《纳米材料学概论》以纳米材料的制备、结构及性能和应用为主线，从零维纳米结构单元到纳米组装体系，较系统地介绍了纳米材料的基础知识和科技成果。全书内容分为十章，其中第一章介绍了纳米材料的基本概念；第二章介绍了纳米材料的基本特性；第三章至第五章分别介绍了零维、一维和二维纳米结构单元的制备、结构特征及性能与应用；第六章介绍了纳米玻璃、纳米陶瓷、纳米金属和纳米高分子等三维纳米结构的制备、结构特点及性能与应用；第七章简要介绍了几种主要的三维纳米复合材料；第八章介绍了纳米结构的人工组装和分子自组装技术，以及分子器件与分子机器的类型和工作原理；第九章介绍了纳米材料的测量技术和表征方法，第十章介绍了纳米材料的应用现状和发展前景。

　　第一章绪论
　　第二节纳米科技的研究意义
　　引发生产方式的变革
　　从石器时代开始，人类传统的生产方式是“从大到小”或者“由上到下”的加工技术。人类从磨尖箭头到光刻芯片的所有技术，都是通过削去“多余”的物质（数以亿计的原子），以便把物质做成有用的形态。而纳米技术的实现方式是从微观到宏观，即“从小到大”或者“自下而上”。人类可以在原子水平上直接生产出自己所需要的任何东西，如分子大小的“万能制造机”、“原子装配机”，并能够运用任何材料去合成一切生存和享用的必需品。人类可以用小的机器制造更微小的机器，最后将变成根据人类意愿，逐个地排列原子，制造产品及在原子层面上操纵物质。
　　纳米技术能使常规材料呈现出非常规物理特性，具有巨大的市场价值和开发价值，一些发达国家都投入了大量的资金进行研究工作。目前纳米技术也已经渗透到了某些传统产业中，如染料、涂料、食品等。通过纳米技术可使涂料的耐洗刷性由原来的一千多次提高到一万多次，延长老化时间。造价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各个方面。比如，将微型传感器装在包装箱内，可通过全球定位系统，对贵重物品的运输过程实施全程跟踪监督；将微型传感器装在汽车轮胎中，可制造出智能轮胎，这种轮胎会告诉司机轮胎何时需要充气或更换。这种对传统产业进行纳米改性的技术，企业应用的投入不大，而且市场前景广阔。鉴于纳米科技对未来工业的革命性影响和对传统产业技术改造的广泛性，发达国家的企业为开拓巨大的潜在市场，正在加强技术储备，努力占领战略制高点。
　　目前，硅MOS集成电路的极限线宽一般认为是O.03μm（30nm）。根据美国半导体工业协会预计，到2010年之前，微电子器件的线宽将达到这一物理极限。半导体器件的尺寸将达到0.1弘m（100 nm），这正好是纳米结构器件的最大长度。这不仅是加工精度、研发投资巨大以及量子尺寸效应对现有器件特性影响所带来的物理和技术限制问题，更重要的是将受到硅及作为绝缘层的二氧化硅自身性质的限制。小于这一尺寸，所有的芯片需要按照新的原理来设计。为了突破信息产业发展的瓶颈，我们必须研究纳米尺度中的理论问题和技术问题，建立适应纳米尺度的新的集成方法和新的技术标准。而在这一尺度上制造出的新型计算机的运算和存储能力将比目前微米技术下的计算机的速度和效率提高数百万倍，使存储容量达到数万亿比特，并且使能耗降低到现在的几十万分之一；通信带宽可能会增大好几百倍；可折叠的显示器将比目前的显示器明亮10倍，这将是对信息产业和其他相关产业的一场深刻的革命。
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