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一 尺寸为什么如此重要——什么是纳米科学和技术3

1 毫微之末是纳米3

纳米有多长3

构建在纳米结构上的生物世界4

2 纳米科学技术发展的开拓者5

古人创造的纳米材料5

世界著名科学家对纳米科技的研究7

诺贝尔奖获得者费曼的预言7

3 神奇的纳米效应10

被关在纳米笼子里的电子——量子效应11

从量变到质变——表面原子数量比例的增加导致的表面效应14

突破人体屏障——纳米尺寸对生物的影响16

二 无所不能的纳米材料16

1 自然界中的纳米材料19

莲（荷）叶表面的秘密19

飞檐走壁的秘密21

没有色素的多彩蝴蝶翅膀22

向自然界学习纳米技术24

2 纳米材料穿越到古代——古人也有纳米材料25

中国古铜镜为何经历两千年仍光亮如新25

几千年的古代颜料仍然光彩夺目26

3 丑小鸭变白天鹅——从木炭到石墨烯的故事27

纳米级的足球赛——巴基球的发现27

巴基球独特的性能29

坐着云梯逛月球——碳纳米管的神奇之处30

世界上最薄的纸——石墨烯34

4 纳米材料的工业应用36

轻于鸿毛、坚如磐石——纳米二氧化硅多孔气凝胶36

纳米隐身材料与雷达的较量39

可见光隐身41

微波雷达隐身材料41

多功能隐身材料42

三 多彩缤纷的纳米世界——纳米器件与系统42

1 头发丝上的电子王国——单电子晶体管45

纳米材料将可能解除“摩尔定律”失效之危45

电子的独木桥——单电子晶体管47

小个头大容量——纳米存储器48

量子计算机50

2 世界的一举一动都在我们手掌中——纳米传感器53

纳米气体传感器54

纳米光电探测器55

纳米生物传感器57

其他类型的纳米传感器59

3 于细微处见神奇——智能机器人和纳米系统60

医用纳米机器人62

军用纳米机器人63

四 纳米世界的“眼”、“手”和工具63

1 纳米世界的“眼”——探测微观的显微镜67

逐渐清晰的奥妙世界——人类探测微观发展简介67

以小见大的神奇手段——电子显微镜69

2 纳米世界下的“手”——操控原子的新型显微镜76

拨动纳米世界的“手指”——扫描探针显微镜76

触得到的现在，看得到的未来81

3 纳米世界的工具——纳米结构的构建方法82

从上至下、从下至上——新型纳米制造技术82

纳米自组装——来自自然的启示84

分子组装技术——自我复制87

自然界是最聪明的纳米设计师和建筑大师——大自然给我们的启示87

五 纳米技术在能源及环境保护中的应用94

1 取之不尽、用之不竭——太阳能的应用94

纳米森林——纳米线阵列提高太阳能的吸收94

人造“树叶”——阳光＋水＝氢，未来的生态能源96

太阳能储热器98

2 举手投足都发电——纳米发电机100

神奇的发电原理——压电效应101

纳米发电机的构造102

3 随时携带的能源——电池中的应用104

随用随充——超级电容器104

光和水——燃料电池106

更安全、更高效的锂离子电池108

4 更清洁的水和空气109

水是生命之源——水的净化111

人类离不开海洋——海水的淡化112

那天我们不再关注PM2.5——纳米空气清洁技术114

六 医学界的新兵——纳米医学114

1 纳米医学全天候守护人体健康120

纳米医学是什么120

肿瘤早期诊断的专家——纳米分子影像技术121

跟踪细胞的私家侦探——多功能纳米微粒125

分子诊断的新方法——金纳米颗粒127

2 纳米技术治疗疾病显身手129

肿瘤细胞内的炸弹——纳米分子探针129

定向着陆的直升机——纳米药物131

安全防范——纳米毒性133

3 创伤修复的法宝——纳米移植材料135

人体组织器官的最好替身——纳米组织工程材料135

未来的器官——与干细胞并肩作战的纳米材料137

七 未来的纳米世界——你准备好了吗137

1 纳米技术是把双刃剑140

纳米技术使我们的生活更美好140

纳米技术是人类遭遇的又一个“潘多拉魔盒”吗142

2 世界各国抢占纳米科技研发的制高点144

美、日、德、法等国的纳米科技发展规划144

中国要紧紧抓住纳米科技发展的难得机遇145

广州市纳米科技发展规划描绘未来美好蓝图146