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　　一納米有多��？

　　相當一根頭發(fā)直徑的6萬(wàn)分之一

　　讀過(guò)《西游記》的人都會(huì )記得孫悟空鉆進(jìn)鐵扇公主肚子里的故事。孫悟空保護唐僧去西天取經(jīng)，路過(guò)火焰山，想借鐵扇公主的扇子扇滅火焰山的烈火。不料鐵扇公主不肯借扇。孫悟空便變成一只小蟲(chóng)鉆進(jìn)鐵扇公主的肚子里，大鬧五臟六腑，迫使鐵扇公主就范。

　　如今，隨著(zhù)納米武器的出現，這種“小蟲(chóng)子”鉆進(jìn)肚皮的神話(huà)正逐步成為現實(shí)。

　　納米武器，顧名思義，是指這種武器尺寸很小。納米(1納米＝10-9米)，這個(gè)計量單位在日常生活中很少出現，因為它太小了。拿“大”東西頭發(fā)比，普通頭發(fā)就有6萬(wàn)～7萬(wàn)納米粗；拿小東西原子比，一納米也就五個(gè)原子排列起來(lái)的長(cháng)度。因此，肉眼是根本看不見(jiàn)納米級的物體的。研究納米級物質(zhì)(包括分子、原子、電子)在100皮米(1皮米＝10-12米)～100納米空間內的運動(dòng)規律、內在運動(dòng)特點(diǎn)，并利用這些特性制造特定功能產(chǎn)品(包括納米武器在內)的高新尖技術(shù)，就是現在在科技界耳熟能詳的納米技術(shù)。

　　科學(xué)巨匠愛(ài)因斯坦早就預言：“未來(lái)科學(xué)的發(fā)展無(wú)非是繼續向宏觀(guān)世界和微觀(guān)世界進(jìn)軍�！碑斎祟�(lèi)轟轟烈烈地飛入太空、登上月球、探索火星之際，人類(lèi)同時(shí)也在靜悄悄地深入物質(zhì)內部，并在物質(zhì)微粒間營(yíng)造出一個(gè)嶄新的微觀(guān)王國。在這神奇奧妙的納米天地里，一些見(jiàn)所未見(jiàn)、聞所未聞的“精靈”，如分子開(kāi)關(guān)、原子制動(dòng)器、單個(gè)電子晶體管等相繼誕生了。

　　如此小而又小的微粒怎樣加工？

　　科學(xué)家自有天斧神工

　　納米技術(shù)從研究走向實(shí)用有3大關(guān)鍵：一是研制納米材料，二是尋求超精度微加工方法，三是做出微機電系統。

　　首先是研制納米材料：如今高能量納米材料、納米隱形材料、納米磁性材料已有重大突破。某些納米材料產(chǎn)品已在高技術(shù)開(kāi)發(fā)和軍事應用領(lǐng)域作出了突出貢獻。

　　其次是解決超精度微加工方法：所謂加工技術(shù)，在一般人的概念里，就是由“大到小”，根據設計要求將材料的多余部分用各種方法去掉制成零部件。這種常規的加工技術(shù)一直到加工微米級的零部件都是適用的，無(wú)非是隨著(zhù)物體尺寸縮小，精度要求更高、難度更大而已。

　　然而當物體尺寸達到納米級，常規的加工技術(shù)就沒(méi)有了用武之地。怎么辦？納米技術(shù)研究者打破常規，進(jìn)行反向思維，將常規的“由大到小”的加工方法改變?yōu)椤坝尚〉酱蟆钡募庸し椒�，發(fā)明了所謂掃描隧道顯微鏡加工技術(shù)。

　　掃描隧道顯微鏡加工技術(shù)的具體步驟是：將掃描隧道顯微鏡極其尖銳的金屬探針，向材料表面不斷逼近，當距離達到一納米時(shí)，施加適當電壓，產(chǎn)生隧道電流，這時(shí)探針尖端便吸引材料的一個(gè)原子過(guò)來(lái)，然后將探針移至預定位置，去除電壓，使原子從探針上脫落。如此反復進(jìn)行，最后便按設計要求“堆砌”出各種微型構件。整個(gè)過(guò)程就如同用磚頭蓋房子一樣。

　　再就是制造微機電系統：納米技術(shù)的核心技術(shù)是微機電技術(shù)。微機電技術(shù)并不是通常意義上的簡(jiǎn)單的系統小型化，它可以說(shuō)是制造業(yè)原理上的徹底變革。因為當每個(gè)部件都小到納米級以后，宏觀(guān)的參數如體積、重量等都變得微不足道了，而與物體表面相關(guān)的因素如表面張力和摩擦力就顯得至關(guān)重要了。新的物理特性使納米器件非常堅固耐用，同時(shí)也非�？煽�。一般納米器件振動(dòng)2000萬(wàn)次，也絲毫不會(huì )損壞。

　　近10多年，微機電技術(shù)獲得了實(shí)質(zhì)性突破�？茖W(xué)家們成功地制出了納米齒輪、納米彈簧、納米噴嘴、納米軸承等微型構件，并在此基礎上制成了納米發(fā)動(dòng)機。這種微型發(fā)動(dòng)機的直徑只有200微米，一滴油就可以灌滿(mǎn)四五十個(gè)這種發(fā)動(dòng)機。與此同時(shí)，微型傳感器、微型執行器等也相繼制成。這些基礎單元再加上電路、接口，就可以組成完整的微機電系統了。

　　納米技術(shù)對科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步具有劃時(shí)代的影響。從電子管到晶體管，到集成電路，再到大規模集成電路，微電子技術(shù)已發(fā)展到了頂點(diǎn)。從這個(gè)意義上說(shuō)，納米技術(shù)將取代微電子技術(shù)，引發(fā)一場(chǎng)新的技術(shù)革命，創(chuàng )造新的奇跡。

　　納米技術(shù)應用于軍事將有何影響？

　　千奇百怪“微型武器”鬧沙場(chǎng)

　　納米技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是微機電系統的初步成功，為軍事科技工作者研制納米武器奠定了物質(zhì)基礎。他們盡情發(fā)揮想像力，研制出千奇百怪的戰場(chǎng)“精靈”。

　　“麻雀”衛星。美國于1995年提出了納米衛星的概念。這種衛星比麻雀略大，重量不足10千克，各種部件全部用納米材料制造，采用最先進(jìn)的微機電一體化集成技術(shù)整合，具有可重組性和再生性，成本低，質(zhì)量好，可靠性強。一枚小型火箭一次就可以發(fā)射數百顆納米衛星。若在太陽(yáng)同步軌道上等間隔地布置648顆功能不同的納米衛星，就可以保證在任何時(shí)刻對地球上任何一點(diǎn)進(jìn)行連續監視，即使少數衛星失靈，整個(gè)衛星網(wǎng)絡(luò )的工作也不會(huì )受影響。

　　“蚊子”導彈。由于納米器件比半導體器件工作速度快得多，可以大大提高武器控制系統的信息傳輸、存儲和處理能力，可以制造出全新原理的智能化微型導航系統，使制導武器的隱蔽性、機動(dòng)性和生存能力發(fā)生質(zhì)的變化。利用納米技術(shù)制造的形如蚊子的微型導彈，可以起到神奇的戰斗效能。納米導彈直接受電波遙控，可以神不知鬼不覺(jué)地潛入目標內部，其威力足以炸毀敵方火炮、坦克、飛機、指揮部和彈藥庫。

　　“蒼蠅”飛機。這是一種如同蒼蠅般大小的袖珍飛行器，可攜帶各種探測設備，具有信息處理、導航和通信能力。其主要功能是秘密部署到敵方信息系統和武器系統的內部或附近，監視敵方情況。這些納米飛機可以懸停、飛行，敵方雷達根本發(fā)現不了它們。據說(shuō)它還適應全天候作戰，可以從數百千米外將其獲得的信息傳回己方導彈發(fā)射基地，直接引導導彈攻擊目標。

　　“螞蟻士兵”。這是一種通過(guò)聲波控制的微型機器人。這些機器人比螞蟻還要小，但具有驚人的破壞力。它們可以通過(guò)各種途徑鉆進(jìn)敵方武器裝備中，長(cháng)期潛伏下來(lái)。一旦啟用，這些“納米士兵”就會(huì )各顯神通：有的專(zhuān)門(mén)破壞敵方電子設備，使其短路、毀壞；有的充當爆破手，用特種炸藥引爆目標；有的施放各種化學(xué)制劑，使敵方金屬變脆、油料凝結或使敵方人員神經(jīng)麻痹、失去戰斗力。

　　此外，還有被人稱(chēng)為“間諜草”或“沙粒坐探”的形形色色的微型戰場(chǎng)傳感器等納米武器裝備。所有這些納米武器組配起來(lái)，就建成了一支獨具一格的“微型軍”。據美國國防部專(zhuān)家透露，美國第一批“微型軍”將在5年內服役，10年內可大規模部署。

　　與傳統武器相比，納米武器具有完全不同的特點(diǎn)。人們必須對其“刮目相看”，充分認識其對未來(lái)戰爭的影響。

　　首先，納米武器實(shí)現了武器系統超微型化，使目前車(chē)載機載的電子戰系統濃縮至可單兵攜帶，隱蔽性更好，安全性更高。

　　其次，納米武器實(shí)現了武器系統高智能化，使武器裝備控制系統信息獲取速度大大加快，偵察監視精度大大提高。

　　再次，納米武器實(shí)現了武器系統集成化生產(chǎn)，使武器裝備成本降低、可靠性提高，同時(shí)使武器裝備研制、生產(chǎn)周期縮短。

　　因此，納米武器的出現和使用，將大大改變人們對戰爭力量對比的看法，使人們重新認識軍事領(lǐng)域數量與質(zhì)量的關(guān)系，產(chǎn)生全新的戰爭理念，使武器裝備的研制與生產(chǎn)更加脫離數量規模的限制，進(jìn)一步向質(zhì)量智能的方向發(fā)展，從而徹底變革未來(lái)戰爭的面貌。未來(lái)戰場(chǎng)，巨型武器系統和微型武器系統將同時(shí)存在，協(xié)同作戰，大有大的作用，小有小的妙處，作戰手段更加機動(dòng)靈活，戰斗格局更加詭譎多變。人們更多看到的將是“螞蟻啃大象”、“小鬼擒巨魔”、“以小制大”、“以微勝巨”的奇異戰爭景觀(guān)。(作者：樂(lè )俊淮/中國國防報)