台灣奈米科技新聞信, Vol. III, No. 1, 1/1/2004
Chief Editor: Dr. Sinclair T. Wang,
CEO, TAINANO, Inc.
第三卷 第一期 TNN 綱目
// 通過藝術來理解奈米科技 / 美國國科會核撥國家奈米科技設施網絡經費 //
// 日本NGK開發成功可分離CO2和沼氣的沸石膜 / 親水性奈米鋁箔首次在中國批量生産 /
/ 集體的原子運動 //
// 德儀推首款90奈米技術OMAP1710應用處理器
/ 美國IBM公司利用自我組裝技術來製造奈米晶體記憶體 /
/ 奈米科技和分子電子學2003年的研發重點 /
向紅外線奈米雷射邁進 //
// 低損耗奈米光波導引的奈米線 / 奈米管破半導體導電紀錄 10年內將取代矽電晶體 /
/ 半導體性奈米碳管具有高度活動性 //
// 科學家發現甲蟲可以培養出完美的蛋白石 / 瑞士官方預測奈米醫療診斷將於2010年前開花結果 /
/ 奈米細菌電池 /
飛機內的感染數據顯示SARS並非僅靠飛沫傳染 /
/ 人工骨新技術：從“填充”走向“再生” //
// 上海研製成功奈米步進馬達 / 抗菌服裝－銀系奈米長效抗菌服裝系列產品問世 /
/ 奈米燈光能彎曲 / 奈米技術能爲白酒工業帶來什麽？/ 超明亮的奈米透鏡 /
/ 第一支奈米低危害捲煙問世 /
奈米高效光催化劑電池 //
// 奈米光催化劑憑什麽神奇 / 進行中的奈米科技可能性的大辯論 /
/ Eric Drexler有辦法拯救西方免於奈米大毀滅嗎? //
12/24/2003,
National Geographic, 一句老掉牙的名言 ”眼見為憑”，對奈米科技而言可以說是非常地不適用，因為奈米科技乃是完全在原子和分子的尺度中運作的。所以對一般非奈米科技研發人員的眼光，我們如何讓這種這麼微小，這麼抽象的科學，能夠變成具體和真實呢? 於是有人就建議通過藝術來讓一般人能夠理解奈米科技。
現在在美國加州洛杉磯的藝術博物館就有一個新的展示，其主題就是”Nano，奈米”，此展示就將藝術和原子結合在一起。通過藝術製造出來的展示體，參觀者就可以去體會移動分子和操控一個個原子的直接經驗。這個專案乃是由加州大學洛杉磯分校的奈米科學家，媒體藝術家和人文學家所組成的一個團隊所執行創造出來的，其成果可以讓所有的參訪者，藉著各種感應方法，甚至於在他們無法直接看到的狀況下，也可以來體驗奈米科技。加州大學洛杉磯分校的媒體藝術設計系系主任Victoria Vesna表示，奈米科學代表的是有關人類對現實感知的一個大轉移，從過去的一個純視覺的文化轉移到一個架構於感應和聯繫的文化。
加州洛杉磯的藝術博物館的Boone兒童藝廊，目前在展示的奈米主題中，
參訪者的影子正在對投影出來的 "巴克球" 的影像進行操控和變形。
12/25/2003,
Nano Apex, 由美國國科會24個成員所組成的科技政策顧問團，他們已經授權給國科會來撥發經費給美國國家奈米科技設施網絡 (National Nanotechnology
Infrastructure Network, NNIN)。國家奈米科技設施網絡乃是要將美國13所大學整合起來，形成一個整體的全國性的研究設施使用系統，以便能夠來支援美國於奈米科學，工程和技術上的研究和教學的工作。國家奈米科技設施網絡乃是由康乃爾大學帶頭，NNIN預期從2004年1月開始運作，為期將是五年。
美國國科會的資深工程顧問Lawrence Goldberg表示，在國科會的奈米尺度科學和工程優先的領域中，這個奈米科技設施網絡將會是一個美金七千萬元的投資額。美國現存由五個大學所組成的國家奈米鑄造使用者網絡 (National Nanofabrication User
Network, NNUN)，今年正在執行其十年的計劃。NNIN將會在其功能上顯著地超越NNUN的功能。加入康乃爾大學NNIN的大學有喬治亞科技學院，哈佛大學，賀華大學，北卡羅來納州立大學，賓州州立大學，史丹佛大學，加州大學聖巴巴拉分校，密西根大學，明尼蘇達大學，新墨西哥大學，德州大學奧斯丁分校，和華盛頓大學。
康乃爾大學的電機工程師也是未來NNIN的主管Sandip Tiwari表示，藉著將所有特殊的資源組合在一起，並且將此提供給所有任何合格的使用者來使用，他們將會創造出全世界最大，最全面性，而且是最容易獲得的奈米科技實驗室。Lawrence Goldberg表示，NNIN的確不僅可以對全國各地的使用者提供使用最先進的工具和儀器的機會，同時NNIN也將會在奈米科技和最新的實驗技術人力資源的培養上有貢獻。
12/17/2003, 日經BP社，日本NGK工業日前開發出一種只能透過二氧化碳（CO2）等小分子直徑氣體的沸石膜，並成功地將沼氣和CO2從混合氣體中分離開來。
NGK工業所開發的沸石膜具有被稱為DDR型的結晶結構。DDR型沸石膜的特點是細孔直徑非常小，僅0.36×0.44nm。分子直徑小的CO2能通過，而分子直徑大的氣體則不能通過。 如果採用DDR型沸石膜，在主要由沼氣和CO2組成的混合氣體等天然氣提煉廠和使生活垃圾等通過沼氣發酵而生成生物氣體的製造廠，就能提高分離出CO2後而作為燃料使用的沼氣純度。 對於可有選擇地通過CO2的透過膜，此前一直採用有機高分子膜等進行研究，不過由於耐壓、耐熱和耐藥性等問題而一直未能達到實用水準。由於沸石膜為無機物，因此就可能解決在這些特性方面的問題。
12/26/2003，中國浙江省奈米科技網，這一科技成果是春蘭集團與東南大學四年“産學攜手”的結晶。經專家鑒定，其防腐性和耐鹼性等指標均達到國際先進水平。春蘭研究院製冷中心徐博士告訴記者，這種鋁箔成本僅爲日本同類材料的一半，在提高空調製冷效率、節能、環保、延長空調使用壽命等方面優點突出。同時，由於其表面塗層具有自潤滑功能並耐腐蝕，因而不僅大幅度減少鋁箔沖制時的摩擦係數，極大延長模具的使用壽命，而且能使空調器適應各種惡劣環境。目前，春蘭空調産品包括最新推出的“隱形”空調系列，均應用了這一高科技成果。作爲世界最大的家用空調生產國、消費國和出口國，中國當前空調銷售額占世界的1/3以上，親水鋁箔需求量達到10多萬噸。由於以前未掌握該項技術，發達國家一直高價壟斷我國親水鋁箔市場。
鋁箔是空調器中換熱片的主要原料。奈米鋁箔是原空調器用箔的深加工産品，是在原素箔表面上塗上一層具有防腐性、親水性的功能性膜層。與普通鋁箔相比，奈米鋁箔具有下述優點：（1）可以增強其防腐性，防黴菌，無異味的功能；（2）換熱片積聚表面的冷凝水均勻地分佈在表面上，不會因爲水珠形成後造成熱片間的聚集堵塞，影響熱交換條件，從而提高了熱交換率５％；（3）由於無水珠，相應也減少了震動造成的噪音；（4）可防止空調器氧化粉末吹入室內對人體産生不利影響，符合環保要求。
12/24/2003, Nature Materials, 在現在這個奈米科技的時代，去理解各種材料在表面重建，相轉變和晶體成長中，材料內部於原子層次的變化過程，變成非常地重要。在過去，科學研究人士針對這些原子間的擴散程序，都僅能停滯在理論上的層面。
現在的科學技術已經進步到可以使用影像掃描穿隧顯微術了，科學家Miguel Labayen和其研究團隊就利用了這種技術，來在金(100) 的表面上，觀看在那些長金串的運動中，期所關聯到的個別原子的運動步驟。這些長金串，不管是垂直或是平行於金串的方向，看起來常常是以集體的方式移動。現在這篇文獻的作者們發現，這些金串在兩種方向上的運動，都可以經由金串中摺曲的傳遞所引發相關性的原子上的位移來解釋。沿著金串方向的移動，可以經由沿著金串上方金原子的轉移而產生。這些新的觀察結果可以對所謂 ”類─集體性，quasi-collective” 的原子轉移產生一些新的見解，當然有關在個別原子事件間，如何產生彼此間相關性的機制，還是有待科學家去逐一探索。
此研究成果乃是發表於Nature Material 2, 773-836 (2003)。參考文獻: Quasi-collective motion of nanoscale metal strings in metal
surfaces, M. LABAYEN, C. RAMIREZ, W. SCHATTKE and O. M. MAGNUSSEN, Nature
Materials 2, 783–787
12/19/2003，中國浙江省奈米科技網，日前，德州儀器 (TI) 推出了用於手機及移動設備的最新型應用處理器OMAP1710。該器件是業界第一款採用 TI 先進 90 奈米 (nm) 工藝技術開發的多媒體應用處理器，其功耗僅爲當前 TI 應用處理器的50%，但性能提高了 40%。OMAP1710 處理器充分利用了與所有 OMAP 晶片相同的軟體環境，從而使應用開發者及手機設計人員可完全再利用現有軟體，並在其基礎上進行構建。
TI 最新 OMAP 産品將使製造商能夠設計出渾然一體、安全可靠並具有更長電池使用壽命的移動手持終端。此外，內置 OMAP1710 處理器的手機也將與多媒體功能及經濟高效的特性完美地結合，從而使其對於多媒體智慧型電話的批量市場來說更具吸引力。 TI 副總裁兼全球 OMAP 平臺總經理 Alain Mutricy 說：“TI是第一家爲手機提供應用處理器的公司，先進的90 奈米技術爲我們的客戶帶來了出色的性能及功效上的優勢，我們爲此感到非常榮幸。OMAP1710 處理器的推出，進一步加強了我們的戰略，即充分利用 TI 先進的工藝技術爲移動設備提供集高性能、低功耗、高集成度爲一體的産品。”
憑藉 TI 先進的 90 奈米工藝技術，該新型處理器將各種應用的性能提高了 40%，從而爲用戶提供了更豐富的移動體驗。由於 OMAP1710 具有更高頻率、更大資料與指令緩存，以及可支援諸如靜止圖像、圖像、全動態視頻與音頻等多媒體應用的指令集增強型 TI DSP 引擎，因此可提供更高的性能。TI 蓬勃發展的工藝技術以及該處理器內重新設計的關鍵系統塊通過將 OMAP1710 器件的功耗降低 50%，進一步加強了該産品在功率效率方面的領先地位。
12/17/2003，Nanotech Web，美國IBM公司利用聚合物分子的自我組裝特性，已經開發出一種新的技術來製造出奈米晶體快閃記憶體元件。這個研發團隊將這種特殊技術和傳統的半導體製造方法結合，用之來製造出一個直徑大約是20奈米的奈米矽晶的陣列。IBM公司的科學家Kathryn
Guarini表示，電子電路鑄造的挑戰之一乃是去縮小電路圖貌的尺寸。傳統光學蝕刻技術會被光波的波場所限制。他們因此就一直用心在尋求一種可以製造出電路圖貌更小而且更密集的方法，而自我組裝的技術剛好非常適合這種要求。
IBM公司的科學家Kathryn
Guarinic和其團隊將一種雙方塊共同聚合物
(diblock copolymer)，沉積在一塊具有熱氧化塗裝表面的矽晶基板上來形成一層薄膜，以用之來製造出其元件。此雙方塊共同聚合物乃是由polystyrene和polymethyl methacrylate (PMMA) 所混合而成的。接著藉著對聚合物的特殊退火技術將其分離成兩個部相，一個是由polystyrene所組成的矩陣，另一個則是於此矩陣中的奈米尺度的PMMA圓柱體。如果用一種有機溶劑將PMMA移除掉，剩下的就成為一個具有多孔洞的polystyrene薄膜。這種薄膜則可以用來當作奈米晶體定位的一種犧牲層。這個研發團隊藉著將這個polystyrene的圖樣蝕刻入其中的氧化層，使其形成一個2到3奈米厚的目標性氧化物層，然後依其形狀將不定型矽晶沉積，接著將矽晶的上表層蝕刻掉，來製造出目標中的奈米晶體。這個研發團隊接著在此奈米晶體的陣列上面加入一層7到12奈米厚的控制性氧化物層，然後再加入一個聚合矽的閘極。這個目標性氧化物層和控制性氧化物層，在電流上乃是用來當作隔離這些奈米晶體的作用。
奈米晶體快閃記憶體元件的示意圖。奈米矽晶陣列乃是在此元件中的聚合矽閘即和矽晶基板間成形的，而且是由控制性和目標性氧化物所電氣隔離。
此元件中奈米晶體的尺寸和位置乃是利用自我組裝的作用來訂定的。(圖片來源: IBM)
12/22/2003，Chemical & Engineering News，這篇文章乃是Chemical & Engineering News針對奈米科技和分子電子學，全世界於2003年研發工作進展的一個重點回顧和評論。
雖然有關奈米機器人是否可能存在的問題，還是一個尚未平息的爭論，但是在奈米科技和分子電子元件這一個領域上，其研究和發展於2003年中，還是繼續快速地向前進展。以下摘要一些2003年的重要研發成就，詳細內容請參考Chemical & Engineering News，Volume 81,
Number 51, CENEAR 81 51 pp. 39-50, ISSN 0009-2347。
第一個以單一奈米碳管 (充當一種場效應電晶體)為架構的奈米尺度光源，由美國IBM公司於紐約T. J. Watson研究中心的Phaedon Avouris, James A. Misewich, Richard Martel和其他研究人員開發出來。 [Science, 300, 783 (2003)]. IBM公司的另一個研究團隊，其中包括有Avouris, Maartel和Marcus Freitag，也在一根單一奈米碳管中，藉著對其照射光線而產生出一個電流。Nano
Lett., 3, 1067 (2003)。這兩個研究成果都對未來微小型的光子學上的以及光電子學上的元件開發，計有極深遠的意義。
全然管狀結構， 對一根奈米碳管的相反兩端注入電荷載體 (電洞和電子)，Avouris, Misewich, Martel, 和其在IBM的同僚
因此就可以讓其產生極化的紅外線光。圖片來源: 美國IBM公司於紐約T. J. Watson研究中心
由美國加州柏克萊大學和柏克萊Lawrence國家實驗室的A. Paul Alivisatos研究團隊所製造出來的四手臂CdTe奈米微晶體，於2003年的研發中被喻為是具有複雜形狀的奈米晶體系統中，屬於具有最佳控制的系統之一。Nat. Mater., 2,
382 (2003)。這種特殊的奈米晶體在未來將可以應用在太陽能電池或是聚合物的摻入劑中。
奈米四腳體 (NANOTETRAPOD) ，這些四手臂CdTe奈米微晶體乃是由A. Paul Alivisatos研究團隊所製造出來的。圖片來源: A. PAUL ALIVISATOS
12/18/2003, Nature Material Update, 過去幾乎是被斥為無稽之談的紅外線奈米雷射，也就是用半導體性奈米粒子來進行光增強作用，現在科學家已經在近紅外性的波長中觀察到奈米粒子所產生光增強的現象，這可以說是在朝向紅外線雷射的努力上的一大邁進。
美國的科學家最近已經製造出一種奈米粒子的光波增強器，可以用在通訊技術中所使用的近紅外線的波長。在美國新墨西哥州的Los Alamos國家實驗室的科學家Victor
Klimov和其同僚，最近證實光波訊號的增強，也就是所謂的光學增益 (optical gain)，在當今光纖通訊網絡所採用的大約1.5微米波長帶附近，藉由硒化鉛 (PbSe)的奈米粒子來達到。這種方法可能應用的地方之一，乃是利用這種奈米粒子來當作一種線上的訊號放大器，當光波訊號通過一條很長的光纖訊號輸送纜線時，來將此光波訊號增強放大。
Victor Klimov和其同僚表示，比起現在使用來作光學訊號增強的方法，也就是將鉺元素摻入光纖中，他們所開發出來的硒化鉛 (PbSe) 奈米粒子，不僅可以應用在較廣的操作波帶，而且其光學增益也較高。目前他們已經研發出一種方法來將這些奈米粒子混入一些強韌穩定的玻璃性薄膜，而這些薄膜本身就可以用來製造出一些光學通訊上的結構物，例如光纖或是光導引器。參考文獻: Schaller R. D., Petruska M. A. & Klimov V. I. Tunable
near-infrared optical gain and amplified spontaneous emission using PbSe
nanocrystals. Journal of Physical Chemistry B advance online publication
(2003)
用半導體性奈米粒子來進行光纖網絡中訊號的增強作用
12/19/2003，Nanotech Web，浙江大學光及電磁波研究中心的童利民博士和何賽靈教授等與美國哈佛大學合作，在奈米光波導研究領域取得原創性重要成果，通過使用一種新的製備方法，研究人員獲得了外形非常均勻的亞微米和奈米直徑氧化矽線，並成功地使用這些比光波長更細的線進行了低損耗傳輸實驗。這一研究結果近日發表在2003年第426期《Nature》雜誌，這是浙大教師首次在國際基礎科學領域的最權威期刊《