三、各国研究近况和应用领域热点技术
（一）纳米技术各国的研究近况
在进入了新的世纪以来，纳米技术可以用日新月异来形容了，大量的新研究成果不断的展现在世人面前。下面具体介绍一个世界各国关于纳米技术的发展情况和研究政策制定。美国：2001 年美国在国会上发布通过了《关于国家纳米技术研究启动计划》。用于纳米技术研究的财政专款由 6 亿美元上升为 12 亿美元，提高了一倍，可见美国对于纳米技术研究的重视程度以及决心。美国近几届政府对于纳米技术研究的投入也不断增大。在奥巴马新政府上任以来，美国调整了关于纳米技术发展的计划。并且在商业上，政府也鼓励和支持高科技公司发展纳米技术，多家科技行业公司 Intel、IBM、苹果、高通、AMD 等多家企业，在纳米级电子芯片、电子存储设备等领域处于领先地位；并且日渐成熟的纳米技术也应用于金属、纳米结构和金、化妆品、陶瓷等制造行业，现在美国在纳米技术领域处于世界领先水平。
欧洲：欧洲各国对纳米技术也十分重视。纳米技术早在 2000 年就被列入欧洲科技研究发展战略。并将研究成果利用到商业之中，纳米材料电器原件、真空高压喷射、低温电喷、超微陶瓷颗粒，石油蜡相变材料都已经投入使用或在研制过程中。德国西门子公司在纳米技术制造行业也处于世界先进水平。欧洲在材料涂层、电子仪器使用处于领先水平。
日本：日本政府也把纳米技术定位于国家科技发展战略的四大重点之一，不断加大财力支持，并且制定出一系列关于纳米技术发展的计划。计划 2015 年，利用纳米技术不断创新出新的产业，完成对纳米技术体系的构建，和其他高科技领域和商业产业联系起来。而且，日本的各所大学，科研机构和商业集团也在各自领域不断地投入到纳米技术的研究中。目前，日本在碳纳米管研究领域处于领先地位。同时在纳米级电子元器件、生产材料等产品中也处于领先。
韩国：韩国近几年也加大了对纳米技术及相关产业的投入，并取得了不小的进展，韩国企业三星电子在纳米级液晶显示器，电子存储设备、微处理器等诸多领域处于世界领先水平。
中国：②早在上世别电子元器件、电视、显示器超微显像管和电子芯片存储等方面处于世界水纪 80 年代，就将纳米材料学列入“863 国家发展计划”,并投入 2 亿元用于纳米材料的研发和技术科研。纳米技术目前在各国的研究水平，存在很大的差别。现在欧美以及日本在纳米技术研究方面起步较早，处于先进水平，但也只有少数纳米技术应用于工业生产，其他大部门仍处于理论研究和新技术研究阶段。而我们也认识到了纳米技术的重要性，投入了大量的人力财力，正努力追赶先进国家，研究方式日趋完善，队伍也不断壮大。中国已经认识到纳米技术对我国科技的总体发展具有不可估量的促进作用，已有近百所大学和 30 所科研机构，数百家科技企业从事到纳米技术研究中。
（二）纳米技术的热点技术研究
纳米技术随着不断的发展与不断的完善、归类。研究的范围和领域也日趋丰富，但从目前研究成果和研究热点来分析，纳米技术主要集中在：纳米电子技术、纳米材料技术、纳米能源技术、纳米分子技术、纳米生物技术等几个大类别。
1、纳米电子技术
当前，①纳米技术中最重要的一个研究领域就是纳米电子技术。它是通过对于物质在纳米尺度中的物理、声学、化学和电子学的现象和其物质运动规律，制造出纳米级别的电子元器件，应用计算机数据运算和数据存储，制造成超大规模的集成电路。②纳米电子技术是纳米科学与技术这一新兴学科的重要组成部分，是当今电子技术的基础，也是未来微电子学的研究基础。
在当今的电子信息世界中，电子学的应用研究显得越发的重要。电子信息的的获取、放大、存储、处理、传输、转换和显示，也都是电子学的应用手段。可以说未来世界电子学的发展，将离不开纳米技术的相伴。因为，目前世界电子学公认的发展方向为更小，更快，更冷。更小，即是将芯片的集成度进一步提高，更快，是将信息运算和处理速度变得越来越快，更冷，是将芯片的功耗不断的减少。想要使电子学取得新的重大提高，就必须在这三方面得到同步的发展。而这种需求，恰恰又是纳米技术可以为之带来的。
前不久，美国国防部高新技术研究中心，提出来最近的研发计划--超新电子学，将“更小，更快，更冷”作为发展目标，计划提出未来的电子元器件将比当今的微电子器件的信息存储密度多 5-100 倍，信息处理速度快 10-100 倍，功耗将要比现在的元器件功耗小 3 倍，这样的发展不但技术大幅度提高，而且人类对能源的利用也会更加的合理。
归结到底，纳米电子学的核心技术就是要实现电子元器件和集成电路的纳米级应用。而随着信息技术对电子芯片越来越高的要求，在未来，微电子元器件一定会全面变成纳米尺度电子元器件，从而纳米电子学将会成为信息时代的新核心技术。③当如今的纳米技术研究中，过去的电子器件运行知识已经无法实现，所以在量子效应的背景下，必须要设计出一套新的系统知识，讨论纳米电子元件、电路、集成器件和信息加工的理论和技术的新学科。它代表了微电子学的发展趋势并将成为下一代电子科学与技术的基础。
最先实用化的三种器件和技术分别是纳米MOS器件，共振隧穿器件和单电子存储器。近年来，在国家几项基金项目的支持下，开展了深亚微米 MOS 器件，单电子器件以及纳米结构电子文献的基础上，逐渐理出了当前纳米电子学主要的理论和主要研究领域。①正像美输运理论的研究。在大量查阅国外国总统顾问尼尔莱恩指出的：“纳米技术不仅仅是向小型化迈进了一步，而是迈入了一个崭新的微观世界，在这个世界中物质的运动受量子原理的主宰。”从某种意义上说纳米技术就是人工制造的、具有量子效应的结构技术。未来的电子系统和装备都将运行在量子力学原理之上。因此，纳米科技的研究和教学都需要在量子物理的层面上进行。目前已经研制出的新型纳米器件，例如，共振隧穿器件、单电子器件等都是如此。由于纳米器件的工作原理不同于经典器件，涉及到较深的量子力学理论和数学基础。
在纳米电子技术中广泛应用于电子计算机的核心配件中央处理器（CPU），而目前制造应用级别的中央处理器的两家美国生产厂商英特尔公司和AMD公司也存在着相互促进与良性竞争的关系。两家公司自纳米技术概念提出以后，就不断刷新着人类掌握纳米技术的最小尺度，在短短几年时间内，将制造工艺不断从 180nm、130nm、90nm、65nm、45nm 一步步刷新，而且这些数据并不是文字游戏，它实实在在的给人们的生活带来了快捷。并且英特尔公司在 2012 年 4 月率先推出 22nm 制造工艺的中央处理器，而在同一构架内，将微处理器从 45nm 缩小至 22nm,以微处理器数量增加 1 倍，这会使我们日常的计算机处理速度增加一倍。与此同时，英特尔公司也发布了 15nm 产品的计划，并预计于 2013 年中投产。
2、纳米材料技术
纳米材料技术就目前来说，可能是就应用最为广泛的纳米技术。因为纳米级别的材料，在对比传统的材料时，由于单位面积小所以，纳米材料在材料学领域表现出了巨大的潜力和先天性的优势。它与传统的材料相比不但密度和弹性比传统材料低，晶粒不易滑动，材料质脆，烧结温度高；高电阻、低热导率、高比热等特点。因为纳米材料拥有的以上特点，所以在诸多的领域都可以使用。
目前纳米材料学是整个纳米技术中应用最为广泛的领域，无论是纳米磁性材料、纳米半导体材料、纳米陶瓷材料、纳米碳管、纳米半导体都已经走向了应用领域，日渐成熟。因为纳米材料拥有的以上特点，所以在诸多的领域都可以使用。并多用于建筑、装饰、家电、环境保护、纺织工业、机械工业等诸多领域。
3、纳米能源技术
随着新世纪的到来，我们发现越来越严重的能源短缺问题，正在不断的制衡着我们的发展，并且会长期的困扰着我们人类的发展。而人们也对可持续发展的概念达成了一种共识，所以人们就迫切的需要高新科技去解决这个问题，而随着纳米技术的不断发展，也为更好的解决能源短缺问题提供了可能。目前，纳米技术在能源领域的应用主要包括：
核能、风能发电、太阳能电池、建筑节能、和纳米燃料催化剂等。
核能：众所周知，人类对核能的利用是一把无比锋利的双刃剑。它为人类解决能源危机的同时，也给人类带来的前所未有的困扰。诸如核能用于战争的应用是人类陷入的恐慌、切尔诺贝利核电站和日本福冈核电站的泄露事故至今影响着人们的正常生活。我们在避免这些自然或人为带来的困扰外，还需要克服关于核能使用中的先天性不足。目前人们都核能反应堆的利用只有大约 1%左右，而如果使反应堆的燃料利用率略略增加一点的话，它所产生的放射性废物就将大幅度的减少。而利用纳米技术生产的材料可以代替目前正在使用的不锈钢材料，这不但可以使核反应堆的燃料更加高效，提高反应堆的工作效率，还可以延长核反应堆的使用寿命。使之更好的为人类所利用。
风力发电：使用纳米结构的符合材料能够拥有很强大的机械强度。如以光纤玻璃和碳纤维材料合成的纳米材料，已经很广泛的应用于风力发电的涡轮叶片。这种双稳态的符合材料能过快速改变空气动力的状况，从而消除叶片上不需要的压力。这也将提高其工作效率，改善现有的风力发电系统。
太阳能电池：纳米技术在提高太阳能电池的效率领域也发挥出了重要的作用。英国研究人员发明出一种利用纳米复合材料制作而成的太阳能电池。该电池每一层都能都获得太阳能光谱中的特定颜色。而利用此技术可以把传统太阳能电池对太阳能 20%左右的利用率大幅提高到 40%,工作效率提高了近一倍，而且生产成本也降低了一倍，这会使太阳能发电的成本大幅降低。
4、纳米技术在其他领域研究
纳米技术除在上述领域中发挥着重要的作用外，在动力技术、生物和医药领域也显出了巨大的潜力。目前我们所掌握的纳米动力技术主要在微电机和微机械领域之中，诸如超微型医疗器械、超微型诊断仪器、纳米传感器等设备。不过目前还无法达到真正的纳米技术级别，不过随着科技的不断进步，真正纳米级别的动力技术定会展现在人们面前。而在生物技术和医药领域中，纳米技术同样体现出不同以往科技所表现出的效果，主要领域有：仿生学研究、人类 DNA 计划、大脑结构研究、纳米级别的医药颗粒等技术。
