纳米基因载体　 gene nanocarrier　 是以纳米粒子为载体将基因导入细胞的工具。基因载体可以把目的基因送入靶细胞内,然后将目的基因释放出来从而发挥目的基因的特定功能。它的作用是运载目的基因进入宿主细胞,使之能得到复制和进行表达。如何找到一个高效、靶向、在体内长循环的基因载体一直是各国科学家努力探索的重点和热点。而纳米颗粒具有表面效应、小尺寸效应等特性,同时具有很大的比表面积,易与其他原子相结合而稳定。由于纳米颗粒的这些特点,将纳米颗粒作为基因载体用于恶性肿瘤的基因治疗正在全面开展。

　纳米激光器　 nano laser　 是指尺寸在纳米级的可以产生激光的材料,简称纳米激光器。纳米半导体、纳米等离子体激元、纳米局域化的表面等离子体及其复合体均可受激而发射出不同波段的激光。可应用于超级计算机芯片、高敏感度生物传感器、疾病的治疗以及下一代通信技术等多个领域。纳米激光器的微小尺寸可以使光子被限制在少数几个光学状态上,而“低音廊效应”(椭球形房间声音在焦点的聚焦效应)则使光子受到约束,直到所产生的光波累积到足够的能量后透过此腔体,使激光器在能量阈很低状态下达到极高的工作效率。氧化锌(ZnO)纳米激光器是第一个纳米级激光器,最近通过表面等离子体共振效应可以将半导体(如CdSe)产生的受激发射大幅度提高,成为纳米激光器的研究热点。

　纳米计量　 nano metrology　 指纳米级精度的尺寸和位移的测量以及纳米级表面形貌的测量方法。前者主要利用的是光学的方法如光干涉测量技术,即利用双频激光干涉测量法、光外差干涉测量法、X射线干涉测量法、F-P标准工具测量法等来提高测量的分辨率,可用于纳米级精度的长度和位移的精确测量,也可用于表面显微形貌的测量。后者是利用扫描/探针显微测量技术,即利用极尖的探针(或类似的方法)对被测表面进行扫描,或者依据电子束与物质的相互作用获取被测量样品表面的微观形貌、尺寸、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等信息而获得纳米尺度的测量。利用这种原理的测量方法主要有:扫描隧道显微术(STM)、扫描电子显微术(SEM)、透射电子显微术(TEM)、原子显微术(AFM)等。

　纳米金刚石膜　 nano-diamond film　 是指金刚石晶粒尺寸在纳米尺度的金刚石薄膜,它不仅具备普通金刚石薄膜的一切优异性能,同时作为纳米材料,它又具有许多优异的性能,如表面粗糙度和摩擦系数更低、场发射性能更好等。纳米金刚石膜的制备方法包括微波等离子化学气相沉积法、热丝法、化学气相沉积法、直流电弧法、溅射法、燃烧火焰法等,其关键是要有非常高的成核密度和二次成核率来抑制金刚石颗粒的长大,以获得纳米级的金刚石。纳米金刚石膜可以用作耐磨和减磨材料;具有更好的生物相容性,可以用于生物医学装置,如心脏瓣膜、矫形装置等;其晶粒小、表面光洁度高、硬度高、耐磨性好、摩擦系数低,还可用于微机电领域。

　纳米金属材料　 nano-metallic materials　 是指晶粒的特征尺寸在1~100nm的金属单相或多相材料,其特点是晶粒小、晶界所占比例很大。纳米金属材料按其结构单元分为层状、柱状、晶粒等三种形态。按化学成分不同又可分为四种类型:晶粒、晶界成分相同(单相金属纳米材料);晶粒成分不同(多相金属纳米材料);晶粒、晶界成分不同;晶粒弥散分布于不同化学成分的基体中。由于纳米金属材料结构上的特异性,使其具有许多传统材料无可比拟的优异性能,如高强度、高电阻率以及良好的塑性变形能力等。纳米金属材料的制备方法包括物理、化学和机械的方法。这些方法可大致划分为“两步法”和“一步法”两类。两步法是将预先制备的孤立金属纳米颗粒通过后续的固结或烧结致密化而成,包括物理气相沉积、化学气相沉积、微波等离子体、低压火焰燃烧、溶液的热分解和沉积等方法,其中物理气相沉积法以“惰性气体冷凝法”最具代表性。“一步法”是以前驱体作为母体材料,通过外部能量的引入和作用,直接制备出纳米金属材料,包括非晶合金晶化法、可控快速凝固法等。

　纳米颗粒　 nanoparticle　 是指三维尺寸均在纳米尺度的物质颗粒,可以是单晶、多晶、非晶态或准晶结构,形状并不局限在球形。随着纳米科技发展,纳米颗粒的生物安全性及在大气污染问题上的作用受到广泛关注。

　纳米气体传感器　 nano gas sensor　 是以纳米材料为敏感材料构成的气敏传感器。主要通过该类纳米材料与特定气体接触后产生特定化学反应或物理吸附作用而使其电、磁或光学性能发生变化,通过其变化及变化大小可以对特定气体及其浓度进行测定。与传统的气敏传感器相比,其优点如下:①纳米固体材料具有庞大的界面,提供了大量气体通道,从而提高了灵敏度;②工作温度降低,甚至可以在室温下工作;③缩小了传感器的尺寸,利于微型传感器的制作。目前研究比较多的纳米材料主要有金属氧化物半导体纳米结构、石墨烯、碳纳米管等。纳米气体传感器在生物、化学、机械、航空、军事等方面具有广泛的发展前景。

　纳米羟基磷灰石　 nano-hydroxyapatite　 基本结构单元至少有一维处于纳米尺度范围(一般在1~100nm)的羟基磷灰石(见羟基磷灰石和羟基磷灰石生物活性陶瓷)。可用于药物载体、肿瘤领域和硬组织修复材料等方面。

　纳米生物传感器　 nano biological sensor　 又称生物分子探针。纳米传感器的一种,泛指由纳米尺度材料构建的、用来检测生物分子信息的传感器。通过将纳米材料(颗粒或薄膜)进行表面化学修饰,再偶联上具有活性或反应性的生物分子(如各种抗体或糖类),当被检测的生物分子(如抗原或其他能和糖反应的生物分子)和该颗粒或薄膜上的活性生物分子相遇时,发生反应,从而影响到颗粒或薄膜的光、电、磁等性能,并将该变化的信号传输给信号收集和处理器变成和待测的生物分子种类和浓度一一对应的光、电信号输出。该类纳米生物传感器具有高的空间分辨率和检测灵敏度。如果偶联上具有特异性的生物分子对(抗体-抗原对,如IgG-Protein A),则该类传感器具有靶向定量检测功能,对特定待测物可以达到单分子或单细胞的检测灵敏度。

　纳米生物陶瓷材料　 biological ceramic nanomaterials　 是指晶粒处于纳米尺度(1~100nm)、与生物体或生物化学有关的新型陶瓷,包括精细陶瓷、多孔陶瓷、某些玻璃和单晶。根据使用分为植入陶瓷和生物工艺学陶瓷。

　纳米塑料　 nano-plastic　 指无机纳米粒子以纳米级尺寸(1~100nm)均匀分散在聚合物基体树脂中形成的复合材料,又称为聚合物基纳米复合材料。常用的无机纳米粒子主要包括硅酸盐、碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛、碳化硅、氧化铝、云母等;根据基体树脂不同,纳米复合材料可分为纳米尼龙、纳米聚烯烃、纳米聚酯、纳米聚甲醛等。与原来的基体树脂相比,纳米塑料提高了材料的力学性能、热性能以及尺寸稳定性。纳米塑料的无机纳米粒子加入量一般为2%~5%,仅为通常无机填料改性时加入量的1/10左右,因而复合材料的密度与原来树脂相比几乎不变或增加很小。由于纳米粒子尺寸小,因此成型加工和回收时几乎不发生断裂破损,具有良好的可回收性。但无机纳米粒子的加入会使塑料的焊接强度和韧性有所下降。纳米塑料的生产方法主要有插层复合法、原位复合法、分子复合法和超微粒子直接分散法。目前产量最大的纳米塑料是纳米尼龙,其次是纳米聚烯烃。另外,还有纳米聚酯、纳米紫外固化聚丙烯酸酯树脂、纳米聚酰亚胺、纳米聚甲醛等。主要用于包装、汽车和机电工业领域。利用纳米塑料的阻隔性,可用于食品保鲜包装,延长食品保质期;利用纳米塑料耐热性和良好的力学性能,可用作多种汽车零部件;由于刚性高,纳米塑料还可以用作薄壁复杂结构制品,降低重量和成本。另外,由于纳米塑料具有阻燃性,是目前替代含卤阻燃剂的理想产品。

　纳米陶瓷复合材料　 nanometer ceramic composite　 由包含至少一种组元为纳米尺度颗粒组成的陶瓷复合材料。纳米陶瓷复合材料可分为晶内型(纳米颗粒分布于基体晶粒之内)、晶界型(纳米颗粒分布于基体晶粒的界面)、混合型(纳米颗粒分既布于基体晶粒之内、又分布于基体晶粒界面,或者有两种或多种纳米颗粒组元混合分布)。由于纳米尺寸的晶粒具有很大的表面能,所以使一些通常不易固溶、混溶的组分有可能在纳米尺度上复合,从而形成新型的纳米陶瓷复合材料。由于存在纳米尺寸效应可望明显改善复合材料的强韧性,基至形成性能优异的新一代功能复合材料。纳米陶瓷复合材料制备的困难之处主要是如何防止烧结过程中纳米颗粒尺寸长大,是当前重点研究的内容。

　纳米涂料　 nano-coating　 又称为纳米复合涂料,是一种将纳米粒子用于涂料中所得到的一种具有某些特殊性能的涂料。根据特征可以分为吸波纳米涂料、力学增强型纳米涂料、纳米抗菌涂料等;根据功能和用途,可以分为纳米抗菌涂料、纳米界面涂料、纳米耐老化涂料等;根据涂料细度可以分为纳米改性涂料和纳米结构涂料。纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、光学效应、量子尺寸效应等特殊的性质,可以使涂料获得新的功能。例如自清洁涂料、抗辐射涂料、耐高温涂料以及具有其他特殊性能的专用涂料。

　纳米橡胶　 nano-rubber　 纳米橡胶是将橡胶材料用纳米材料进行改性,通常是指把有机或者无机的纳米粉体材料加入橡胶基体中所得到的复合体。一般来说,纳米橡胶的制备是将橡胶溶液或乳液与纳米粒子的混合,或将纳米粒子预处理后分散在橡胶聚合单体中,然后进行本体或溶液聚合。

　纳米印刷电子　 nano printed electronics　 是一项新兴的加成法电子制造科学与技术,泛指基于具有导电、介电或半导体电学性能的纳米材料制备的各种纳米油墨,采用包括丝网印刷、数字喷墨印刷、柔版印刷、凹版印刷及胶版印刷等工艺技术,通过层层印刷的方式完成纳米油墨在各种承印基材表面的图形化转移的,进而实现印刷制造电子元器件与系统的科学与技术。传统电子工业基于传统减成法制造工艺技术,存在环境污染、工艺复杂和投资高昂等弊端(如硅材料的半导体加工和基于覆铜板材料的传统印制电路板制造工艺等污染严重,工艺烦琐),由此催生了基于印刷原理与技术制造各种电子元器件的研发,比如在柔性薄膜表面印刷导电纳米油墨得到导电线路,印刷半导体纳米油墨得到晶体管或存储器元件等。纳米印刷电子制造的典型元器件包括连接线路、电阻器、存储器、射频电子标签、触控传感器、薄膜开关、晶体管、LED照明和显示器件等,并包含了电子连接线路和元器件的组合,可望替代传统印制电路板再安装元器件的工艺。纳米印刷电子具有环保、快捷、低成本以及大面积、柔性化等特点,可用于制造柔性可弯曲、可折叠及可穿戴的电子产品,体现出电子产品向“轻、柔、薄、透”方向发展的趋势。