纳米技术将从哪五大方面为我们的未来保驾护航？

材料牛注：当物体的尺寸小到纳米级别时，物质会产生很多异常性能。在未来，纳米技术将从五个方面为我们提供更加便利、安全、高效的生活。

过去的70年见证了我们生活和工作的方式因两个小发明而发生的转变。电子晶体管和微芯片使所有当今电子成为可能，自从十九世纪四十年代它们得到发展后，它们向小型化进化。今天，一个芯片可以容纳多达50亿个晶体管。如果汽车也以同样的途径发展，现在汽车的速度可以达到300000英里/小时，而每次行驶仅需花费3英镑。

但是，想实现这一目标，我们就必须要制备出纳米尺度的线圈，这样的工程就涉及到对单个原子的操纵。我们可以通过在材料上发射一束电子，或者气相沉积的方法在基底上一层一层的沉积气体原子。

然而，真正的挑战是使用这样的技术来可靠地生产能够工作的纳米尺度设备。物质的物理性能，比如熔点，导电率以及化学反应活性等，在纳米尺度，都会发生巨大变化。因此，收缩设备对其性能会产生影响。然而，如果我们能够掌握这项技术，我们就有机会去改善包括电子产品在内更多当代生活中的东西。

1、医生进驻体内

可穿戴健身技术意味着身体通过携带小工具可以监视我们的健康状况，甚至有原型电子纹身感觉我们的生命体征。但是，工具逐渐小型化，我们可以通过移植或注射微型传感器到体内，从而捕获更多详细信息，让医生能够进行个性化治疗同时免去繁琐的看病过程。

从监测炎症、术后康复到更多植入人体的应用设备，凭借这些电子设备与人体信号的相互关联，实现对人体器官功能的控制。尽管这些技术听起来遥不可及，但是数十亿的医疗保健公司，比如美国的葛兰素史克制药公司，已经致力于发展所谓的“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、更节能。比如，具有优良特性的传感器，现在通过塑料柔性卷压机可以实现低成本、大批量印刷。这就为在关键结构上多点放置传感器、检测设备是否一切正确运行提供了可能，那么桥梁、飞行器，甚至核电站都会因此而受益。

3、自修复结构

如果出现裂缝，纳米技术就可以发挥更多作用。在纳米尺度改变材料的结构，可以获得很多异常的性能，比如，给材料一个疏水组织。在未来，纳米涂层或者纳米添加剂，甚至有可能让受损的的材料得到修复，比如，将纳米颗粒分散在一个材料上，纳米颗粒就会迁移至任何出现缺陷的地方。这就可以为从飞行器驾驶舱到微电子等所有产品提供自修复材料，防止小缺陷演变成更大、更糟糕的裂纹。

4、大数据不再是梦

所有的传感器将会产生远超我们以前所能处理的信息，因此，我们需要纳米技术来对其进行加工，改变我们通常处理问题的模式。同样，如果我们想通过使用交通传感器所产生的“大数据”来解决拥挤和避免交通事故，或者通过统计更高效的分配警力资源来避免犯罪，纳米技术都会让其变为现实。

现在，纳米技术正在帮助我们创建超密度记忆，来存储这些庞大的数据。同时，它也为高效算法处理、加密和无风险通讯数据提供了灵感。自然界就有几个大数据高效处理的例子，通过微小结构实时呈现，比如，眼睛和耳朵将外界信号转换成信息给大脑。

计算机结构受大脑启发，也可以更加高效的使用能量，因此，当计算机过热时，计算机运行就变慢，这也是导致电子产品萎缩的一个关键问题。

5、改善气候变化

为了缓解气候变化带来的影响，我们就需要采用新方法发电和使用电，纳米技术已经在发挥其作用。通过纳米技术可以为电动汽车制备能储更高的电池，可以提高太阳能板的光电转化效率。

未来，纳米技术也可以使物体从周围环境中收集能量。新纳米材料和概念现在正在发展，它们呈现出从运动的物体、光、变化的温度、葡萄糖，以及其它高转换效率的能源中产生能量的发展潜力。

原文链接：Five ways nanotechnology is securing your future

感谢素材组杨洪期提供素材。