清大材科工程系 吳泰伯教授
| WeGenius第7刊‧2003年 |
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清大材科系 吳泰伯教授 |
★第一世代－天然原始材料，如石材、木材、獸骨等。
★第二世代－從原料提煉加工所得材料，如銅、鐵、陶瓷等。
★第三世代－人工合成材料，如塑膠、合成纖維等。
★第四世代－經由添加另一種不同特質材料來強化基材之複合材料，如纖維強化塑膠、金屬基陶瓷複合材料等。
★第五世代－強調機械性能以外性質之功能材料，如半導體、電子陶瓷、磁性材料、光學材料等。
2.在您看來，是電子科技領導材料科學的發展，或是材料科學引領電子科技的進步？
3.對於未來想唸材料科學的同學，您覺得他們現在該有什麼心理準備或應具備什麼能力？
奈米科技被視為是最值得國家大量投資研究的新領域，奈米科技產業化不但能夠提升國內產業附加價值，同時可以強化台灣的競爭力．．．
★4-1★縮小尺度至100nm以內的科技：Top-down之奈米結構的雕刻細化
★4-2★操控原子（分子）的科技：Bottom-up之奈米體系的成長組裝
5.奈米科技與“量子”有什麼關係呢？同時想請您為同學簡單說明這幾個常見的專有名詞：
6.您的研究與教學成果非常豐富，想請您介紹目前最具潛力的材料科學研究主題及它們在產業的應用
想要了解材料科學，可以從人類歷史來看。人類文明的許多時代，如石器時代、銅器時代、鐵器時代、黑陶文化、彩陶文化、鋼鐵時代．．．等，都是以材料為區別，可見材料科技是人類文明發展的指標。20世紀末是大家所謂的資訊時代，資訊是一種應用面，人類從發明了電腦後，利用電腦做了許多應用，但這其實是建構在矽這種材料的進展上，若說得更廣一點，是建構在半導體這種材料上。在1980年代，日本人曾經用“新石器時代”來形容資訊時代，因為矽這個材料是從石頭中提煉出來的。若我們按歷史的進程，材料大至可分為五代：
★第一世代－天然原始材料，如石材、木材、獸骨等。
★第二世代－從原料提煉加工所得材料，如銅、鐵、陶瓷等。
★第三世代－人工合成材料，如塑膠、合成纖維等。
★第四世代－經由添加另一種不同特質材料來強化基材之複合材料，如纖維強化塑膠、金屬基陶瓷複合材料等。
★第五世代－強調機械性能以外性質之功能材料，如半導體、電子陶瓷、磁性材料、光學材料等。
在這些世代材料中，前三代屬巨觀均質材料，其性能的發揮來自組成與微結構的巨觀統計結果；第四代則為巨觀異質材料，其強化特性來自不同組成與結構間的巨觀合成作用；第五代材料為目前廣泛應用在非機械性產品上的材料，其所強調之功能特性來自原子分子間鍵結結構變化控制所產生的物理效應，但基本上還是屬巨觀統計結果。
雖然現在早已不是銅器或鐵器時代，我們仍繼續使用這些材料。與過去不同的是，我們現在可以用更便宜的方法來提煉，而且做出來的材料性質更好，但仍然沒有離開提煉、控制結構與組成這些製作金屬材料的精神。陶瓷材料的製作也是控制原料的結構與組成，高分子材料則需較多合成的技術，而半導體材料則是在內含上已經有所改變。我們所謂的機械性質是強調原子與原子間的鍵結，半導體材料則需考慮到電子的能量、速度等固態電子的特性，脫離了原來的結構特性以及機械性質特性。
以美國最頂尖的幾所院校來看，在1970年代開始成立材料科學系，它是由冶金系、陶瓷系、電機系中的固態電子以及化工系中的高分子結合而成的科系。這些材料都牽涉到組成微結構的控制，因此才會想要一起研究，發展新的材料。從化學的角度來看，金屬材料著重在金屬的鍵結，高分子材料是共價鍵，陶瓷材料是離子鍵，而新發展的半導體材料則著重在電子的性質。研究陶瓷材料也分成兩個領域，一是結構陶瓷，考慮它的機械性質；一是電子陶瓷，考慮它的電子性質。在材料的發展過程中，已從結構性質演進到固態電子性質的考量。
雖然固態電子的研究在1970年代才開始起飛，但人類對各種電子產品的需求，促使發展出各式各樣的電子材料。除了矽之外，還有三五族、二六族的半導體，可以做為光電半導體、光學材料、被動元件的材料，這些材料全都強調它的電子性質。雖然電子材料起步得晚，但因為產業發展的推動，在90年代已成為許多知名大學材料系的主要研究領域。
2.在您看來，是電子科技領導材料科學的發展，或是材料科學引領電子科技的進步？
其實兩者間是互動的。有時是需求引起發明：當人們對電子產品的需求增高，在追求快速及輕薄短小的趨勢下，會促使發明新的電子材料。同時，發明也能引起需求：有新的發明後，設計者才能發展出新的產品。比如說手機，從過去到現在它內部線路的變化並不大，但體積卻不斷縮小，這是因為材料的關係。過去很大的元件現在用新材料技術可以做得很小。例如像手機只能接收1.8G Hz的訊號，它內部要把其他頻率的波濾掉，需用到介電共振器（DR），是電子陶瓷的一種。電磁波在材料中波長和材料的介電係數成反比，因此介電係數越高，元件可以做得越小，所以有許多人不斷投入這方面的研究。
另外，新材料的發明也可能會引起電子科技的革命或重大變化。矽半導體出現後帶動了一次重大的革命，未來奈米材料出現後，也會帶動另一波新的革命。比如說奈米碳管，它的發現完全是一個偶然，它的直徑只有幾個奈米大小，可以導電，又可以是半導體，是很特別的材料，大家馬上看出它的前景，紛紛投入研究。一根這麼細的導線，因為尖端放電的原理，只要加個電壓，就很容易把電子射出來，如此便可取代現有CRT電視中的電子槍。而且傳統的電子槍是用掃瞄的方式，若用奈米碳管來做，可以做到每一個點就由一個電子槍來產生，而且因為奈米碳管很細，尖端放電不需要很高的電壓，便可產生很好的亮度。工研院已發展出此種技術，並且與東元合作準備量產，美、日、韓也都在積極研發這種奈米碳管平面電視，希望未來能取代一般電視。但目前奈米碳管的生產費用仍高，還不適合量產。
奈米碳管也可以是半導體，IBM想能否拿它來做記憶體、電晶體，如果可行的話，體積將會比現今矽所做的電晶體小很多。他們的確做了許多試驗性的產品，證實奈米碳管確實可做成電晶體，若在未來能夠廣泛應用，將會是一個重要的材料革命。因此新的材料可以引導出一個新的電子科技。
研究奈米材料的人通常比較不了解應用面，因此常是由電子科技人員提出問題及要求，推動新材料的發展。但也常因一個偶然發現的新材料，被電子人才拿來廣泛應用。究竟是材料科學還是電子科技引領著對方，就像是蛋生雞還是雞生蛋的問題一樣，並沒有明確的答案。我們只能說從歷史的角度來看，材料科技是一種指標，材料科技的每一次突破就會造成高科技一次突破的發展，這也就是為什麼近來奈米科技會如此受到重視，因為奈米材料已有許多突破性的進展，接下來就會有許多奈米產品的出現。從專利的多寡來看奈米技術，奈米材料就佔了一半以上，有了材料上的專利技術，接下來才會有許多應用出現。
3.對於未來想唸材料科學的同學，您覺得他們現在該有什麼心理準備或應具備什麼能力？
想要走材料科學的學生，所需具備的能力大概就是在數、物、化三方面有足夠的訓練。材料算是門物質科學，但仍需要數學這個工具才能夠掌握物理和化學的原理。等到學習了物理和化學的原理後，才能再進一步掌握材料的變化，而進入較工程的領域，去控制、製造出特定結構的材料。以往材料的結構比較簡單，是微米的結構，未來進入到奈米的尺度，材料的結構和控制都變得複雜困難許多。從某個角度來看，唸材料和機械、化工較不同的是需要接觸較多的基礎科學，因此對於一些只喜歡應用而不喜歡基礎的人會比較不適合；而對於一些對物理、化學有興趣的高中生，他們可能擔心自己的能力不是很夠，無法像李遠哲一樣在科學界出人頭地，來唸材料是最佳的選擇。材料領域有很大的空間可供年輕人來揮灑，而且可以根據自己的興趣來發展。因為既然叫材料科學與工程，所以畢業後可以到工廠擔任高階工程師，生產產品，也可以在研究室中做類似物理、化學最基礎的研究，因此選擇很有彈性。
奈米科技被視為是最值得國家大量投資研究的新領域，奈米科技產業化不但能夠提升國內產業附加價值，同時可以強化台灣的競爭力．．．
有名的物理學家理察•費曼在1959年時提出一個觀念：物理學的原理並未否決原子層次上製造器具的可能性，如果有朝一日人類可以隨意操控原子，讓每一位元資訊存在一百個原子上，全世界重要藏書的儲存僅需要一粒塵埃的空間就夠了。
這在當時是很難想像的觀念，那時電腦科技才剛起步，即使是整個房間都放滿記憶體，它能儲存的資料仍然非常有限。而且由一位物理學家提出這種想法，當時的人都覺得是離經叛道，因為從事物理研究的人多半是在追求真理，通常不會去做什麼元件器具這種較屬於工程的工作。
一直到1982年IBM發明了掃瞄穿隧顯微鏡（STM），它用大小約只有一個原子的針尖來掃瞄晶體表面，因為晶體表面原子有一定的形狀，利用尖端放電的原理，在針尖距離較遠時電流會比較小，距離近電流較大，每掃過一個原子便可看到一個電流訊號。後來經過改良，將電流大小固定住，而去改變針尖與原子的距離，如此便可得知原子的形狀。這是人類第一次看到原子。
接著科學家將惰性氣體Xe的原子一個個撿出來排成IBM三個字，又因為操作的環境溫度是在接近絕對零度的液態氦中，所以原子並不會亂跑。這時是1989年，才真正證明人類可以操控原子，開啟了奈米的研究時代。
在這之後奈米科技的進展很快，1998年美國白宮的總統顧問就曾指出奈米科技是下一世紀最重要的科技。2000年柯林頓卸任前就編列了5億美金預算來從事奈米的研究，之後各國政府也紛紛投入經費研究。二十世紀末期半導體的發展帶動了資訊科技的發展，而二十一世紀則可能要由奈米科技來領導。
但到底什麼是奈米科技？又為什麼要叫做奈米科技？其實一開始它的名字並沒有統一，像費曼他並沒有用到奈米這個名詞。最早是日本人用這個名字，後來美國人也跟著延用。在更早的時候也有人稱它做超微科技。在此我整理出來奈米科技的三個定義：
★4-1★縮小尺度至100nm以內的科技：Top-down之奈米結構的雕刻細化
米也就是公尺，在下來有毫米、微米、奈米．．．等尺寸。微米是積體電路所使用的範圍，常聽到的0.13微米、0.25微米製程，指的就是積體電路的尺寸大小。積體電路發展至今，差不多也只到0.13微米的程度，也就是130奈米。所以我們若是把微米和奈米間畫個中心線，那就是100（102）奈米了。所以我們把100奈米以上稱做微米的尺度，100奈米以下稱做奈米的尺度。台積電和聯電也宣稱明年要生產90奈米的製程，它們並不稱之為0.09微米，一方面是要顯示出奈米科技的重要程度，另一方面也代表著已跨入另一種尺度的階段。
現在積體電路的製作是先鍍上薄膜，再利用種種的顯影、蝕刻技術將元件雕刻出來，我們稱之為top-down的雕刻技術。有一種未來很重要的技術叫nano-implement，因為要做很小的元件，比如說25奈米的洞，依照目前的蝕刻方法會因為受到光學的限制而無法達成，一般光的波長是0.4微米以上，用紫外光可做到0.19微米的程度，但是若要做25奈米的洞，會因光波波長過長的緣故造成干涉，如此一來便無法顯影。所以以後便可用類似原子力顯微鏡的儀器，利用如原子般大小針尖的部分慢慢產生微小的氧化矽，最後刻出一個像印章般的模子，再用光阻液打下去，一個洞就出現了。在做模子的時候可能很慢，但模子做好後便可像蓋印章一樣一直蓋了。
★4-2★操控原子（分子）的科技：Bottom-up之奈米體系的成長組裝
若我們要做非常微小的東西，如同費曼從底部作起的主張，
從原子──物質的最小單位──開始堆積來組成會比較快速，這種從底部開始建造，bottom-up的方式必須瞭解原子怎麼去堆積、排列、固定位置，牽涉到許多化學的知識。
地球的生命體是由碳、氧、氫、氮這幾種簡單的元素所組成，但卻形成了非常複雜的生態。這些由原子組成的結構是如何產生的？他們的功能是從何而來？當我們學習到這些技術後，我們是否有可能製作出萬物來呢？從生命科學的角度來看，以大自然為師，我們將可以獲得許多的知識。比如說有一種海中細菌在北半球時只會往北游，在南半球時只會往南游。科學家們感到很好奇，便把牠放到赤道去，發現牠會到處游。科學家推測牠可以認定南北極的磁場方向，把牠拿到顯微鏡下觀察果然發現細菌體內有氧化鐵的粒子，就如同指南針一樣。
其實不只這種細菌，生物界中有許多生物都有利用地球磁場辨識方向的能力。從這之中告訴我們，是否我們可以做出奈米尺寸的磁性粒子，用它來追蹤癌細胞。事實現在已經有人做出來了，他們利用奈米尺寸的磁性粒子，外面包上一層蛋白質，再加上會與癌細胞結合的抗體，然後在接一個殺癌細包的毒素，把它注入體內。這時再利用辦法將癌細胞加上磁性，如此一來注入的物質便會和癌細胞結合，進而將之殺死。這便是奈米生命科學的一個例子，而這其中的許多應用都是由觀察大自然生命中所啟發的靈感。
DNA是生命的源頭，它的大小約只有1到2奈米，雖然基因圖譜的解碼已經完成，但只是知道原子的排列而已，接下來我們要探究每一段基因的功能，還有為什麼它會有這種功能，最後還要去瞭解是怎麼形成的。當這些都瞭解之後，我們是否就能夠製造DNA呢？我們現在所謂的基因工程是利用已存在的DNA來進行截取及修補的動作，如果我們能夠從無到有自製DNA，是否就意味著人類能夠創造生命呢？有一派生物學者並不贊同此種做法，他們害怕這會造成不可預料的後果，因為有些致命的病毒只是簡單的DNA。
但從這裡可以知道，未來的生物科技和奈米科技是二合一的，因為生命都是由奈米大小的原子、分子組合成的。
奈米科技要以奈米材料為基礎，首先製作出奈米尺寸的東西，然後再去應用它。奈米科技的最後產物並不一定都在奈米的尺寸，但它是由奈米大小的單元所組合而成，而且它的特性是由奈米單元來主導，便符合奈米科技的定義。比如說二氧化鈦（TiO2）粉末只有20奈米，它是最近推出的奈米馬桶的材料，奈米馬桶強調可以消毒、殺菌、本身又可以自潔，這都是因為它表面塗上一層具有二氧化鈦奈米粉末的塗料。其實二氧化鈦就是一般白色顏料的填充料，但在一般顏料中它的顆粒比較大，是屬於微米的等級。
但當把TiO2粉末做到奈米尺度時，它會產生一種叫光催化的特殊功能，吸收紫外光後會產生電子、電洞對，因為粉末本身很小的緣故，電子、電洞會跑到表面，其中帶正電的電洞會與水中的OH－離子結合產生OH氫氧自由基，有殺菌的功能。另外關於能自潔的功能，因為TiO2的大小已到達奈米的程度，水的表面張力會使得水滴無法附著在上面，就有如露珠並不會附著在荷葉上。所以奈米馬桶與一般馬桶只差在表面的那層塗料而已。
奈米材料科技的架構首先要製作出如前面所說的粉末、線．．．等粒子，再經過合成、組裝的過程製造出特殊奈米結構的東西。這些結構可以是塗料（如奈米馬桶所用的塗料）、高表面積的電極（電池的電極表面積越大可儲存越多電荷）、奈米複合材料（將氧化鋁和碳化矽結合，它們兩者強度都很高，但也都很脆，若我們將碳化矽做成奈米尺度後兩者混在一起，會發現強度增加3倍，韌性也增加了。）。奈米科技可以產生許多令人難以相信的東西，也可以產生許多新的產業，這其中的關鍵就在如何控制原子的行為、建構奈米結構體系的組裝技術、結構與特性關係間的檢測能力，還有最後將之設計成特殊體系，做出特殊元件。這種設計與工程發展間的掌握，是一個標準的整合性學問，需要物理、化學、材料、工程．．．等知識。所以奈米雖小，內涵卻很多。
5.奈米科技與“量子”有什麼關係呢？同時想請您為同學簡單說明這幾個常見的專有名詞：
量子／量子點／量子線／量子井
把半導體做到奈米粒子，便會產生量子化效應。所謂的量子點、量子線、量子井是看你以多少維的角度來考慮。一般通稱的量子井，是用一寬能隙的半導體做基板，比如說砷化鎵中加鋁，它的能隙大，以之為基板在上面長一層能隙小的砷化鎵，因為結構類似所以能夠順利接合，然後再在上面長一層加了鋁的砷化鎵，如此窄能隙夾在兩個寬能隙中。對電子來說，寬能隙中電子的能量較高，中間窄能隙的能量較低，電子容易聚集在其中，像個井一樣。
量子井是一層薄膜，電子只有在厚度方向有限制，平面方向可以自由行動；而量子線則是電子只能在一直線的方向上移動；量子點是在三個方向上都受到限制，只有很小的一個點。至於為什麼叫量子化呢？因為電子是波動，在一個很小的空間中，波動必須形成駐波，因為空間狹小能形成駐波的波長就很有限且不連續，又因能量與波長成反比，所以存在電子的能量是不連續的，因此稱為量子化。量子井在平面方向上能階是連續的，而量子線只有在一個方向上是連續的，量子點則是在三個方向上能階都是不連續的。
目前一般的半導體雷射是讓電子和電洞只能在很小的空間中活動，電子碰到電洞再復合便會產生光，並利用特殊的鏡面讓它在之中振盪，再放射出來產生單一方向的雷射。在量子井中電子電洞在平面方向上可自由活動，所以碰在一起的機率不大，因此發光效率較差。若是在量子點中，因為空間狹小，所以電子電洞結合機率增大，發光效率很高，這就是量子點雷射。
奈米材料會受到大家的重視，除了它的體積小可以有一些特殊作用外，還有幾個特點：當原子間距離很小時，會有一些短程作用力。當物體很大時我們並不會注意到，因為已經被平均掉了。但是當作用在兩個很小的原子上，便可引發一些新的功能。比如說有種東西叫一維金屬線，是一種高分子，它之中的白金原子剛好一個接一個排成一直線，但又和旁邊的白金原子距離很遠，且其中又夾了許多原子當做絕緣體把它們隔開，因此就像一條導線一樣。這種一維金屬線可以把電場方向與之垂直的極化光反射回去，而電場方向與之平行的極化光可以通過，所以有濾光的功能。
奈米材料科技的架構首先要製作出如前面所說的粉末、線．．．等粒子，再經過合成、組裝的過程製造出特殊奈米結構的東西。這些結構可以是塗料（如奈米馬桶所用的塗料）、高表面積的電極（電池的電極表面積越大可儲存越多電荷）、奈米複合材料（將氧化鋁和碳化矽結合，它們兩者強度都很高，但也都很脆，若我們將碳化矽做成奈米尺度後兩者混在一起，會發現強度增加3倍，韌性也增加了。）。奈米科技可以產生許多令人難以相信的東西，也可以產生許多新的產業，這其中的關鍵就在如何控制原子的行為、建構奈米結構體系的組裝技術、結構與特性關係間的檢測能力，還有最後將之設計成特殊體系，做出特殊元件。這種設計與工程發展間的掌握，是一個標準的整合性學問，需要物理、化學、材料、工程．．．等知識。所以奈米雖小，內涵卻很多。
6.您的研究與教學成果非常豐富，想請您介紹目前最具潛力的材料科學研究主題及它們在產業的應用
我原先是做電子陶瓷，大概在13年前開始做薄膜。我當時認為為了配合積體電路的發展，所有的東西最後都將薄膜化，陶瓷材料也必須薄膜化。在這之中做的最多的便是鐵電記憶體。它事實上就是一種特殊的材料，本身具有自發極化的現象。和磁鐵一樣，磁鐵有磁化方向，有南極北極，而鐵電材料有自發的電場極化方向，所以有正極負極。就如同平常鐵沒有磁性，鐵電材料平常也看不出有正負極，因為它本身內部各個極化方向的排列是凌亂的，互相抵消掉，但可以外加一個電場使之排列整齊，所以鐵電這名詞來自於磁鐵，因為它的行為和鐵的磁性一樣，只不過它顯現出來的是電場。
鐵電材料結構本身陰陽離子不對稱，所以一邊陽離子、一邊陰離子，便會有極化方向。這種材料最常見於打火機、熱水器的打火材料。過去是用打火石，而現在是用與鐵電材料類似的壓電材料。在擊打的瞬間會使晶體變形，電荷會變得不平衡，把原本中和的極化量破壞掉，等於是外加一個電場，此一高電場會產生放電，於是達到點火的目的。
把鐵電材料做成薄膜後，因為有極性的關係，可以做成鐵電記憶體。鐵電記憶體的構造類似於目前的半導體記憶體。半導體記憶體可分成兩種：DRAM和FLASH。DRAM中文名稱是動態隨機存取記憶體，是暫存性的記憶體，它是由一個電晶體和電容組成，當要儲存1時，便把電晶體加電壓使其打開，電流灌進電容使電容儲存電荷。讀取時把電晶體打開，若有電流流出則可知道其中所存資料為1，無電流則代表0。但是電容會漏電，若不去管它，過一段時間電容的電便會跑光，1就變成0了，所以要定期巡視，在原本是存1的電容電荷還未跑掉超過一半前，把它補滿。所以DRAM就好比一個會漏水的水桶，空著代表0，裝滿水代表1，我們必須不斷去檢查桶中的水是否超過一半。若超過一半表示是1，須趕緊把它填滿。這種記憶體若遭遇停電，儲存的資料便會消失。
另一種記憶體叫FLASH，快閃記憶體。它的原理不太一樣，是把一個電晶體的閘極位置做點手腳，讓電荷儲存在那邊不會跑掉。它儲存的資料不會因斷電而消失。
鐵電記憶體（FRAM）則是把DRAM中的電容換成鐵電材料的電容。鐵電電容因為有極化，可以用電場改變方向。寫資料時一樣是加電壓把電晶體打開，使鐵電電容往正方向極化，因此有極化代表1，沒有極化代表0。在讀取的時候，我們再把鐵電材料極化一次，極化時需要電流，所以當其中原始資料為1時，鐵電材料已被極化過，再極化所需的電流就很小；反之若原始為0時，就需要較大的電流，如此就可以分辨出0與1。
因為這種極化須加電場才能改變，所以記憶不會因為斷電而流失掉，屬於非揮發性記憶體。雖然FLASH也屬於非揮發性記憶體，但它的速度較慢，鐵電記憶體則和DRAM差不多快，而且又不會因為斷電而流失記憶，所以未來可望取代DRAM。目前美、日、韓都在極力發展鐵電記憶體，也有產品上市，像是PS2遊戲機上就有用到，但鐵電記憶體目前的記憶密度還很小，因為製程的技術還在發展中，容量大概只到64M左右。
電子陶瓷薄膜除了做記憶體外，還可以做感測器，像二氧化釩VO2可做紅外光的感測器。VO2是一種很特別的陶瓷，在高溫下像金屬，到了68℃以下變成半導體，電阻變的比較大，對溫度變化很敏感。我們把它鍍到積體電路上加電壓觀察電流的改變，便可知道溫度的變化，所以就成了一個很好的溫度感測器。若把它做成一個個小元件，排成一個陣列，甚至可以看到影像，做成紅外光夜視感測器。其實許多氧化物有特殊的功能，以往因為薄膜化還不普遍，很多功能未被充分利用。目前陶瓷薄膜的發展主要是配合電子科技的發展。
一般半導體製程所需的光罩是以金屬做遮蔽阻擋光通過，但狹縫大小和光波長一樣時會產生干涉現象，如此便無法製作。若將光罩這層金屬材料換成半透明的材料，並且可以改變光的波長，所以雖然光通過狹縫會造成干涉，但會被透過半透明材料改變波長的光波抵消掉。用此種光學薄膜可做到所用光波波長1/2粗細的線條。除了在積體電路的製作上，光學薄膜也可用在光通訊上，不過做得較少。
國家目前大力支持半導體發展，因此奈米技術是一定得跟進的。另外奈米技術可以給傳統產業一個起死回生的機會，除了之前提到的奈米馬桶，還有台灣很發達的紡織業，可以在纖維中加入奈米粉末，比如說一些氧化物粉末會吸收紫外光，放出紅外光。紫外光是人們所不想要的，而紅外光卻可讓人溫暖，因此在冬天穿上這種纖維的衣服便會很暖和。因此奈米科技除了可以讓電子科技及生醫技術有重大進展外，也可以讓現有的傳統做個脫胎換骨的改變。
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