在物質(zhì)世界里，目前人類所能觀測到的宏觀尺度宇宙范圍是10億光年（圖0-1），如果以米為單位來表示，是1025米；地球的直徑約一萬千米，也就是107米（圖0-2）；足球的大小是22厘米左右，即約0.22米；跳蚤的大小是1毫米左右，即約10.3米；人頭發(fā)的直徑在80微米左右，即約8×10.5米；繼續(xù)縮小觀測范圍，透過光學(xué)顯微鏡把目光聚焦在1微米，也就是10.6米上，人類紅細(xì)胞便呈現(xiàn)在我們眼前。好，讓我們繼續(xù)向微觀世界推進(jìn)，到0.1微米，也就是10.7米，借助電子顯微鏡，就可以看到病毒的模樣；再小的話，到了10.9米，也就是1納米（nm），在這個范圍里，可以看到DNA的圖像！
納米到底是怎樣的一個度量單位呢？讓我們插上想象的翅膀，進(jìn)入奇妙的納米世界吧！
納米是一個長度單位，如果把1米和1納米作比較，它們相差109倍。109是個什么概念呢？把一個高爾夫球放大109倍，它就和地球一般大�。▓D0-4）；人們常用細(xì)如發(fā)絲來形容纖細(xì)的物體，實(shí)際上一根發(fā)絲的直徑約為8萬納米；把10個世界上最輕的原子―氫原子排列成一條線，就是一個納米的長度。
圖0-4放大109倍的高爾夫球與地球比較
科學(xué)家們把1～100納米的特定范圍稱為納米尺度（圖0-3）。那么，在納米尺度范圍內(nèi)研究物質(zhì)的特性和相互作用，包括對原子、分子的操縱，就叫做納米科技。
人們不禁要問：納米尺度那么小，我們?nèi)绾斡^察和操縱呢？這就要用到被譽(yù)為納米科技研究“手”和“眼”的掃描隧道顯微鏡(STM）了。
利用STM，可以實(shí)時地觀測單個原子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)以及與表面電子行為有關(guān)的物理、化學(xué)性質(zhì)；操縱原子和分子，并重新排列和組裝，能讓它產(chǎn)生奇異特性（圖0-5）。