王 锐

（中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081）

0 引 言

纳米技术起源于20世纪60年代，纳米科学可以系统分为3大领域，即纳米结构、纳米制造以及纳米表征，同时在纳米电子学、生命科学以及能源领域都有着典型的应用[1]。目前，纳米技术有多种应用，包括医疗电子、纳米机器人等。借助纳米技术，各制造商能够生产出更小、更快、更节能且成本更低的计算机芯片和传感器。微机械传感器在20世纪90年代中期已经成为汽车电子系统的基本组成部分，此后更多小型化的微机械传感器为电子和移动通信设备提供了新功能。

在电子与通信系统中，具有较高计算和通信水平的移动设备在与其他环境（办公室、公共场所等）交互时，需要一种智能的方式来感知。特别是当这些设备进入嵌入式系统时，基于纳米结构的嵌入式传感器将成为人们在日常生活中实现智能移动通信的重要组成部分，其容易部署，在没有明确人员看管的情况下能够正常运行[2]。

1 纳米技术在电子与各通信领域的应用

纳米技术在电子与通信领域的应用愈发广泛，正引领着电子与通信领域的技术变革，带动电子与通信行业的发展。

1.1 纳米无线技术

纳米无线技术对蜂窝网络和核心网络的运行都有比较积极的作用，被越来越多业内人士认可和应用。为确保设备在通信过程中能按预期效果正常运行，通信设备可以自行加载并感知纳米机器的信号传播，实现自供电或与其他系统智能交互等。纳米通信网络结构如图1所示。基于智能技术和纳米技术概念在移动设备中的出现，可以创建一个全新的平台[3]。

图1 纳米通信网络结构

1.2 纳米物联网

物联网借助设备、编程、传感器和网络系统的配合运行，通过与执行者和其他相关对象交换数据来实现相关信息的有效传输。纳米技术与物联网技术结合，将产生纳米物联网。纳米生物芯片可以传递数据或信息，并且在每次完成任务时还能进行自我升级。在物联网设备中采用纳米技术最大限度地提升了工作效率，并产生全新的物联网衍生产品，使电子与通信领域相互关联的物理对象系统实现有机融合[4]。

1.3 纳米信息存储

信息是电子与通信系统的基础性资源，信息存储系统是电子与通信的重要组成部分[5]。随着纳米信息存储技术的不断完善，相关存储数据的安全性和存储量都有了很大的提升。纳米信息存储以其自身在容量、速度、性价比、开放性、自恢复以及自管理功能等方面的独特优势，在电子与通信领域广泛应用[6]。

1.4 纳米传感器

传感器是电子与通信领域重要的检测装置，是实现自动检测和自动控制的重要内容。纳米传感器因对环境和生物传感具有高度检测的灵敏度，为传统检测传感提供了新的解决方案。近年来，纳米传感器在医疗保健方面也具有广泛的应用。植于人体内部的医疗传感器可以将人体机能以数据的形式呈现，通过专门的数据处理系统对身体机能进行综合分析，有助于疾病的防治。目前，相关研究人员在改进智能纳米材料、将纳米器件植入到人体方面做了大量工作，纳米级治疗设备现已逐步用于医疗领域。其中，比较具有代表性的是针对充血性心力衰竭患者的传感器。米粒大小的嵌入式传感器可用于测量体内的许多医学指标，如人体动脉中的血液流速测量、身体重要部位的内部测量以及用于神经或组织刺激的药物治疗[7]。

新时期工业设施具有多样性、复杂性以及智能性的特点，人们迫切需要开发具备在任何地点快速检测并快速识别污染物和其他威胁因素来源功能的纳米传感器[8]。此外，需要开发具有交互功能的纳米传感器，实现传感器和其他设备间的实时精准交互。

2 纳米技术在电子与通信领域的发展趋势

纳米技术近年来开辟了处理许多领域问题的最佳途径，未来在电子与通信领域的信息交互中，纳米技术的使用将逐渐作为提供智能传输媒体的新方法，同时该技术在计算和网络产业的其他方面可以实现相应的创新。

基于电子与通信领域的发展趋势和发展方向，纳米技术的发展方向可能包括以下几个方面。一是具有新型光学、电学和磁学特性的纳米材料；二是更快更小的非硅基芯片组、内存和处理器；三是基于量子计算的新型科学计算机、先进的显微镜和制造系统等。而对于电信工程中纳米技术的未来预测，则包括构建纳米耳机、与手机进行交互等[9]。除此之外，可以在有机发光二极管方面进行创新，使有机发光二极管屏幕适应性更强且像纸一样薄，可以放在任何表面上使用，作为先进的移动电话和不同媒体通信的创新屏幕。

3 结 论

综上所述，纳米技术近年来已在电子与通信领域得到了广泛应用，发挥出了巨大的技术优势，取得了较为可观的经济社会效益，并且存在很大的发展空间。随着纳米技术的不断成熟和发展，未来纳米技术在电子与通信领域将起到越来越重要的作用，推动行业的健康持久发展。