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第1章 纳米革命1

1.1 “纳米”朋友就在身边1

1.1.1 荷花为什么出污泥而不染2

1.1.2 你听说过观音土吗3

1.1.3 用徽墨写出的毛笔字为什么光泽好4

1.1.4 壁虎飞檐走壁的奥秘5

1.2 我们生活在新时代7

1.3 21世纪科技三剑客8

1.4 改造自然界的全新理念9

1.5 用纳米科技改造世界10

第2章 纳米科技从幻想到现实13

2.1 纳米技术溯源14

2.2 费曼的幻想点燃纳米科技之火15

2.3 比尼格与罗勒尔发明了看得见原子的显微镜16

2.4 埃格勒实现了单原子的操纵18

2.5 第一届国际纳米科技会议20

2.6 科学巫师德雷克斯勒的奇思怪想21

2.7 格莱特的逆向思维23

2.8 敞开希望的大门23

2.8.1 逐个控制原子不违反任何物理学规律24

2.8.2 人类应拜大自然为师24

2.8.3 新创意的思想精华是什么？25

2.9 纳米科技对未来军事发展的影响26

2.8.4 欧姆定律失灵了？26

2.10 纳米科技是双刃剑吗？29

第3章 纳米世界的“眼”和“手”32

3.1 探索纳米世界的“眼”和“手”32

3.2 扫描隧道显微镜（STM）是如何工作的35

3.2.1 隧道效应与STM35

3.2.2 STM的结构原理35

3.3 中国第一批扫描隧道显微镜诞生记37

3.4 全天候的原子力显微镜（AFM）38

3.5 用STM操纵单个原子41

3.5.1 IBM公司初战告捷41

3.6 中国科学家对DNA的直接成像研究42

3.5.2 不甘落后的中国人42

3.7 单个分子的操纵44

3.7.1 小分子的操纵44

3.7.2 单个DNA分子的操纵44

3.8 纳米水和纳米气泡45

3.9 “足球分子”C60的庐山真面貌47

3.10 纳米“超级开关”材料48

3.11 神奇的纳米团簇阵列49

第4章 纳米科技与人类生活50

4.1 21世纪的期盼50

4.2 纳米材料51

4.2.1 “差之毫厘，谬之千里”的纳米粉材52

4.2.2 纳米材料学的内涵53

4.2.3 碳纳米管54

4.2.4 超坚韧的碳纳米管（CNT）纤维55

4.2.5 自清洁、自消毒的纳米表面材料55

4.3 纳米生物学58

4.3.1 为何要重视纳米生物学58

4.3.2 什么是纳米生物学58

4.3.3 纳米生物学中的新方法59

4.3.4 研究领域和应用59

4.3.5 应用广泛的DNA芯片61

4.3.6 纳米生物传感器64

4.4.1 纳米电子器件65

4.4 纳米电子学65

4.4.2 DNA计算机67

4.5 纳米机械与纳米制造69

4.6 纳米医学70

4.7 纳米组装机72

4.7.1 第一步的纳米组装机72

4.7.2 量子点的组装73

4.7.3 真正意义上的纳米组装机74

4.8 网络生产的新纪元74

第5章 纳米科技实验选集77

5.1 单个原子的扫描隧道显微镜（STM）观察77

5.1.2 实验原理和步骤78

5.1.1 实验目的78

5.1.3 样品表面的形貌观察79

5.2 DNA分子的原子力显微镜（AFM）成像80

5.2.1 AFM简介80

5.2.2 AFM的操作流程82

5.2.3 DNA分子的直观图像82

5.3 测定单个分子的大小83

5.3.1 利用油膜法粗略测定分子的大小83

5.3.2 利用纳米显微镜（STM或AFM）测定分子的大小85

5.4 纳米孔材料——硅藻土的水处理应用86

5.5 Ni-P球形纳米粒子的化学制备及观察87

5.6.1 移动C6089

5.6 纳米制造的示意实验介绍89

5.6.2 移动纳米颗粒90

5.6.3 提取和放置纳米颗粒90

5.6.4 DNA单分子操纵91

5.6.5 书写集成电路的布线92

5.6.6 蛋白质纳米阵列（Protein Nanoamay）93

附录Ⅰ 纳米科技发展大事记94

附录Ⅱ 参考资料96

参考文献96

纳米科技国内网站97

纳米科技国外网站97

附录Ⅲ 专用名词中英文对照100