近年來興起的納米科學(xué)技術(shù)是在現(xiàn)代科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門綜合性科學(xué)技術(shù)，它是在納米尺度（0.1~100nm）范圍內(nèi)研究自然界中原子、分子的行為規(guī)律，實現(xiàn)由人類按需要直接排列原子，創(chuàng)造出性能獨特的產(chǎn)品。納米科學(xué)技術(shù)已經(jīng)迅速滲透到納米材料學(xué)、納米機械學(xué)、納米電子學(xué)等各個領(lǐng)域，研究和應(yīng)用前景十分廣闊。目前，應(yīng)用納米技術(shù)研究開發(fā)納米傳感器，有兩種情況：一是采用納米結(jié)構(gòu)的材料（包括粉粒狀納米材料和薄膜狀的納米材料）制作傳感器；二是研究操作單個或多個納米原子有序排列成所需結(jié)構(gòu)而制作傳感器。 

納米材料具有巨大的比表面積和界面，對外部環(huán)境的變化十分敏感。溫度、光、濕度和氣氛的變化均會引起表面或界面離子價態(tài)和電子輸出的迅速改變，而且響應(yīng)快，靈敏度高。因此，利用納米固體的界面效應(yīng)、尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)，可制成許多種類的傳感器。傳感器的研究開發(fā)與納米材料的研究相比，主要體現(xiàn)在應(yīng)用得更加具體化。傳感器上所用的納米材料主要是陶瓷材料。 

氣敏傳感器 

許多納米無機氧化物都具有氣敏特性，對某種或某些氣體有極佳的敏感性能。氣體傳感器材料有如下要求：對測定對象氣體具有高的靈敏度；對被測定氣體以外的其他氣體不敏感；長期使用性能穩(wěn)定。 

半導(dǎo)體納米氣體傳感器是利用半導(dǎo)體納米陶瓷與氣體接觸時電阻的變化來檢測低濃度氣體。半導(dǎo)體納米陶瓷表面吸附氣體分子時，根據(jù)半導(dǎo)體的類型和氣體分子的種類不同，材料的電阻率也隨之發(fā)生不同的變化。半導(dǎo)體納米材料表面吸附氣體時，如果外表原子的電子親合能大于表面逸出功，原子將從半導(dǎo)體表面得到電子，形成負離子吸附。相反，形成正離子吸附。 

濕敏傳感器 

濕度傳感器可以將濕度的變化轉(zhuǎn)換為電訊號，易于實現(xiàn)濕度指示、記錄和控制的自動化。濕度傳感器的工作原理是半導(dǎo)體納米材料制成的陶瓷電阻隨濕度的變化關(guān)系決定的。納米固體具有明顯的濕敏特性。納米固體具有巨大的表面和界面，對外界環(huán)境濕氣十分敏感。環(huán)境濕度迅速引起其表面或界面離子價態(tài)和電子運輸?shù)淖兓�。例如，BaTiO3納米晶體電導(dǎo)隨水分變化顯著，響應(yīng)時間短，2分鐘即可達到平衡。濕度傳感器的濕敏機制有電子導(dǎo)電和質(zhì)子導(dǎo)電等。例如納米Cr2O4-TiO2陶瓷的導(dǎo)電機制是離子導(dǎo)電，質(zhì)子是主要的電荷載體，其導(dǎo)電性由于吸附水而增高。 

所用納米材料制成的濕度傳感器有很高的濕度活性，濕度響應(yīng)快，對溫度、時間、濕度和電負荷的穩(wěn)定性高。 

壓敏傳感器 

在壓敏傳感器中研究和應(yīng)用日漸活躍的是氧化鋅系納米傳感器，由于其具有均勻的晶粒尺寸，不但適用于低電壓器件，而且更適用于高電壓電力站，它能量吸收容量高，在大電流時非線性好，響應(yīng)時間短，電學(xué)性能極好，且壽命長。納米氧化鋅壓敏傳感器高度的非線性電壓－電流關(guān)系，主要由絕緣晶界層決定。 

納米材料在傳感器上體現(xiàn)的性能還有很多，如熱敏性、磁敏性、多功能敏感等。納米傳感器的特征是比表面積大。隨著接觸面積的增大，便出現(xiàn)了許多特異的性能，可滿足傳感器功能要求的敏感度、應(yīng)答速度、檢測范圍等。 

納米裝置 

俄羅斯某大學(xué)技術(shù)創(chuàng)新中心經(jīng)過多年研究與探索，開發(fā)出能夠生產(chǎn)同樣尺寸的納米粉末裝置。使用這種設(shè)備能夠生產(chǎn)同樣大小的硅、硝酸鹽和碳化物等納米粉末，并提高了產(chǎn)量。有關(guān)專家指出，這一研究成果具有良好的經(jīng)濟價值，能在實踐中獲得廣泛運用。 

近幾年來，人們對納米技術(shù)的研究突飛猛進，納米技術(shù)也不斷在實踐中獲得應(yīng)用。作為納米材料的重要形態(tài)，納米粉末首先在生產(chǎn)中獲得了廣泛應(yīng)用，如用納米粉末陶瓷制作高性能的耐火材料、生產(chǎn)渦輪機的葉輪等。但在納米粉末生產(chǎn)中，最大的問題是產(chǎn)量低、獲得的粉末尺寸不均勻、生產(chǎn)成本高。 

科研人員在俄基礎(chǔ)研究基金會和促進科技中小企業(yè)發(fā)展基金的資助下，終于解決了納米生產(chǎn)中出現(xiàn)的上述問題。使用新方法獲得的納米粉末的大小在300納米到500納米之間。 

據(jù)悉，科研人員首先在計算機上對上述過程進行了模擬計算，從理論上計算出了設(shè)備的大小和氣流的速度，以便最終能獲得所需要的納米粉末的尺寸。 

結(jié)論 

在納米技術(shù)中，對社會生活和生產(chǎn)方式將產(chǎn)生最深刻而廣泛影響的納米裝置與納米器件的研究水平和應(yīng)用程度標(biāo)志著一個國家納米科技的總體水平，而納米傳感器恰恰就是納米器件研究中的一個極其重要的領(lǐng)域。