纳米技术在当代中国的发展
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纳米科学技术发展简史2009-7-1 1959年,著名的物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼发表了关于纳米的最早梦想,他预言,人类可以用小的机器制做更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列原子,制造产品。
1970年代,科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的构想,1974年,科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。
1982年,科学家发明研究纳米的重要工具——扫描隧道显微镜,向世界展示了一个可见的原子、分子世界,这对纳米科技发展产生了积极的促进作用。
1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着纳米科学技术的正式诞生。
1991年,碳纳米管被人类发现,它的质量是相同体积钢的六分之一,强度却是钢的10倍,成为纳米技术研究的热点。
诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为,纳米碳管将是未来最佳纤维的首选材料,也将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等。
1993年,继1989年美国斯坦福大学利用原子团“写”下斯坦福大学英文名字、1990年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“IBM”之后,中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“中国”二字,标志着我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地。
1997年,美国科学家首次成功地用单电子移动单电子,利用这种技术可望在20年后研制成功速度和存贮容量比现在提高成千上万倍的量子计算机。
1999年,巴西和美国科学家在进行纳米碳管实验时发明了世界上最小的“秤”,它能够称量十亿分之一克的物体,即相当于一个病毒的重量;此后不久,德国科学家研制出能称量单个原子重量的秤,打破了美国和巴西科学家联合创造的纪录。
到1999年,纳米技术逐步走向市场,全年纳米产品的营业额达到500亿美元。
近年来,一些国家纷纷制定相关战略或者计划,投入巨资抢占纳米技术战略高地。
日本设立纳米材料研究中心,把纳米技术列入新5 年科技基本计划的研发重点;德国专门建立纳米技术研究网;美国将纳米计划视为下一次工业革命的核心,美国政府部门将纳米科技基础研究方面的投资从1997年的1.16亿美元增加到2001年的4.97亿美元。
中国微电子技术发展现状及发展趋势论文概要:介绍了中国微电子技术的发展现状,并阐述对微电子技术发展趋势的展望。
针对日前世界局势紧张,战争不断的状况,本文在最后浅析了微电子技术在未来轻兵器上的应用。
【关键词】:微电子技术生产微电子产品技术发展政策微电子产业统计指标体系发展与应用制造企业数据采集高技术产业政策研究一.我国微电子技术发展状况1956年7月,国务院科学专业化规划委员会正式成立,组织数百各科学家和技术专家编制了十二年(1965—1967年)科学技术远景规划,这个著名的《十二年规划》中,明确地把发展计算机技术、半导体技术、无线电电子学、自动化和遥感技术放到战略的重点上,我国半导体晶体管是1957年研制成功的,1960年开始形成生产;集成电路始于1962年,于1968年形成生产;大规模集成电路始于70年代初,80年代初形成生产。
但是,同世界先进水平相比较,我们还存在较大的差距。
在生产规模上,目前我国集成电路工业还没有实现高技术、低价格的工业化大生产,而国外的发展却很快,美国IBM公司在日本的野洲工厂生产64K动态存贮器,1983年秋正式投产后,每日处理硅片几万片,月产量为上百万块电路,生产设备投资约8000万美元。
日本三菱电机公司于1981年2月开始动土兴建工厂,1984年投产,计划生产64K动态存贮器,月产300万块,总投资约为1.2亿美元。
此外,在美国和日本,把半导体研究成果形成工业化生产的周期也比较短。
在美国和日本,出现晶体观后,形成工业生产能力是3年;出现集成电路后形成工业生产能力是1—3年;出现大规模集成电路后形成工业生产能力是1—2年;出现超大规模集成电路后形成工业生产能力是4年。
我国半导体集成电路工业长期以来也是停留在手工业和实验室的生产方式上。
近几年引进了一些生产线,个别单位才开始有些改观,但与国外的差距还是相当大的。
从产品的产值和产量方面来看,目前,全世界半导体与微电子市场为美国和日本所垄断。
当代世界科技进步及其对我国的影响黑龙江省委党校马边防科技进步是一定社会的科技、经济以及教育、文化、政治、国际条件、自然环境等因素相互影响与相互作用而产生的必然结果。
当代世界科技进步的新成果集中体现在高科技领域,它已经并将继续对现代社会生产生活产生决定性影响。
基本趋势:(1)信息科技将进一步成为推动经济增长和知识传播应用进程的重要引擎,(2)生命科学和生物技术将进一步对改善和提高人类生活质量发挥关键作用,(3)能源科技将进一步为化解世界性能源和环境问题开辟途径,(4)纳米科技将进一步带来深刻的技术变革,(5)空间科技将进一步促进人类对太空资源的开发和利用,(6)基础研究的重大突破将进一步为人类认知客观规律、推动技术和经济发展展现新的前景。
一、当前世界科技进步的新趋势(一)世界科技正在孕育群体突破1、信息技术孕育着新的创新浪潮一是集成电路等微电子技术不断取得新的突破。
最新的研究显示,芯片集成晶体管数量每18个月左右增加一倍的摩尔定律(1965年INTEL 公司创始人莫尔预测,集成度每18个月提高一倍)已被正面突破!达到每12个月增加一倍。
微电子技术即将进入“后光刻时代”,如果用纳米电子学的方法代替光刻工艺,将使集成电路的集成度等指标在现有的基础上提高上万倍,导致微电子领域的一次新的革命。
已经出现了双核、4核芯片,即在单个半导体的一个处理器上拥有两个(多个)处理器核心。
二是计算机向多极化方向发展。
巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机构成了计算机的家族世界。
据2012-06-19最新消息,美国IBM公司生产的“红杉”超级计算机重夺世界第一桂冠,将此前排名第一的日本超级计算机“京”挤到第二。
“红杉”超级计算机将被用于模拟核实验。
“红杉”的运算能力超群,它1小时的运算量相当于67亿个人不间断手工运算320年。
速度比排名第二的日本“京”快1.55倍,还比“京”更节能。
在全球最快的10台超级计算机中,美国占3席,较半年前的5席有所退步;中国和德国分占两台;日本、法国和意大利各有一台。
纳米技术在当代畜牧业中的应用李文刚【摘要】纳米技术是近几年发展起来的一项应用现代物理或化学方法对材料进行微粉化的新技术,已广泛应用于化工、医药、食品、农业、农药、化妆品、染料、涂料、电子、航空航天等领域.纳米技术作为一项新兴技术势必给畜牧业尤其是饲料行业带来新的起点.一、纳米饲料的开发随着纳米技术的发展和产品的批量生产,纳米材料的成本将大幅降低.将纳米技术引入饲料产品的研发,不仅能突破传统的生产模式,实现传统工艺、传统产品的升级换代,提高产品的技术含量,而且还可以在纳米饲料,纳米添加剂制备技术及其产业化方面建立一系列具有自主知识产权的专利技术、检测手段和创新方法.目前,可利用资源的短缺始终是制约动物饲料业可持续发展的瓶颈,提高营养物质利用率及转化效率和开辟新的饲料资源势在必行.采用纳米技术制造饲料、将饲料原料颗粒粉碎到纳米水平后再加工成颗粒料,这样,饲料摄食后与消化液的接触面积比现在的饲料大数万倍,可以提高畜禽肠胃吸收能力、吸收速度和吸收率,大大降低料肉比和料蛋比.【期刊名称】《中国畜牧业》【年(卷),期】2011(000)014【总页数】2页(P65-66)【作者】李文刚【作者单位】山西农科院畜牧兽医研究所【正文语种】中文纳米技术是以0.1~100纳米材料为研究对象的新科学,纳米材料以其独特的物理、化学、生物学特性在畜牧业中得到广泛应用,在饲料添加剂、动植物品种改良、动物疫病防治、畜产品品质提高、新型兽药研发、饲养环境改善等方面发挥了很大的作用。
纳米技术是近几年发展起来的一项应用现代物理或化学方法对材料进行微粉化的新技术,已广泛应用于化工、医药、食品、农业、农药、化妆品、染料、涂料、电子、航空航天等领域。
纳米技术作为一项新兴技术势必给畜牧业尤其是饲料行业带来新的起点。
一、纳米饲料的开发随着纳米技术的发展和产品的批量生产,纳米材料的成本将大幅降低。
将纳米技术引入饲料产品的研发,不仅能突破传统的生产模式,实现传统工艺、传统产品的升级换代,提高产品的技术含量,而且还可以在纳米饲料,纳米添加剂制备技术及其产业化方面建立一系列具有自主知识产权的专利技术、检测手段和创新方法。
新时期我国科技发展战略与对策范文篇1:《浅谈新时期我国科技发展战略与对策》一、当代科学技术发展趋势与我国的战略选择(一)科学技术已经成为推动经济社会发展的主导力量当代科学技术发展日新月异,呈现出新的趋势,预示着社会经济结构的重大变革。
一是科学技术发展不断突破人类传统认识极限,引发新的科学革命和技术革命。
学科之间、科学和技术之间、自然科学和人文社会科学之间相互交叉渗透,导致众多跨学科领域的诞生。
二是科技成果产业化周期缩短,不断造就新的追赶和超越机会。
在纳米技术、生物技术等新兴领域,不少国家都处在相近的起点上。
后发国家完全有可能在这些领域实现突破,带动整体科技竞争力的跃升。
三是科学理论超前发展,引领新的技术和生产方向。
核能、集成电路、生物技术以及正在兴起的纳米技术,都是源于基础科学理论的突破。
科学理论越来越走在技术和生产的前面,为技术和生产发展开辟新的道路。
四是科技全球化加快,自主创新能力成为国家竞争力的决定性因素。
在全球化环境下,资本、信息、技术和人才等要素在全球范围内的流动与配置日益普遍。
但是,全球化并没有改变国家间竞争的本质,只是改变了竞争形式,也就是通过对技术和知识产权的占有更加尖锐地表现出来。
总之,在科学技术的引领和推动下,人类正经历着从工业社会向知识社会的演进。
(二)科学技术的竞争已成为当代国际竞争的焦点随着世界经济政治格局的转变,以及全球化和新科技革命带来的历史机遇,技术已经成为国际竞争的主要手段。
一是发达国家用技术控制市场。
据统计,目前全世界86%的研发投入、90%以上的发明专利都掌握在发达国家手里。
凭借科技优势和建立在科技优势基础上的国际规则,发达国家及其跨国公司形成了对世界市场特别是高技术市场的高度垄断,从中获取大量超额利润。
二是发达国家用技术控制资源。
如果说过去老牌资本主义国家是用暴力掠夺殖民地资源,那么今天发达国家更多的是利用技术手段控制国际资源及其流向。
目前,对空间、海洋和生物等战略资源的争夺已成为各国竞争的焦点。
纳米技术的未来展望(2)纳米技术的未来展望由于人们在原子、分子水平上对物质控制能力的提高,纳米科技发展的进程正在逐步加快。
2000年10月,中国政府明确提出了将新材料和纳米科学的进展作为“十五”规划中科技进步和创新的重要任务,这为中国21世纪纳米科技的快速发展奠定了重要基础。
近年来,中国的纳米材料研究取得了重要进展,引起了国际上的关注,使中国的基础研究在国际上占有了一席之地,应用开发研究也出现了新局面。
相信在各方的共同努力下,中国定会为纳米科技的发展做出更大的贡献。
纳米技术的未来展望 [篇2]一、纳米材料的基本性能纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成(大小范围:1~100纳米),由于量子力学效应,纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如:其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等,这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。
也正是由于这些特性使纳米材料具有研究的意义。
1、力学特性与传统材料相比,纳米结构材料的力学性能有显著的变化。
其中一些材料的强度和硬度成倍提高(如晶粒尺寸为14nm的pd试样)。
而一些纳米材料受热状态下的力学性能也提高明显。
高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。
应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时,其韧性、强度、硬度大幅提高,这种特性在纳米陶瓷等领域已经得到广泛应用。
2、热学特性普通的材料当其处于纳米状态或具有纳米结构是会有很高的热容量。
一些纳米材料的热导率很低,认购非常有效地阻隔热能的固体传导和气体传导。
可以做绝热材料。
与此同时,还有些纳米材料具有完全相反的热学特性。
他们的热交换性能非常好,是非常好的散热材料。
3、电学性质由于晶界面上原子体积分数增大,纳米材料的电阻高于同类粗晶材料,甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变(SIMIT)。
利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点,有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。
从科技谈中华民族的伟大复兴1988年9月,邓小平同志根据当代科学技术发展的趋势和现状,提出了“科学技术是第一生产力”的论断。
进过30年的改革开放,特别是全面贯彻科学发展观,坚持走中国特色自主创新道路,中国科技发展的基础条件和环境日益改善,科技创新能力稳步提升。
无论是从科技人力资源、科技投入,科技基础条件建设,还是基础研究和前沿技术研究,以及科技成果的应用和产业化发展,中国的科技发展都上了一个大台阶。
特别是我国突破了以载人航天、超级计算机、超级稻育种技术为代表的一大批重大科技项目,获取了一批具有自主知识产权的重大成果。
中国的综合国力得到了很大的提升,在实现中华民族的伟大复兴的道路上迈出了坚实的步伐。
一、近代中国的落后中国在古典世界中,科学技术一直处于世界领先地位。
从商周到南北朝,一些主要的学科,如数学、天文学、医学、农学等已形成独具特色的体系。
隋唐到宋元,我国科技进入持续繁荣的黄金时期,而同时期的欧洲处于中世纪“最黑暗时期”。
我国在自然科学及社会科学的各个领域,都有许多“世界之最”,尤其是“四大发明”传入欧洲后,加速了西方近代文明的崛起。
到了十五世纪,由于腐朽的封建政治经济制度的阻碍以及传统中的许多反动的僵化的社会意识的束缚,中国科技从传统的顶峰跌落了,没有取得突破性进展及孕育近代科技。
而欧洲却在资本主义萌芽的推动下,在文艺复兴运动中,以天文学革命为标志,开始踏上近代科技发展道路,后来随着资本主义的成长,西方先后掀起了三次伟大的科技革命,把中国远远地甩在了身后。
中国也从第一次鸦片战争开始,开始沦为半殖民地半封建社会,中国从此落后于西方资本主义国家。
中国之所以落后西方国家,历史学家众说纷纭,但不可否认的一个原因就是西方国家科技的进步和中国科技的落后所形成的巨大差距。
以近代西方三次科技革命为代表的科技发展,促进了西方工业的机器化、现代化,进而带动了西方经济的腾飞,促使了西方国家的崛起。
而中国只有四大发明,科技发展十分落后,这也造成了农业、手工业得落后,造成了中国经济的落后,中国的落后。
我国的先进制造技术研究现状及发展趋势我国先进制造技术研究现状及发展趋势机械制造业是国民经济最重要的基础产业,而机械制造技术的不断创新是机械工业发展的技术基础和动力。
随着科学技术的进步以及新的管理思想、管理模式和生产模式的引进,近年来,先进制造技术在机械加工领域中的应用越来越广泛,越来越深入。
机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。
改革开放以来,随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈,越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术和先进的制造模式的研究和实施策略之中,我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平,以增强市场竞争力,因此,对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务,业相互交叉的综合性很强的基础技术。
现代设计技术主要包括:现代设计方法,设计自动化技术,工业设计技术等;二是先进制造工艺技术,主要包括精密和超精密加工技术、精密成型技术、特种加工技术、表而改性、制模和涂层技术;三是制造自动化技术,其中包括数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术、计算机集成制造技术、传感技术、自动检测及信号识别技术和过程设备工况监测与控制技术等;四是系统管理技术,包括工程管理、质量管理、管理信息系统等,以及现代制造模式(如精益生产、CIMS、敏捷制造、智能制造等)、集成化的管理技术、企业组织结构与虚拟公司等生产组织方法。
(2)先进制造技术的特点先进制造技术最重要的特点在于,它首先是一项面向工业应用,具有很强实用性的新技术。
先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一个很大不同点在于,传统制造技术通常只是指各种将原材料变成成品的加工工艺,而先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程,但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术,因而则将其综合应用于制造的全过程。
如何正确的看待纳米技术研究目录一、绪论(一)研究背景(二)国内外研究现状(三)研究的意义和目的(四)研究的方法和内容二、关于纳米技术(一)纳米技术的兴起(二)纳米技术的发展三、各国研究近况和应用领域热点技术(一)纳米技术各国的研究近况(二)纳米技术的热点技术研究1、纳米电子技术2、纳米材料技术3、纳米能源技术4、纳米技术在其他领域研究四、纳米技术的辩证思想研究(一)纳米技术的哲学思考(二)纳米技术的生命伦理道德角度分析(三)关于纳米技术对生命伦理的讨论(四)纳米技术的潜在危害与影响(五)纳米技术在商业领域的哲学反思五、纳米技术的安全体系建立(一)建立纳米技术的标准化(二)建立纳米技术的软性约束(三)建立纳米技术的法律保障(四)用辩证思想看待纳米技术六、结论参考文献致谢本篇论文目录导航:【题目】如何正确的看待纳米技术研究【第一章第二章】关于纳米技术【第三章】纳米技术研究近况和应用领域热点技术【第四章】纳米技术的辩证思想研究【第五章】纳米技术的安全体系建立【结论/参考文献】纳米技术的哲学研究结论与参考文献一、绪论(一)研究背景纳米技术是在新世纪里人们在科技领域发现的一块广阔的新天地。
人类也越来越向微观世界不断探索,人们发现、认识微观世界的水平也提高到了前所未见的新高度。
我国的科学家钱学森也曾经说过,纳米左右和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点,纳米技术会是一次新技术的革命,即将引发新一次科技革命。
在这片广阔的新天地里,人们发现了许许多多违背常理的事情,甚至用人们已经掌握的自然科学知识无法解释的现象。
例如:一些绝缘体,在一定的纳米尺度中工作时,可以转变为导体;而在自然状态下纯铁的熔点应该是1534℃,但是在单位体面缩小到10nm 时,熔点可以下降到589℃;而利用纳米技术生产出了纤维纺织材料,可以阻隔雨水和灰尘,但仍具有良好的透气性。
许多的新奇的现象和实验结果引起了科技研究者的广泛关注,充满热情的投入到纳米技术领域中。