測量大型物體的小運動是比較容易的，但是當移動部件的尺寸為納米級時，難度就會加大。精準測量微觀物體的微小位移的能力，可用于檢測微量的危險生物或化學試劑，完善微型機器人的運動，精準部署氣囊，以及檢測通過薄膜傳播的極弱聲波。

研究人員測量了一個黃金納米顆粒的亞原子級運動。他們在這個黃金納米顆粒和一個金片之間設(shè)計了一個寬約15納米的小氣隙來進行測量。這個間隙非常小，因此激光無法貫穿其中。

然而，光能表面等離子體激元，即電子組的集體波狀運動，被限制在沿著這個黃金表面和空氣之間的邊界行進。

研究人員利用了光的波長，即光波的連續(xù)峰之間的距離。只要選擇恰當?shù)牟ㄩL，或者說頻率，激光就可以使特定頻率的等離子體激元沿著間隙來回振動或起振，如同撥動吉他弦產(chǎn)生的混響。同時，當納米顆粒移動時，它會改變間隙的寬度，并且還會像調(diào)諧吉他弦一樣，改變等離子體激發(fā)共振的頻率。電容式傳感器ZNX實際的基本包括了一個接收qiTx與一個發(fā)射qiRx，其分別都具有在印刷電路板(PCB)層上成形的金屬走線。

多軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng) 的精度主要從單個伺服 軸的運動控制精度和聯(lián) 動軸耦合輪廓精度 2 方 面來評價。對于單個伺服軸的運動 控制，當要求的運動精度達到納米級 時，傳統(tǒng)的超精密機床傳動方式在 低速、微動狀態(tài)下表現(xiàn)出強非線性特 性，常規(guī)的運動控制策略已經(jīng)很難保 證伺服系統(tǒng)實現(xiàn)理想的納米級隨動 精度。即使振動的振幅很微小，僅移動了亞原子級距離，使用這種新的等離子體激元技術(shù)也很容易檢測到。

此外，多軸聯(lián)動系統(tǒng)的輪廓誤差 由各伺服軸的運動誤差耦合得到， 耦 合誤差的建模及各軸相應(yīng)的補償控制量的計算都需要大量的齊次坐標 變換運算，這為實際的多軸聯(lián)動耦合 控制器的設(shè)計帶來了很大的不便。 智能控制理論與方法將可能為此問 題提供理想的解決方法。此外，要實 現(xiàn)多軸聯(lián)動納米級輪廓控制精度， 還 有一個不可忽視的問題，即聯(lián)動軸的 同步問題。同步精度的高低直接影 響到系統(tǒng)的輪廓跟蹤精度。嚴格意 義上的多軸伺服系統(tǒng)同步涉及到復 雜的數(shù)控和伺服系統(tǒng)接口規(guī)范的制 定。目前，在可以實現(xiàn)亞微米級加工 的高ji多軸聯(lián)動超精密數(shù)控機床研 制方面，我國尚未取得突破性進展。 至于可實現(xiàn)大型復雜曲面，特別是自 由曲面的納米級超精密加工的五軸 聯(lián)動機床，至今仍是一個世界上尚未 解決的難題。美國國家標準與技術(shù)研究院（NIST）的科學家們開發(fā)了一種新的裝置，可以測量超微粒子的運動，這些超微粒子的運動距離小得不可想象，比氫原子的直徑還小，或者說比一個人的頭發(fā)絲的百萬分之一還小。

隨著超精密加工和微電子制造技術(shù)的迅速發(fā)展，對精密測量技術(shù)及儀器提出了在毫米級的測量范圍內(nèi)達到納米級精度的要求，例如超精密數(shù)控加工精度已達納米量級，微電子芯片制造技術(shù)已是納米級制造工藝，因此無論是超精密數(shù)控機床的運動測量與定位，還是集成電路芯片線寬等特征尺寸測量、光掩膜制作以及晶圓掃描工作臺的運動測量與定位，均需要納米級精度的精密測量儀器。此外，精密測試計量技術(shù)領(lǐng)域中，各種掃描探針顯微鏡、激光干涉儀、光柵尺和其他位移傳感器等也離不開納米級精度的精密測量儀器的校準或標定。將納米技術(shù)列入促進經(jīng)濟社會發(fā)展和解決重大問題的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，在能源和生物等領(lǐng)域尤其受到重視。