稳定的智能化建筑。
·按个人需求特制的医药。
今后10～15年问世的纳米技术
·逼真的人工智能复杂到你无从识别你正与人还是机器交谈。
·计算机和娱乐视频显示屏上的画面宛如绘画一般栩栩如生。
·从海底矗立高达20～100英里的卫星发射平台和直接通讯系统。
·瞬间自动加热，冷却分类单一分子的半智能化装置，它可以不耗能地作材料筛选工
作。
·切口式外科手术将被淘汰，人体将可以从身体内部获得监测和修复。

纳米科技是在以微电子技术和计算机技术为主体的信息技术的基础上发展起来的高科技。它是在纳米尺度上研究物质的特性、相互作用，以及如何利用这些特性的科学技术。它的目标是直接以原子、分子及纳米尺度的物质制造具有特殊功能的产品，实现生产方式的革命性飞跃。目前，这项技术受到人们高度重视，近年来发展十分迅速。
1. 纳米概述
纳米（1nm=10-9）科技是在0.1--100纳米尺度上，研究应用原子、分子现象及其结构信息的高新科技，纳米科技的最终目标是直接以 原子、分子在纳米尺度上制造具有特定功能的产品。
纳米科技的关键技术是借助扫描隧道显微镜直接操纵、移动原子和分子。目前这一技术已经取得重大突破。随着纳米科技的发展，人们已经能够直接利用原子、分子进行生产，制备出仅包含几十个到几万个原子的纳米微粒，并把它们作为基本构成单元，适当排成三维的纳米固体。
2. 纳米科技的产生和发展
随着微电子技术的蓬勃发展，科技界开展了在纳米尺度（0.1nm--100nm）上研究物质（包括原子和分子）的特性和相互作用的工作，并对这些特性和相互作用加以利用，取得了较大的成果，由此便产生了纳米科技。
2.1 纳米科技的产生
从纳米科技发展的历史来看，人们早在1861年建立所谓肢体化学时即开始了对纳米肢体的研究。但真正对纳米进行独立的研究，则是1959年，这一年，著名美国物理学家、诺贝尔奖金获得者德·费曼在美国物理学年会上作了一次报告。他在报告中认为，能够用宏观的机器来制造比其体积小的机器，而这较小的机器又可制作更小的机器，这样一步步达到分子程度。费曼还幻想在原子和分子水平上操纵和控制物质。
他在报告中的设想包括以下内容：一是计算机微型化。二是重新排列原子。他提醒人类，如果有朝一日能按自己的主观愿意排列原子，世界将会发生什么？三是微观世界里的原子。在原子水平上，会出现新的相互作用力、新颖的性质以及千奇百怪的效应。对物理学家来说，一个原子一个原子地构建物质并不违背物理学规律。四是如何将大英百科全书的内容记录到一个大头针头部那么小的地方。
许多科学家从中受到启发，开始了纳米尺度领域的科学探索和技术研究，通过探索，科学家们发现，在纳米尺度上物质表现出种种新颖的现象、奇特的效应、特异的性质，这是一个新的科技天地。
在70年代末，美国MIT（麻省理工大学）的W.R.Cannon等人发明了激光气相法合成数十纳米尺寸的硅基陶瓷粉末。80年代初，德国物理学家H.Gleiter等人用气体冷凝发制备了具有清洁表面的纳米颗粒，并在超真空条件下原位压制了多晶纳米固体。现在看来，这些研究都属于纳米材料的初步探索。
2.2 纳米科技的发展
1977年，MIT的德雷克斯提出：从模拟活细胞中生物分子的人工类似物出发可以组装和排布原子，并称之为纳米技术--Nanotechnology。
20世纪80年代初，扫描隧道显微镜的发明，极大的促进了纳米技术的发展，它成为一个真正排布原子的工具。到了1990年，纳米科技正式有了自己的名称--Nano Science and Technology。其标志是美国巴尔的摩首届NST会议和两种专业国际刊物《 Nanotechnology》和《Nanobiology》的出版。此后，世界各国纷纷制定NST发展规划，冠以Nano的新名词]、新概念和新学科不断出现，形成了当代方兴未艾的纳米科技学科群。
从20世纪到80年代以来，纳米科技研究在世界范围内受到高度重视，有的技术已实用化了。纳米科技在计算机、信息处理、通讯、制造、生物、医疗、地面和空间发展，尤其是在国防上有巨大的发展前景。目前纳米科技已经渗透到某些传统产业中，如染料、涂料、食品等。
许多国家在纳米科技领域展开了激烈竞争。美国依靠其发达的基础科学在由微观到宏观的工作中领先；日本则利用其发达的应用技术在由宏观到微观的工作中取得了较大的成果。中国在纳米科技研究方面近年来取得了长足发展，成功地在室温条件下实现了固体表现原子操纵和移植工作。1992年，中科院化学所的科技人员用自己研制的扫描隧道显微镜，在电子计算机控制下对石墨表面进行刻蚀，曾得到线宽10纳米的字符和图案。目前，国外一些实验室只是采用移动情性气体原子的方法来"写"字，而中国科学家是在微电子工业应用最广的硅表面实现了提取和搬运原子。
在纳米科技领域，中国已达到国际科技前沿。1995年，德国科技部对各国在纳米技术方面相对领先程度的分析中指出，中国在纳米材料方面与法国同列第五等级，前四个等级为日本、德国、美国、英国与北欧。
3.纳米科技的研究范围
纳米科技的产生和发展，填补了人类对于介观区域宏观与微观之间的联接区认识的不足。为此，近年来发展十分迅速，已经在比较广阔的范围展开。目前纳米科技的研究和应用主要有如下几个方面：
3.1 纳米电子学
纳米科技中具有主导或牵头作用的是纳米电子学，因为它是微电子学发展的下一代。纳米电子学是来自电子工业，是纳米技术发展的一个主要动力。纳米电子学立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段，按照全新的理念来构造电子系统，并开发物质潜在的储存和处理信息的能力，实现信息采集和处理能力的革命性突破，纳米电子学将成为21世纪信息时代的核心。
纳米电子学发展的目标是：使集成电路进一步缩小，超越目前发展中遇到的极限，使功能密度和数据通过率达到难以想象的水平。为了实现这个目标，需要对电子器件的概念进行革新，克服相互连接的限制，需要发展全新的集成电路块制作方法。在纳米尺度的电子学中，传统晶体管工作所遵循的物理规律不再适用了，将会出现新的物理效应。目前，人们采用纳米技术研究如何制造容量为64兆的存储器芯片。如何利用纳米电子学发展新颖的量子器件，如共振隧道二极管、量子激光器和量子干涉器件，等等。到那时，人类或许会进入到"量子王国"。
纳米电子学的另一个研究方向是；发展分子电子器件和生物分子器件，这是完全抛弃以硅半导体等为基础，以分子组合为基础的电子元件。如果这秤电子元件研制成功，将会使电子元件发生质的飞跃，带动社会生产力飞速发展。
3.2 纳米材料
纳米材料是指晶粒和晶界等显微构造能达到纳米尺度水平的材料，所用的原料--粉料首先必须是纳米级的。从微米级到纳米级的进步，不仅是制备工艺上的跃进，而且能推动材料科学的理论发展。
纳米材料由于其结构的特殊性，以及小尺寸效应、界面效应和量子隧道效应等一系列新的效应，使纳米材料出现许多不同于传统材料的独特性能。其电、磁、热、光等性能得到进一步优化。将在未来新材料上充当重要角色。例如，宽频带强吸收隐身材料，高灵敏度、高响应的传格材料，高活性催化剂材料，高矫顽力磁性记录材料，高性能驻极体换能材料以及多功能复相陶瓷材料等。
中国已经研制成功了多种纳米半复合材料和纳米碳管。中科院固体所是中国最早开展纳米材料研究的单位之一，拥有国内制备纳米材料能力强、制备品种较多的实验室，能够制备10多种纳米三氧化二铝粉体，已进入规模生产阶段，粉体综合指标达到国际先进水平。目前国际上将纳米材料应用在隐形飞机、光的转换等方面。据预测，纳米塑料将是明天纳米住宅的主要材料，有反应能力的智能纳米塑料会显著提高家用品的功能和柔韧性。
现今国际上纳米材料发展的趋势是基础研究与开发应用相互促进，并驾齐驱。企业界、商业界紧密配合科技界，力图把实验室成果转化为商品，纳米材料已在部分行业推广应用。随着等纳米材料的不断研究，将会发现更多更新性能的新材料。
3.3 纳米加工技术
科学技术进步使器件和装置的尺寸越来越小，进入了纳米的范围。与之相适应的加工和制造技术，已成为国际上的研究热点，发展很快。纳米加工技术可以分为刻蚀和组装两类。由于在纳米尺度下刻蚀技术已达到极限，组装技术将成为纳米科技的重要手段，受到人们很大的重视。
组装技术就是通过机械、物理、化学或生物的方法，把原子、分子或者分子聚集体进行组装，形成有功能的结构单元。组装技术包括分子有序组装技术、扫描探针原子、分子搬迁技术以及生物组装技术。
分子有序组装是通过分子之间的物理或化学相互作用，形成有序的二维或三维分子体系。近年来，分子有序组装技术及其应用研究方面取得的最新进展主要是LB膜研究及有关特性的发现。生物大分子走向识别组装。蛋白质、核酸等生物活性大分子的组装要求高密度定取向，这对于制备高性能生物敏感膜、发展生物分子器件，以及研究生物大分子之间相互作用是十分重要的。
除以上几种组装外，在长链聚合物分子上的有序组装、桥连自组装技术、有序分子薄膜的应用研究等技术也有进展。采用纳米加工技术还可以对材料进行原子量级加工，使加工技术进入一个更加微细的深度。
3.4 纳米机械
纳米机械是指实现纳米尺度上某个功能的机械，它包括的领域很广。目前已制造出来了纳米马达、纳米齿轮。纳米马达能实现纳米尺度移动和定位，已有两种构造可实现这个要求：一是线性马达；二是电压陶瓷管的蠕动爬行装置。在高精度机车方面，将开发用于制作X射线反射聚焦的、分差小于1纳米的"超平镜面"磨床、具有纳米精度的光盘储存器技术和全息摄影技术所需的纳米设备。美国已研制成一种微型电动机，小到用显微镜才能看见。日本三菱电机公司已研制出一种可以在显微镜下取出生物细胞的微型机械手。
3.5 纳米化学
纳米化学指的是用纳米技术进行分子的识别，高分子组装等。在化学家看来，纳米尺度是非常大的。纳米结构是原子数目在103到109之间的聚集体，其分子量为104到1010。目前，合成比该分子量范围小，而且有明确结构的技术正在发展中。生物学是发明用于合成纳米结构的新方法的主要动力，当今纳米化学的热点是试图理解和运用在生命体系中发生的各种惊人的复杂过程。
纳米化学包含许多领域：界面和胶体科学、分子识别、微电子加工、聚合物科学、电化学、佛石与粘土化学、扫描探针显微学等。分子自我组装特别适合制备纳米结构。
纳米化学在化工领域应用十分广泛，如纳米粉按一定比例加入化妆品中，可以有效地遮蔽紫外线；将金属纳米粉掺杂到化纤制品或纸张中可以大大降低静电作用；利用纳米微粒构成的海绵体烧结体，可用于气体同位素、混合稀有气体及有机化合物等的分离和浓缩。纳米颗粒不仅可以用作导致电涂料，还可以用作印刷油墨和制作固体润滑剂等。
3.6 纳米生物学
纳米这个名词，对生物学家来说并不陌生。因为大量的生物结构，从核酸、蛋白质、病毒到细胞器，其线度在1纳米到100纳米。当然，生物结构虽然很小，但异常复杂，又格外活跃，表现出很多特定的生物学功能。如酶就是一种分子机器，它能打断化学键而使分子重新结合。再如脱氧核糖核酸可以作为储存系统，能把命令转移到核糖体中，而核糖体这种分子机器可以制造蛋白质分子。纳米生物学的目的就是开辟类似的方法，利用由程序化的分子机器组成的装配机器去构建物质。装配机器将像微小的工业机器人那样工作，通过排布分子附件、引导和利用化学反应，把原子逐个地构建成复杂的结构。纳米生物学的另一个重要方面是利用生物分子的特定功能去构建具有某种功能的产品。目前，已经成功利用纳米微粒进行细胞分离。利用纳米颗粒作为载体的病毒诱导物已经取得了突破性进展，估计不久将服务于人类。人们设想利用纳米技术制造出分子机器人在血液中循环，对身体的各部位进行检测、诊断，并实施治疗的梦想也将成为现实。纳米生物学是一个非常有意义但又神秘莫测的领域，它究竟给人类带来多大变化，还很难预测。
4. 纳米科技的研究方向
纳米科技作为一门日臻完善和发展的科技体系，已经走出随机和零散的研究状态，逐步走上了分类集中研究的格局。
4.1 纳米科技理论研究
系统地对纳米科技进行理论研究，一是系统地研究纳米特征、微结构等，找出纳米科技特殊的规则，建立新概念和新理论，发展完善纳米科技科学体系；二是进一步系统地研究纳米材料的性能、微结构和波谱学特征，建立描述和表征纳米材料的新理论。同时，要进一步探索和总结纳米材料制备技术的理论研究，结合纳米材料理论研究的有关成果和工程学的有关理论，探索出高效、廉价的工业化制备技术，这也是纳米科技发展的重要前提之一；三是对纳米科技工程化的理论研究将形成一个高潮。在纳米科技的发展中，人们越来越感到系统化研究和开发的重要意义与重大的经济效益，也就是说，人们不仅需要纳米材料学，也需要纳米工程学。
4.2 纳米科技实现手段的研究
纳米科技是伴随电子技术蓬勃发展而产生和形成的，是一种操纵原子或原子团、分子或分子团使其形成所需要的物质的技术。这项新兴技术将使人类认识和改造自然的能力直接延伸到分子和原子。随着这项技术的不断研究、开发、应用，将会给生产方式带来美好的前景。实现这项技术有以下两种手段：
首先，从宏观到微观。为纳米技术的实现和应用提供了必要的参考。由宏观向微观进行，即用宏观的方式将机器制造的越来越小。目前，由宏观到微观的研究已取得了一定的成果，超大规模集成电路的结构越来越微细，日本电报电话公司制成的集成化光学定位装置，其大小仅为0.5毫米见方。各种微型机器人先后问世，为解决大量疑难病症带来了希望。
其次，从微观到宏观。由微观到宏观，即直接操纵原子和分子，对它们进行不同的排列组合，形成新的物质，制造出具有新功能的机器。由微观到宏观的工作目前刚刚起步。一是操纵原子在镍板上拼字样，如，1990年4月，美国国际商用机器公司（IBM）的两名科学家利用扫描隧道显微镜操纵原子，在镍板上用35个原子排出了"IBM"字样。二是单个原子移动在预定的位置，如，1999年7月，IBM公司科学家又将单个或成团的硅原子移动到预定的位置上。三是研制的复杂分子有开和关的特性。据英国报道，英国科学家在分子量级上探讨电子，研制出一种大小只有4纳米的复杂分子，它具有"开"和"关"的特性，可由激光驱动并设出处理结果，其开关时间只有微微秒（10－12），这实际上为光计算机的研制提供了可能。
纳米科技从宏观到微观，或从微观到宏观，实际上为人类利用这项新技术提供了可能。利用纳米可制成每秒万亿次的计算机，研制出光芯片和生物芯片，为超大规模的光计算机和生物计算机的发展奠定了基础。可以使基因工程技术变得更为可控，按人类的需要制造出各种各样的"生产产品"，使农、林、牧、渔业发生一场深刻的革命。可以使整个化学工业直接建立在原子星级上，使化工生产发生革命性的变化。
人们可以按实际需要利用分子和原子组装出纳米机器，可以大大提高机器的速度、效率，减少环境污染。微型机器将解决大量疑难病症，使医疗效果更为显著。还可以制造出大量特效新药，制造出移植手术所需的各种器官等等。同时，纳米科技还能使不同形式的能源之间的转换变得简单易行，满足人类对能源的需要。
4.3 纳米科技新思想的研究
纳米科技的奇异特性，完全不同于传统技术中的许多概念和规律。在纳米科技的应用中，其中很重要的是要研究其新的思想。
这些新的思想，一方面是属于工程范畴的，如传统理论上根本不相溶的两种元素，在纳米态下可合成在一起，例如合成铁铝、银铁和铜铁金。随着设计的机器越来越小，对大型装置的一些定论就变得不再适用，体积和重量因素变得几乎微不足道，而表面张力和摩擦力显得极为重要等。这些都是急待探讨和实践的课题，因为过去不可能的、不重要的，在纳米状态下，很有可能是可行的。
另一方面，纳米科技作为一种基础性技术，对社会化大生产所引发的新思想的研究也是必要的。科学家目前正在研究的领域涉及：让机器自己按一定程度复制自身，就像细胞分裂一样，这样就给人类带来想象不出的巨大财富，这样的机器可用来制造食物，可用来修复细胞，可防止疾病和抗衰老等，这也许是一个幻想，但人类在微型化上毕竟迈出了至关重要的一步。科学家们指出，纳米科技将对生产力发展产生深远的影响，并很有可能从根本上解决目前人类所面临的一系列问题，如环境、粮食、能源等极其重大的问题。
5. 纳米科技发展的前景
纳米科技的特殊功能和特殊的研究对象，使纳米科技从80年代以来得到了长足的发展，引起了许多国家的关注和重视，不少发达国家和众多研究机构也投入巨大的人力、物力、财力，开展较大规模的协同研究，并取得了举世瞩目的成果，使纳米科技在高科技和经济发展中的地位不断得到升迁。
科技界认为，纳米科技是人类认识和改造世界能力的重大突破，将引发下一场新的技术革命和产业革命，现已成为21世纪科学技术发展的前沿，它不仅是国际竞争焦点领域信息产业的关键技术之一，也是先进制造业最主要的发展方向之一。正如美国IBM公司首席科学家阿莫特朗所说："正像70年代微电子技术引发了信息革命一样，纳米科学技术将成为下世纪信息时代的核心。"
根据技术进化理论分析，纳米技术已经从背景技术（知识）发展到二次技术阶段。也就是说，纳米科技的进化，其技术域已经从纳米科技雏形态发展到定形态的水平，即：纳米科技或以纳米科技为核心，吸收其它技术体系作为外围而发展成为一种新的纳米科技体系。
总之，纳米科技发展到今天，已经不单纯是一项科学研究活动，更重要的是，它越来越成为一项影响产业发展和国家竞争力的社会化的科技，纳米科技将在新世纪对社会、经济以及国家安全产生重大影响。具有知识经济时代特征的21世纪，将是生命科学和信息科技高速发展和广泛应用的时代。而纳米科技将促进包括生命科学、信息科技在内的几乎所有科技的飞速发展，将出现具有更多人造品格的具有智能的新工具。
纳米科技对世界各国来说都属全新的科技领域。作为一种最具有市场应用潜力的新兴科学技术，其重要性无庸质疑，许多发达国家都投入了大量资金进行研究，正如钱学森院士所预言的那样："纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点，会是一次技术革命，从而将是21世纪的又一次产业革命。"

Answer 2

从现在的理论上看是可以 只要可以操纵原子 那么想造个什么东西 按照哪个物质排列顺序 是可以操纵原子制造出来的