1959年著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者理查德.費(fèi)曼預(yù)言了人類可以像排列積木一樣排列原子，這是人類關(guān)于納米的最早夢(mèng)想。從此以后納米飛速發(fā)展。1991年美國(guó)科學(xué)家成功合成了碳納米管，并發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量?jī)H為同體積的鋼的六分之一，強(qiáng)度卻是鋼的十倍，因此稱作超級(jí)纖維，超級(jí)纖維的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志人類對(duì)納米材料性能的發(fā)掘達(dá)到了新的高度。至1999年，納米產(chǎn)品的年產(chǎn)值達(dá)到500億美元。

       納米材料主要由納米晶粒和晶粒界面兩部分組成，其晶粒中原子的長(zhǎng)程有序排列和無(wú)序界面成分的組成后有大量的界面（6×1025m3/10nm晶粒尺寸），晶界原子達(dá)15%～50%，且原子排列互不相同，界面周圍的晶格原子結(jié)構(gòu)互不相關(guān)，使得納米材料成為介于晶態(tài)與非晶態(tài)之間的一種新的結(jié)構(gòu)狀態(tài)[1]。納米是長(zhǎng)度單位，原稱“毫微米”，就是10－9（10億分之一）米。

       納米科學(xué)與技術(shù)，有時(shí)簡(jiǎn)稱為納米技術(shù)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1~100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。納米科技與眾多學(xué)科密切相關(guān)，它是一門體現(xiàn)多學(xué)科交叉性質(zhì)的前沿領(lǐng)域。若以研究對(duì)象或工作性質(zhì)來(lái)區(qū)分，納米科技包括三個(gè)研究領(lǐng)域：納米材料、納米器件、納米尺度的檢測(cè)與表征。其中納米材料是納米科技的基礎(chǔ)；納米器件的研制水平和應(yīng)用程度是人類是否進(jìn)入納米科技時(shí)代的重要標(biāo)志；納米尺度的檢測(cè)與表征是納米科技研究必不可少的手段和理論與實(shí)驗(yàn)的重要基礎(chǔ)。納米科技的最終目的是以原子、分子為起點(diǎn)，去設(shè)計(jì)制造具有特殊功能的產(chǎn)品。

納米技術(shù)的內(nèi)容

（1）納米材料包括制備和表征。在納米尺度下，物質(zhì)中電子的放性（量子力學(xué)學(xué)性質(zhì)）和原子的相互作用將受到尺度大小的影響，如能得到納米尺度的結(jié)構(gòu)，就可能控制材料的基本性質(zhì)如熔點(diǎn)、磁性、電容甚至顏色。而不改變物質(zhì)的化學(xué)成份。

（2）納米動(dòng)力學(xué)主要是微機(jī)械和微電機(jī)，或總稱為微型電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），用于有傳動(dòng)機(jī)械的微型傳感器和執(zhí)行器、光纖通訊系統(tǒng)，特種電子設(shè)備、醫(yī)療和診斷儀器等。MEMS使用的是一種類似于集成電器設(shè)計(jì)和制造的新工藝。特點(diǎn)是部件很小，刻蝕的深度往往要求數(shù)十至數(shù)百微米，而寬度誤差很小。這種工藝還可用于制作三相電動(dòng)機(jī)，用于超快速離心機(jī)或陀螺儀等。在研究方面還要相應(yīng)地檢測(cè)準(zhǔn)原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進(jìn)入納米尺度，但有很大的潛在科學(xué)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

（3）納米生物學(xué)和納米藥物學(xué)，如在云母表面用納米微粒度的膠體金固定DNA的粒子，在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間相互作用的試驗(yàn)，磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜，DNA的精細(xì)結(jié)構(gòu)等。有了納米技術(shù)，還可用自組裝方法在細(xì)胞內(nèi)放入零件或組件使構(gòu)成新的材料。新的藥物，即使是微米粒子的細(xì)粉，也大約有半數(shù)不溶于水；但如粒子為納米尺度（即超微粒子），則可溶于水。

（4）納米電子學(xué)包括基于量子效應(yīng)的納米電子器件、納米結(jié)構(gòu)的光／電性質(zhì)、納米電子材料的表征，以及原子操縱和原子組裝等。當(dāng)前電子技術(shù)的趨勢(shì)要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷?！案臁笔侵疙憫?yīng)速度要快?！案洹笔侵竼蝹€(gè)器件的功耗要小。但是“更小”并非沒有限度。

       納米涂料一般由納米材料與有機(jī)涂料復(fù)合而成 , 更嚴(yán)格地講應(yīng)稱作納米復(fù)合涂料。納米復(fù)合涂料必須滿足兩個(gè)條件：一是至少有一種材料的尺度在 1 ～ 100 nm 之間 , 二是納米相使涂料性能得到顯著提高或增加了新功能 , 二者缺一不可。廣義上講 , 納米涂層材料包括兩種 : 金屬納米涂層材料和無(wú)機(jī)納米涂層材料。金屬納米涂層材料主要是指材料中含有納米晶相 , 無(wú)機(jī)納米涂層材料則是由納米粒子之間的熔融、燒結(jié)復(fù)合而得。通常所說的納米涂料均為有機(jī)納米復(fù)合涂料。

       必須開展納米涂料施工工藝的研究。納米涂料就本身而言只是一個(gè)半成品，只有施工完畢后才真正成為最終產(chǎn)品，而現(xiàn)實(shí)情況是人們大都將注意力集中在納米涂料產(chǎn)品本身，而忽略了施工工藝的研究，致使納米涂料無(wú)法達(dá)到其應(yīng)有的效果。比如青山新材TIS電路板納米涂料源自日本進(jìn)品技術(shù)，材料施工簡(jiǎn)單，已非常適合用戶批量快速施工。

       國(guó)外在納米涂料的研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面起步較早 , 尤其美國(guó)與日本在這方面走在了世界前列。美國(guó)研究開發(fā)成功并已進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的有豪華轎車面漆、軍事隱身涂料、絕緣涂料等 , 另外還開展了光致變色涂料、透明耐磨涂料、包裝用阻隔性涂層等納米涂料的研究 , 目前已有 3 個(gè)公司供應(yīng)商業(yè)納米復(fù)合涂料產(chǎn)品。日本則在靜電屏蔽涂料、光催化自清潔涂料的研究開發(fā)方面 , 取得了成功并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，青山新材PCBA納米防水涂料就是日本先進(jìn)納米技術(shù)的代表產(chǎn)品。

       國(guó)內(nèi)納米涂料的發(fā)展起步于上世紀(jì)九十年代末期 , 主要集中在改善建筑外墻涂料的耐候性和建筑內(nèi)墻涂料的抗菌性方面 , 且基本上已研制成功 , 目前正準(zhǔn)備走向產(chǎn)業(yè)化 , 而在工業(yè)用涂料、航空航天涂料以及功能性涂料的研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面則落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。 納米技術(shù)在涂料領(lǐng)域應(yīng)用的方向有兩個(gè) : 一是改善傳統(tǒng)涂料性能, 利用涂料的流變性與填料的粒徑存在的一定關(guān)系 , 引用納米技術(shù)可制得施工性能優(yōu)良的納米涂料 , 納米粒子由于比表面積大 , 與有機(jī)樹脂基質(zhì)之間存在良好的界面結(jié)合力 , 從而可提高原有涂層的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐刮傷性等力學(xué)性能 , 而且由于其對(duì)可見光可透 , 還可保證涂層的透明性 , 利用這一特性可制備高耐刮傷性汽車涂料、家具漆等納米涂料 ; 二是制備出新的功能性納米涂料, 如軍事隱身涂料、靜電屏蔽涂料、納米抗菌涂料、納米界面涂料、納米防水材料、納米防腐蝕材料等。

       總的來(lái)說 , 目前納米涂料尚處于初步階段 , 商品化的納米 料生產(chǎn)也剛剛起步 , 而目前有些商業(yè)媒體的宣傳對(duì)納米科技有一定的炒作嫌疑 , 科技工作者對(duì)此應(yīng)該保持嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度 , 踏踏實(shí)實(shí)地做好基礎(chǔ)工作。我們有理由相信 , 我們最終會(huì)克服納米涂料的研制中存在的上述許多問題 , 隨著納米技術(shù)和涂料研究的深入 , 涂料工業(yè)將邁上一個(gè)新臺(tái)階 , 納米涂料的前景也將是無(wú)限光明、輝煌的。

       綜上所述納米技術(shù)是現(xiàn)代逐步發(fā)展起來(lái)的一門前沿性與綜合性交叉的新學(xué)科，是現(xiàn)代科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的迅猛發(fā)展將引發(fā)21世紀(jì)新的工業(yè)革命。納米涂料便是納米技術(shù)的產(chǎn)物，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外對(duì)納米涂料的需求量也注定納米涂料的迅速發(fā)展。納米涂料必將使世界更為絢麗。隨著一些大制造商不斷推出納米涂層系列防水產(chǎn)品，納米涂層的運(yùn)用已逐漸受到關(guān)注，特別是納米涂層在電子產(chǎn)品電路板防水方面的應(yīng)用將成為大趨勢(shì)。