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二十一世紀新產品及技術主要是朝向微型化、智慧型功能、環境友善及全球化等四個軸向發展。材料是實現工業創新的必要關鍵，以往傳統材料無法完整而適切地滿足上述需求，因此非得透過新材料的開發，方能符合新產品的功能需求。

材料尺度由微米到奈米，並不只是尺寸的縮小，新穎而獨特的物質特性將因材料奈米化而出現。因此，奈米材料及奈米技術可跨越原有的材料侷限，為傳統的表面鍍膜及塗覆技術帶來突破性的發展，如【圖1】所示。



針對以上歸納結果，進一步說明如下：


(一)鍍膜技術複合化

複合鍍膜技術是結合多種鍍膜或塗覆技術，克服單一鍍膜技術在使用上的侷限性，不僅使得鍍膜技術呈現更多樣化的面貌，同時拓寬可處理欲鍍材料的選擇範圍。


(二)非真空鍍膜技術再度成為目光焦點

進入奈米時代的21世紀，在奈米微粒材料、原子/分子級合成設計及自組裝等技術的支援下，與真空鍍膜相較之下，更具經濟效益的非真空鍍膜法重新受到研發人員的重視，如奈米級熱噴塗技術、奈米複合溼鍍及溶凝膠法等。


(三)異質鍍膜結構多層化、複合化

由於單一的表面鍍膜或塗層，無法完全滿足材料嚴苛的工作條件或新穎元件所需求的功能性，任何鍍膜處理均有其不同的優缺點，因此結合不同鍍膜或塗層材料的性能優點，在基材表面形成多元多層複合塗層（含漸變的梯度層）具有重大的意義。現階段國外多致力於單層厚度為奈米級，層數在100層以上的多元多層複合鍍層技術之研究，所製備的結構性奈米多層膜具有較高的耐蝕性、韌性和強度，與基材的結合強度佳，表面粗糙度低；另外，具特殊功能性的多層膜，如自旋閥結構的巨磁阻膜及多層結構抗反射膜等，亦是相當熱門的材料。


(四)奈米有機-無機混成結構

有機無機混成材料(Organic-Inorganic Hybrid Materials)技術是將兩種本不易相容的材料，藉由分子設計及界面改質，得以在奈米尺度下均勻混合，而形成一種兼具有機材料之可塑性及無機材料之機械強度或特性的新穎功能型材料，不僅改善各單一組成份原本性能不足的問題，更延伸了材料的應用範圍。


(五)鍍膜功能多元化

鍍膜工程的主要任務之一是使零件、構件的表面延緩腐蝕、減少磨損、延長疲勞壽命。隨著科技的發展，在治理這3種失效的同時，亦增加許多特殊的表面功能要求。


(六)由下而上(Buttom Up)的原子/分子級操控技術

近年來隨著奈米科學的興起，以及人類對微觀層次理解的加深，人們對於材料的研究正致力於採用自下而上的構築方式，替代傳統的自上而下的微細加工技術，而分子自組裝技術正是滿足這種構築方式而湧現的一門新興技術。目前，在分子自組裝膜技術的研究方面，如膜的穩定性、有序性製備技術，及成膜的多樣性與複雜程度都有了長足的進步。現在已可採用不同的活性分子，在不同的基底材料上製備多種分子自組裝膜，構築出二層乃至多層的有序分子自組體系，以及奈米尺度的超晶格結構。分子自組裝膜已在非線性光學、分子電子元件、分子生物學、分子識別、選擇性催化及超薄膜潤滑等領域顯示出廣泛的應用前景，為研究各種表面和介面的複雜現象，提供了理想的模型。


(七)仿生結構設計

仿生形態的學習及研究上，可從下列幾個方向來構思功能材料設計的原型：(1)建立生物功能形態模型，研究仿生形態的功能作用，從生物原型上找到對應物理原理，通過對生物體的感知，形成對生物體的感性認識。從功能出發，研究生物的結構形態，在感性認識的基礎上，除去無關因素，建立一個生物的模型。對照原型進行定性分析，用模型類比生物結構原理；(2)從生物結構形態出發，研究仿生形態、比例、機能。用模型的手法，對生物體進行定量分析，掌握生物機體的結構尺度，從具象的形態和結構中，探索其特殊功能和運動協調的特點；(3)仿生形態直接模仿生物的局部優異機能。如模仿海豚皮製作的魚雷外殼減少了前進阻力。