一纳米仅为一米的十亿分之一，纳米尺度确实非常小。那么，纳米尺度的技术是什么?我们谈过Bengt Kasemo教授了解更多关于纳米技术的特别之处以及该领域的起源。
纳米尺度介于原子尺度和微观尺度之间。将纳米与我们所熟悉的物体的尺寸进行比较，一个水分子的直径约为0.3纳米，一根典型的头发的直径约为75 000纳米。
-从广义上讲，纳米科学和纳米技术研究的是物质，以及我们正在谈论的大小范围内的物质结构，Kasemo教授说。
一个水分子对于纳米技术来说太小了，这是分子物理学，但是如果我们将线性大小增加三倍，到1纳米，我们就可以有几十个水分子，或者其他分子，在一些结构中。然后，如果我们增大两个数量级，达到100纳米，体积实际上增加了106次了。Kasemo教授继续说:“那么，我们谈论的是数百万或数千万个分子，而我们仍然在100nm的尺寸范围内。”
从这个角度来看，这是光学显微镜观察物体的地方——可见光的波长是几百纳米。所以，在这个尺寸范围内，我们可以用几十个原子或分子来制造东西，也可以用数百万个原子或分子来制造东西，这些原子或分子具有特殊的功能特性，Kasemo教授说。纳米技术结束和微技术开始的上维度有点浮动，取决于实际系统的(功能)特性和行为，但通常限制设置为几百纳米。
-“功能性”是纳米技术的一个关键词。当我们从宏观尺度缩小到微米，再缩小到纳米，在某些时候，物质的性质和行为往往会发生巨大变化，卡西莫教授说。
这种性质的变化，例如电学或光学性质，对于那些只对发生了什么感兴趣的研究人员来说是一个挑战，例如你能做什么，你能构造什么。但在电子学、材料科学等领域，制造新的功能单元也极为重要。这些新的一阶性质通常与量子效应有关。研究人员和工程师希望利用这些新特性。
-有人可能会说，它始于贝尔电话实验室的发现，人们可以通过制造所谓的晶体管来制造一个类似于射线管(三极管)的功能特性的单元。这是一个固态设备，大约发生在1947年，卡西莫教授说。它离纳米尺度还很远，但它启动了几十年的发展，最终进入纳米尺度。
这一发现在20世纪50年代末和20世纪60年代开始彻底改变了电路的建造。然后开始了一项发展，每一个晶体管和每一个其他组件，二极管等等，每年都在缩小。Kasemo教授解释说，这样做的原因是，单位面积上的晶体管越多，微电路中的功能单元就越多，所以通过紧密封装，你可以在性能、速度和成本方面都有所收获。这是从1960年左右的宏观尺度开始的。但随着这些元件在大约40年的时间里不断缩小，集成电路中最小的部分——晶体管——最终将超过100纳米大小。这大约发生在本世纪最后一次转折时期。
卡西莫教授接着说，在这一点上，他们发现在如何把东西做得这么小的问题上，他们开始遇到一些限制。新的现象也开始出现。因此，微电子技术在100纳米以下缩小的角度投入了大量的精力和精力，使事物变得越来越小。做这么小的东西需要两个特殊的东西;首先，它需要制造和生产仪器，可以把东西做得那么小，例如使用光刻，后来是电子束光刻。所以，把东西变小是很重要的，但同时，看到小的东西也是很重要的。因为光学显微镜不能看到最小的成分，所以能够看到这么小的东西的分析仪器也非常重要，比如电子显微镜和扫描电子显微镜。这极大地推动了纳米级生产和分析技术的发展。这从微电子领域延伸到了其他技术领域，也延伸到了科学领域，也就是纯粹的科学，把东西变小，研究在这个尺寸范围内物质的性质。
Kasemo教授说，在我看来，这(微电子学)是纳米科学和纳米技术发展的最强大的驱动力。但在化学领域还有另一种平行发展。那就是制造功能分子，比我们通常所说的分子更大，纳米物体，纳米粒子。将这些纳米颗粒从很小的原子/分子(大约1纳米大小)制造到大到100纳米大小，是与微电子学相辅相成的并行发展。今天，纳米系统的制造和研究表现出新的行为和性能是一个广泛的科学领域，几乎影响到从基础材料科学到医学的每一个科学和技术领域。
在这期播客中，我们将讨论纳米技术的历史、纳米实体的风险和机遇，以及该领域的未来，聆听Kasemo教授的完整采访。
