纳米技术的知识范例(12篇)

纳米技术的知识范文篇1

【论文关键词】电子技术；理论与应用；近似计算；静态分析

【论文摘要】本文首先探讨了近似计算在静态分析中的应用问题，其次分析了纳米电子技术急需解决的若干关键问题和交互式电子技术应用手册，最后电子技术在时间与频率标准中的应用进行了相关的研究。因此，本文具有深刻的理论意义和广泛的实际应用价值。

一、近似计算在静态分析中的应用

在电子技术中应运中，近似计算贯穿其始终。然而，没有近似计算是不可想象的。而精确计算在电子技术中往往行不通，也没有其必要。尽管近似计算会引入一定的误差，但这个误差控制得好，不会对分析其它电路产生大的影响。所以关键在于我们如何掌握，特别是如何应用近似计算。

在工作点稳定电路中的应用要进行静态分析，就必须求出三极管的基电压，必须忽略三极管静态基极电流。这样，我们得到三极管的基射电子的相关过程及结论。

二、纳米电子技术急需解决的若干关键问题

由于纳米器件的特征尺寸处于纳米量级，因此，其机理和现有的电子元件截然不同，理论方面有许多量子现象和相关问题需要解决，如电子在势阱中的隧穿过程、非弹性散射效应机理等。尽管如此，纳米电子学中急需解决的关键问题主要还在于纳米电子器件与纳米电子电路相关的纳米电子技术方面，其主要表现在以下几个方面。

（1）纳米Si基量子异质结加工

要继续把现有的硅基电子器件缩小到纳米尺度，最直截了当的方法是采用外延、光刻等技术制造新一代的类似层状蛋糕的纳米半导体结构。其中，不同层通常是由不同势能的半导体材料制成的，构建成纳米尺度的量子势阱，这种结构称作“半导体异质结”。

（2）分子晶体管和导线组装纳米器件即使知道如何制造分子晶体管和分子导线，但把这些元件组装成一个可以运转的逻辑结构仍是一个非常棘手的难题。一种可能的途径是利用扫描隧道显微镜把分子元件排列在一个平面上；另一种组装较大电子器件的可能途径是通过阵列的自组装。尽管，PurdueUniversity等研究机构在这个方向上取得了可喜的进展，但该技术何时能够走出实验室进入实用，仍无法断言。

（3）超高密度量子效应存储器

超高密度存储量子效应的电子“芯片”是未来纳米计算机的主要部件，它可以为具备快速存取能力但没有可动机械部件的计算机信息系统提供海量存储手段。但是，有了制造纳米电子逻辑器件的能力后，如何用这种器件组装成超高密度存储的量子效应存储器阵列或芯片同样给纳米电子学研究者提出了新的挑战。

（4）纳米计算机的“互连问题”

一台由数万亿的纳米电子元件以前所未有的密集度组装成纳米计算机注定需要巧妙的结构及合理整体布局，而整体结构问题中首当其冲需要解决的就是所谓的“互连问题”。换句话说，就是计算结构中信息的输入、输出问题。纳米计算机要把海量信息存储在一个很小的空间内，并极快地使用和产生信息，需要有特殊的结构来控制和协调计算机的诸多元件，而纳米计算元件之间、计算元件与外部环境之间需要有大量的连接。就现有传统计算机设计的微型化而言，由于电线之间要相互隔开以避免过热或“串线”，这样就有一些几何学上的考虑和限制，连接的数量不可能无限制地增加。因此，纳米计算机导线间的量子隧穿效应和导线与纳米电子器件之间的“连接”问题急需解决。

（5）纳米/分子电子器件制备、操纵、设计、性能分析模拟环境

当前，分子力学、量子力学、多尺度计算、计算机并行技术、计算机图形学已取得快速发展，利用这些技术建立一个能够完成纳米电子器件制备、操纵、设计与性能分析的模拟虚拟环境，并使纳米技术研究人员获得虚拟的体验已成为可能。但由于现有计算机的速度、分子力学与量子力学算法的效率等问题，目前建立这种迅速、敏感、精细的量子模拟虚拟环境还存在巨大困难。

三、交互式电子技术手册

交互式电子技术手册经历了5个发展阶段，根据美国国防部的定义：加注索引的扫描页图、滚动文档式电子技术手册、线性结构电子技术手册、基于数据库的电子技术手册和集成电子技术手册。目前真正意义上的集成了人工智能、故障诊断的第5类集成电子技术手册并不存在，大多数电子技术手册基本上位于第4类及其以下的水平。需要声明的是，各类电子技术手册虽然代表不同的发展阶段，但是各有优点，较低级别的电子技术手册目前仍然有着各自的应用价值。由于类以上的电子技术手册在信息的组织、管理、传递、获取方面具有明显的优点。简单的说，电子技术手册就是技术手册的数字化。为了获取信息的方便，数字化后的数据需要一个良好的组织管理和提供给用户的形式，电子技术手册的发展就是围绕这一过程来进行的。

四、电子技术在时间与频率标准中的应用

时间和频率是描述同一周期现象的两个参数，可由时间标准导出频率标准，两者可共用的一个基准。

纳米技术的知识范文

纳米材料和纳米技术是20世纪后期出现的新型材料和高新技术。由于纳米材料的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，使它与常规材料相比具有独特的优异性能。随着纳米技术的迅速发展，各种类型纳米材料不断涌现，如纳米陶瓷粉末、纳米金属材料、纳米金属、纳米化合物、纳米生物材料等。在这些材料中纳米金属材料是重要的研究方向，在科研人员的不断探索中，纳米金属粉末的制备技术得到了不断革新和发展。许多纳米金属粉末作为新型抗菌材料（如抗病毒物质、抗菌材料、防污漆和抗真菌材料）的替代品被重点研究。纳米金属粉末也因其在冶金、催化和军事等领域中广泛的应用，成为研究人员的热点研究方向。

全书内容共分为12章：1.纳米金属颗粒的热力学数据的总体评价，从热力学背景知识出发，介绍纳米金属颗粒尺寸与材料性能的关系，并将实验和计算的熔解温度进行对比；2.单个纳米金属颗粒的数值模拟，包括分子动力学模拟、与尺寸相关的材料性质、两种纳米颗粒的烧结研究和纳米颗粒在氧气环境下的氧化研究以及具有核-壳结构的颗粒的加热和冷却等内容；3.放电爆炸下的纳米金属颗粒，主要介绍纳米金属的电爆炸丝生产技术；4.纳米金属粉末的电爆炸丝生产方法，包括如何用等离子技术对纳米颗粒进行再凝结、纳米铝粉的特征、纳米粉末的化学钝化、铝纳米颗粒的微胶囊化等内容；5.纳米金属颗粒团聚物的结构，包括表征团聚物结构的实验技术、力学稳定性、热稳定性、以及气体运输对反应速度的限速作用等内容；6.纳米金属粉末的钝化，包括理论和实验背景以及钝化纳米颗粒的特征；7.纳米金属粉末的安全，包括纳米颗粒在空气中氧化的基本现象、对静电放电的灵敏度、根据灾害分级对纳米粉末进行排序、包装要求等；8.铝粉末与液态水和水蒸气的反应，包括研究液态、气态水和铝粉末反应的实验技术和不同条件下的铝粉末的反应情况；9.基于硼烷氨和硼氢化钠的储氢系统的钴纳米催化剂，主要介绍物理化学方法；10.机械研磨对反应活性和亚稳态纳米材料的预处理；11.金属微粒燃烧的原位表征：非平衡诊断，包括固体材料的点火和燃烧、铝的反应机理、火焰管、火焰温度等内容；12.含能系统中的铝纳米粉末的表征和燃烧。

本书重点介绍纳米金属粉末的表征、氧化和燃烧、生产技术和安全知识。本书适合无机非金属材料工程、材料科学与工程、复合材料与工程、金属材料工程和纳米材料科学与技术等专业的研究生或相关领域的研究人员阅读和参考。

郭抒，博士生

（中国科学院理化技术研究所）

纳米技术的知识范文篇3

关键词：纳米材料学；全英文教学；成效和经验

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）16-0157-02

一、引言

纳米技术与信息技术和生物技术被认为是当今社会经济发展的三大支柱，纳米科技已成为全世界材料学、物理学、化学、生物学、电子学等多学科的研究热点和前沿之一，对多个研究领域产生了广泛而深入的影响[1]。纳米材料是纳米科技的基础和先导，纳米材料的发展把人们探索自然、创造知识的能力延伸到介于宏观和微观物体之间的中间领域，对开辟人们认识自然的新层次、进行知识创新具有重要的科学和应用价值。同时，随着世界经济一体化、全球化进程的加快，我国外向型经济的不断发展，各领域急需既有较高的英文水平，又熟悉专业知识技能的人才。全英文教学既适应国际型专业人才培养目标的要求，同时也是教学改革的重要突破口之一，为上海“四个中心”建设培养国际化人才，使学生具备国际交流、理解、合作、竞争能力。上海市教委从2009年起开展上海高校示范性全英语教学课程建设，旨在促进和形成一批教学理念先进、教学内容优化、教学方法合理、教学水平高的全英语教学课程，发挥课程的示范辐射作用，提高高等学校教学质量[2]。因此，在这个大环境驱使下，上海理工大学为本科生新开设专业选修课――《纳米材料学》全英文课程。

《纳米材料学》课程与其他发展相对成熟的课程相比，具有涵盖范围广、知识更新速度快等特点。针对《纳米材料学》全英文课程的特点和我校学生的基本状况以及全面素质教育的要求，作者认真思考了如何改革课程教学内容和教学方法，这里重点讲述对该课程改革的几点体会。

二、教学的实践中遇到的问题及解决措施

全英文教学是在一些非语言类课程教学中采用英语进行教学的教学形式，具体是指在讲授课程、选用教材、辅导考核等教学环节中运用英语作为唯一的教学媒介所进行的教学活动。中国外语授课从中国现代大学出现时就有了，并以清末的清华留美预备学校为典型代表。讲课方式的提法从“外语授课”过渡到“大学双语教学”（即中英文共用），再到现在部分高校实行的“全英授课”[3]。如果是英语专业课使用全英授课，那么从心理上来讲，学生还是比较愿意接受这样的授课方式的，即使有些地方听不懂，他们也愿意努力去听，但是如果非英语专业课也用全英授课的方式进行教学，除了客观上导致对该课程的“学科性”的忽视，主观上还会造成了学生心理上的一些障碍，让学生在听课过程中出现恐惧、焦虑、沮丧等不良情绪，导致教学效果不理想。此外，通常英语亦非承担全英文教学课程教师的母语，因此，全英文教学对教师和学生均是挑战。针对全英文教学在实践中遇到的问题及解决措施，归纳如下。

（一）全英文教学教师水平

开展全英语教学，合格的全英语教学师资是先决条件。全英教学对教师英语综合运用能力、尤其是口语和写作能力要求很高，教师本人除了具有留学国外的经历和参与国外教学实践外，还必须是具有良好的专业素质和外语素质、开阔的专业视野和全球意识，能够引导学生进入学科前沿的国际化人才。参与全英语教学的教师，除了精通外文教材和大量阅读与教材相关的外文资料外，还需能准确地表达教学内容，有与学生进行深入语言交流的能力。此外，教师必须不断充实和开阔专业视野，了解本专业的国内外研究现状，清楚什么是教学内容，讲授方式最能被学生所接受；对全英文教学的观念要及时更新，不可坚持“教师主导课堂”的教学观念，在教学中，应始终贯穿“以学生发展为本”的理念，引导和激发学生；自觉坚持专业学习和培训，并在教学实践中锻炼和提高[4]。教师一定要与时俱进，孜孜不倦的学习，积极进取，开辟新教法，掌握新知识。我们在实践中发现，随着教学经历的丰富，教师对于全英文教学方式的理解和掌握不断加深，并积极改革教学方式和更新教学内容，教学效果有明显提高。

（二）学生英语基础

学生作为全英文教学对象，其外语水平直接影响课程教学的效果。教师在课前设计一份调查试卷，在第一堂课让学生用英文进行填写，可以大致掌握学生的相关信息和英语水平。另外，要知道，学生入校前大部分接受的是应试教育体系下的公共英语教育，英语口语及实际的交流能力明显不足，由于学生在生活中很少用英语进行实际交流，教师要学会理解、欣赏和鼓励学生，课堂上教师要及时给予学生积极的反馈，表扬学生的进步，鼓励其继续努力。例如对学生用英文回答问题表示肯定，并兴致勃勃地聆听，学生讲完后鼓掌，进行表扬，教师的积极评价会使学生感到自己在进步，认识到自己的每一点进步都能得到教师的赞赏[5]，教师不要吝啬赞扬和鼓励，也不能因为学生在课堂上回答问题出错而责骂。在学生的心目中，教师具有一定的权威性，教师的表扬和鼓励可以使学生鼓起勇气，战胜困难，在学习中取得进步，增强学生的成就感，尽量避免对学生做出负面评价。另外，我们认为全英文教学一定要安排在学生学习了大量的专业知识后进行，这样能保证学生对英文原文内容不生涩，便于进行对外语知识运用能力的培养。

（三）教学模式和方法

全英文教学过程中教学内容主要采用英语讲解，先期执行过程中发现讲解教学内容的过程中学生易溜号或者厌乏。我们在教学中发现采用设问式的英语教学方法，针对疑难点加以恰当的少许中文解释或讲授，课前针对教学内容设置小课题，布置学生小组讨论，引导学生在相关研究领域进行科研实践。通过互动式教学，使纳米材料的专业知识得到不断巩固和领悟，学生可以在比较轻松的环境下，用英语表达自己的想法，使其英语听、说、读、写能力不断提高。因此，多样化模式教学对全英文教学而言相对效果较好。全英文教学相比母语教学更需要降低学习内容的抽象程度，教师在课堂上应尽可能使用简单的英文，把深奥的专业知识口语化，将直观的图片、影片等由多媒体课件整合在一起，有序地呈现，有助于降低全英文教学中学习的难度。我们在全英文教学中使用计算机多媒体演示纳米材料的一些制备过程和应用实例，将一些较复杂的制备工艺过程生动的展示，激发了学生的学习兴趣，使他们在学习专业知识的同时运用英语，在体味英语环境的同时深化专业知识。只有在学生听懂的基础上，教师的努力才不会白费。

三、教学内容的思考

纳米材料是一个新兴的多学科交叉的研究领域，内涵非常丰富。大多数的《纳米材料学》教材都是围绕纳米材料的基本概念、结构性能和表征方法、制备技术、最新研究进展、纳米材料在各个领域中的应用情况以及功能纳米材料等内容编写的，为的是让学生对当今比较热门的纳米材料及其应用发展趋势有一定的认识和了解。我们认为，任何一门课程都应该围绕但不局限于所选用的教材，这一点在《纳米材料学》这门课程的教学上体现的应该尤为突出[6]。纳米材料的世界是一个日新月异的领域，即便是再权威的教材，也没有办法一次性囊括这个领域所有的内容，因此，在教学的过程中必须不断地推陈出新，实现教学内容的基础与前沿、稳定与创新的和谐统一，力求教学内容与时俱进，做到真正的学以致用，才能充分调动学生学习的积极性和参与性。例如，在最后一章――特殊纳米材料，教材里关于纳米碳材料方面的内容只有富勒烯和碳纳米管，而今天，教师在讲授纳米碳材料时，除了富勒烯和碳纳米管这两种纳米碳材料外，势必会花更多的时间来讲授关于石墨烯的相关研究进展，因为石墨烯是当今材料界等相关领域炙手可热的“超级明星”材料，可在现有的众多教材中，能够全面具体地阐述石墨烯的章节却并不多，但这一点并不妨碍这种新材料成为授课中的宠儿。

四、考核方式的探索

纳米材料课程的知识点较多且分散，因此传统的闭卷考试不能全面反映学生的知识掌握情况，在教学过程中逐步地向多样化考核方式改革，考试成绩最终由平时讨论得分、卷面得分、小论文得分和实践得分组成。为提高实践能力，不断加大了实践学时，全英文教学的实践过程是巩固和检验英语学习效果的最佳方式。本课程的实践教学内容主要围绕纳米材料的性能、应用和最新进展等方面，要求学生针对某一主题检索相关英文文献，阅读后写出英文的实践报告并作PPT进行课堂讲解，对学生的知识应用能力和外语组织能力均有一定的要求。从最终提交报告和现场PPT报告中可以看出，学生的英语写作能力有所提高，对课程内容的掌握得到了一定的巩固。

五、结语

纳米材料是一个新兴的多学科交叉的研究领域，在《纳米材料学》教学内容上，教师应与时俱进，把最前沿的知识教授给学生，在全英文教学模式和方法上，教师应采用多样化模式，运用计算机多媒体演示来生动的展示，激发了学生的学习兴趣，在体味英语环境的同时深化专业知识，并采用多样化考核方式，达到学生对知识的加深和巩固。

参考文献：

[1]赵秀霞.新能源汽车的发展现状与对策[J].能源研究与信息，2014，（30）：12-17.

[2]张红，陈峰，孙济庆.上海高校全英语教学课程比较与分析[J].教育教学论坛，2013，（7）：1-3.

[3]钱微.材料科学与工程全英语教学专业核心课程群构建与实践[J].上海理工大学学报（社科版），2012，（34）：320-324.

[4]宇丽，唐明乔.关于高等院校专业课程全英语教学的一些思考[J].基础医学教育，2005，（6）：593-594.

纳米技术的知识范文篇4

现有机制的电子元件是一个量子现象是非常不同的，有许多理论问题需要解决，如电子陷阱磨损过程，非弹性散射机制。为了解决这个问题，然而，电子技术和关键设备，和纳米纳米电子电子电路，它主要表现在以下几方面。

（1）在治疗硅量子异质结应该继续电子设备、纳米二氧化硅，大多数人扩展一个新的类似的明确、制造技术和半导体纳米结构层蛋糕光刻。半导体材料，不同层次有不同的势能，纳米尺度的量子井结构，这种结构被称为“\半导体异质结。

（2）在分子组装纳米器件的晶体管，甚至知道如何使分子晶体管和分子导线，但如何将这些组件组合成为一个具有逻辑性的结构，还是一个比较困难的问题，解决这个问题常用的方法是利用平面的扫描隧道显微镜（STM）的分子电子学可行途径；另一部分是通过数组。虽然，有一些机构在这个领域方面进行了大量的研究，也取得了一些进步，但是如何将这项技术应用到实际中去，还有很大的难度。

（3）超高密度量子效应存储器存在的问题。随着科学技术的不断进步，纳米技术在计算机中的应用逐渐普及，纳米计算机也将成为一种发展趋势，而超高密度存储量子效应的电子“芯片”在纳米计算机中会成为一个主要的元件，是计算机信息系统的计算机可以提供高容量的存储设备与快速访问，但没有机械运动部件。然而，能够创建纳米电子逻辑设备，提出了新的挑战，量子效应的纳米电子制造业的超高密度存储阵列或设备使用相同的芯片。

（4）几万亿到前所未有的密度组装计算机纳米计算机连接问题。纳米电子元件需要巧妙的结构，布局合理，这其中需要考虑的一个重要的问题就是纳米计算机之间的互相连接的问题。计算机之间互相连接的问题，也就是计算机结构的各种输入与输出的问题。纳米计算机作为计算机发展的一个趋势，其工作原理是将巨大的信息量都存储在一个比较小的空间内，并且要对这些信息进行有效地利用。因此，这就需要纳米计算机之间，计算机与外部环境之间有准确的连接。当前，计算机的发展趋势是逐渐微型化，微型化又会出现一个问题，即如何保持电线之间的隔离，避免过热或或者串线，因此，要有一些几何约束，不能无限制地增加数量的连接。因此，为了纳米电子器件、量子效应的计算机系统，急需解决纳米计算机的连接问题。

2交互式电子技术手册的问题

交互式电子技术手册的发展经过了很长的一段时间，发展到现在，一共有五个阶段。但是目前还没有真正意义上的人工智能的集成故障诊断的综合电子技术手册。各种各样的电子技术手册虽然代表了不同的发展阶段，和优势的电子技术手册、低水平仍有其价值。随着电子信息技术组织、管理和传播的优势明显，收集。在信息化、数字化的时代，电子技术手册更关注的是对各种信息获取的便捷程度，发展电子技术手册，不仅需要一个良好的外部组织环境，还需要良好的管理、用户手册等诸多内容。

3在时间与频率标准方面的应用

时间和频率是对一个现象进行描述的重要参数，这两者之间，可以通过时间的标准来引导出频率的标准，也可以两者都使用同一个标准。可以通过标准的标准频率源，它可以是一个引用来分享。1952时间标准，建立国际天文联盟定义的基础上，地球的自转和革命，分别称为世界时（UT）和星历表时间（ET）。目前，世界上很多国家都制定出了相应的量子频率标准，如133铷原子频率标准（CS）、氢频率标准，一个标准的原子氢、甲烷、饱和度和他-Ne激光器频率标准和吸收。这样做之后，从过去的微观运动，在这场伟大的运动的原子结构的标准时间。另一方面，设备简单、体积和重量；另一方面，它大大提高了稳定性的频率标准。1967年，国会通过了一项决议，规定：13个国际测量的时间第二阶段等于133919631的“770全国铯超精细跃迁”。时间基准，开发高精度频率测量技术，这将有助于太空飞行，太空探索，还可以促进现代微波技术、激光技术、雷达等方面的发展。有些应用程序在任何情况下，近似静态分析，关键问题在交互式电子技术手册，纳电子学的基本知识和挤压，在时间和频率标准和应用电子技术专业。在蓬勃发展的同时，在现代高新技术产业、先进的信息在我们的生活中，广泛应用新技术、建筑，没有科学，我们研究一个新的理论和国家经济建设和和谐社会建设、专业技能、实践在空气中，应用程序的理论。

4结语

纳米技术的知识范文篇5

关键词：纳米材料，教学方法，教学质量

中图分类号：G4文献标识码：A文章编号：1673-9795（2013）06（b）-0000-00

纳米科技是20世纪80年代末逐步发展起来的新兴学科领域，它涉及到凝聚态物理、化学、材料、生物等领域[1]。目前，纳米科技与生物技术、信息技术成为推动人类未来发展的三大主流科技，在信息技术、生物与农业、环境能源、生命医学以及航空航天等方面有广泛的应用前景。纳米科技的迅猛发展将促使几乎所有的工业领域产生一场革命性的变化。

纳米材料是纳米科技的基础，对纳米材料的学习，是适应未来社会对材料专业人才的需要。在教材的方面，一直没有一本面向研究生教学的、较系统性的纳米材料的教材。本文拟从纳米材料课程教学目的、教学内容、教学方法与手段等方面对高等院校材料类研究生专业进行纳米材料课程的教学改革进行探讨。

1教学目的制定

课程的目的是通过课堂教学，使硕士研究生能够了解、掌握纳米科学与技术的概念、分类及其特点，了解和掌握纳米材料的基本物理和化学性能；掌握纳米材料的主要制备方法和原理；掌握纳米材料的结构分析测试方法；了解纳米材料的生物毒性和安全性；了解纳米材料在不同领域的应用现状和应用前景以及最新研究进展，以便使学生了解和把握当今纳米科学的最新研究前沿

2教学内容的选择

目前，纳米材料正蓬勃发展，其涉及的面也越来越广泛，涵盖原子物理、凝聚态物理、胶体化学、固体化学、配位化学、化学反应动力学和表面、界面等多中学科，内容广泛[2]。随着纳米科技的兴起，也出现了很多介绍纳米效应、纳米技术应用及纳米材料制备技术文献和资料，对推动纳米科技的健康发展起了很好的作用。但是，在教材的方面，一直没有一本面向研究生教学的、较系统性的纳米材料的教材。根据笔者从事纳米材料课程教学的实践，认为要达到前面提出的纳米材料课程教学目的。课程的教学主要内容应包含以下几方面：纳米材料的基本概念、发展史；纳米材料的分类及其特点；纳米材料的基本物理和化学性能；纳米材料的主要制备方法和原理；纳米材料的结构分析测试方法；纳米材料的生物毒性和安全性；纳米材料最新研究进展。根据教学内容特点，可以考虑将教学内容分会以下6个部分。

2.1绪论

从纳米材料的新奇特性开始，讲述纳米材料的内涵和基本概念以及发展史。根据材料的分类方法讲述纳米材料的分类方法及特点。讲述纳米材料的基本结构单元及其特性。重点讲述纳米材料的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等基本性能。并结合我国纳米材料研究现状和学生研究方向进行相关讨论，激发学生对纳米材料的好奇心和求知欲。

2.2纳米材料物理化学性能

主要内容涉及纳米材料的结构和形貌特征；纳米材料的热学、磁学、光学等物理特性；纳米材料的吸附、分散、团聚等化学特性。将纳米材料的物理化学特性与结构关联，按照基本结构-基本特性-特殊结构-特殊效应-特殊功能-特殊应用这一思路，引领学生深入思考，可以起到举一反三效果。

2.3纳米材料的制备方法和原理

按照纳米材料维数分类方法，讲述零维纳米材料、一维纳米材料、二维纳米材料、三维纳米材料的特征、制备方法和基本原理。重点讲述蒸发-冷凝法、溅射法、气相化学合成法等气相方法和沉淀法、溶胶凝胶法、微乳液法、溶剂热法等液相方法。并结合学生研究方向对相关材料和方法进行详细讨论，使学生掌握相关制备方法，为随后的研究奠定坚实的基础。

2.4纳米材料的结构分析测试方法

主要包括透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、X射线粉末衍射仪、激光粒度仪等纳米材料表征仪器。通过学习，使学生掌握纳米材料测试的主要方法和仪器，并掌握各种仪器的优缺点和适用范围。同时，也使同学们认识到纳米材料研究的高技术特点。

2.5纳米材料的生物毒性和安全性

主要包括纳米材料的生物毒性和安全性。根据已有的相关研究报道，介绍一些纳米材料的生物毒性，让学生们了解纳米材料的不足之处，掌握相关的安全操作规则，以便在随后的纳米材料相关研究中避免出现安全事故。

2.6最新研究进展

根据纳米材料的最新研究热点，如石墨烯、锂离子电池灯，讲述纳米科技领域国际最新研究动态，让学生了解国际最新研究热点。

3.教学方法与手段

3.1多媒体教学

针对纳米材料课程内容广泛，知识点多的特点，采用多媒体教学方式。利用多媒体教学图、文、声、像融为一体的优点，可以使教与学的活动变得更加丰富多彩，又可以将信息量大的课程内容在有限的时间内呈现给同学们。从而激发学生的学习兴趣，促进学生思维发展，丰富学生的想象力。例如，讲述纳米材料宏观量子隧道效应时，可以动画的形式展现，方便学生们理解。讲述纳米材料的制备方法时，可以通过示意图的形式展现，更容易让学生理解和掌握。

3.2交互式讨论

利用交互式讨论教学方式。根据学生的兴趣，结合课程内容，将学生划分多个课题小组，进行课堂讨论。例如，讲述微乳液法制备纳米材料时，首先让学生通过文献查阅等方式了解该方法；其次，在课堂上就该方法、原理和实践应用进行充分讨论和分析；最后老师指出该内容的重点和难点。通过这种交互式讨论，在课堂教学中，确立学生的主体地位，尊重学生的主体意识；创设民主、平等的课堂氛围，让学生充分发表自己对问题的看法，发挥学生的主管能动性，变被动接受为主动探索；使学生的创新意识、创造性思维能力得到不断的发展[3]。

3.3实践操作相结合

纳米材料是一门实践性很强的课程。在课程教学中要充分与实践相结合，根据学生的研究方向，结合课程内容，安排学生进行相关实验。通过具体的实验使学生对纳米材料有更多的感性认识。涉及透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪、激光粒度仪等纳米材料表征仪器内容时，结合具体情况，可安排一定时间上机观察和操作。

4结语

纳米材料是纳米科技的基础，对纳米材料的学习，是适应未来社会对材料专业人才的需要。本文从纳米材料课程教学目的、教学内容、教学方法与手段等方面对高等院校材料类研究生专业进行纳米材料课程的教学改革进行系统的探讨，实践证明，这些举措的实施取得了良好的教学效果，为培养学生的创新思维和科研精神起到了一定的作用

参考文献

[1]白春礼.纳米科技及其发展前景，新材料产业[J].2001，4：8-11.

纳米技术的知识范文篇6

在科学方面，第六次科技革命将产生以下影响。

整合和创生生物学：16世纪以来，生物学发展的基本轨迹是整体——器官（系统）——细胞——分子，这条研究之路已快走到尽头。目前，我们正在揭开人体全部遗传信息。如果把这些分子、细胞、组织、器官组装起来，能否“制造一个生命”？生物体与机器的多种组合，能否创造新的生命形式和新的物种？

思维和神经生物学：我们的知识都是思维的产物，但思维是怎样产生的？它的原理是什么？为什么有人记忆力好？为什么有人直觉思维强？为什么有人有艺术天赋？人脑是思维的载体，神经系统是思维的工厂，它们如何工作？对这些问题的认识，将改善人类的智慧，推进信息技术的革命性发展。

在技术方面，主要涉及再生、信息和纳米工程等。

生命和再生工程：对生命的操纵有违人类的现行伦理道德，但人类将逐渐具备操纵生命的能力——操纵遗传物质，改变生物特性，制造新物种；操纵神经系统，改变生物行为特征；操纵生物节律，实施人工休眠和人工唤醒，改变生物的生命周期；操纵生物细胞，实现体细胞无性繁殖即克隆；操纵组织器官，进行组织器官的体外培养，随时随意替换生物体的任何组织或器官；操纵生物生殖，进行体外受孕怀胎，实现体外生殖；操纵生物性状，建立“生物工厂”，生产人类需要的产品；操纵生命形式，实现生物和机器的组合。再生工程包括细胞、组织、器官、躯体、人体和物种的仿生、创生和再生等；人造组织和器官，如人造心脏、肺、胃、皮肤、骨头、血、血管和肢体等将实现产业化生产。

信息和仿生工程：人脑思维和动物信息处理的数字化模拟和仿真，实现信息和知识的无阻碍获取、现有信息传播渠道的整合等。开发以新原理为基础的计算技术，大幅度提高计算速度。模拟人脑的认知和思维原理，并行处理和整合各种类型的信号，逐步建立非线性推理功能即直觉，具有部分人类情感。开发新的网络技术，大幅度提高信息传输速度。“信息转换器”的发明，实现人脑与电脑之间的直接信息转换，人脑可以直接“知识充电”。“人格信息包”的发明，使人的“网络化生存”和网络虚拟人（网络人）成为可能，从而实现人的“网络化永生”。

纳米和仿生工程：纳米工程指在纳米尺度上进行设计、加工和制造等，包括纳米结构、纳米加工和制造、纳米材料、纳米器件和系统、纳米机械、纳米电子元件和设备等。纳米工程、信息工程和仿生工程的结合，为人类开创一个新的工作平台。

生命科学、信息科学、纳米科学、仿生工程和机器人学的结合，信息转换器、人格信息包、两性智能人、人体再生和互联网的结合，将使人类获得三种新的“生存形式”，即网络人、仿生人和再生人，实现某种意义的“人体永生”。

一石激起千层浪？

新的科技革命将产生巨大的带动力。

生命科学的相关学科：如对发育生物学、细胞生物学、分子生物学、信息生物学、空间生物学、认知科学、心理学、生物医学、再生医学、农业科学和生态农业、生态学、仿生学和仿真学、生命和宇宙起源等。

材料科学和仿生材料：各种材料，如功能材料、智能材料、传感材料、超导材料、纳米材料、仿生材料、生物材料等，将丰富材料家族。

地球和环境科学：地球还能存在多久？地球上的资源还能开发多久？全球变化将走向哪里？自然灾害能否预防？沙漠化和荒漠化可以控制吗？物质资源是有限的，环境变化是无限的，自然灾害是无情的。人类要在地球上长久生活下去，就必须认识地球，爱护地球，适应地球。

绿色超级制造：绿色超级制造是指利用超级电脑系统进行环境友好的智能制造。它可实现从市场调查、新产品开发、设计、进料、生产、包装、发货等全过程的自动化，彻底改变制造业的技术模式；并将与微加工和微制造技术结合，形成微器件、微设备、微工艺、微设计、微生产等自动化，从而把人类从繁重的体力和脑力劳动中解放出来，创新和享受将成为人类的主要活动。

绿色超级运输和新能源：人类必将突破现有物理概念，发现新的物理概念，运用新的物理原理，开发新的绿色运输工具，使人类能够“日行十万里”。新物理学革命将带来新能源和新运输工具，拉开第七次科技革命的序幕。

此外，空间科技、能源科技、海洋科技、国防科技、人工智能、机器人学、社会科学、行为科学、科技伦理学、复杂性科学和现代化科学等，都会受到比较大的影响。

人类会进入“再生时代”？

第六次科技革命，将彻底改变人类的生活观念和生活模式，从学习、工作、家庭、性关系到寿命。例如，信息转换器的发明和普及，将使人类从没完没了的学习压力中解放出来，学习成为“知识充电”，学校成为“心理培训所”，人类的知识和信息鸿沟将消失或减小。

人类的生产方式和经济结构也将发生变化，科技结构的本身变化是必然的。这样，人类文明将进入“再生时代”。

纳米技术的知识范文1篇7

为我国航天与国防工程配套的数字式激光自动跟踪瞄准仪、高精度光学分度头等项目曾获国家科技进步三等奖；为机械工业生产服务的位置度公差与检测研究及标准制定项目曾获国家科技进步二等奖；与德国BURONETS合作的纳微米精密测量溯源项目成果荣获中国、欧洲、美国三方专利授权。为我国机械制造工业配套的大型设备安装距激光准直仪、数字式轴承自动检测仪等项目曾获机械科技进步二等奖。

精密测试技术与装置方向的研究成果，诸如微纳米精密测量溯源、中大尺度微纳米检测技术、精密光学仪器与系统、六自由度纳米测试装置、微小颗粒精密测试技术等，达国际先进水平。

工业光电检测技术与装置方向的研究成果，诸如工业现场计算机视觉检测技术、可柔性适应典型被测对象在线检测、工业现场数字图像信息分析、目标物识别与形态鉴别等，达国内先进水平。

在线检测技术与装置方向的研究成果，诸如工业泛化自适应柔性在线检测装置、多物性传感器信息融合在线检测技术等，达国内先进水平。

上海理工大学测试技术与仪器学科，将以工程应用型人才培养和工程应用型研究为主，立足行业凝练特色，面向上海服务所需，逐步成为处于国内先进行列的仪器科学与技术工程研究中心。

学科带头人侯文玫教授（图左二），曾获联邦德国洪堡研究基金，在联邦德国物理技术研究院PTB从事研究多年；受聘为英国JournalofphysicsD：Applicationphysics编委会成员；是多自由度纳米测试技术领域国内外知名专家，任国际微纳米检测研究会常务理事。

学科骨干戴曙光教授（图左三），是工业光电检测技术与装置领域知名专家，任工业光电检测标准化委员会理事，汽车工业检测项目评审委员会常务理事。

纳米技术的知识范文篇8

【关链词】计算机发展趋势新型计算机

一、前言

计算机的发展将趋向超高速、超小型、并行处理和智能化。自从1944年世界上第一台电子计算机诞生以来，计算机技术迅猛发展，传统计算机的性能受到挑战，开始从基本原理上寻找计算机发展的突破口，新型计算机的研发应运而生。未来量子、光子和分子计算机将具有感知、思考、判断、学习以及一定的自然语言能力，使计算机进人人工智能时代。这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命，对人类社会的发展产生深远的影响。

二、智能化的超级计算机

超高速计算机采用平行处理技术改进计算机结构，使计算机系统同时执行多条指令或同时对多个数据进行处理，进一步提高计算机运行速度。超级计算机通常是由数百数千甚至更多的处理器(机)组成，能完成普通计算机和服务器不能计算的大型复杂任务。从超级计算机获得数据分析和模拟成果，能推动各个领域高精尖项目的研究与开发，为我们的日常生活带来各种各样的好处。最大的超级计算机接近于复制人类大脑的能力，具备更多的智能成份.方便人们的生活、学习和工作。世界上最受欢迎的动画片、很多耗巨资拍摄的电影中，使用的特技效果都是在超级计算机上完成的。日本、美国、以色列、

3.分子计算机

分子计算机体积小、耗电少、运算快、存储量大。分子计算机的运行是吸收分子晶体上以电荷形式存在的信息，并以更有效的方式进行组织排列。分子计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。转换开关为酶，而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。生物分子组成的计算机具备能在生化环境下，甚至在生物有机体中运行，并能以其它分子形式与外部环境交换。因此它将在医疗诊治、遗传追踪和仿生工程中发挥无法替代的作用。目前正在研究的主要有生物分子或超分子芯片、自动机模型、仿生算法、分子化学反应算法等几种类型。分子芯片体积可比现在的芯片大大减小，而效率大大提高，分子计算机完成一项运算，所需的时间仅为10微微秒，比人的思维速度快100万倍。分子计算机具有惊人的存贮容量，1立方米的dna溶液可存储1万亿亿的二进制数据。分子计算机消耗的能量非常小，只有电子计算机的十亿分之一。由于分子芯片的原材料是蛋白质分子，所以分子计算机既有自我修复的功能，又可直接与分子活体相联。美国已研制出分子计算机分子电路的基础元器件，可在光照几万分之一秒的时间内产生感应电流。以色列科学家已经研制出一种由dna分子和酶分子构成的微型分子计算机。预计20年后，分子计算机将进人实用阶段。

4.纳米计算机

纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。纳米管元件尺寸在几到几十纳米范围，质地坚固，有着极强的导电性，能代替硅芯片制造计算机。“纳米”是一个计量单位，大约是氢原子直径的10倍。纳米技术是从20世纪80年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域，最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子，制造出具有特定功能的产品。现在纳米技术正从微电子机械系统起步，把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。应用纳米技术研制的计算机内存芯片，其体积只有数百个原子大小，相当于人的头发丝直径的千分之一。纳米计算机不仅几乎不需要耗费任何能源，而且其性能要比今天的计算机强大许多倍。美国正在研制一种连接纳米管的方法，用这种方法连接的纳米管可用作芯片元件，发挥电子开关、放大和晶体管的功能。专家预测，10年后纳米技术将会走出实验室，成为科技应用的一部分。纳米计算机体积小、造价低、存量大、性能好，将逐渐取代芯片计算机，推动计算机行业的快速发展。

我们相信，新型计算机与相关技术的研发和应用，是二十一世纪科技领域的重大创新，必将推进全球经济社会高速发展，实现人类发展史上的重大突破。科学在发展，人类在进步，历史上的新生事物都要经过一个从无到有的艰难历程，随着一代又一代科学家们的不断努力，未来的计算机一定会是更加方便人们的工作、学习、生活的好伴侣。

参考文献：

[1]刘科伟，黄建国.量子计算与量子计算机.计算机工程与应用，2002，(38).

[2]王延汀.谈谈光子计算机.现代物理知识，2004，(16).

[3]陈连水，袁凤辉，邓放.分子计算机.分子信息学，2005，(3).

纳米技术的知识范文

1.1纳米技术产业化存在的四大不足

1.1.1系统性产业支持政策、激励措施不足

目前，我国纳米技术产业化发展初现“南有苏州、北有天津”的局面，在培育产业实体、强化平台建设、聚集创新人才等方面，需出台更具竞争力的系统性政策鼓励、引导。如果不加快推进相关工作，将难以吸引更多优秀的纳米企业落户，痛失黄金发展期，产业化进程放慢。同时，纳米产业的发展缺乏相应的激励措施。高科技产业是知识与技术的高度结合，技术难度大，智力要求高，其渗透性和竞争性强，投资风险大。高科技产业激励机制的完善离不开政府的支持，有效的激励政策可以优化企业的投资行为，进而带动产业的良性发展。

1.1.2产业规划不足和缺乏持续投入

财政专项支持及持续投入缺乏，导致纳米技术产业化进展缓慢。以苏州为例，工业园区管委会连续4年投入20亿元，预计2015年纳米产值规模超过200亿元，带动相关产业1,000亿元。国家纳米技术与工程研究院“十二五”期间被列入我国重点研发平台体系，拥有科技部认定国家纳米高新技术产业化基地，拥有国内唯一一家纳米产品质量监督检验中心。2012年，经天津市领导及相关部门的大力争取，天津滨海新区与苏州工业园区同时被财政部拟定为全国纳米产业政策试点区域。创新集成研发和产业转化平台已落户上述两地，借助产业试点政策的国家战略布局先机，应在推进纳米产业化方面出台相应的产业规划、纳米技术科研成果转化及产业化方面的专项支持，持续推动纳米技术产业转化相关平台的建设、运转和后续资金支持，从财政、金融、产业政策法规完善上给予企业足够的激励，鼓励从事纳米产业，为产学研的深度融合提供有利的环境。

1.1.3产学研深层次合作不足

目前，我国纳米技术研发人员、纳米技术专利、从事纳米技术生产的企业数目均已过万，纳米技术产业化已成为京津冀地区、沿海发达地区及省会城市高度关注的战略性新兴产业。但是产学研合作水平层次较低，合作的方式主要以委托研发、技术转让等低层次合作为主，重大项目联合攻关等合作方式相对偏少。缺乏助推协同创新的载体，尚未拥有集科研人才、专业设备、高精尖技术及产业化项目信息等多种资源于一体的开放式创新平台。缺乏产学研深层次合作，造成纳米技术研究与市场的脱节，技术成果转化困难，严重影响纳米技术的产业转化。如何采用创新模式来解决纳米企业发展的核心技术问题和产业发展的共性技术难点，运用市场机制集聚创新资源，实现企业、大学和科研机构的深层次结合，对接双创特区建设，形成技术标准体系，支撑和引领产业创新，将是创新发展路径设计要考虑的重要因素。

1.1.4纳米行业技术规范不足和行业协会缺失

低水平“科技成果”过剩，浪费了社会整体资源，更阻碍了纳米技术产业化的进程。目前尚未成立部级的纳米技术产业化协会，在落实纳米技术产业化创新发展过程中，要遵守国家的法律法规和纳米技术产业化发展政策要求，参照国际标准和准则以及行业特点，研究并提出具体实施措施、行业规范和办法，规范会员的行为，认识“伪纳米”现象，打击行业的不正之风，联建纳米科技服务创新平台，组织参与国内外科研学术交流、工艺装备展示等重大活动。科学分析纳米技术产业化发展过程中的各种问题，把握好产业发展的规律，充分发挥政府引导、科技支撑和市场推动的共同作用，打通纳米技术产业化发展各个环节间的障碍，持之以恒地促进纳米技术产业化发展。

2纳米技术产业化创新发展的路径选择

纳米技术产业化创新发展不仅要从宏观上考虑国内外经济、科技等的形势发展，更要从内在创新要素进行顶层设计、系统集成，不断实践、不断探索深层次创新发展模式和路径。

2.1探寻深层次产学研合作——动态联盟、联合攻关

纳米技术产业化创新发展实行动态联盟、联合攻关策略，汇集中央和地方的力量，各地大学、研究院所力量，企业力量，甚至国际力量共同担任研究任务，更有效地推动我国纳米技术产业化发展。在传统的产学研相结合的基础上，迫切需要加强深层次、实质性和运行机制上的合作，引导优势科技资源向企业聚集，鼓励在纳米技术方面成熟的国内外高校、院所在企业中建设重点纳米技术实验室，或者企业在这些机构中设置相关实验室，探索动态联盟、联合攻关机制，实现强强联合。

2.2创新人才驱动与纳米产业战略联盟联动方案

通过实施“领军人才-企业战略联盟产业技术创新”联动方案，完善纳米产业战略发展体系。一方面注重科技领军人才的培养和引进，把引进和培养纳米技术的科技领军人才和实用型人才作为纳米技术产业化创新发展的重要内容之一，充分发挥领军人才专家“人才库”、“智囊团”、“攻关组”作用，结合实际，立足于解决问题、促进发展。另一方面组织联盟的纳米企业开展重大项目和重点技术的联合攻关，通过联盟内部和联盟之间设立“联盟专利池”，合作创新申请国际发明专利、新技术新产品标准，实现知识产权共享共建。通过合作创新获得国家和地方科研项目立项，以联盟为载体促进创新成果扩散。实现信息、数据和资料的共享，在确保整体利益的前提下，追求利益最大化。通过联动方案最终实现加速研究成果共享与转化，实现在技术创新、高端人才资源和科技服务3个层面的突破，攻关产业发展的重大技术难题，加速科技创新人才培养，加强科技交流与服务，推动产学研结合、协同创新和科技成果转移转化向更高层次发展。

2.3创新“六位一体”高速发展模式，促进纳米产业蛙跳

在纳米技术产业化过程中，条件成熟的实验室等创新载体可以选择面向社会开放运行，引导纳米创新平台向企业聚集、为企业服务。继续出台政策，支持民间资本进入纳米产业，以缓解纳米行业新兴企业的资金短缺问题，充分考虑到纳米产业发展周期较长的特点，在继续加强政府投入的同时，借鉴国外对高新技术进行风险投资的成功经验，引入风险投资，设立纳米技术产业化投资基金，为新创的、有潜力的纳米企业提供资金来源，实现国家资本和民间资本的对接，激励民间资本进入新兴的纳米行业，提高纳米科研技术从理论转化为应用的速度，加快纳米技术产业化的进程。逐步形成纳米技术标准检测服务平台、技术与工程应用转化、纳米技术产业转化、纳米技术产业化投资基金、国家纳米产业试点政策、中国纳米技术产业协会相互支撑，高速发展的“六位一体”综合产业促进体系，着力打造综合创新平台，构筑人才、技术、资金、信息的科技创新和产融结合为特征的“六位一体”综合产业促进体系，加速培育纳米中小企业，促进纳米技术产业的“蛙跳”。

3结语

纳米技术的知识范文篇10

近日，上海交大附属第六人民医院贾伟平教授课题组运用基因芯片技术，发现了两种中国人群II型糖尿病易感基因。该项研究成果最近先后被国际糖尿病界两大权威杂志――欧洲糖尿病学会官方月刊《糖尿病学》(Diabetoloqia)和美国糖尿病学会官方月刊《糖尿病》(Diabetes)在线。

目前，我国有II型糖尿病患者4700万。患者一般只能通过常规体检发现得了病，往往延误治疗。研究发现，参与葡萄糖代谢的酶的基因(G6PC2)和与胰腺发育密切相关的蛋白――肝细胞核因子1B(HNF1B)基因，分别可使个体患II型糖尿病的患病风险增加19％和16％，两者可用于确定中国人患Ⅱ型糖尿病风险的遗传标记。这两种易感基因的发现，不但将推动早期预防、个体化诊断和治疗，还为II型糖尿病的发病机制提供新认识和新思路。

华中科大获准组建

国家纳米药物工程技术研究中心

科技部近日同意华中科大组建“国家纳米药物工程技术研究中心”。这是该校获准组建的第六个部级工程技术研究中心。该项目总投资2500万元，建设期3年。目前该中心已开始筹划建设工作。

纳米药物技术是一项对人类健康产生重要影响的革命性技术，纳米药物的研发是促进我国生物医药产业跨越式发展的重大机遇。国家纳米药物工程技术研究中心将立足自主创新，强化纳米药物核心技术的研发，在关键技术上取得源头创新成果，完成具有自主知识产权的纳米药物技术开发和工程化，为我国生物医药提供具有自主知识产权的纳米药物技术支撑平台；广泛吸收和利用纳米药物技术发展的最新成果，特别注重新型纳米药物制剂的开发，重视纳米生物医用材料、纳米诊断试剂的研究，形成产业化应用示范及推广基地；将加强纳米药物的人才培养和社会服务；将为纳米药物产业化提供技术、工艺、设备和人才等储备和技术支撑；将初步建设成为具备我国纳米药物相关领域的科技成果产业化的工程设计、技术与经济分析、信息平台建设的能力，成为我国一流的纳米药物工程化及产业化基地。

南京农大揭示水稻谷蛋白“调节”基因功能

著名学术刊物《植物》最近发表了以南京农业大学为第一署名单位、万建民教授为通讯作者的有关水稻谷蛋白合成机理方面的重要文章《液泡加工酶OsVPE1是水稻进行谷蛋白高效加工所必需的》。该研究从分子水平揭示了引起水稻谷蛋白前体巨增突变性状的分子机理，阐述了该基因在谷蛋白合成、积累中的地位，利用该突变体及其基因标记可为低谷蛋白水稻品种选育提供材料和分子育种的基础。

水稻种子在胚乳中积累大量的储藏蛋白。约占籽粒干重的8％～10％，其中谷蛋白占70％～80％。醇溶蛋白占18％～20％。提高种子的谷蛋白含量并降低种子的醇溶蛋白含量将会提高稻米的营养价值，但是对患有肾脏病和糖尿病的人来说，谷蛋白的大量吸收将会导致病情的恶化。因此，深入研究水稻储藏蛋白合成、积累的分子机制对培育满足不同人群需求的蛋白含量的水稻品种具有重要意义。

在“973”、“863”以及国家自然科学基金等支持下，由万建民指导课题组通过对一个自然变异的水稻谷蛋白突变体OsVPE1基因的图位克隆和功能分析，发现突变体和野生型间在该基因上只有一个核苷酸的差异，导致了突变体中OsVPE1蛋白的269位由CVS突变为Gly，功能互补试验证实了OsVPE1就是突变基因。

青岛科大牵手德国朗盛

进军高性能橡胶研发领域

纳米技术的知识范文篇11

在纺织领域，纳米技术可能会带来怎样的威胁呢?北卡罗来纳州立大学(NCSU)纺织领域的助理教授HoonJooLee认为，纺织品中的纳米技术会非常危险，显而易见的原因是纺织品的广泛存在性。“除了吃的食物，与我们关系最密切的就是纺织品了，”她说，“我们一直在接触织物。”

不是新生物

从一方面讲，新生的纳米技术世界对纺织品来说可能并不全是新生的。专家说，我们已经生活在纳米整理技术中好多年了，仅是没有称呼它们为纳米整理而已。“很多纺织整理技术一直都是纳米――自从上世纪70年代第一次问世以来，它们就已经达到纳米级别了。只不过是最近它们才被用。纳米’来描述。”杜邦的技术员RobetBuck指出。

“很多这样的技术都不是新的。”JamesDelattre也同意这一观点，他是Nanohorizons市场与产品开发部的副总裁，“消光剂应用在聚酯产品中已经有几十年了，它就是纳米级别的。使用纳米技术的纺织品并不能都被印上新材料的标志。”

定

义纳米

最近，这个术语的意义偏离了其“小于100纳米”的严格定义，而变成了相对宽松的“特别的小”的意思。

“‘纳米’一词更多地被用于销售用语中，而很少代表其真正的纳米尺寸的意思。”StephenCoulson介绍，他是P2i的首席技术主管，“很多‘纳米技术’的整理并非真正的纳米――仅是达到微米的水平。”

“而且，只是作为纳米级别的材料本身不必对风险有特别的担心，”Buck说，“我们真正要确定的是这些材料是否因为其大小的原因而具有独特的性能。而且如果是的话，我们需要确定的是，是否这些性能会带来需要理解和控制的潜在风险。”

NCSU纺织学院的PeterHauser教授介绍说，凭借等离子体技术应用在织物上的纳米厚度的涂层和个体的纳米微粒是不同的。“人们并没有暴露在个体的纳米粒子下。”他说。Coulson也认为，纳米涂层与平常的涂层相比没有更多的风险，“我们的工序不能创造纳米粒子，它只是非常薄，纳米厚度而已”。

毒性

那么什么是风险呢?纳米材料有多危险呢?它们对人类的毒性又如何?对环境呢?来自德克萨斯州立大学的WaltTrybula教授说，一个问题是，目前科学监管机构也不知道所有的答案，这在某种程度上是因为纳米级的材料很难测量。“我们需要对纳米级的材料有更好的理解，”他提出，“我们需要按一定顺序的量值来测量，这样比目前最好的设备所得的结果要好。”

美国自然资源保护委员会(NRDC)的高级科学家JenniferSass警告说，正是这种使产品在纳米级别更具有使用性能的特点，可能会使产品更具毒性，或更有生物利用度。“纳米粒子不会必然地待在你放置它们的地方：它们会让你惊诧的。”Trybula说。

ThomasStegmaier，在Denkendor啪纺织技术与工艺工程研究所(ITV)里负责纺织技术、表面整理和环境技术的研发。他说，概括纳米材料的毒性表似乎是不可能的，因为不是所有的纳米粒子都有相同的物理化学特性。“对风险的评定来讲，有两个变量是关键性的：物质的危害性以及生物在物质中的暴露程度”。

stegmaier还指出，纳米粒子暴露的途径，如“吸入、皮肤接触、口服、通过眼睛”等都应该考虑到，并根据暴露的风险确定哪个是“最相关”的。综合其他专家的研究，Stegmaier的研究提出，肺是吸收纳米粒子的最关键器官。在超过130m2的范围内，空气传播的纳米粒子能够沉积在肺部的气体交换地带，这里为血液提供的细胞壁非常薄，这样纳米粒子能够通过血液循环，传送到人体的很多地方。NCSU的环境和分子毒理学部的助理教授JamesJamesC.Bonner也同意纳米粒子“能够到达肺的深处，并且(比起较大的粒子)更有毒性的潜在威胁”。

消费者安全

根据Lee的观点，一些研究人员说，纳米粒子很容易通过皮肤组织被吸收。一旦织物上的纳米粒子被吸收进消费者的皮肤，就没有什么能够阻止它移动到人体的其他地方了。“纳米粒子选择其他的纳米粒子，逐渐凝聚成更大的粒子，”Lee说道，“这样会给人类的身体带来问题：这种现象会在暴露后几个月或者几年后在血液中体现出来。”

然而，Hohenstein研究所的功能与护理部的首席科学家JanBeringer认为，纳米整理一应用在织物上它就是安全的。“摩擦(仅会)破坏较大的粒子――从这个观点看，它们已经不是纳米粒子了，它们要大很多。一旦放入基体中，如织物，纳米粒子就变成了基体的一部分。”Bonner也同意“如果纳米粒子在基体中，它们就不会轻易地散失出来”的观点。

另一方面，Lee发现，在洗涤测试中，“我们看见纳米粒子的减少，所以我们知道它们到别的地方去了，但是不知道它们去了哪里，或什么时候离开的”，她说，“我们能测量减少量，但不清楚纳米粒子的消失是由于洗涤的磨损，还是织物与皮肤的摩擦”。

劳动者的安全

消费者的暴露机会可能确实非常有限，但是这对在整理32U的劳动者来说就是另外一回事了。“劳动者暴露在加IT序中，也在最终产品里。”Bonner说。

Bonner提到，美国国家职业安全和健康研究所(NIOSH)还没有适当的纳米粒子安全暴露水平的指南。Trybula说，美国职业安全和健康管理局(0SHA)目前对暴露在大量纳米粒子中的情况也没有适合的通行安全或标识措施。

Stegmaier提到，最近的大规模研究项目如“纳米护理”特别调查了纳米粒子对劳动者的威胁。一系列的与工业相关的纳米粒子被测试并确定其毒性以及在生物机体中的结合作用。“纳米护理研究得出了重要的结论：高剂量时，各种纳米材料会引发炎症：然而，这是对外来粒子的典型反应，而不是对具体的纳米粒子。没有一种被测试的材料在低剂量的时候表现出严重的毒性或生物影响性”。

环境安全

纳米技术的知识范文1篇12

关键词：纳米；电子技术；现状；发展

进入第二十一世纪以来，专家们认识到，纳米技术将作为科学技术的领先优势，为纳米技术的深入研究，纳米电子技术可能带来革命性的突破，新技术的发展和应用。纳米电子元件的速率非常高，可用于高度集成的器件，且能耗低，具有一定的节能效果，现已广泛应用于信息技术领域，已成为信息技术产业的关键技术。目前，纳米电子技术的研究还不够深入，应用还不够，但纳米电子技术具有很强的应用潜力和较强的应用前景。目前，对纳米电子技术产品的研究主要包括纳米电子器件和纳米电子材料，这些产品不仅功能齐全，而且性能良好。

1纳米电子技术产生的概述

1.1纳米技术产生的背景

1.1.1微电子技术遇到挑战

20世纪有很多重大的发明，电子器件是其中对我们生活和工作最具有深远影响的发明之一。集成电路芯片的发展基木上遵循了摩尔定律，即每隔3年集成度增加4倍，特征尺寸缩小2倍微电子产业已沿着摩尔轨道运行了30余年。

21世纪微电子技术仍在快速发展，但是它遇到了严峻的挑战。随着电子元件尺寸的不断缩小，集成电路的集成度也要求越来越高，在未来若干年如何制造出具有更低功率消耗、更低成木、更小尺寸及更稳定更好性能的半导体芯片就成了摆在我们而前的当务之急。

1.1.2纳米电子技术的产生

为了能够产生较低的功耗，降低到木材，更小的尺寸和更稳定的半导体芯片的电子器件的性能更好的纳米器件和纳米电子技术应运而生。它解决了微电子技术的问题：纳米电子器件不仅是微电子器件的尺寸进一步减小，更重要的是他们的工作将取决于器件的量子特性，所以他们也被称为量子器件。它主要是通过对电子波相位的控制来实现一定的功能，因此，量子器件具有较高的响应速度和较低的功耗，将从根本上解决日益严重的功耗问题。

1.2纳米电子技术的定义

纳米电子技术是一种新的科学技术，作为现代物理学和先进工程技术相结合的产物，是基础研究和应用的产物，是纳米技术和电子技术的产物，其最终目的是实现人类可以根据自己的意志来进行单原子操纵，纳米电子产品包括纳米电子器件和电子材料。

2纳米电子技术的发展现状

2.1纳米电子材料的应用

目前大多数纳米材料包括：纳米硅薄膜、纳米硅材料以及纳米半导体材料。其中，纳米硅材料最具有技术优势，非常符合新世纪人类对电子技术的发展需求。硅电子材料的技术相较于其他材料的优势在于：

1.能耗低、准确可靠、运行时间较短、不易受外界的环境影响。

2.得益于科技的保证和不断地开发研究应用，使得其成本价钱有所降低。

3.由于其短距离的分子间距，使得硅电子材料在运行过程中，反应速度很快，这就从另一方面降低了材料能耗，提高工作效率。

2.2纳米电子元件的应用

纳米电子元件问世之前，电子元件经过了集成元件、超大规模集成元件两个发展历程，因此，纳米电子元件是在“两位前辈”的发展基础上开发出来的。

随着集成规模的不断扩大，电子元件的尺寸却要越做越小，要达到纳米尺寸的范围（0.1-100nm），例如刚刚面试的单电子晶体管，它的一个电子信号就代表了一位信息的数据，意思就是晶体管的尺寸要小到极致，从而颠覆了现代电子技术的高集成、高速度下，一定要高能耗的格局。

2.3纳米电子技术应用于现代科学

纳米电子技术的发展有助于细微部位的研究，而这些细微之处通过普通显微

镜是无法做到的，纳米电子技术的应用还能有助于纳米传感器的发明，通过纳米传感器可以观察到生化反应的各种不同的化学信息以及电化学信息。

纳米电子学作为新技术交叉口的生物医学和电子技术，具有极大的开发利用价值，其研究潜力是无限的。结合生物医学电子作为生物医学和电子的两大主题，在生物医学电子设备的集成和小型化方向的研究有很大的发展空间，本研究主要是基于微电子器件的发展，当器件的规模发展到原子或分子水平的大小，人们对于微小生物的研究将进入一个前所未有的新阶段。

3纳米电子技术的未来展望

3.1新型电子元器件

电子元器件技术将会在未来10至20年飞速发展，而市场对新型的电子元器件在不断提出要求，电子元器件技术将需要不断适应市场的要求，走向实用性。单电子器件、共振隧穿电子器件、纳米场效应晶体管、纳米尺度MOS器件、分子电子器件、自旋量子器件、单原子开关等新型信息器件的研究将不断取得突破，促使纳米电子技术向着延续、扩展摩尔定律和超越CMOS的方向发展，大规模纳米集成电路将初步实现，对数据存储和计算机发展等产生重大影响。

3.2石墨烯

石墨烯是质地坚硬且非常薄的一种纳米材料，它在常温下传递电子的速度，比一般导体都快。正是由于它具有这样的特点，对石墨烯的研究与开发更具意义。大家都知道，电子和原子碰撞会产生能量，这就是一般的导体释放能量的方式。但同时我们可以看到，这样释放能量的方式也是能量的浪费。可石墨烯不同于一般的导体，它具有异常的特性，使得能量不会在碰撞中耗损。据专家预计，2022年左右将研制成功性能优异的石墨烯材料和晶体管，并解决其互连和集成等技术问题；2030年左右可研制成功石墨烯系统芯片，并形成规模化生产。这将使碳基COMS取代长期占据集成电路主导地位的硅基CMOS，引发集成电路领域发生革命性的变化。

3.3碳纳米管

碳纳米管是一种一维的纳米材料，整体重量轻和完美的六边形构成是它的特点，由于它具有这样的特点也导致了它异于一般导体优势：良好的力学性能（金刚石的强度却又有极大的柔韧度）；良好的导电性能；良好的传热性能；良好的光学性能和储氢性能。碳纳米管在纳米电子方面有着非常重要的用途，是场效应晶体管和单电子器件的一种具有发展前途的重要材料，以实现集成电路高速且耗能低的目标。

3.4忆阻器

忆阻器顾名思义就是记忆电阻器，是继电阻器、电容器、电感元件之后的第四种电子元件。忆阻器是一种基于模拟信号的非线性动态纳米元件，可以构成交叉开关，且其材料可以与CMOS工艺兼容。忆阻器体积小、功率低、不受辐射影响，特别是用忆阻器实现的器件可兼有运算和存储功能，被认为是替代硅芯片、延续摩尔定律的有力竞争者。

4总结

纳米电子技术取得了飞速的发展，其影响力是深远的，所以在这个特殊的阶段，我们需要抓住这个好机会，集中优势力量，加强基础研究和应用研究，在纳米电子学、前沿捕捉纳米电子技术，我国的信息技术得到了更新和升级，加快了发展步伐。

面对上述的发展现状和未来前景，我们可以看到，它是一种具有巨大潜力、应用广泛、产品性能优良、符合人类未来需求的科学技术。如果它能应用于其他科学技术领域，将促进我国新一代信息技术的飞速发展。

参考文献：

[1]蒋鹏程.纳米电子技术的发展与趋势[J].科技展望，2015（11）.

[2]韩熙.纳米电子技术分析及发展分析[J].电子测试，2015（10）.

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[4]张鉴.纳米电子技术的发展与展望研究[J].中外企业家，2013，02：125.