浅析纳米科技的应用及发展前景
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建筑物或设 备上起监听 作用, 也可以直接 将敌方目 标的位置坐 标传送到我 方的导弹或 炮兵发射 基地, 并 引导精确 制导武器实 施攻击。除了可 以飞行的纳米飞行侦察器外, 还有其它种类的纳 米侦察与传感器。其特点是体积小, 装有敏锐的传感器和电子设 备。纳米环境传 感器散布于武器装备的蒙皮上或外表面, 能察觉 细微的外界“刺激”, 以便对武器系 统适时调整。用纳米材料制造 潜艇的蒙皮, 可以灵 敏地“感觉”水流、水温、水 压等极细 微的环 境变化, 并及时 反馈给中央 控制系统, 最低限 度地降低 噪声、节 约能源; 能根据水波的变 化提前“察觉”来袭的敌方鱼雷, 使潜艇 及时做规避 机动; 能用较低的 辐射功率 完成“智能武器”的敌我 识别, 以免误伤自己。
参考文献 [ 1] 张俊华. 试析海淀走读大学实训基地的 建设与管理[ J] . 海淀走读大学学报, 2002, ( 04) : 30- 33 [ 2] 王萱. 浅谈 高职 工科 电类专 业校 外实训 模式 [ J ] . 职业 圈, 2007, ( 11) : 82- 83
( 上接第 520 页) 在 燃煤中加入 纳米级助 燃催化剂, 可帮助 煤充 分燃烧, 提高能源利用率, 防止有害气体产生。研究表明, 纳米钛 酸钴还可 在发动机 汽缸内发挥 催化作用, 使汽油 燃烧时不 再产 生及排放一氧化硫和氮氧化物, 使汽车尾气无需处理。此技术对 我国船舶发动机有很好的应用前景。
四 纳米技术发展前景 纳米 科技是 21 世纪科技产 业革命 的重要 内容之 一, 纳 米 技术会将人类带入一个奇迹层出不穷的 时代。科 学家认为如果 能在原子尺寸基准上控制 纳米机器的结构造 型, 那么纳米 技术 就将 给我 们带来 数不 尽的新 产品、新 工艺、新技 术和潜 在的 利 益。纳米技术能够改变材 料制造业的现状, 制造出纯度更 高的 材料; 可以制造超级 嗅觉器, 用来 检验毒品、炸药、工厂泄 漏物 质等。纳米机器可以奇迹般地回收并提取微量元素( 如果使用其 它方法 来回收, 这些微量 元素会散 失到环境中 去) , 还能 清除 废 水中的有毒 化学物质。纳米 机器每秒 能完成数十 亿次操作, 目前需几天或几个月完成 的事情, 有 可能在几分乃至几秒 钟内 完成, 因此, 可以奇迹般地缩短产 品从设计到批 量生产所 需要 的时间。使用纳米机器, 还可以使传 统的装配工艺变成一 次成 型工艺。它可以做修理工 作, 其工作 范围从消除发动机的 腐蚀 损坏与细小裂纹到医治患者的病变、修复损坏的器官、进行人体 肢体再生、人体整容等。 近几年来, 人们在制造分子机器 方面已取得许多突破 性进 展。能攻 击病菌的抗生素, 就是一个杰出的例子。人类一旦制造 出了新型 纳米机器, 就可以使它 像脱氧核糖 核酸 DN A 以 及它 的伴生酶那样, 根据所储存的指令或 控制输入来完成各种 通常
软件指 各种有关的 文件, 如 实验实训 大纲、实 习计划、实验 实训指导书、各种设备的 技术文件等, 厂家提供及自行绘制的图 纸, 也应在保管之列, 对它们进行有效管理是发挥这些软件的最 好办法, 应建立计算机资 料库, 把全院的实验实训室的设备统计 成表, 并上校园网, 便于检索及修改, 更有利于提高设备利用率。
老一辈教育家认为, 教学文件宜粗不宜细, 教 学管理宜严不
宜松。实训室的管理与实验室的管理一样都属于教学管理的范 畴, 应当严而 不粗松。管理又 可分为硬件 管理和软 件管理两部 分。
设备的使用年限应有自然年限及利用年限之分。自然年限 指一台设备规定的使用年限, 如变压器为二十年, 而利用年限为 其能发挥教学作用的年限, 这个年限可能较短也可能较长( 取决 于科技的发展) , 在设备的购置上应充分考虑这个问题设备的定 期检验, 评估其 完好程度, 是硬件 管理重要的 环节, 每年至少应 对设备进行一次评估, 对 某些精密仪器仪表, 还应纳入鉴定系统 或网络, 定期校验。
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在进行纳米技术相关产品研制, 形成了 300 多人的研究队伍。在 近 10 年内, 广州还将重点发展纳米技术在塑料和橡胶、建材、纺 织等广州具有优势的传统产业中的应用, 发展纳米电子、光电信 息材料与 器件, 发展纳米技 术在太阳 能转化、热能转化、新型绿 色电池中的应用, 以及在 水和空气治理中的应用, 发展纳米技术 制药尤其是在中药制备中的应用, 医用纳米材料、纳米诊断器件 于技术中的应用。
第二种概念把纳米技术定位为微加 工技术的极限。也就是 通过纳米精度的“加工”来人工形成纳米大小的结 构的技术。这 种纳米级的加工技术, 也将使半导体微型化达到极限。
第三种概念是从生物的角度出发而 提出的。生物在细胞和 生物膜内本来就存在纳米级的结构。事实上, 每个细胞都是活生 生的纳米机器的例子, 它们不仅可以将食物转变成能量, 还能根 据其 D NA 上的信息制造 并输出蛋白质和酶。通 过将不同 物种 的 D NA 重新 组合, 基因工 程师已 经学会 了如何 制造新 的纳 米 装置。
二 纳米技术研究的现状 纳米 科技发展的 历史不长, 但它的 发展却十 分迅速并已 受 到国内外普遍的重视。我国政府十分重视纳米科技的发展, 部署 了五到十年纳米科技领域的发展战略和 重点任务。全国现有纳 米企业 323 家, 社会投入资金约 30 亿元, 并已形成了以北京、上 海、深圳为中心的三大纳米材料及纳米技术产业带, 已建立了纳 米材料生产线 30 多条。国家计委决定今 年继续组织实施新材料 专项工作, 使纳米成为重中之重, 国家也加大了资 金投入。据统 计, 中 国 纳米 基 金 项 目保 持 平 稳 增长 , 年 均增 长 率 达 20% ～ 30% 。仅最近两年, 中国科学基金新批准 和资助在研纳米基金项 目, 总经费就达 8000 万元人民币。上海市在纳米材料制备 技术 上取得 了独特的工艺技术, 实现了大规 模产业化。据最近对 22 家单 位统计, 2000 年～2001 年期间, 申请 或授权 专利 85 项, 获 奖 11 项, 获国家级资助项目 60 项, 完成 产品开发项目 23 项, 实 现产值 22913 万元。复旦大学、上海交通大学、华东师范大学、上 海大学等 高校相继 成立纳米技 术研究中 心, 推动 纳米科技 的发 展。武汉地区高校、科研院所在 纳米金属材料、纳米复合材料、碳 纳米管等 方面取得 许多研究成 果, 部 分成果在国 内处于领 先地 位, 在国际上也有较大学术影响。武汉科技实力雄厚, 纳米 材料 与技术研究如火如荼。武汉在制备金属、化合物、碳族纳米 材料 以及纳米 中药的制 备技术方面 获得突破 性进展, 制备出纳 米复 合材 料、碳纳米 管, 发现 了非晶 完全 晶化制 备纳 米合金 的新 方 法, 重点发展纳米材料和纳米技术在光电领域的应用。广州将以 “发展民生纳米工程, 建立南方纳米中心”争取到 2010 年纳米技 术研发及 产业化水 平达到国内 先进水平, 某些方 面达到国 际先 进水平, 成为南方最具影响的纳米技术研究中心, 将建立研发基 地。现有 14 所高校和科研院所从事纳米研究, 近 10 家企业也正
处理手段, 也是国内外研 究的热点。纳米技术的出现为大气净化 提供了新的途径。其中, 纳米技术 对空气中 20nm 和水中 20nm 的污染物的清除能力是其它技术不可替代的。( 下转第 522 页)
科技信息
职教与成教
训方面应优于普通院校, 发展应注重于技术推广的特点, 而不应 将科研放在首位, 在这方面投过多的资金; 而实验 实训室设备应 配套, 应能相 互调用, 这样可以 提高设备 的利用率, 充分发 挥设 备的作用。除购置部分设备完善功能齐全的实验实训室外, 更重 要的是使之配套发挥总体效益。
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浅析纳米科技的应用及发展前景
厦门海洋职业技术学院 黄云江 重庆大学数理学院 朱红梅
[ 摘 要] 本文从纳米科学技术研究发展的 现状、应用和发展前景三方面阐述了纳米科技。 [ 关键词] 纳米科技 纳米科技的应用 纳 米科技的发展前景
一 引言 纳米技术的基本概念是由已故美国 著名物理学家—— 被认
三 纳米技术的应用
( 一) 纳米技术在军事电子领域中的应用 纳米侦 察卫星是使 用纳米元器 件、按 纳米加工方 法组装而
成的、质量小于 10 kg 的卫星。纳米卫星一般比麻雀 略大, 拥有 十分强大的 运算能力, 数十颗 甚至数百颗 纳米卫星 相连接可以 织成“天网”, 即纳米卫星侦察系统 , 从而实现全球地毯式覆盖侦 察, 在军事上则能实现高 空侦察无“死区”。纳米飞行侦察系统是 一种微型 化的飞行 器, 它可 携带各种 探测设备, 具有信 息处理、 导航( 带 有小型 GP S 接收机) 和通信能 力。其主要功能是秘密 部署, 到敌方信息和武器 系统的内部或附近监视敌方情况, 同时 也可对敌方雷达、通信等 电子设备实施有效干扰。它可以附着在
在设 备采购上, 本着实 用、注重 于设备的 性价比及 质量, 并 不是单一追求便宜, 注重于采购招标前对供货单位( 厂家或供货 商) 的考查, 慎选供 货单位, 对供货企 业重点考查 其有现代 化的 生产线, 对供货商重点考查它的实力、信誉等。有些供货商 本身 也是 开发公司, 和这种 单位联手更 有利于今后 的发展, 另外, 选 择设备还应注重售后服务及未来的科技 合作, 一石两鸟。
3. 关于实训基地的建设、 电类 专业必须解 决学生的 运行实习问 题, 这 就需要建设 实 训基地, 以解决校外实习只能看不能动手的问题。我校正在建设 的教学模拟电站, 可解决学生运行实习及电站故障排除问题。教 学模拟电站方案是, 采用常规及微机监控两套控制系统, 以模拟 为主, 仿真为辅来模仿实际电站。设备将不雷同实验、实训 室现 有设备, 如常规保护用集成继电器( 微机系统采用 微机保护) , 使 之与 现有设备形 成低、中、高三 个层次, 仿真用计 算机仿真 技术 仿真水轮机组, 使之与原动机特性对应。此外还建设了一套小规 模的印刷板制板系统, 彻底解决了电子实训问题。学生制作电子 线路 将从 Pr otel 设计 开始到 元件 焊接 结束, 采用 敷铜材 料板, 印刷线路板印刷利用计算机室已有的彩 喷仪, 腐蚀用手工, 钻孔 可用手工也可用电脑控制钻孔机。当然, 收购一些校外的工厂也 可纳为实训基地。 四、实训室的管理
参考文献 [ 1] 张俊华. 试析海淀走读大学实训基地的 建设与管理[ J] . 海淀走读大学学报, 2002, ( 04) : 30- 33 [ 2] 王萱. 浅谈 高职 工科 电类专 业校 外实训 模式 [ J ] . 职业 圈, 2007, ( 11) : 82- 83
( 上接第 520 页) 在 燃煤中加入 纳米级助 燃催化剂, 可帮助 煤充 分燃烧, 提高能源利用率, 防止有害气体产生。研究表明, 纳米钛 酸钴还可 在发动机 汽缸内发挥 催化作用, 使汽油 燃烧时不 再产 生及排放一氧化硫和氮氧化物, 使汽车尾气无需处理。此技术对 我国船舶发动机有很好的应用前景。
四 纳米技术发展前景 纳米 科技是 21 世纪科技产 业革命 的重要 内容之 一, 纳 米 技术会将人类带入一个奇迹层出不穷的 时代。科 学家认为如果 能在原子尺寸基准上控制 纳米机器的结构造 型, 那么纳米 技术 就将 给我 们带来 数不 尽的新 产品、新 工艺、新技 术和潜 在的 利 益。纳米技术能够改变材 料制造业的现状, 制造出纯度更 高的 材料; 可以制造超级 嗅觉器, 用来 检验毒品、炸药、工厂泄 漏物 质等。纳米机器可以奇迹般地回收并提取微量元素( 如果使用其 它方法 来回收, 这些微量 元素会散 失到环境中 去) , 还能 清除 废 水中的有毒 化学物质。纳米 机器每秒 能完成数十 亿次操作, 目前需几天或几个月完成 的事情, 有 可能在几分乃至几秒 钟内 完成, 因此, 可以奇迹般地缩短产 品从设计到批 量生产所 需要 的时间。使用纳米机器, 还可以使传 统的装配工艺变成一 次成 型工艺。它可以做修理工 作, 其工作 范围从消除发动机的 腐蚀 损坏与细小裂纹到医治患者的病变、修复损坏的器官、进行人体 肢体再生、人体整容等。 近几年来, 人们在制造分子机器 方面已取得许多突破 性进 展。能攻 击病菌的抗生素, 就是一个杰出的例子。人类一旦制造 出了新型 纳米机器, 就可以使它 像脱氧核糖 核酸 DN A 以 及它 的伴生酶那样, 根据所储存的指令或 控制输入来完成各种 通常
软件指 各种有关的 文件, 如 实验实训 大纲、实 习计划、实验 实训指导书、各种设备的 技术文件等, 厂家提供及自行绘制的图 纸, 也应在保管之列, 对它们进行有效管理是发挥这些软件的最 好办法, 应建立计算机资 料库, 把全院的实验实训室的设备统计 成表, 并上校园网, 便于检索及修改, 更有利于提高设备利用率。
老一辈教育家认为, 教学文件宜粗不宜细, 教 学管理宜严不
宜松。实训室的管理与实验室的管理一样都属于教学管理的范 畴, 应当严而 不粗松。管理又 可分为硬件 管理和软 件管理两部 分。
设备的使用年限应有自然年限及利用年限之分。自然年限 指一台设备规定的使用年限, 如变压器为二十年, 而利用年限为 其能发挥教学作用的年限, 这个年限可能较短也可能较长( 取决 于科技的发展) , 在设备的购置上应充分考虑这个问题设备的定 期检验, 评估其 完好程度, 是硬件 管理重要的 环节, 每年至少应 对设备进行一次评估, 对 某些精密仪器仪表, 还应纳入鉴定系统 或网络, 定期校验。
— 520 —
在进行纳米技术相关产品研制, 形成了 300 多人的研究队伍。在 近 10 年内, 广州还将重点发展纳米技术在塑料和橡胶、建材、纺 织等广州具有优势的传统产业中的应用, 发展纳米电子、光电信 息材料与 器件, 发展纳米技 术在太阳 能转化、热能转化、新型绿 色电池中的应用, 以及在 水和空气治理中的应用, 发展纳米技术 制药尤其是在中药制备中的应用, 医用纳米材料、纳米诊断器件 于技术中的应用。
第二种概念把纳米技术定位为微加 工技术的极限。也就是 通过纳米精度的“加工”来人工形成纳米大小的结 构的技术。这 种纳米级的加工技术, 也将使半导体微型化达到极限。
第三种概念是从生物的角度出发而 提出的。生物在细胞和 生物膜内本来就存在纳米级的结构。事实上, 每个细胞都是活生 生的纳米机器的例子, 它们不仅可以将食物转变成能量, 还能根 据其 D NA 上的信息制造 并输出蛋白质和酶。通 过将不同 物种 的 D NA 重新 组合, 基因工 程师已 经学会 了如何 制造新 的纳 米 装置。
二 纳米技术研究的现状 纳米 科技发展的 历史不长, 但它的 发展却十 分迅速并已 受 到国内外普遍的重视。我国政府十分重视纳米科技的发展, 部署 了五到十年纳米科技领域的发展战略和 重点任务。全国现有纳 米企业 323 家, 社会投入资金约 30 亿元, 并已形成了以北京、上 海、深圳为中心的三大纳米材料及纳米技术产业带, 已建立了纳 米材料生产线 30 多条。国家计委决定今 年继续组织实施新材料 专项工作, 使纳米成为重中之重, 国家也加大了资 金投入。据统 计, 中 国 纳米 基 金 项 目保 持 平 稳 增长 , 年 均增 长 率 达 20% ～ 30% 。仅最近两年, 中国科学基金新批准 和资助在研纳米基金项 目, 总经费就达 8000 万元人民币。上海市在纳米材料制备 技术 上取得 了独特的工艺技术, 实现了大规 模产业化。据最近对 22 家单 位统计, 2000 年～2001 年期间, 申请 或授权 专利 85 项, 获 奖 11 项, 获国家级资助项目 60 项, 完成 产品开发项目 23 项, 实 现产值 22913 万元。复旦大学、上海交通大学、华东师范大学、上 海大学等 高校相继 成立纳米技 术研究中 心, 推动 纳米科技 的发 展。武汉地区高校、科研院所在 纳米金属材料、纳米复合材料、碳 纳米管等 方面取得 许多研究成 果, 部 分成果在国 内处于领 先地 位, 在国际上也有较大学术影响。武汉科技实力雄厚, 纳米 材料 与技术研究如火如荼。武汉在制备金属、化合物、碳族纳米 材料 以及纳米 中药的制 备技术方面 获得突破 性进展, 制备出纳 米复 合材 料、碳纳米 管, 发现 了非晶 完全 晶化制 备纳 米合金 的新 方 法, 重点发展纳米材料和纳米技术在光电领域的应用。广州将以 “发展民生纳米工程, 建立南方纳米中心”争取到 2010 年纳米技 术研发及 产业化水 平达到国内 先进水平, 某些方 面达到国 际先 进水平, 成为南方最具影响的纳米技术研究中心, 将建立研发基 地。现有 14 所高校和科研院所从事纳米研究, 近 10 家企业也正
处理手段, 也是国内外研 究的热点。纳米技术的出现为大气净化 提供了新的途径。其中, 纳米技术 对空气中 20nm 和水中 20nm 的污染物的清除能力是其它技术不可替代的。( 下转第 522 页)
科技信息
职教与成教
训方面应优于普通院校, 发展应注重于技术推广的特点, 而不应 将科研放在首位, 在这方面投过多的资金; 而实验 实训室设备应 配套, 应能相 互调用, 这样可以 提高设备 的利用率, 充分发 挥设 备的作用。除购置部分设备完善功能齐全的实验实训室外, 更重 要的是使之配套发挥总体效益。
科技信息
职教与成教
浅析纳米科技的应用及发展前景
厦门海洋职业技术学院 黄云江 重庆大学数理学院 朱红梅
[ 摘 要] 本文从纳米科学技术研究发展的 现状、应用和发展前景三方面阐述了纳米科技。 [ 关键词] 纳米科技 纳米科技的应用 纳 米科技的发展前景
一 引言 纳米技术的基本概念是由已故美国 著名物理学家—— 被认
三 纳米技术的应用
( 一) 纳米技术在军事电子领域中的应用 纳米侦 察卫星是使 用纳米元器 件、按 纳米加工方 法组装而
成的、质量小于 10 kg 的卫星。纳米卫星一般比麻雀 略大, 拥有 十分强大的 运算能力, 数十颗 甚至数百颗 纳米卫星 相连接可以 织成“天网”, 即纳米卫星侦察系统 , 从而实现全球地毯式覆盖侦 察, 在军事上则能实现高 空侦察无“死区”。纳米飞行侦察系统是 一种微型 化的飞行 器, 它可 携带各种 探测设备, 具有信 息处理、 导航( 带 有小型 GP S 接收机) 和通信能 力。其主要功能是秘密 部署, 到敌方信息和武器 系统的内部或附近监视敌方情况, 同时 也可对敌方雷达、通信等 电子设备实施有效干扰。它可以附着在
在设 备采购上, 本着实 用、注重 于设备的 性价比及 质量, 并 不是单一追求便宜, 注重于采购招标前对供货单位( 厂家或供货 商) 的考查, 慎选供 货单位, 对供货企 业重点考查 其有现代 化的 生产线, 对供货商重点考查它的实力、信誉等。有些供货商 本身 也是 开发公司, 和这种 单位联手更 有利于今后 的发展, 另外, 选 择设备还应注重售后服务及未来的科技 合作, 一石两鸟。
3. 关于实训基地的建设、 电类 专业必须解 决学生的 运行实习问 题, 这 就需要建设 实 训基地, 以解决校外实习只能看不能动手的问题。我校正在建设 的教学模拟电站, 可解决学生运行实习及电站故障排除问题。教 学模拟电站方案是, 采用常规及微机监控两套控制系统, 以模拟 为主, 仿真为辅来模仿实际电站。设备将不雷同实验、实训 室现 有设备, 如常规保护用集成继电器( 微机系统采用 微机保护) , 使 之与 现有设备形 成低、中、高三 个层次, 仿真用计 算机仿真 技术 仿真水轮机组, 使之与原动机特性对应。此外还建设了一套小规 模的印刷板制板系统, 彻底解决了电子实训问题。学生制作电子 线路 将从 Pr otel 设计 开始到 元件 焊接 结束, 采用 敷铜材 料板, 印刷线路板印刷利用计算机室已有的彩 喷仪, 腐蚀用手工, 钻孔 可用手工也可用电脑控制钻孔机。当然, 收购一些校外的工厂也 可纳为实训基地。 四、实训室的管理
