新加坡纳米技术概览(新加坡经济发展局)
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全球纳米技术的发展现状第一篇:纳米技术的定义与发展历程纳米技术,是一种利用纳米级别的材料、器件等进行制造和应用的技术。
纳米级别指的是物质的尺寸在1~100纳米之间。
纳米技术在材料、生物、能源、环境、电子、通讯、医学等领域都有广泛的应用,被认为是未来科技的重要发展方向。
纳米技术的历史可以追溯到古希腊时期,当时的哲学家们就开始谈论关于原子的理论。
但是直到20世纪60年代,人们才开始真正研究和利用纳米技术。
1986年,美国科学家Eric Drexler在他的著作《引力的相机》中首次提出了纳米技术的概念,他预测纳米技术能够利用分子级别的材料制造出比人类细胞还小的机器,实现人类的技术梦想。
1990年代,随着扫描隧道显微镜的发明,人们开始能够直接观察和操纵纳米级别的物质。
这一技术的发明标志着纳米技术的正式起步,并成为了纳米技术的重要工具。
21世纪初,各国政府开始投入大量资金支持纳米技术领域的研究和开发。
目前,美国、欧洲、日本、中国等国家都在纳米技术领域取得了一定的成果,相关的科研机构、企业也越来越多。
尽管纳米技术发展前景广阔,但也存在着一定的风险和挑战。
在人类对于纳米级别物质影响的了解还不够充分的情况下,纳米技术的应用可能会对人类健康和环境造成一定的风险。
因此,对于纳米技术的安全监管和风险评估至关重要。
第二篇:纳米技术的应用领域和发展趋势纳米技术已广泛应用于材料、生物、能源、环境、电子、通讯、医学等多个领域。
在材料领域,纳米技术可用于制备各种新型材料,如纳米粉体、纳米晶体、纳米复合材料等。
这些新材料具有独特的性能,如高强度、高韧性、高导电性、高热稳定性等。
在生物领域,纳米技术可用于制备纳米生物传感器、纳米药物、纳米生物材料等。
这些应用可以用于治疗疾病、检测生物分子、改进有机材料等方面。
在能源领域,纳米技术可以解决能源存储和转换问题。
例如,利用纳米材料制备的锂离子电池具有更高的能量密度和更长的使用寿命,纳米催化剂可以提高催化反应的效率,纳米光伏材料可以提高太阳能电池的转换效率等。
纳米技术的发展现状纳米技术是一个应用范围非常广泛的领域,它包括了各个方面的技术和应用,涉及到生物、化学、材料、电子等众多领域,在许多国家的科技发展中扮演着重要的角色。
本文将探讨目前纳米技术发展的现状。
一、纳米技术的定义和应用纳米技术指的是在纳米级别上进行设计和制造的技术,所涵盖的长度尺度为1-100纳米。
在这个尺度范围内,物质的特性变得非常特殊,具有独特的电子、光学、化学、物理等性质。
这些性质可以用来设计制造新材料、新器件、新药物等。
纳米技术的应用非常广泛,可以用于制造高强度的材料、高效率的能源设备、高灵敏的传感器、高分辨率的成像设备等。
在生物医学领域中,纳米技术的应用尤其广泛,可以用来治疗各种疾病、设计新的药物等。
二、纳米技术的发展现状目前,纳米技术在各个国家的科技发展中都扮演着越来越重要的角色。
在美国、欧洲、日本等国家,纳米技术已经成为国家战略,各级政府都在加大对纳米技术的支持和投入。
在美国,联邦政府已经制定了“纳米技术研发行动计划”,并投入了大量资金用于纳米技术的研发。
目前,美国已经成为全球最大的纳米技术研发国家之一,其在纳米材料、纳米电子、纳米医学等领域取得了丰硕的成果。
在欧洲,欧盟已经成立了“欧洲纳米技术平台”,旨在加强欧洲纳米技术的研究和应用。
各个欧洲国家也都在逐渐建立自己的纳米技术研究中心和产业基地。
在日本,政府和产业界的合作非常密切,共同投入大量资金用于纳米技术的研究和开发。
日本已经成为世界上纳米技术应用最广泛的国家之一。
除此之外,中国、韩国、印度等国家也都在大力发展纳米技术,并且已经取得了一定的成果。
目前,纳米技术的主要发展方向包括以下几个方面:1、纳米材料的研究和应用:包括纳米颗粒、纳米线、纳米管等。
这些材料的独特性质可以应用于制造新型材料、电子器件、生物传感器等。
2、纳米电子技术的研究和应用:包括纳米晶体管、纳米存储器件、纳米光电器件等。
这些设备具有更高的性能、更小的体积和更低的功耗,可以应用于计算机、通讯设备等领域。
迎接伟大的纳米时代------创建美国纳米材料集团公司“我要谈的是如何操纵及处理一些很小尺度的东西。
我已证明你可以降低材料的尺度。
现在我要预示这里有丰富的机会。
一个空前更大范围的材料性能革命。
假设我们能将材料或一个精巧的小东西,弄成原子水平尺度,那么我们可以玩不同的游戏了。
”----------费曼的视野(1959)第一节材料改变世界“纳米”是英文nanometer 的译名,它是一种度量单位。
1纳米为百万分之一毫米,也就是十亿分之一米。
1982年扫描隧道显微镜发明后,便诞生了一个以0.1~100纳米长度为研究对象的原子世界,它的目标是以原子或分子来构造具有特定功能的产品。
纳米技术是指在此基础上制造新材料、研究新工艺的方法和手段。
纳米科学技术正式“开宗立派”是在1990年。
这一年,美国成功地举行了第一届纳米科技大会,且正式创办了《纳米技术》杂志。
虽然纳米科学技术出现的时间不长,但它带来的冲击是明显的,越来越多的科学家相信,这门新兴的学问将带来一轮新的革命,人们将迈入一个新的世界。
星星高照,纳米布满天。
纳米技术不仅体现了对自然的利用,更重要的是体现了人类与自然的和谐相处。
-----2010年萧镜如于美国新泽西,温沙市在微米时代,科学技术得到了突破性进展,人类对微观层次认识不断推进的同时,对宏观世界的认识也逐渐脱离了原有的桎桔。
工业文明之前,指南针在航海技术上的运用及造船工艺的日益进步,人类认识精确化,认识尺度不断细化,促使了地理大发现,证明地球是圆的。
在相当大的程度上解放了人们既有的思维。
天文望远镜制造技术的完善使科学家能够直观地观察到越来越远的空间。
牛顿之后建立起来的经典力学,一方面使人们对微观世界有了更深入的把握,另一方面,通过微积分方法建立了一系列严格的因果关系,并利用行星轨道的偏差和万有引力定律准确预言了海王星和冥王星的存在。
目前,已可对空间尺度小到10-17米的亚核世界,大到150亿光年的整个宇宙进行研究。
纳米技术的发展现状及未来发展趋势随着科技的不断进步和人类对材料和工艺的深入研究,纳米技术逐渐成为当前科技界研究的热点之一。
纳米技术是一种能够在纳米尺度(一纳米等于十亿分之一米)上操作和控制物质的技术。
随着纳米技术的广泛应用,它正在改变着我们的生活,并为未来的发展打开了无限的可能性。
“纳米”这个词来源于希腊语“nanos”,意为“矮小”。
纳米技术是在纳米尺度上进行研究和应用的技术。
纳米技术的发展主要基于材料科学、物理学、化学和生物学等学科,涉及到控制和利用各种材料和技术,包括碳纳米管、纳米颗粒、纳米晶体等。
纳米技术的应用领域非常广泛,涵盖了医疗、电子、能源、材料、环境等多个领域。
例如,在医疗领域,纳米技术被应用于癌症治疗、药物传输、生物传感器等方面。
纳米材料的特殊性质使得药物可以更精确地向病灶部位输送,提高治疗效果。
此外,纳米技术还被应用于传感器的开发,可以高灵敏地检测环境中的污染物,为环境保护提供了新的解决方案。
随着纳米技术的发展,未来的发展趋势将更加注重纳米材料的制备和性能的控制。
例如,研究人员正在努力开发出更高效的纳米材料合成方法,以满足各种应用的需求。
同时,人们还在研究如何通过控制纳米材料的结构和组织来调控其性能,以实现更多样化的应用。
此外,纳米技术还将与人工智能、大数据、云计算等技术相结合,为未来的创新提供更强大的支持。
未来,纳米技术有望在能源领域发挥更重要的作用。
纳米材料的独特性质使其在太阳能电池、储能设备等领域具有巨大的潜力。
例如,通过纳米技术制备的太阳能电池可以提高光电转换效率,使得太阳能的利用更加高效。
此外,纳米材料还可以用于制造新型的电池材料,提高储能设备的容量和充放电速度。
纳米技术还有望改变材料科学领域的研究和开发方式。
传统上,材料的性能往往受到其晶体结构和组织的限制。
然而,纳米技术的发展提供了一种新的思路,即通过控制材料的纳米结构和界面来实现性能的调控。
例如,通过制备纳米晶体材料,可以提高材料的强度、硬度和导电性能。
世界主要国家纳米技术、材料科学发展动向分析进入21世纪后,为实现社会可持续发展,应对降低环境负荷、采用节能省资源工艺、推进资源再生利用、服务医疗保健事业、建设安全舒适老龄社会等各种巨大的社会需求和挑战,科学技术的创新和进步肩负着艰巨的任务。
纳米技术、材料科学作为一个综合性战略性的科学技术领域可以直面上述众多的社会经济难题,出色地完成有关的使命。
今天,材料技术已经发展到进入纳米领域的组织控制技术,波及亚纳米尺度的高分辨能力电子显微镜,扫描型探针显微镜等的高精度计测、基于第一原理电子状态计算的物质结构和功能的预测、基于模拟或仿造的以解析技术为支柱的共同的基础科学技术。
纳米科技涉及诸多学科领域,包括物理学、化学、生物学、医学、材料科学、信息科学、能源科学、先进制造科学等,是高度交叉的综合性学科,它也体现了前沿科学和高技术的融合。
纳米材料科学技术的进步,使得各种要素技术可以组合应用(包括与其它知识、技术的组合创造新的知识和功能、与不同领域融合产生新的技术领域),形成新的物质结构、发现新的物质功能、开发新的应用材料。
纳米技术和材料领域的特殊性,使得它们的研究开发迅速推进,技术潮流澎湃向前,展现了广阔的应用前景。
世界主要国家都十分重视纳米技术、材料科学,纷纷制定国家计划,积极进行投资,大力推进研究开发。
美国美国是较早开始实施国家纳米技术计划的国家。
美国国家纳米技术计划始于2001年,迄今已投资270亿美元。
2018年以后,虽然其预算有减少的趋势,但对以纳米技术签名倡议为首的5个项目构成的计划组成范围已作了战略性预算分配。
根据摩尔定律,一直在推进高性能化的半导体也已触到微型化的界限,而在不依赖摩尔定律的情况下继续追求新的半导体高性能化的"电子复兴计划"则开始起动。
量子计算机研究开发迅速推进,追求量子技术整体发展的新的可能性的"国家量子计划"也开始实施。
这些都是美国政府政策支持的重点。
新加坡纳米技术概览2009年12月,新加坡经济发展局(EDB,Singapore)苏州独墅湖图书馆编译 一、非常“细小”的科学纳米产业在许多工业的发展过程当中起着关键作用,是任何先进的经济不能忽视的力量。
纳米产业能够对现有科技产生重要影响使其转化成新兴的高科技,并开拓出新的产业和市场。
纳米产业有一种潜力,它能够带来具有新功能或增强功能的更加细微的、更好的、更便宜的产品和部件。
在迅速发展的国际市场中这对任何工业来说都是一个关键的优势。
消费者在纳米技术应用中发现了重要益处。
一些日常应用的产品的材料或部件都包括了纳米产业的应用。
今天纳米涂层材料已经应用在防水面料上。
类似的技术如先进轻便但又坚硬的如蜘蛛丝般的材料已经用于防弹衣制造。
在人类生活领域中,纳米技术正在发挥越来越重要的作用,用于疾病的检测,新药申请等,从而促进人类的健康进步。
在过去的一年全球投资当中,对于纳米产业研发和制造的企业在大幅度增加。
金融业对于纳米产业领域的投资信心和支持也在继续增长。
一个经常被引用的统计,美国国家科学基金会(US National science Foundation)预测,到2015年纳米产业市场将达到1万亿美元。
二、新加坡——亚洲纳米技术结点新加坡是一个有活力的和多样化的全球经济城市,它拥有雄厚的商业基础设施,能带动人才和跨国劳动力,强大的连接亚洲和世界;新加坡激发信心,发展高新技术产业,在纳米技术方面发挥重要作用。
目前新加坡大大小小约50家公司,参与了高端的纳米技术研发、产品创新。
作为先进技术,纳米技术在新加坡许多行业起到了非常重要的作用。
目前在新加坡领先产业中如电子、生物医药、化学品制造业以及精密工程领域对纳米技术的先进研究和应用在稳定增加。
新加坡是亚洲主要的半导体产业集群地,生产的电子元件大部分走向世界市场。
新加坡制造了世界80%的企业硬盘驱动器,10%的全球晶圆产量,以及50%的磁媒体市场份额。
新加坡是14 wafer 制造工厂以及40集成芯片设计公司的基地。
如摩托罗拉、飞利浦,特许半导体生产公司、STMicroelectronics在新的生产经营活动都非常踊跃。
他们为新加坡贡献了26%的生产总值,而且在2008年期间在新的固定资产投资达到了18亿。
作为亚洲领先的生物医药集群地,新加坡确立了其作为全球生物制药和医疗先进制造基地地位。
而且50多个生物医学科学公司正在开展研发活动,包括药物的发现,转化和临床研究。
目前,30家领先的生物医学科学公司已经在新加坡建立了区域总部并拓展亚洲市场。
能源和化学工业是新加坡另一个重要的经济支柱之一。
今天,新加坡是公认的是世界领先的化工中心之一,并已成功地吸引了全球的企业家,包括像埃克森美孚、壳牌等世界500强公司。
为保持行业领先地位,新加坡发展更高价值的产业链以生产特种化学品和先进材料。
德国的BASF和日本的三井化学株式会社就将他们的研发中心设在新加坡。
精密工程涉及到航空宇宙、石油天然气、医疗器械和电子学等多行业,从最基础的半导体芯片制造,到最先进的医疗设备和石油勘探用钻头的制造无一不和精密工程相关。
现在约2700家公司,包括中小企业和大型跨国公司,都是精密工程行业的组成。
三、纳米技术研发情况概览新加坡的良好研发基础设施为新技术的发展提供了一个平台,有利于促进纳米科技创新。
新加坡已明确表示,发展纳米技术与质量密切相关。
为此他吸引和维持世界级人才库,科学家和工程师带来丰富的技能和来自世界各地的经验。
此外由总理领导的研究创新和创业理事会将直接给与研究机构推动力。
政府计划到2010年研发支出将增长到国民生产总值3%。
(一)卓越研究中心各研究机构、学校、企业、实验室都投入到世界级的纳米技术研发领域中。
从公共研究机构如科学技术研究局(A'STAR)到大学实验室如新加坡国立大学(NUS)、南洋理工大学到不少于20家的企业纳米研发中心等等来看,新加坡关于纳米技术领域的投入是相当大。
1、A’STAR 科学技术研究局the Agency for Science,Technology and Research (A'STAR)科技研究局(A’STAR)事新加坡纳米技术发展关键,也是新加坡开展世界一流科学研究的零头机构。
该所通过提供智力、人力和工业资金来支持重要产业集群,同时支持境外机构与地方高校与医院的合作。
A'STAR的生物医学研究理事会(BMRC)科学与工程研究理事会(SERC)负责监督和推动具有影响力研发机构在生物医学科学、物理、工程学等方面的研究制造。
A’STAR 的14个研究所、7个财团和1个研究中心中心涵盖到从生物工程、信息通信技术等多学科领域。
成员由来自世界50多个国家2300名科学家构成,是一个真正具有国际性的研究机构。
A'STAR与私营部门紧密合作,并探讨与行业合作,并促进研究成果转化。
目前A'STAR中从事纳米技术领域研究的部门有如下:(1)生物工程与纳米技术研究所(IBN Institute of Bioengineering and Nanotechnology)成立于2003年,生物工程和纳米技术研究所(IBN)在科学界面,工程和医学前沿的研究。
IBM在以下4个研究领域创造了新的知识和高度的商业平台:药物和基因传递、细胞与组织工程、生物传感器、双重设备等方面。
(2)微电子研究院(Institute of Microelectronics, IME)成立于1991年,主要研究纳米器件、纳米流体、生物电子、包装设计和测量等系统、RF/mm波以及低功耗混合讯号IC和系统设计。
(3)材料研究与工程研究所(Institute of Materials Research and Engineering, IMRE)自1997年开始专注于研究高质量粗放型态廖研究开发。
主要涉及材料分析、属性、制造、合成 等方向。
其科研项目包括有机太阳能电池、纳米复合材料、有机发光二极管、固体照明、纳米印刷、微流体和新一代原子级互联技术。
(4)新加坡制造工业协会(Singapore Institute of Manufacturing Technology, SIMTech)成立于1993年,主要从事纳米颗粒、纳米材料、制作过程的纳米技术(如纳米涂层等)。
(5)IMRE纳米制造与表征平台(SERC Nanofabrication and Characterization Facility,SNFC)新加坡科学技术研究局(A'STAR)下属的材料研究和工程研究所的IMRE纳米制造与表征平台SNFC。
SNFC目标是使A’STAR中密集的纳米加工及表征技术设备,对新加坡所有的研究活动中广泛使用。
通过设施设备网使得所有SERC研究机构和设备及研究方向等形成一个更大的相互交流网络。
2、南洋理工大学的纳米科学和纳米技术群Nanyang Technological University (NTU) The Nanosaence and Nanotechnology Cluster南洋理工大学纳米技术群是一个研究中心,包括纳米共享设施和纳米技术加工,拥有先进设备的全网络以及纳米技术的应用开发平台。
纳米技术群负责协调和组织所有大学中以纳米为研究方向的研究中心,以此开展纳米技术相关的研发和制造。
南洋理工大学的纳米集群先进的实验室设备对90多位会员共享,这些会员来自不同的学科领域,包括电子、材料、化工、生物医学工程以及化学、物理、生物学等。
3、新加坡国立大学纳米科学技术推进机构National University of Smgapore Nanosaence and Nanotechnology initiative (NUSNNI)新加坡国立大学纳米科学技术推进机构(NUSNNI) 在纳米科学和工程方面长期凸显了其科研实力和人力资本。
该机构始建于2002年1月,它为纳米研究培养和输送了对纳米技术感兴趣的研究团队和学生等。
目前,包括来自新加坡国立大学20个研究实验室的70多名教师和科研人员在从事纳米技术研究。
NUSNNI定义了具有战略意义的影响的研究,集中在纳米科学和技术,以院系优势为基础,并帮助其成员安获得校内外部研究资金。
在纳米技术和纳米工程教育方面,还提出了博士、硕士及学士在内的培养计划,积累人才力量。
四、从实验室到市场的纳米技术纳米技术实现从实验室到商品化后,将对人类的生活带来很大的影响。
但是商业机构常常会遇到资金短缺、基础设施缺乏等问题。
新加坡政府在这些综合商业环境上有很好的经验。
而且新加坡建立了很强大的知识产权保护机制,这些都成为促进技术创新的保障。
(一)新加坡科技研究局(A’STAR)通过各种基金计划和项目来构建纳米工业链,使各种纳米技术实现商业化。
而且他们通过促进公司、学院和私营部门的合作,从战略角度助推技术研发,促进知识和知识产权的产生,促进知识密集型产业的发展。
ETPL(A’STAR独资子公司)负责协助将技术从研究机构转移至相关行业。
ETPL 的定位主要是发现、保护和开发由A’STAR科研机构产生的知识产权。
该公司擅长IP 管理、技术情报和竞争情报管理、商业转化、孵化等。
由于有力的知识产权商业体系的保护,创意和技术就能快速转化为现实工业和贸易。
而且新加坡在金融机构和私人资金渠道方面非常重视,这些都有助于对技术的商业转化。
(二)纳米先锋私人有限公司(NanoFrontier Pte Ltd)由南洋理工大学成立,得到了新加坡经济发展局和新加坡SPRING的支持,纳米先锋私人优先公司主要定位在为工业提供一战式纳米科技解决方案,从昂贵分析测试生产设备、技术、研究与发展技能到知识产权服务,从而促使纳米产品的生产及其推出市场的过程变得更加快捷。
成立之处,该公司拥有25位以上研究人员,并投入了20亿美元的专项资金研究设备和设施的初始资金。
借助南阳理工大学的先进工程研究成果,纳米先锋私人有限公司在纳米材料、纳米制造和纳米计量方面形成了核心优势,而且拥有将纳米技术转化为纳米产品和服务的核心能力。
(三)NanoStart Asia纳米技术经济Nanostart AG 是一家世界领先的纳米技术投资公司,总部设在德国富兰克林。
该公司面向全球从事纳米技术创新的新创型公司提供风险投资。
该公司构建了全球范围内潜在投资公司、合作伙伴、研究机构以及商业运作的整个网络。
在2008年初,Nanostart 在新加坡组建了其亚洲分公司(NanoStart Asia Pte Ltd)。
鉴于新加坡在纳米技术的良好架构、优越的人力资本和有力的政府支持和商业体系,Nanostart将其在亚洲区的总部设在新加坡。
2008年,NanoStart Asia 实现了其与新加坡公司(Curiox Biosystems Pte Ltd)的第一笔投资交易。