納米力學

納米力學（Nanomechanics）是研究納米範圍物理系統基本力學性質（彈性，熱和動力過程）的納米科學的一個分支。納米力學為納米技術提供了科學基礎。納米力學是經典力學，固態物理，統計力學，材料科學和量子化學等的交叉學科。

常把納米力學當納米技術的一個分支，即集中在工程納米結構和納米系統力學性質的應用面。納米系統的例子，包括納米顆粒，納米粉，納米線，納米棍，納米帶，納米管，包括碳納米管和硼氮納米管，單殼，納米膜，納米包附，納米複合物/納米結構材料（有納米顆粒分散在內的液體），納米摩托等。

納米力學一些已確立的領域是：納米材料，納米摩檫學（納米範疇的摩檫，摩損和接觸力學），納米機電系統，和納米應用流體學（Nanofluidics）

作為基礎科學，納米力學是以經驗原理（基本觀察）為基礎。包括：1.一般力學原理；2.由於研究或探索的物體變小而出現的一些特別原理。

一般力學原理包括：

。能量和動量守恆原理

。哈密頓變分原理

。對稱原理

由於研究的物體小，納米力學也要考慮：

。當物體尺寸和原子距離可比時，物體的離散性

。物體內自由度的多樣性和有限性。

。熱脹落的重要性

。熵效應的重要性

。量子效應的重要性

這些原理可提供對納米物體新異性質深入瞭解。新異性質是指這種性質在類似的宏觀物體沒有或者很不相同。特別是，當物體變小，會出現各種表面效應，它由納米結構較高的表面與體積比所決定。這些效應影晌納米結構的機械能和熱學性質（熔點，熱容等）例如，由於離散性，固體內機械波要分散，在小區域內，彈性力學的解有特別的行為。自由度大引起熱脹落是納米顆粒通過潛在勢壘產生熱隧道及液體和固體交錯擴散的理由。小和熱漲落提供了納米顆粒布朗運動的基本理由。在納米範圍增加了熱漲落重要性和結構熵，使納米結構產生超彈性，熵彈性（熵力）和其它新彈性。開放納米系統的自組織和合作行為中，結構熵也令人產生很大興趣。

量子效應決定物理系統內個別原子間的相互作用力。在納米力學中用一些原子間勢能的平均數學模型引入量子效應。

在經典多體動力學內加入原子間勢能提供了納米結構和原子尺寸決定性的力學模型。數據方法求解這些模型稱為分子動力學（MD），有時稱為分子力學。非決定性數字近似包括蒙特卡羅，動力蒙卡羅和其它方法。現代的數字工具也包括交叉通用近似，允許同時和連續利用原子尺寸的模型。發展這些複雜的模型是另一應用力學的研究課題。

量子效應也決定納米結構新的電，光和化學性質。因此量子效應在鄰近的納米科學，納米技術，如納米電子學，先進能源系統和納米生物技術學科範圍得到更多注意。 ^[1]