納米是長度的機關，指的是十億分之一米。納米技術是研究納米級（1至1000納米）物質的性質和互相作用以及使用這些性質的技術。在納米技術中，納米材料是主要的研究對象和基礎。
事實上，納米技術并不神秘，也不是人類專利。納米材料和納米技術早在宇宙誕生之前就已經存在了。在地球漫長的進化過程中，自然生物，從蓮花、醜陋的蜘蛛，到奇怪的海蛇尾巴，從飛蜂、水獺，到海貝殼，從華麗的蝴蝶、拍打壁虎，到顯微鏡都能看到的細菌......他們每個人都是許多納米技術的大師。這些動植物通過精湛的納米技能，或謀生，或保護敵人，一代又一代，在自然界頑強生存，不僅豐富了我們周圍的世界，也給現代納米技術工作者帶來了無數的靈感和啟發。
<h1級"pgc-h-center-line">一朵精心打扮的蓮花</h1>
說到蓮花，很自然地想到在荷葉上打滾的露珠，以及它們淤泥和染色的高貴特性。
在20世紀70年代，德國波昂大學的植物學家Bartlott研究了植物的葉子表面，發現光滑的葉子表面上有灰塵，需要清潔才能在顯微鏡下看到它們，而蓮葉等葉子表面總是幹淨的。他們用人工粉塵顆粒污染了木蘭、森林山毛榉、蓮花、芋頭、羽衣甘藍等八種植物的葉面，然後用人工雨洗2分鐘，最後将葉子傾斜15度，使雨滴滑落，觀察葉塵顆粒的殘留狀況。實驗發現，一些植物葉面含有40%以上的污染物，而蓮花等植物葉面的污染物殘留量不到5%。這叫做蓮花效應。
那麼是什麼原因導緻了這種蓮花效應呢？蓮花效應能給植物本身帶來什麼好處7，現代電子顯微鏡技術可以給出正确的答案。
通過電子顯微鏡，我們可以觀察到荷葉表面存在非常複雜的多納米和微尺度上層結構。荷葉表面有微小的蠟顆粒，它們覆寫着許多約10微米大小的突起，每個突起都覆寫着直徑僅為幾百納米的較薄的絨毛。束之間的凹陷部分充滿了空氣，使葉片表面接近形成非常薄的，隻有納米級厚厚的空氣層，使在結構上遠遠大于灰塵、雨水等結構的落葉表面，不會與葉面大範圍直接接觸， 但通過一層很薄的空氣，而它的接觸點隻是葉子表面上的一些凸起點。
這是自然界中生命長期進化的結果，正是這種特殊的納米結構使荷葉表面保持清潔，沒有水滴：當荷葉上有水時，水在自身表面張力的影響下形成球形。當風吹來水滴在葉面上滾動時，水滴可以在葉面上沾上灰塵，從上面高速滑落，進而使荷葉具有更好的光合作用效果。
研究表明，這種具有自潔效果的超微納米結構形狀不僅存在于荷葉中，也存在于其他植物中。這種結構也存在于一些動物的皮毛中。
這可以應用于玻璃或戰機的雷達上，例如，納米處理的玻璃本身可以具有自清潔效果。有企業使用納米技術處理塗層，塗覆這種塗層的物體，是以也具有自清潔作用。也許在未來的世界裡，我們将被肮髒的地闆、牆壁和無塵的無線電用品所包圍。
<h1級"pgc-h-center-line">飛行壁虎的壁虎</h1>
壁虎可以在任何牆壁上爬行，粘在天花闆上，甚至用一隻腳倒挂在天花闆上。它依賴于納米技術。
過去，壁虎被認為靠在腳上的魔法吸盤上，使它們能夠在任何三維空間中自由漫遊。但事實并不像人們想象的那麼簡單。
專家說，壁虎行走不是基于吸盤，而是基于腳趾上數以萬計的細毛。根厚幾十微米，頂部被分成許多更薄，更彎曲的絨毛，每個直徑隻有幾百納米，其末端延伸成扁平的形狀。這種精細的結構使壁虎能夠在幾納米的距離内大面積接近牆壁。雖然這些絨毛很弱，但它們足以使所謂的範德韋特分子極化（一些物質，其中分子的一部分具有正電荷，而分子的另一部分具有負電荷，一個分子和另一個分子的正電荷在分子的帶負電荷的部分之間，弱靜電引力互相吸引， 允許兩者結合，稱為範德韋特鍵或分子鍵，發揮作用，為壁虎提供數百萬個附着點來支援其重量。這種附着力很容易通過"剝離"而斷裂，就像撕開膠帶一樣，是以壁虎可以自由地穿過天花闆。
在現實生活中，專家們試圖創造神奇的納米材料，并将其廣泛應用于我們的生活。例如，我們可以制作更安全的運動鞋，可以制造出不再在雨雪中打滑的汽車輪胎。在拍攝中，演員們可以告别演播室裡的電腦，真正在摩天大樓的玻璃幕牆上玩。根據航天探索攀岩機器人的發展，無論在任何惡劣的條件下，都可以在太空飛行器的外表面行走，對飛機進行"體檢"。
< h1級"pgc-h-中心線">貝類 - 熟練的粘合大師</h1>
我們在這裡指的是普通的貝類，我們用蔬菜烹饪并經常吃的那種貝類，被稱為納米鍵合技術的大師。
當貝類想要将自己附着在岩石上時，它們打開貝殼，将觸手附着在岩石上，将觸手拱起成吸盤，然後通過細管将大量粘液和膠束注入低壓區：釋放強大的水下粘合劑。這些粘液和膠束立即形成泡沫，充當小墊子。貝類通過彈性腳線固定在這個"減震器"上。通過這種方式，他們可以上下起伏而不會受傷。這種強烈的粘附效果來自粘液和岩石納米級分子之間的互相作用。
根據這項研究，專家們設想了一種未來可以開發的醫用防水生物膠。這種類型的粘合劑不會攻擊人體細胞或引發免疫反應，是防水的，可用于粘接骨折和縫合軟組織的理想材料，也适用于修複濕口腔中的牙齒損傷。
< h1級"pgc-h-中心線">海蛇尾，具有六向視角</h1>
海蛇尾巴是一種甲殼類動物形狀的海洋生物，類似于海星。它有五條觸手，沒有眼睛，但海蛇的尾巴能夠感覺遠處的潛在捕食者，并及時将它們縮小到殼中。海蛇尾巴的敏感感長期以來一直困擾着生物學家。
最近，這個問題終于在甲殼類動物上得到了答案：海蛇的尾巴上覆寫着"眼睛"，這是完美的微型凸透鏡。通過這種方式，整個毛茸茸的身體形成了眼睛的眼睛。
該研究還表明，海蛇尾巴上的晶狀體每天約為50，000至100，000個，并且由碳酸鈣的納米晶體組成。這種完美的光敏微透鏡系統是海蛇尾巴生長過程中身體表面納米結晶的結果。為了防止不必要的色刃、結晶過程，鏡片還吸收适量的鎂，不僅可以幫助海蛇尾更有效地過濾光線，還可以矯正鏡片的"球面圖像差異"，進而提高天敵的檢測效率。
自從發現海蛇尾巴的這一特征以來，科學家們一直在研究其在技術中的應用潛力。例如，利用海蛇尾的特性來制造新的光學儀器，或者為通信網絡的未來發展提供線索。世界上大多數光纖現在都用于通信行業，
透鏡用于聚焦和反射來自負載數字通信信号的光。科學家說，海蛇尾巴的光聚焦程度是現有人造鏡片的20倍，通過研究海蛇尾巴，它們可能會增加光纖傳輸的資訊量。
< h1級"pgc-h-center-line">細菌：世界上運作最快的生物</h1>
細菌很小，但它們以驚人的速度移動，許多細菌每秒移動數十微米，一種稱為adococci的細菌，每秒遊動100微米。你不能低估這個數字，它是細菌自身身體長度的50倍，而人類運動員每秒隻能跑5，4倍的距離，即使是擅長短跑的獵豹也隻能達到這個數字的25倍。從這個意義上說，細菌應該是世界上奔跑最快的生物。
細菌世界是一個多樣化的細菌世界，在移動方式和工作方式上存在差異，但大多數移動的細菌都依賴于自己的運動器官，鞭打。鞭打是一種長蛋白絲，它附着在細菌的外觀上，一般長15~20微米，直徑約20納米。
細菌鞭打的功能相當于船上的糖漿，在水中可以高速旋轉，推動細菌向前發展，是以水中是鞭打細菌自由奔馳的世界。鞭打的轉速非常快，每秒旋轉200到1000圈，比一般的電機快得多，鞭打高速的旋轉是由其附着在基部上的細菌驅動的，基部實際上是鞭打的基部，它由一個中央軸組成，設定在2或4個環上，設定固定在細菌體表（細胞膜和細胞壁）上。
在科學家眼中，底物隻是一個精緻的納米分子馬達，但它不是由電流驅動的，而是由細胞膜兩側質子梯度消失産生的生物能ATP驅動的。細菌的鞭打電機也可以轉動（從逆時針到順時針），導緻細菌翻滾，改變細菌的運動方向。其實細菌并不是簡單地遊來遊去，而是不時地伴随着随機翻滾，但從表面上看，依然是細菌的進步。
<h1級"pgc-h-center-line">在水上自由行走。</h1>
小型水生昆蟲被稱為"池塘中的滑冰者"，因為它們不僅在水面上滑行，而且還像滑冰者一樣在水面上優雅地跳躍和玩耍。它的聰明之處在于它既不劃傷水，也不浸泡腿部。
<h1級"pgc-h-center->線如何練習這樣的水上特技？</h1>
對此，來自中國科學院化學研究所的研究人員在國際權威期刊《自然》上發表了一篇論文，解開了鐳"水輕功"之謎，認為奧索萊腿的特殊微納米結構才是真正原因。
水莢屬于水生半翅昆蟲，由于種類不同，大小不一樣。一個中等大小的耳蝽重約30毫克，它的腿可以排出300倍于其體内體積的水，這就是為什麼昆蟲具有非凡的浮力。
蔣磊的團隊在高折顯微鏡下發現，水獺的腿上有數千層微米大小的毛發朝同一方向排列。這些針狀微米在表面上形成螺旋納米結構的凹槽，吸附在凹槽中的氣泡形成氣墊，阻礙水滴的浸入并表現出闩鎖的超疏水特性（超強，非水漬特性）。正是這種超強的負載能力使水在水面上自由移動，即使在暴風雨和快速流動的水流中也是如此。
這一新發現将有助于設計未來新型的微型水車輛。
<位于指南針>蜜蜂</h1>
研究表明，納米大小的磁性顆粒存在于許多生物體中，包括蜜蜂和海龜。這些磁性納米粒子對生物體的定位和運動行為具有重要意義。新的科學研究發現，磁性納米粒子在蜜蜂的腹部具有類似指南針的性質，它們使用這種"指南針"來确定周圍環境，并使用存儲在磁性納米粒子中的圖像來确定方向。當蜜蜂從蜂蜜收獲中傳回時，它們實際上會将最初存儲的圖像與沿途看到的圖像進行比較。如果兩個圖像一緻，則可以判斷配置單元的位置。
使用這種納米磁性粒子進行導航，蜜蜂可以行進數千米。
< h1級"pgc-h-center-line">五顔六色的蝴蝶</h1>
蝴蝶被翅膀上的各種圖案所吸引。這也讓生物學家想知道蝴蝶的耀眼顔色是如何形成的，以及有什麼差別。
最近，荷蘭格羅甯根大學的Hilaldo博士發現了解決這個問題的方法。在研究了蝴蝶和其他蝴蝶翅膀的表面後，希拉多博士揭示了這個秘密：翅膀上的納米結構是蝴蝶的"顔色工廠"。
他的研究表明，蝴蝶翅膀上耀眼的顔色來自一種微小的鱗片狀物質，就像聖誕樹上的一盞彩色小燈，它反射出光線中五顔六色的顔色。蝴蝶翅膀上的顔色實際上是身份的标志。不同顔色的翅膀，讓各種各樣的蝴蝶可以在很遠的地方識别出它們的同伴，甚至識别出彼此是雄性還是雌性。
通過電子顯微鏡觀察，希拉多博士發現粉紅蝴蝶翅膀的結構非常奇怪;一般來說，蝴蝶翅膀由兩層鱗片組成，隻有3到4微米厚，頂層的鱗片像微小的屋頂瓦片交替出現，每個鱗片結構也非常複雜。下一層更平滑。蝴蝶翅膀的有序排列形成所謂的光子晶體或納米結構。通過這種結構，蝴蝶翅膀可以捕捉光線。隻讓特定波長的光通過。這決定了不同的顔色。
<吐絲的蜘蛛>h1級"pgc-h-中心線"</h1>
蜘蛛網經常出現在長時間未清潔的房間的角落。對于普通人來說，蜘蛛網不是一件好事，随着掃帚輕拂，蜘蛛網就會被掃除。但蜘蛛絲本身就是大自然的奇迹。蜘蛛絲在自然界中直徑約為100納米，是一種真正的天然納米纖維。如果你用蜘蛛絲制作一根像普通鋼絲繩一樣粗的繩子，你可以舉起數千噸的物體，這些物體可以像鋼絲繩一樣堅固。
除了捕捉飛蛾，幾乎所有的蜘蛛都使用蜘蛛絲作為路線，安全繩和滑翔機。蜘蛛的腹部通常有幾個腺體，稱為飛濺物。各種腺體産生不同類型的絲，腺體頂部有一個噴頭，上面有數千個小孔，一旦空氣凝結成強烈粘稠，容易張力的蜘蛛絲，就會噴灑液體。通常，1，000根絲綢比人類頭發薄1/10。