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自清潔塗層和衣物
一件衣服，水潑上去會被彈開，髒東西粘上去，水一衝就掉了~
從荷葉效應出發的仿生超疏水，乃至超雙疏（既疏水又疏油）這些年陸陸續續也開始走向應用了。
圖片來源見水印（91GIF.com）
原理就是荷葉表面的微米-納米分形結構使得其吸附的空氣膜無法被水浸潤，同時由於水的表面張力很大，而荷葉表面的表面能很低，所以會將灰塵粘走，簡單說就是，荷葉表面不沾水，而水容易沾灰[1]（想必大家生活中都能發現，一盆水放在那裡沒多久上面就一層灰塵以及昆蟲屍體了……）
a) 荷葉表面隨機分佈的乳突（掃描電鏡照片），b) 水滴劃過荷葉表面，帶走灰塵，c) 低倍下和 d) 高倍下看到的一堆微乳突和一個微乳突，每個微乳突表面還有納米纖毛。
當然還有很多別的生物材料也具有特殊的親疏水性了，歡迎看我的科普小文~
前些年都只能看到各種國外的新聞，什麼路邊塗個超疏水塗層，不會被淋溼，衣服上處理一下，不怕髒，馬桶上來一下，雨傘上來一下，甚至牆邊塗一下，半夜隨地大小便的都會反彈自己身上……
但是近10多年來，陸續我們國家也有一大批從事相關行業的科研工作進行產業轉化了~
比如國家大劇院的外牆（但是據說超疏水塗層第二年就被沙塵暴給刮壞了……果然北京是不適合搞這種東西的……）
圖片來源見水印
比如淘寶上隨便就能搜到的超疏水T恤，後來查了一下，居然真的是中科院的專利，是蘭州化物所那邊一個專門做超疏水的課題組發的……
小飛Joseph
納米技術的發展歷程及發展趨勢 。
納米技術的發展，靈感來自於已故物理學家理查德·費曼1959年所作的一次題為《在底部還有很大空間》的演講。這位當時在加州理工大學任教的教授向同事們提出了一個新的想法。費曼質問道，為什麼我們不可以從另外一個角度出發，從單個的分子甚至原子開始進行組裝，以達到我們的要求？他說：“至少依我看來，物理學的規律不排除一個原子一個原子地製造物品的可能性。”納米技術的發展源於此。
納米技術的發展歷程及發展趨勢
一、納米技術的發展歷程
70年代，科學家開始從不同角度提出有關納米科技的構想，1974年，科學家谷口紀男（Norio Taniguchi）最早使用納米技術一詞描述精密機械加工；
1981年，科學家發明研究納米的重要工具——掃描隧道顯微鏡，為我們揭示一個可見的原子、分子世界，對納米科技發展產生了積極促進作用；
1990年，IBM公司阿爾馬登研究中心的科學家成功地對單個的原子進行了重排，納米技術取得一項關鍵突破。他們使用一種稱為掃描探針的設備慢慢地把35個原子移動到各自的位置，組成了IBM三個字母。這證明費曼是正確的，二個字母加起來還沒有3個納米長。不久，科學家不僅能夠操縱單個的原子，而且還能夠“噴塗原子”。使用分子束外延長生長技術，科學家們學會了製造極薄的特殊晶體薄膜的方法，每次只造出一層分子。現代製造計算機硬盤讀寫頭使用的就是這項技術。 著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德· 費曼預言，人類可以用小的機器製作更小的機器，最後將變成根據人類意願，逐個地排列原子，製造產品，這是關於納米技術最早的夢想。
1990年7月，第一屆國際納米科學技術會議在美國巴爾的摩舉辦，標誌著納米科學技術的正式誕生；
1991年，碳納米管被人類發現，它的質量是相同體積鋼的六分之一，強度卻是鋼的10倍，成為納米技術研究的熱點，諾貝爾化學獎得主斯莫利教授認為，納米碳管將是未來最佳纖維的首選材料，也將被廣泛用於超微導線、超微開關以及納米級電子線路等；
1993年，繼1989年美國斯坦福大學搬走原子團“寫”下斯坦福大學英文、1990年美國國際商用機器公司在鎳表面用35個氙原子排出“IBM”之後，中國科學院北京真空物理實驗室自如地操縱原子成功寫出“ 中國”二字，標誌著中國開始在國際納米科技領域佔有一席之地；
1997年，美國科學家首次成功地用單電子移動單電子，利用這種技術可望在2017年後研製成功速度和存貯容量比現在提高成千上萬倍的量子計算機；
1999年，巴西和美國科學家在進行納米碳管實驗時發明了世界上最小的“秤”，它能夠稱量十億分之一克的物體，即相當於一個病毒的重量；此後不久，德國科學家研製出能稱量單個原子重量的秤，打破了美國和巴西科學家聯合創造的紀錄；
到1999年，納米技術逐步走向市場，全年基於納米產品的營業額達到500億美元；
2001年，一些國家紛紛制定相關戰略或者計劃，投入巨資搶佔納米技術戰略高地。日本設立納米材料研究中心，把納米技術列入新5年科技基本計劃的研發重點；德國專門建立納米技術研究網；美國將納米計劃視為下一次工業革命的核心，美國政府部門將納米科技基礎研究方面的投資從1997年的1.16億美元增加到2001年的4.97億美元。中國也將納米科技列為中國的“973計劃”進行大力的發展與其相關產業的大力扶持。 二、納米技術的發展相關領域
1、納米材料
當物質到納米尺度以後，大約是在0.1—100納米這個範圍空間，物質的性能就會發生突變，出現特殊性能。 這種既具不同於原來組成的原子、分子，也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料，即為納米材料。
如果僅僅是尺度達到納米，而沒有特殊性能的材料，也不能叫納米材料。
過去，人們只注意原子、分子或者宇宙空間，常常忽略這個中間領域，而這個領域實際上大量存在於自然界，只是以前沒有認識到這個尺度範圍的性能。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家，他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子，並通過研究它的性能發現：一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後，它就失去原來的性質，表現出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此，像鐵鈷合金，把它做成大約20—30納米大小，磁疇就變成單磁疇，它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期，人們就正式把這類材料命名為納米材料。
為什麼磁疇變成單磁疇，磁性要比原來提高1000倍呢？這是因為，磁疇中的單個原子排列的並不是很規則，而單原子中間是一個原子核，外則是電子繞其旋轉的電子，這是形成磁性的原因。但是，變成單磁疇後，單個原子排列的很規則，對外顯示了強大磁性。
這一特性，主要用於製造微特電機。如果將技術發展到一定的時候，用於製造磁懸浮，可以製造出速度更快、更穩定、更節約能源的高速度列車。
2、納米動力學
主要是微機械和微電機，或總稱為微型電動機械系統（MEMS),用於有傳動機械的微型傳感器和執行器、光纖通訊系統，特種電子設備、醫療和診斷儀器等.用的是一種類似於集成電器設計和製造的新工藝。特點是部件很小，刻蝕的深度往往要求數十至數百微米，而寬度誤差很小。這種工藝還可用於製作三相電動機，用於超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應地檢測準原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進入納米尺度，但有很大的潛在科學價值和經濟價值。
理論上講：可以使微電機和檢測技術達到納米數量級。
3、納米生物學和納米藥物學
如在雲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互作用的試驗，磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜，dna的精細結構等。有了納米技術，還可用自組裝方法在細胞內放入零件或組件使構成新的材料。新的藥物，即使是微米粒子的細粉，也大約有半數不溶於水；但如粒子為納米尺度（即超微粒子），則可溶於水。
納米生物學發展到一定技術時，可以用納米材料製成具有識別能力的納米生物細胞，並可以吸收癌細胞的生物醫藥，注入人體內，可以用於定向殺癌細胞。（上面是老錢加註）
4、納米電子學
包括基於量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質、納米電子材料的表徵，以及原子操縱和原子組裝等。當前電子技術的趨勢要求器件和系統更小、更快、更冷，更小，是指響應速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小並非沒有限度。 納米技術是建設者的最後疆界，它的影響將是巨大的。
三、納米技術的發展主要研究方向
當今納米科技領域發展的3個重要趨勢，暨納米材料的合成表徵、納米結構的物化性質表徵、納米器件的構築和功能評估。從基礎研究的角度來看，發現新的納米結構，並以這些納米結構為基本模型，建立新的理論體系，研究新的物化性能已經是一個相當成熟的研究領域；而從應用研究的角度來看，納米結構的器件化研究依然是該領域的最終需求。
（1）納米材料的合成、表徵設計與製備：目前納米材料的合成研究已經不僅侷限於零維或一維結構的控制合成，實現這些結構單元的週期性組裝，並進一步服務於器件化研究，已經成為該領域所面臨的巨大挑戰。
超分子自組裝過程依然是獲得各種納米結構最有效的方法。印度科學家Rao教授在報告中提出了多種不同組成、納米結構和形貌控制的溶液合成方法。其主導思路是利用具有一定配位能力的有機分子作為模板劑，導向前驅物的定向反應和最終產物的晶化生長，這種合成法是經典化學合成的延續。日本科學家Aida教授也介紹了利用芳環分子之間的п——п相互作用組裝超分子結構，其系列工作包括，利用離子液體進行碳納米管的成型，以稠環分子組裝有機納米管結構等。日本科學家Fujita教授的報告則側重於利用超分子自組裝體系構築三維孔道結構的配位聚合物，不同的金屬離子與設計合成的有機配體之間存在豐富的配位方式，從而可以獲得千變萬化的有機——無機雜化骨架結構。
模板法是獲得有序納米結構最為有效的方法之一。我國科學家趙東元教授介紹了利用軟、硬模板法合成碳納米結構。通過合成不同孔道結構的介孔氧化硅材料為模板，可以獲得相應的倒易碳納米結構；而以嵌段共聚物為模板，以稠環類化合物為碳源，則可獲得不同形貌、不同晶化度的碳納米結構。日本的Tatsumi教授介紹了以陰離子表面活性劑作為模板，合成氧化硅介孔材料的新思路。以這種方法可以獲得多種新型孔道結構。我國科學家徐正教授一直致力於以多孔氧化鋁為模板，電沉積合成金屬納米線陣列結構的工作，這類材料在超磁體方面有著巨大的潛在應用價值。日本科學家Shinahara教授則以碳納米管為模板，在其中裝填富勒烯或籠內含稀土金屬原子的富勒烯/稀土離子複合物，最終形成的材料具有類似豌豆的有趣結構。
在材料的表徵方面，除了利用傳統的儀器分析方法進行結構解析，計算機理論模擬已經成為設計材料、研究結構和預測性質的一個重要手段。來自香港的湯子康教授介紹了利用理論模擬的方法研究直徑0.4nm的單壁碳納米管的結構及場反射性質，理論研究結果驗證和豐富了實驗研究。同樣，該方法也適用於其他納米結構，如納米帶、納米顆粒的結構和性質研究。
（2）納米結構的物化性質表徵、組裝與功能：以納米結構為模型，進行一些光、電、磁性質研究，不僅可以豐富少量原子聚集體的理論研究，同樣也是為構築納米器件提供基礎理論依據，篩選適合的結構單元。
本次會議的許多報告涉及納米材料的物化性質表徵。其中通常以單分子體、原子簇或一維納米結構為主要研究模型，所關注的性質主要在於特殊的光電現象，充分體現了以應用為主要導向的研究思路。香港科學家李述湯教授介紹了利用氧化輔助的手段生長半導體一維納米結構的方法。利用該方法獲得的材料具有極好的光致發光性質，在激光器件中具有很好的應用前景。我國科學家薛其坤教授則以Si(111)面上的Pb原子簇為研究模型，構築不同形貌的島結構，並通過自由能鐘擺技術（Free- Energy Pendulum）探索其依賴於簇結構形貌的不同量子尺寸效應，為納米器件工程提供理論依據。該方向的另一重要工作，是我國科學家候建國院士介紹的單分子體系及納米顆粒的電子結構和電子傳輸性質的研究。利用基底和STM針尖做為電極，結合理論模型，可以獲得單分子或納米顆粒的豐富的電子光譜數據，闡述其與形貌相關的單電子量子隧道效應、體系之間電子傳輸的量子尺寸效應和體系之間的共振隧道效應。
除了光電行為，複合材料的性質提升也是一個重要的研究內容。我國科學家高廉教授採用溶劑熱的方法合成了碳納米管/氧化鋁（氧化鈦）複合材料，其導電率及機械強度都有明顯的增強。
韓國科學家Jeong- Sook Ha詳細介紹了金納米粒子單分子膜上所吸附的烷基硫醇與羧酸封端硫醇之間取代反應，發現了金納米粒子對不同有機組分的不同穩定作用。
（3）納米器件的構築和功能評估，納米器件與納米技術的應用：以低級納米結構為基本單元，可以獲得一些簡單的納米器件，探索這些器件的光、電性能，是利用納米技術實現器件小型化的重要基礎研究。
通過表面納米結構陣列改變界面效應，可以被看作是最簡單直接的一類納米器件。我國科學家江雷教授模擬自然界中植物葉片表面的組織結構，利用納米結構修飾材料表面，可以獲得不同親水、疏水性質的界面效應，這種新技術即將投入實際應用。
單電子晶體管是目前最迫切需要的一類納米電子器件。韓國科學家K.-H. Yoo教授採用如DNA類的生物分子對納米顆粒進行組裝，從而實現單電子晶體管的構築。在這樣的體系中，納米粒子作為構成器件的量子點，而DNA分子則作為隧道勢壘。調整DNA分子的鏈長、端基功能團等，可以有效的調節隧道勢壘的強弱，從而實現性質控制。
有機/無機雜化材料也是一類重要的功能性納米器件。韓國科學家 Seung- Hun Hong教授介紹了利用針尖刻蝕的方法，以有機分子對固體基底表面進行修飾，獲得具有周期性結構納米結構。這種新型的納米結構將有望在分子電子迴路、納米生物傳感器、蛋白質納米機器等方面有重要應用。利用溶膠——凝膠過程，也可以獲得類似的有機/無機雜化材料。韓國科學家Eunk-Young Kim以帶有甲級丙烯酸基團的芳環分子為摻雜組分，可以得到感光聚合物薄膜。此類材料可用於全息攝影存儲系統。韓國科學家Myung-Ae Chung也介紹了類似的工作。以有機納米顆粒為摻雜組分，利用溶膠——凝膠技術獲得了多層膜，這類材料特殊的熒光性質可以作為三維光存儲器件。
四、納米技術的發展及目前應用
當前納米技術的研究和應用主要在材料和製備、微電子和計算機技術、醫學與健康、航天和航空、環境和能源、生物技術和農產品等方面。用納米材料製作的器材重量更輕、硬度更強、壽命更長、維修費更低、設計更方便。利用納米材料還可以製作出特定性質的材料或自然界不存在的材料，製作出生物材料和仿生材料。
1、納米是一種幾何尺寸的度量單位，1納米=百萬分之一毫米。
2、納米技術帶動了技術革命。
3、利用納米技術製作的藥物可以阻斷毛細血管，“餓死”癌細胞。
4、如果在衛星上用納米集成器件，衛星將更小，更容易發射。
5、納米技術是多科學綜合，有些目標需要長時間的努力才會實現。
6、納米技術和信息科學技術、生命科學技術是當前的科學發展主流，它們的發展將使人類社會、生存環境和科學技術本身變得更美好。
7、納米技術可以觀察病人身體中的癌細胞病變及情況，可讓醫生對症下藥。 五、納米技術的發展問題
在納米的世界中，人們按照自己的意願，自由地剪裁、構築材料，這一技術被稱為納米加工技術。納米加工技術可以使不同材質的材料集成在一起，它既具有芯片的功能，又可探測到電磁波(包括可見光、紅外線和紫外線等)信號，同時還能完成電腦的指令，這就是納米集成器件。將這種集成器件應用在衛星上，可以使衛星的重量、體積大大減小，發射更容易，成本也更經濟。
和生物技術一樣，納米科技也有很多環境和安全問題（比如尺寸小是否會避開生物的自然防禦系統，還有是否能生物降解、毒性副作用如何等等）。
1、社會問題
納米材料（包含有納米顆粒的材料）本身的存在並不是一種危害。只有它的一些方面具有危害性，特別是他們的移動性和增強的反應性。只有某些納米粒子的某些方面對生物或環境有害，我們才面臨一個真的危害。
要討論納米材料對健康和環境的影響，我們必須區分兩類納米結構：
納米尺寸的粒子被組裝在一個基體、材料或器件上的納米合成物、納米表面結構或納米組份（電子，光學傳感器等），又稱為固定納米粒子。
“自由”納米粒子，不管在生產的某些步驟中存還是直接使用單獨的納米粒子。
這些自由納米粒子可能是納米尺寸的單元素，化合物，或是複雜的混合物，比如在一種元素上鍍上另外一張物質的“鍍膜”納米粒子或叫做“核殼”納米粒子。
現代，公認的觀點是，雖然我們需要關注有固定納米粒子的材料，自由納米粒子是最緊迫關心的。
因為，納米粒子同它們日常的對應物實在是區別太大了，它們的有害效應不能從已知毒性推演而來。這樣討論自由納米粒子的健康和環境影響具有很重要的意義。
更加複雜的是，當我們討論納米粒子的時候，我們必須知道含有的納米粒子的粉末或液體幾乎從來不會單分散化，而是具有一定範圍內許多不同尺寸。這會使實驗分析更加複雜，因為大的納米粒子可能和小的有不同的性質。而且，納米粒子具有聚合的趨勢，而聚合的納米粒子具有同單個納米粒子不同的行為。
2、健康問題
納米顆粒進入人體有四種途徑：吸入，吞嚥，從皮膚吸收或在醫療過程中被有意的注入（或由植入體釋放）。一旦進入人體，它們具有高度的可移動性。在一些個例中，它們甚至能穿越血腦屏障。
納米粒子在器官中的行為仍然是需要研究的一個大課題。基本上，納米顆粒的行為取決於它們的大小，形狀和同周圍組織的相互作用活動性。它們可能引起噬菌細胞（吞嚥並消滅外來物質的細胞）的“過載”，從而引發防禦性的發燒和降低機體免疫力。它們可能因為無法降解或降解緩慢，而在器官裡集聚。還有一個顧慮是它們同人體中一些生物過程發生反應的潛在危險。由於極大的表面積，暴露在組織和液體中的納米粒子會立即吸附他們遇到的大分子。這樣會影響到例如酶和其他蛋白的調整機制。
3、環境問題
主要擔心納米顆粒可能會造成未知的危害。
六、納米技術的發展最新趨勢
1.美國發展最新納米細胞製造技術
納米技術可製造出粒子小於人類血管大小的物體，美國國家標準與科技協會（NIST）指出已研究出一種生產一致的，且能夠自行組合的納米細胞（Nanocells）的方法，以應用在封裝壓縮藥物的治療工作上。這種技術當前可被運用在藥物的包裝技術上，可以更精確地確保藥物的用量，未來將運用在癌症化學治療的相關技術上作更進一步的研究。
納米計劃是公元2005年聯邦跨部會研發預算的主軸，達9.8億美元。
2.DNA檢測芯片的進展
公元2004年一月，美國HP正式對外發表其用來快速進行DNA檢測的納米級芯片。2004年在DNA檢測上採以光學原理為基礎的“基因微芯片法”（DNA microarrays）繁複的檢測步驟，HP團隊改由將此繁複步驟交由電路芯片處理；製作上，DNA檢測芯片的傳感元件是一條利用電子束蝕刻法（electron-beam lithography）與反應性離子蝕刻法（reactive-ion etching）所製成粗細約50納米的納米線。然就商業上考量，成果卻過於高昂，因此研究團隊正發展利用較便宜的光學蝕刻法（optical lithography）以製成DNA檢測芯片元件的技術。
3.地下水汙染改善之研究
地下水汙染是現代被廣泛討論的一項重大議題，現代，美國發表了一種納米微粒（nanoparticles）技術，在此微粒中心為鐵芯（iron）而其外則由多層聚合物加以包覆，其中，內層是由防水性極佳的複合甲基丙烯酸甲脂（poly methl methacrylate;PMMA）包覆，而外層則由親水的sulphonated polystyrene進行包覆。由於親水性外層使納米微粒溶於水，內層防水層則能吸引汙染源三氯乙烯（trichloroethylene）。納米微粒中的鐵芯使得三氯乙烯產生分裂，進而使得此項汙染源逐漸分裂成無毒的物質。
4.啟動癌症納米科技計劃
為廣泛將納米科技、癌症研究與分子生物醫學相互結合，美國國家癌症中心（NCI）提出了癌症納米科技計劃（Cancer Nanotechnology Plan），並將透過院外計劃、院內計劃與納米科技標準實驗室等三方面進行跨領域工作。計劃設定了六個挑戰：
預防與控制癌症：發展能投遞抗癌藥物及多重抗癌疫苗的納米級設備。
早期發現與蛋白質學：發展植入式早期偵測癌症生物標記的設備，並發展能收集大量生物標記進行大量分析的平臺性裝置。
影像診斷：發展可提高分辨率到可辨識單獨癌細胞的影像裝置，以及將一個腫瘤內部不同組織來源的細胞加以區分的納米裝置。
多功能治療設備：開發兼具診斷與治療的納米裝置。
癌症照護與生活品質提升：開發改善慢性癌症所引發的疼痛、沮喪、噁心等症狀。
經常用了
納米技術在未來的材料學中，應用是相當的廣泛和很重要的。
1.在陶瓷領域的應用 隨著納米技術的廣泛應用，納米陶瓷隨之產生，希望以此來克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有像金屬一樣的柔韌性和可加工性。許多專家認為，如能解決單相納米陶瓷的燒結過程中抑制晶粒長大的技術問題，則它將具有高硬度、高韌性、低溫超塑性、易加工等優點。
2.在微電子學上的應用 納米電子學立足於最新的物理理論和最先進的工藝手段，按照全新的理念來構造電子系統，並開發物質潛在的儲存和處理信息的能力，實現信息採集和處理能力的革命性突破，納米電子學將成為下世紀信息時代的核心。
3在生物工程上的應用 雖然分子計算機目前只是處於理想階段，但科學家已經考慮應用幾種生物分子製造計算機的組件，其中細菌視紫紅質最具前景。該生物材料具有特異的熱、光、化學物理特性和很好的穩定性，並且，其奇特的光學循環特性可用於儲存信息，從而起到代替當今計算機信息處理和信息存儲的作用，它將使單位體積物質的儲存和信息處理能力提高上百萬倍。
4在光電領域的應用納米技術的發展，使微電子和光電子的結合更加緊密，在光電信息傳輸、存貯、處理、運算和顯示等方面，使光電器件的性能大大提高。將納米技術用於現有雷達信息處理上，可使其能力提高10倍至幾百倍，甚至可以將超高分辨率納米孔徑雷達放到衛星上進行高精度的對地偵察。最近，麻省理工學院的研究人員把被激發的鋇原子一個一個地送入激光器中，每個原子發射一個有用的光子，其效率之高，令人驚訝。 在化工領域的應用將納米TiO2粉體按一定比例加入到化妝品中，則可以有效地遮蔽紫外線。將金屬納米粒子摻雜到化纖製品或紙張中，可以大大降低靜電作用。利用納米微粒構成的海綿體狀的輕燒結體，可用於氣體同位素、混合稀有氣體及有機化合物等的分離和濃縮。納米微粒還可用作導電塗料，用作印刷油墨，製作固體潤滑劑等。
大千世界探索發現
納米不是技術，納米只是最小粒子單位。
納材料，是物質的質量達到小於原子質量密度物質結構，票達到高質量金屬結構的密度。是冶煉技術的一道難題。現代科學，航空材料基本上都達到了納米材料的結構，有些材料以超過納米材料結構。
