“人小鬼大”！袖珍飛機，納米衛星……MEMS等微納技術對國家戰略發展至關重要
自微電子技術問世以來，人們不斷追求越來越小、越來越完善的微小尺度結構的裝置，并對生物、環境控制、醫學、航空、航天、精確制導 彈藥、靈巧武 器、先進情報傳感器以及數字通信等領域，不斷提出微小型化方面的更新更高的要求。按照一種習慣的劃分，裝置尺度在 1~10毫米范圍的稱微小型機械；在1微米~1 毫米范圍的稱微型機械；在1納米~1微米范圍的稱納米機械。
當前，微米/納米技術在國際上已初露頭角，它使人類在改造自然方面進入一個新的層次，即從微米層次深入到原子、分子級的納米層次。正像產業革命、抗菌素、核能以及微電子技術的出現和應用所產生的巨大影響一樣，納米技術將開發物質潛在的信息和結構潛力，使單位體積物質儲存和處理信息的能力實現又一次飛躍，在信息、材料、生物、醫療等方面導致人類認識和改造世界能力的重大突破，從而給國民經濟和軍事能力帶來深遠的影響。
MEMS技術的發展歷史
MEMS技術發展至今已有數十年的歷史： 1960年，美國科學家Richard Feynman預測了微機械系統的發展。1963年，英國物理學家G. W. A. Dummer提出了“微機械系統”的概念。1980年，美國科學家發明了第一臺MEMS（微機械系統）技術的原型機，開啟了MEMS技術的發展。1987年，美國IBM公司首次把MEMS技術應用到生產線上，開始了MEMS的商業化運用。1990年，美國科學家發明了第一臺MEMS打印機，把MEMS技術運用到了打印領域。
1995年，MEMS技術開始進入消費電子領域，同時也應用到了航空航天領域。2000年，MEMS技術開始被廣泛應用于智能手機、汽車、健康管理等領域。2006年，美國科學家發明了一種新型的MEMS技術——“微流體技術”，它可以用于醫療和生物分析等領域。2010年，MEMS技術開始被應用于智能家居領域，使人們的生活變得更加便利和舒適。
在過去35年電子革命的過程中，微電子技術的產生和發展使門電路的尺度不斷縮小，使得手持蜂窩式移動電話、地球低軌道上重僅10公斤的電子新聞廣播系統，以及可以與70年代大型計算機相匹敵的個人計算機成為現實。這一切以及90年代其他電子奇跡的關鍵，都在于靈活的批量加工工藝，它可以使數以百萬計的靈巧的微小型零部件能夠同時制造。數兆位的存儲器芯片、微處理器以及射頻分系統，已取代門電路成為主要的部件。
目前，MEMS已從實驗室探索走向工業應用，并正在迅速發展。已研制成一些引人注目的器件，其中許多幾乎是肉眼看不見的，這些新型器件包括回轉式電機、線性執行機構、加速度計、諧振器、傳動裝置、操縱桿之類的工具以及其他各式各樣的部件。迄今為止，傳感器已經表明極具商業應用的希望，可用于加速度計，慣性制導系統，化學傳感器等。
納米技術是什么？
計算機工業一直不斷地追求超高集成度的芯片。當芯片線寬尺度進一步縮小時，在某個轉折點，也許是150~100納米處，也許是在更小的尺寸上，因量子力學效應的增強，將會遇到很大困難。但是，科學家仍然為克服這種困難，在不斷地探索，繼續把這門先進的新技術推向前進。
納米術的實質在于，多少年來人們在不斷做出越來越小的裝置，直到趨近分子尺度。達到這個轉折點，人們不再能把裝置做得更小了，除非他們從分子開始，即在裝配器中對分子進行裝配。根據分子工程（molecular engineering）的概念，人們現在可以按照需要對物質從分子水平上構筑；分子工程有理論，即量子力學；也有分析計算的手段，即基于概率論的多座標復雜偏微分方程計算機求解方法；還有可視化的研究工具：體現“靈境”（virtual reality）的仿真。
數字電子技術的基本特征，是以完美的控制和離散方式快速處理信息，從而產生信息革命。信息革命的核心是信息屬性勞動資料的創造，如能處理任何離散形式信息的可編程數字計算機。今天，又出現了納米技術。納米技術的核心是裝配分子，或者說，按人們的意志直接操縱單個原子、分子或原子團、分子團，制造具有特定功能的產品。持樂觀態度的科學家，如斯坦福大學的K.Eric Drexler曾預測，在2010年到2020年間，可能實現一個原子存儲一位計算機信息。
據《新科學家》雜志報道，日本日立公司1993年12月份宣布，已制成在室溫下工作的單電子存儲芯片，而且是一種非丟失性存儲器。和現有的存儲芯片相比，同樣存儲1比特信息，新存儲器的功耗只是前者的百萬分之一，面積為前者的萬分之一。納米技術革命的基本特征，是以完美的控制和離散方式（原子和分子）快速排布原子的結構，從而產生物質處理技術的革命。納米技術革命本質上是更深層次的信息革命。采用分子器件制作的全新的“納米計算機”其數字邏輯圖象可以建立在比90年代計算機小得多的尺度基礎上，而且速度更快，效率更高。如果說，90年代計算機芯片的大小有如一幅巨大的風景畫，那么納米計算機就像畫中的單個建筑物。
微型武 器將充斥戰場
作為21世紀一項關鍵技術，雖然目前納米的應用研究尚不成熟，但由于軍事潛力巨大，極大地刺激著人們尋求納米技術在軍事上的應用?，F在，各軍事大國相繼制定了項目繁多的軍 用納米技術開發應用計劃，美國開發納米技術的經費中有一半左右來自國防部系統，日本建成了第一個分子裝配器，歐洲有關納米技術的一項軍事研究計劃已在法國第一個實驗室開始起步。
隨著納米技術的迅猛發展,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 器奠定了物質基礎。有專家預測,由于納米技術的開發,微型武 器將在未來充斥戰場。
“納米衛星”將布滿天空。這種衛星比麻雀略大,重量不足0.1千克,各種部件全部用納米材料制造,采用最先進的微機電一體化集成技術整合,具有可重組性和再生性,成本低,質量好,可靠性強?！拔米訉?彈”將具有神奇戰斗效能,利用納米技術制造的形如蚊子微型導 彈,可以起到神奇的戰斗效果，可以神不知鬼不覺地潛入目標內部。其威力足以炸毀敵方火炮、坦克、飛機指揮部和彈藥庫。
“袖珍飛機”將無所不在. 它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,其主要功能是秘密布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?！拔浵伿勘睂⒋箫@神通。這是一種通過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。它們可以通過各種途徑鉆進敵方武 器裝備中，長期潛伏下來。此外.西方一些國家還正在研制中的微型武 器還有“墻上的蒼蠅”、“蜇人的黃蜂"、"間 諜草”或"沙粒坐探”等形形色 色的微型戰場傳感器等納米武 器裝備。所有這些未來武 器組配起來,能建成一支獨具一格的“微型軍困"。
MEMS等微納技術對軍事的影響
首先,納米技術提高了武 器的智能程度。微電機技術能在一個硅晶片上置放100萬個微型機器，每臺機器都有電子控制系統，構成極小的微電機系統（mems）.科學家們正在考慮其應用。比如，給飛機包上一層微電機襟翼皮，它將根據傳感湍流等情況，使飛機根據情況升降，飛得更平穩更安全，潛水艇在水下如有一層微震動皮，也可以起到作用。有朝一日微電機化得坦克結構在遭到敵人火力襲擊時會“變更”，（mems）裝置。它鑲在頭盔，服裝或武 器里，將不僅可以監測和傳輸一個士兵的重要標志和位置，而且還能監測和傳輸附近敵人的任何活動。
其次,改善了武 器裝備的隱身性能。利用納米微粒材料的尺寸遠小于紅外和雷達波波長及磁損耗的特點,可望制成電磁吸收率極高的隱身材料。使用納米材料可制成易于制備的超薄輕質的隱身涂層,幾十納米厚的涂層,,大幅度減輕了吸波材料的重量。
第三,提高了武 器的安全性。納米武 器實現了武 器系統超微型化,使目前車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。第四,進一步提高武 器的信息化程度。納米武 器實現了武 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。第五,使武 器的生產周期縮短,成本降低。納米武 器實現了武 器系統集成化生產,使武 器裝備成本降低、可靠性提高,同時使武 器裝備研制，生產周期縮短。
