2008年，美国研究人员宣布开发出一种新型纳米材料，其对可见光的吸收率超过99.9%，成为当时已知颜色最黑的材料。这种材料几乎能吸收所有入射的可见光，因此在太阳能收集和利用方面具有巨大应用潜力。图为研究人员使用该材料进行光反射实验。

2000年，美国正式发布“国家纳米技术计划”（NNI），提出发展纳米科技的战略目标和具体部署，标志着美国进入全面推进纳米科技发展的新阶段。NNI是一项跨部门的系统工程，旨在确保美国在纳米技术领域的领先地位，同时提升国家经济竞争力。

光学新材料和生物分子追踪应用成为研究热点

自NNI实施以来，美国在纳米技术基础研究方面取得突破。在应用研究和产品开发方面，美国在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪四大领域快速发展，其中光学新材料和生物分子追踪尤为热门。

微电子制造：光刻技术

在半导体芯片领域，美国纳米技术专家将纳米级半导体材料制成晶体管，使芯片可容纳更多晶体管，运算速度比传统硅芯片提高上千倍。这一方向在2001年取得基础性突破后，应用研究持续升温。IBM于2002年开发出碳纳米管高效能晶体管，并利用微机械电子系统技术制成太位存储器；集成电路芯片制造也开始应用超紫外光刻技术，实现从微米到纳米的技术飞跃。未来，分子电子学技术有望彻底取代微电子技术，芯片制造将进入分子纳米技术时代。

结构化学：纳米生物技术

美国科学家正在研究重组DNA分子，这对解构和测定新基因序列具有开拓性意义。在生物分子追踪领域，科学家将纳米颗粒“粘附”在生物分子上，利用其发光特性追踪生物分子行踪，这对研究艾滋病病毒等在人体内的活动过程十分有益，有望在几年内实现突破。

纳米技术应用于更多领域

在微机械系统方面，美国已成功研制出可控纳米马达、纳米电动机、纳米激光器、纳米弹簧等成果。其中，可控纳米马达由自旋蛋白质片段制成，宽度仅11纳米，未来可用于驱动药物传输系统等纳米机械。此外，纳米技术在能源领域的应用成为新关注点，纳米储氢技术成为重点项目。学术界注重寻找可用于储氢的纳米材料纤维，实验室已将储氢纤维平均直径控制在35纳米水平。

医学领域的热点包括纳米医药机器人、纳米定向药物载体、纳米在基因工程蛋白质合成中的应用等。微电子及信息技术领域的开发热点包括纳米电子元器件二极管、纳米传感器等。化学工业上的应用热点是利用纳米材料提高催化剂效能，包括用于燃料电池的催化剂等。

“国家纳米技术计划”催生新的经济增长点

NNI实施以来，美国成功保持纳米技术领域的世界领先地位，并通过产业化合作催生新的经济增长点。

一、协调各部门研发投入，促进合作和资源共享

NNI成功协调了从联邦政府到各级政府和部门对纳米技术研发的投入。各参与部门支持从前沿基础研究到市场化的技术研发。通过合作机制，建立优先协作项目并共享资源，有效促进了美国纳米技术的发展。奥尔巴尼纳米中心是世界最大的纳米技术研发中心之一，依托纽约州立大学奥尔巴尼分校，致力于加快高技术产品商业化。该中心通过提供技术孵化、集成测试等支撑服务，帮助企业克服技术、市场和商业发展障碍，形成纳米技术产品大规模研发和生产布局，成为州政府、联邦政府、研究院所及产业界合作的典范。

二、加强纳米技术基础设施建设，提供硬件支撑

2002-2003财年，NNI启动“国家纳米技术基础设施网络”行动，配合纳米技术卓越中心建设，整合现有资源，完善和提升基础设施水平，旨在全美建成保证纳米技术基础研究和应用研究有效进行的设备支撑体系。到2005年，全国50%以上的国家研究机构配备纳米研究所需设施。

三、基础和应用研究双管齐下，各学科交叉融合

在基础研究方面，NNI利用国家实验室及大学的科研优势，投入大量人力和财力，着力研究生物系统、纳米器件与系统等。在应用研究方面，明显表现出国家需求及产业驱动的特点。NNI产生的多学科合作研究模式极大提高了基础研究效率，也使应用研究更具影响力。纳米技术与信息技术及生物技术的交叉融合、协同发展，使基础研究成果成为应用技术的依托点，促成技术飞跃。

四、注重成果转化，抢占市场先机

作为一个基础性新兴领域，产业界对纳米技术产生强烈需求，特别是在信息技术和生物制药领域。NNI强调将研究成果尽快转变为创新技术，美国纳米技术转让的最基本途径是从研发到产品生产、销售和服务的延伸。

五、将培养纳米高技能人才置于优先地位

高技能就业大军对纳米技术研发至关重要。NNI将纳米知识教育和专业技术人才培训置于未来工作的优先地位。目前，美国25%的研究型大学开设纳米科学与工程课程，十二年级（高三）学生也接受纳米技术知识教育。