1959年著名物理學(xué)家、諾貝爾獎獲得者理查德.費曼預(yù)言了人類可以像排列積木一樣排列原子，這是人類關(guān)于納米的最早夢想。從此以后納米飛速發(fā)展。1991年美國科學(xué)家成功合成了碳納米管，并發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量僅為同體積的鋼的六分之一，強(qiáng)度卻是鋼的十倍，因此稱作超級纖維，超級纖維的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志人類對納米材料性能的發(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，其晶粒中原子的長程有序排列和無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)，有時簡稱為納米技術(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。若以研究對象或工作性質(zhì)來區(qū)分，納米科技包括三個研究領(lǐng)域：納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表征。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)入納米科技時代的重要標(biāo)志；納米尺度的檢測與表征是納米科技研究必不可少的手段和理論與實驗的重要基礎(chǔ)。納米科技的最終目的是以原子、分子為起點，去設(shè)計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、磁性、電容甚至顏色。而不改變物質(zhì)的化學(xué)成份。

（2）納米動力學(xué)主要是微機(jī)械和微電機(jī)，或總稱為微型電動機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），用于有傳動機(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)計和制造的新工藝。特點是部件很小，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)價值和經(jīng)濟(jì)價值。

（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，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)的趨勢要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷。“更快”是指響應(yīng)速度要快?！案洹笔侵竼蝹€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半成品，只有施工完畢后才真正成為最終產(chǎn)品，而現(xiàn)實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)，材料施工簡單，已非常適合用戶批量快速施工。

       國外在納米涂料的研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面起步較早 , 尤其美國與日本在這方面走在了世界前列。美國研究開發(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)國家。 納米技術(shù)在涂料領(lǐng)域應(yīng)用的方向有兩個 : 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)媒體的宣傳對納米科技有一定的炒作嫌疑 , 科技工作者對此應(yīng)該保持嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度 , 踏踏實實地做好基礎(chǔ)工作。我們有理由相信 , 我們最終會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)將邁上一個新臺階 , 納米涂料的前景也將是無限光明、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)在國內(nèi)外對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。