请问你有600/800哪种胶水耐高温温合金管吗

你知道什么是耐高温漆吗?你知道什么是耐高温漆吗?防腐涂料与涂装百家号耐高温油漆耐高温油漆,又名高温漆,耐热漆,分有机硅和无机硅耐高温漆系列,耐高温油漆,顾名思义,就是能长期处于高温环境,并且能耐高温氧化和其它介质腐蚀的油漆。特 点有机硅系列耐高气温漆:耐温范围一般在100℃-800℃之间(普通油漆的长期使用温度一般都在100℃以下)无机硅系列耐高气温:耐高温范围一般在800℃~1800℃;耐高温漆要求油漆在上述高温环境中能够达到稳定的物理化学性能:1、耐热性能好,在其耐温范围内有良好防腐性能(如:不脱落、起泡、开裂、粉化,无腐蚀,允许有轻微变色)。2、一般需要常温固化,3、有较好的附着力,室外还需耐老化、耐紫外线等耐高温漆颜色一般来说耐高温漆有许多的颜色限制,并不像其他类型的油漆什么颜色都可以调,因为大多数颜料在高温时性能无法保证,从而褪色或变黑。如:钛白粉热稳定性优良,可以耐350~400℃不变色,600℃变为黄褐色,到1200---1300℃变为不可逆的黑褐色。红色颜料氧化铁红适用于250℃时长期耐热。黄色颜料锶黄和镉黄只能耐200℃的长期高温。蓝色颜料酞菁蓝适用于200℃以下耐热;绿色颜料CrO和钴绿适用于250℃时长期耐热。铝粉的熔点约为600℃,因此常制备耐500~600℃的耐高温漆(吕色)锌粉的熔点约为420℃,因此常制备400℃的耐高温漆。应 用在汽车零部件、半导体工业、航天工业、石化行业、电力行业、机械工业、医疗行业、电子电器等等领域得到广泛的应用;如:高温炉、热风炉内外壁、锅炉、烟囱、烟道、烘道、排气管、高温热气管道、加热炉、热交换器以及其它非金属和金属表面高温防腐蚀保护。电力排气管石化航天防腐君 防腐涂料与涂装 fagnfu99本文由百家号作者上传并发布,百家号仅提供信息发布平台。文章仅代表作者个人观点,不代表百度立场。未经作者许可,不得转载。防腐涂料与涂装百家号最近更新:简介:防腐涂料与涂装技术、资讯、作者最新文章相关文章优秀作文《纳米技术作文》十篇 300字|500字|600字|800字|1000字_zuciwang.com
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优秀作文《纳米技术作文》十篇 300字|500字|600字|800字|1000字
作文一:《纳米技术作文》700字纳米技术(nanotechnology),也称毫微技术,是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。   1981年扫描隧道显微镜发明后,诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世     利用纳米技术将氙原子排成IBM
界,它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此,纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。   纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科学与技术主要包括:纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等 。这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。其中,纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础,而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。
编辑本段概念分类
从迄今为止的研究来看,关于纳米技术分为三种概念:   第一种,是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术还未取得重大进展。   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,也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即使发展下去,从理论上讲终将会达到限度,这是因为,如果把电路的线幅逐渐变小,将使构成电路的绝缘膜变得极薄,这样将破坏绝缘效果。此外,还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。   第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。DNA分子计算机、细胞生物计算机的开发,成为纳米生物技术的重要内容。
作文二:《纳米技术 数学作文》600字纳米人类又一个“神话”
人类社会是在不断征服自然和不断攀登科技顶峰而前进的,纳米技术也是如此。20世纪50年代末,物理学家开始认识到“物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性”。经过几十年的艰苦探索,纳米技术取得了关键性的突破,1990年IBM公司使用扫描探针移动35个原子,组成了IBM三个字母,创造了人类最“微乎其微”的伟大奇迹,纳米神话令世界震惊。随后,从大西洋到太平洋,各个发达国家纷纷制定发展战略,投入巨资抢占纳米科技战略高地
那么,纳米究竟是什么东西?纳米(nm)实际上是一种计量单位,从宏观的角度上看1米等于100万微米,而1微米等于1000纳米;从微观上看,纳米是描述原子、分子等尺寸及其距离,1纳米仅等于十亿分之一米,人的一根头发丝的直径相当于6万个纳米。纳米小得可爱,却威力无比,它可以对材料性质产生影响,并发生变化,使材料呈现出极强的活跃性。科学家们说,纳米这个“小东西”将给人类生活带来的震憾,会比被视为迄今为止影响现代生活方式最为重要的计算机技术更深刻、更广泛、更持久。
纳米技术应用广泛
也许你觉得纳米技术离你很远,但它已经悄悄地确确实实地来到了你生活中,纳米技术在生活中应用相当广泛,日本的8mm摄像机的生产,抗菌除臭冰箱、洗衣机、高性能彩打墨粉等,都是采用的纳米技术,如
果在分散的纳米分子材料上经过特殊处理,再运用到纤维物体上,那么衣服就可以不粘油、不粘水,由于纳米分子非常非常小,它不会影响纤维物体的透气性和清洗效果。
作文三:《新型科技——纳米技术作文600字》800字新型科技——纳米技术作文600字
高科技是一种人才密集、知识密集、技术密集、资金密集、产业密集且竞争性和渗透性极强,极为复杂对人类社会的发展有重大影响的前沿科学技术,纳米技术便是所属其中之一。
纳米技术是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料性质与应用的一种技术,又称毫微技术。
纳米技术的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品,因此纳米技术其实是一种用单个原子、分子射程物质的技术。
从迄今为止的研究来看,关于纳米技术的概念分为三种:第一种是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。只可惜这种概念的纳米技术还未取得重大进展。第二种概念是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,不过现有技术即将发展下去将会达到限度,引起一系列的问题。为了解决这些问题,研究人员还在研究。第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来生物在细胞和细胞膜内就存在纳米的结构。
分子计算机、细胞生物计算机的开发已成为纳米生物技术重要内容。
1993年,第一届国际纳米技术大多在美国召开,大会将纳米技术划分为6大分支:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学,这又促进了纳米技术的发展。由于纳米技术的特研性科学性和广泛性,便又吸引了世界各国的许多优秀科学家纷纷为之努力研究。
纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究内容涉及现代科技的广阔领域。纳为科技主要包括:纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米电子学等。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技基础。而其中纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础,纳米分子学是纳米技术中重要的内容。
纳米技术会为人们带来很大的好处,它具有韧性好等的优点。为将来的社会会有很大的影响。
到目前为止,还没有任何一个人给科技下的定义为世人所公认,科技是十分复杂的,若当真到了纳米时代,这个世界将会是什么样子呢,
作文四:《纳米技术论文》5300字
《纳米技术》课程论文
标题:纳米材料及其在涂料领域的应用
姓    名:
学    号:
专    业:
届    别:
任课老师:
课程论文提交时间:   2011年  ×  月  ×× 日
论文关键词:纳米技术 纳米材料 涂料
论文摘要:本文介绍了纳米技术、纳米材料的基本概念、原理、特征和各种纳米材料在涂料领域的应用;阐述了纳米材料在应用中所存在的技术问题,以及纳米技术在涂料领域的发展前景。
1 纳米技术及纳米材料
1.1纳米技术
纳米技术是20世纪80年代末诞生且正在崛起的新技术,主要是在0.1-100nm尺度范围内,研究物质组成的体系中电子、原子和分子运动规律与相互作用,其研究目的是按人的意志直接操纵电子、原子或分子,研制出人们所希望的、具有特定功能的材料和制品。纳米科技将成为21世纪科学技术发展的主流,它不仅是信息技术、生物技术等新兴领域发展的推动力,而且因其具有独特的物理、化学、生物特性为涂料等领域的发展提供了新的机遇。
1.2纳米材料
纳米材料主要由纳米晶粒和晶粒界面两部分组成,其晶粒中原子的长程有序排列和无序界面成分的组成后有大量的界面(6×1025m3/10nm晶粒尺寸),晶界原子达15%~50%,且原子排列互不相同,界面周围的晶格原子结构互不相关,使得纳米材料成为介于晶态与非晶态之间的一种新的结构状态[1]。 狭义上,纳米材料是指粒径在0.1-100nm范围内的或具有特殊物理化学性能的材料。广义上,纳米材料是指在三维空间中至少有一维长度在0.1-100nm范围内的或具有纳米结构的材料。按化学组成可分为:纳米金属、纳米晶体、纳米陶瓷、纳米玻璃、纳米高分子和纳米复合材料等。由于纳米材料具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和一些奇异的光、电、磁等性能,将其用于涂料中后,除了可以改性传统涂料外,更为重要的是可以制备各种功能涂料,如具有抗辐射、耐老化、抗菌杀菌、隐身等特殊功能的涂料。
2 纳米材料在涂料领域中的应用
现阶段纳米材料在涂料中的应用主要为两种情况[2]:(1)纳米材料经特殊处理后,添加到传统涂料中分散后制成的纳米复合涂料(Nanocomposite coating),使涂料的各项指标均得到了显著的提高。将纳米离子用于涂料中所得到的一类具有抗辐射、耐老化、具有某些特殊功能的涂料称为纳米复合涂料。(2)完全由纳米粒子和有机膜材料形成的纳米涂层材料,通常所说的纳米涂料均为有机纳米复合涂料。目前,用于涂料的纳米粒子主要是某些金属氧化物(如TiO2、Fe2O2、ZnO等)、纳米金属粉末(如纳米Al、Co、Ti、Cr、Nd等)、无机盐类(CaCO3)和层状硅酸盐(如一堆的纳米级粘土)[3]。
2.1纳米TiO2在涂料中的应用
2.1.1随角异色效应
由于纳米二氧化钛晶体的粒径大约是普通钛白粉的1/10,远远低于可见光的波长,本身具有透明性,又对可见光具有一定程度的遮盖,透射光在铝粉表面反射与在纳米二氧化钛表面反射产生了不同的视觉效果。到1991年,全世界已有11种含超细二氧化钛的金属闪光漆。目前,福特、克莱斯乐、丰田、马自达等许多著名的汽车制造公司都已使用含有超细二氧化钛的金属闪光漆[4]。
2.1.2抗老化性能
提高材料抗老化性能的传统方法是添加有机紫外线吸收剂,纳米TiO??2粒子是一种稳定的、无毒的紫外光吸收剂。因为用作涂料基料的高分子树脂受到太阳中紫外线的长期照射会导致分子链的降解,影响涂膜的物理性能,因此若能
屏蔽太阳光中的紫外线,就可大幅提高漆膜的耐老化性能。郭刚[5]等研究发现利用金红石型纳米TiO2优异的紫外线屏蔽性能改性传统耐候型聚酯——TGIC粉末涂料可以大幅度地提高其耐老化性能。
2.1.3抗菌杀毒
纳米TiO2有抗菌杀毒作用,用于涂料是涂料发展中的一个重大成就。纳米二氧化钛具有高的光催化性,在紫外光的照射下能分解出自由移动的带负电的电子e-和带正电的空穴h+形成电子——空穴对, 该电子——空穴对能与空气中的氧和 H2O发生作用,通过一系列化学反应形成原子氧(O)氢氧自由基(OH), 这种原子氧和氢氧自由基具有很高的化学活性,能与细菌中的有机物反应生成二氧化碳和水,从而达到杀灭细菌的作用。[6]
纳米TiO2的抗菌杀毒作用已成为国内外关注的焦点。日本已有不少企业开发出纳米TiO2光催化涂料并实现了商业化生产。目前,由于国内对于纳米TiO2的研究大多还处于实验阶段,在涂料性能的提高和完善方面还有大量的工作要做,因此,对纳米涂料的研究要不断深入,以提高我国涂料的工业水平,推动纳米涂料的发展和应用。
2.2纳米SiO2在涂料中的应用
纳米SiO2具有三维网状结构,拥有庞大的比表面积,表现出极大的活性,能在涂料干燥时形成网状结构,同时增加了涂料的强度和光洁度,而且还提高了颜料的悬浮性,能保持涂料的颜色长期不变。在建筑内外墙涂料中,若添加纳米SiO2,可明显改善涂料的开罐效果,涂料不分层,具有触变性、防流挂、施工性能良好等优点,尤其是抗沾污性能大大提高,具有优良的自清洁能力和附着力。纳米SiO2还可与有机颜料配用,可获得光致变色涂料。
欲使纳米SiO2材料在涂料中真正地得到广泛应用,须解决纳米SiO2在涂料中的分散稳定性问题。通常的做法是加入表面活性剂包裹微粒或反絮凝剂形成双电层的措施。同时在分散时可配合使用超声波分散。
2.3纳米ZnO在涂料中的应用
纳米ZnO等由于质量轻、厚度薄、颜色浅、吸波能力强等优点而成为吸波涂料研究的热点之一。在阳光的照射下纳米ZnO在水和空气中具有极强的化学活性,能与多种有机物发生氧化反应(包括细菌中的有机物),从而把大多数细菌和病毒杀死。 ZnO也具有良好的紫外线屏蔽作用,粒径60nm的ZnO对波长300-400nm的紫外线有良好的吸收和散射作用,因此可以作为涂料的抗老化添加剂。日本已经开发出用树脂包覆的片状ZnO紫外线屏蔽剂[7]。在涂料中添加纳米ZnO可改善它的抗氧化性能,使其具有抗菌性能。
扫描电子显微
镜下的纤维表面图
纳米Al2O3(a)和SiO2(b)的SEM图
2.4纳米氧化铁在涂料中的应用
纳米氧化铁作为颜料无毒无味,具有很好的耐温、耐侯、耐酸、耐碱以及高彩度、高着色力、高透明度和强烈吸收紫外光的优良性能,可广泛用于高档汽车涂料、建筑涂料、防腐涂料、粉末涂料,是较好的环保涂料。紫外线分解木材中的木质素而破坏细胞结构导致木材老化,纳米氧化铁颜料分散于涂层中,由于颗粒直径小不会散射光线、涂层成透明状态且吸收紫外线辐射,起到保护木材的作用。左美祥[8]等研究发现:在树脂中掺入纳米级的TiO2(白色)、Cr2O3(绿色)、Fe2O3(褐色)、ZnO等具有半导体性质的粉体,会产生良好的静电屏蔽性能。日本松下电器公司研究所据此成功开发了适用于电器外壳的树脂基纳米氧化物复合的静电屏蔽涂料。与传统的树脂基碳黑复合的涂料相比,树脂基纳米氧化物复合涂料具有更为优异的静电屏蔽性能,而且后者在颜色选择方面也更为灵活。用纳米级Fe3O4与树脂复合制成了磁性涂料,目前这方面的制备工艺已有所突破而进入产业化阶段。
2.5纳米CaCO3在涂料中的应用
纳米CaCO3作为颜料填充剂,具有细腻、均匀、白度高、光学性能好等优点,随着纳米碳酸钙的粒子微细化,填料粒表面的原子数目占整个总原子数目的比例增大,使粒子表面的电子结构和晶体结构都发生变化,到了纳米级水平。填料粒子将成为有限个原子的集合体,表现出常规粒子所没有的表面效应和小尺寸效应,使纳米材料具有一系列优良的理化性能。它添加到涂料胶乳中,加强了透明性、触变性和流平性。触变性是纳米CaCO3改善胶乳涂料各项性能的主要因素。同时能对涂料形成屏蔽作用,达到抗紫外老化和防热老化的目的和增加涂料的隔热性。
杜振霞[9]等研究表明:在纳米CaCO3改性的涂料中,如果CaCO3固相体积分数达到20%时,涂料的粘度曲线存在低剪切稀化幂律特征区和高剪切牛顿两个区域,而且有明显的触变性。当乳胶漆聚合物乳液的粒径为10-100nm,表面张力非常低,有极好的流平性、流变性、润湿性与渗透性,表现超常规的特性。
2.6其它新型纳米涂料
纳米隐身涂料(雷达波吸收涂料)系指能有效地吸收入射雷达波并使其散射
衰减的一类功能涂料。当将纳米级的羧基铁粉、镍粉、铁氧体粉末改性的有机涂料涂到飞机、导弹、军舰等武器装备上,可使这些装备具有隐身性能,使它们在很宽的频率范围内可以逃避雷达的侦察,同时也有红外隐身作用。美国研制的超细石墨纳米吸波涂料,对雷达波的吸收率大于99%,其他金属超细粉末如Al,Co,Ti,Cr,Nd,Mo等,也具有很好的潜力。法国研制出一种宽频微波吸收涂层,这种吸收涂层由粘结剂和纳米材料、填充材料组成,具有很好的磁导率,在50MHz-50GHz范围内具有良好的吸波性能。我国也有相关的研究,如不同粒径的Fe3O4在1-1000 MHz频率范围对电磁波具有吸收性能,随着频率的增加,纳米Fe3O4吸收能效增加,且纳米粒径越小,吸收效能越高。
3 纳米涂料研究中存在的技术问题
首先是纳米材料在涂料中的稳定分散问题。由于纳米粒子比表面积和表面张力都很大,容易吸附而发生团聚,在溶液中将其有效地分散成纳米级粒子是非常困难的。寻找合适的分散剂来分散纳米材料,并采用合适的稳定剂将良好分散的纳米材料粒径稳定在纳米级,是纳米技术在涂料改性中获得广泛应用必须解决的最关键问题。其次, 纳米材料加入量的适度问题。一般而言,纳米材料的用量与涂料性能变化之间的关系曲线近似于抛物线,开始时随着纳米材料添加量的增加,涂料性能大幅度提高,到一定值后,涂料性能增幅趋缓,最后达到峰值:之后,随着纳米材料添加量的进一步增加,涂料的性能反而呈迅速下降的趋势,同时也增加了成本。因此,做好对比试验,选好纳米材料添加量也十分关键。最后,必须开展纳米涂料施工工艺的研究。纳米涂料就本身而言只是一个半成品,只有施工完毕后才真正成为最终产品,而现实情况是人们大都将注意力集中在纳米涂料产品本身,而忽略了施工工艺的研究,致使纳米涂料无法达到其应有的效果。      4 纳米技术在涂料领域的应用展望
今后纳米涂料的发展主要将体现在以下几个方面:(1)新的纳米原材料的开发和商品化。即根据不同材料的物理化学性能,开发研制出新纳米改性材料,使之具有更多更新的功能。(2)研究纳米材料在涂料中的分散和稳定性。即探索纳米材料颗粒与涂料间的相互作用和混合机理,并根据纳米粉体在涂料中分散成纳米级和保持分散稳定性的原理,开发新的表面改性剂和稳定剂,以提高纳米材料在涂料中的改性效果。(3)加强纳米材料表征方法和测试技术的研究。即为了能更好地利用纳米材料的特殊性能,必须研究新的测试手段对纳米材料进行研究,并将传统纳米材料的测试方法进一步完善和标准化。降低成本,并逐渐实现纳米技术的工业化、商品化,从而改变我国高档、高性能涂料大量是将来的研究重点。
纳米技术在涂料行业的应用和发展,促使涂料更新换代,为涂料成为真正的绿色环保产品开创了突破性的新纪元。
由于目前应用纳米材料对涂料进行改性尚处在初级阶段,技术、工艺还不太成熟,需要探索和改进。但涂料的各种性能得到某些改进的试验结果足以证明,纳米改性涂料的市场前景是非常好的。
纳米技术在涂料领域中应用一览
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作文五:《纳米技术课件》3000字无法显示图像。计算机可能没有足够的内存以打开该图像,也可能是该图像已损坏。请重新启动计算机,然后重新打开该文件。如果仍然显示红色 “x”,则可能需要删除该图像,然后重新将其插入。  纳米光催化Tio2 原理及应用 材料物理08-1班 苏丽丽 200811020131
纳米光催化原理 ? 纳米光催化材料通常都是半导体材料 纳米半 纳米光催化材料通常都是半导体材料,纳米半 导体粒子所具有的量子尺寸效应使其导带和 价带能级分立,能隙变宽 导带电位变得更负, 能隙变宽,导带电位变得更负 价带能级分立 能隙变宽 导带电位变得更负 而价带电位变得更正。 而价带电位变得更正。当价带粒子受到能量 高于禁带宽度的光子照射后,价带粒子将迁移 高于禁带宽度的光子照射后 价带粒子将迁移 到导带上。使导带上产生高活性电子,而价带 到导带上。使导带上产生高活性电子 而价带 上产生空穴,从而形成电子 上产生空穴 从而形成电子 空穴对的氧化还原 体系。同时由于纳米微粒的尺寸很小,光生载 体系。同时由于纳米微粒的尺寸很小 光生载 流子可通过简单的扩散迁移到粒子表面,与电 流子可通过简单的扩散迁移到粒子表面 与电 子给体或受体发生还原或氧化反应。 子给体或受体发生还原或氧化反应。粒径越 迁移到表面所用的时间就越少,电子和空穴 小,迁移到表面所用的时间就越少 电子和空穴 迁移到表面所用的时间就越少 复合的几率就越小从而导致光催化活性提高。 复合的几率就越小从而导致光催化活性提高。
纳米Tio2光催化剂 ? 1972 年, A.Fujishima和K. Honda 和 型半导体TiO2电极上发现了水的 在n型半导体 型半导体 电极上发现了水的 光电催化分解作用之后,。 光电催化分解作用之后,。TiO2氧化 氧化 ,。 活性较高,化学稳定性好,对人体无 活性较高,化学稳定性好, 毒害,成本低,无污染,应用范围广, 毒害,成本低,无污染,应用范围广, 因而最受重视, 因而最受重视,是目前应用最广泛的 纳米光催化材料, 纳米光催化材料,也是最具有开发前 途的绿色环保型催化剂。 途的绿色环保型催化剂。
无法显示图像。计算机可能没有足够的内存以打开该图像,也可能是该图像已损坏。请重新启动计算机,然后重新打开该文件。如果仍然显示红色 “x”,则可能需要删除该图像,然后重新将其插入。  Tio2光催化降解的基本原理 ? 是一种 型的半导体,其能带间隙为3.2eV,相当 是一种n型的半导体,其能带间隙为 型的半导体 , 光子的能量。 于387.5nm光子的能量。当受到波长小于 光子的能量 387.5nm的紫外光照射时。价层电子会被激发到 的紫外光照射时。 的紫外光照射时 导带,从而产生具有极强活性的电子-空穴对 空穴对, 导带,从而产生具有极强活性的电子 空穴对,这 些电子空穴对迁移到表面层后, 些电子空穴对迁移到表面层后,可以参加氧化还 原反应,加快光降解反应。 原反应,加快光降解反应。
无法显示图像。计算机可能没有足够的内存以打开该图像,也可能是该图像已损坏。请重新启动计算机,然后重新打开该文件。如果仍然显示红色 “x”,则可能需要删除该图像,然后重新将其插入。  应用领域 ? 纳米 纳米TiO2 能处理多种有毒化合物,包括工业有毒溶剂、化学杀虫剂、 能处理多种有毒化合物,包括工业有毒溶剂、化学杀虫剂、 木材防腐剂、染料及燃料油等,迄今详细研究过的有机物达100种以 木材防腐剂、染料及燃料油等,迄今详细研究过的有机物达 种以 此外, 光催化技术也被用于无机污染物的处理。 上。此外,TiO2光催化技术也被用于无机污染物的处理。利用光催 光催化技术也被用于无机污染物的处理 化法在柠檬酸根离子存在下,可以使Hg2+被还原成 而沉积在 被还原成Hg而沉积在 化法在柠檬酸根离子存在下,可以使 被还原成 而沉积在TiO2 表面;此法同样适用于铅。 表面;此法同样适用于铅。TiO2光催化可能降解的无机污染物还有 光催化可能降解的无机污染物还有 氰化物, 等有害气体也能被吸附在TiO2表面, 表面, 氰化物,SO2、H2S、NO和NO2等有害气体也能被吸附在 、 、 和 等有害气体也能被吸附在 表面 在光的作用下转化成无毒无害物质。主要有以下几方面应用: 在光的作用下转化成无毒无害物质。主要有以下几方面应用:  ? ? ?  空气净化 水处理 杀菌消毒
空气净化 无法显示图像。计算机可能没有足够的内存以打开该图像,也可能是该图像已损坏。请重新启动计算机,然后重新打开该文件。如果仍然显示红色 “x”,则可能需要删除该图像,然后重新将其插入。  ?  无法显示图像。计算机可能没有足够的内存以打开该图像,也可能是该图像已损坏。请重新启动计算机,然后重新打开该文件。如果仍然显示红色 “x”,则可能需要删除该图像,然后重新将其插入。  当前解决空气污染主要有物理吸附法 (活性炭)、臭氧净化法、静电除尘法、 负氧离子净化法等,但是这些方法自身 都有着难以克服的弊端,所以一直难以 大范围地推广使用。与其相比,利用纳 米光催化TiO2净化空气则有如下优点: 降解有机物的最终产物是CO2和H2O, 没有其它毒副产物出现,不会造成二次 污染;纳米微粒的量子尺寸效应导致其 吸收光谱的吸收边蓝移,促进半导体催 化剂光催化活性的提高;纳米材料比表 面积很大,增强了半导体光催化剂吸附 有机污染物的能力。 利用纳米光催化TiO2治理空气污染 已经得到广泛应用,国内外都出现了很 多产品,例如纳米空气净化器、中央空 调净化模块、光触媒涂料等,市场前景 非常广阔。 图示为各种各样的空气净化器  无法显示图像。计算机可能没有足够的内存以打开该图像,也可能是该图像已损坏。请重新启动计算机,然后重新打开该文件。如果仍然显示红色 “x”,则可能需要删除该图像,然后重新将其插入。
图示为各种中央空调纳米净化器 无法显示图像。计算机可能没有足够的内存以打开该图像,也可能是该图像已损坏。请重新启动计算机,然后重新打开该文件。如果仍然显示红色 “x”,则可能需要删除该图像,然后重新将其插入。  无法显示图像。计算机可能没有足够的内存以打开该图像,也可能是该图像已损坏。请重新启动计算机,然后重新打开该文件。如果仍然显示红色 “x”,则可能需要删除该图像,然后重新将其插入。
各种光媒涂料 无法显示图像。计算机可能没有足够的内存以打开该图像,也可能是该图像已损坏。请重新启动计算机,然后重新打开该文件。如果仍然显示红色 “x”,则可能需要删除该图像,然后重新将其插入。  ?  外墙采用光触媒涂料以便于维修 外墙采用光触媒涂料以便于维修 光触媒涂料  纳米环保涂料产品已被国内外涂 料生产公司相继开发和应用, 料生产公司相继开发和应用,展示 出该涂料在众多领域里的应用价值。 出该涂料在众多领域里的应用价值。 涂料经添加纳米二氧化钛后, 涂料经添加纳米二氧化钛后,在光 的作用下会产生独特的光催化作用, 的作用下会产生独特的光催化作用, 不仅能将空气中的有毒有害气体分 解消除,而且对细菌、霉菌、 解消除,而且对细菌、霉菌、病毒 具有很强的杀灭作用。 具有很强的杀灭作用。例如纳米抗 菌涂料能够将室内装修产生的甲醛、 菌涂料能够将室内装修产生的甲醛、 甲苯、二甲苯、氨气、 甲苯、二甲苯、氨气、TVOC等有 等有 害气体强力分解和消除, 害
作文六:《关于DNA纳米技术》3600字关于DNA纳米技术,我不得不说的话:
DAN纳米技术是在上世纪末随着纳米技术的兴起而逐渐热起来的,并且当时我的硕士课题也涉及到了DNA纳米技术,并且也做了点相关工作.
DNA纳米技术是利用DNA分子之间的互补性以及可控性,因为其分子结构介于0.1~100nm之间,所以在DNA水平的,以DNA分子为材料的,构建超分子结构的技术,被称为DNA纳米技术,国外的 Seeman 和 Mirkin 教授在这方面做了一定的工作,并发表于科学和自然杂志,其开创性工作是不可否认的.由此而衍生出来的DNA计算机(目前我们国家有关实验室也在做这方面工作)以及DNA计算等,从物理,计算机,材料科学等不同角度来进一步对DNA分子的可操作性,可控制性进行开发和利用.
本人一直追踪相关文献,尽管现在已经不再从事这方面工作.
到目前为止,尚未有成功的,可以进入利用的产品,只是在理论和初步实验的成功构件预期架构的模型.
制约因素:
一是,组装效率非常的低,我们知道DAN杂交的影响因素很多,具有粘性末端DAN分子一系列探针按照一定的浓度和一定的比例在一定的环境中进行杂交,产生预期设计的分子构架,产率相当低,我所了解到的最高产率也就在10%以下.
二是:对组装过程的实时观测,尚缺乏有效手段
三是:对产物的观测,目前需要质谱鉴定,和原子力显微镜的观察.这些工作都不是一般实验室所能够承受的.
纳米技术会给未来带来什么?
10年以后,到医院看病可能和今天有很大不同。不同在哪儿?你可以设想一些小颗粒能在身体内部“对付”癌症,如同“智能炸弹”的药物能够“引爆”病灶,随后一些结构优化的“脚手架”又会引导组织再生。
这些并不只是美妙的遐想。在一些实验室,小的科技孵化公司,还有大型制药公司,研究人员发现,上述设想能够实现——至少在实验室动物身上和组织培养皿中如此。现在他们正致力将这些成果推向实用化的治疗阶段。但是从老鼠到人决不那么简单,很多在老鼠身上“确保无虞”的治疗方案却尝到了人体试验失败的苦果。
纳米技术当然不囿于医学,专家描绘的蓝图是,它将改变各个产业的面貌。纳米技术简直成了一场国际扑克游戏,各国都在纳米技术研究方面投下越来越多的赌注。
然而,开发应用纳米技术其路仍然漫漫。除了已经推出的一些防污织物外,今后若干年内大多数公司都还不会生产商业化的纳米技术产品。IBM公司研究部物理科学主管汤姆·特伊斯认为,纳米技术的商业化要发展到像英特尔、IBM或者微软这些大公司的水平,至少还需要几十年。
这其中,技术难题并不是惟一的障碍。公众在纳米技术对环境和健康的影响方面所持的忧虑也是研究者所必须面对的。纳米生物技术带来了福音,也有可能为祸。“任何时候,材料应用到人体这样的复杂系统,总是会有多重效应。”美国密执安大学安阿伯分校纳米生物技术中心主任詹姆斯·贝克尔说。
为了防止“反纳米”潮流的泛滥,很多研究者不单单埋头于纳米技术本身的研究,一些相应的毒理学研究也已经开展,其他更为深入的研究还将继续展开。同时,基于安全研究,有人提出纳米研究应该更加谨慎,而将毒理程序列入考察范围也将使一些有潜力的材料在接近临床阶段时被“叫
这里,我们对纳米生物材料研究现状作一大致扫描,也许能从中窥见未来纳米技术是沉是浮的蛛丝马迹。
一些纳米生物技术公司将目光瞄准医疗市场。以美国休斯敦的C60公司为例,它致力于“富勒烯”纳米材料的开发。作为包含60个碳原子的空壳结构,富勒烯(也称巴基球)在医疗方面颇具潜质。最显著的一点是“富勒烯有望作为细胞内外强效的抗氧化剂”。公司总裁儒斯·莱伯维茨说。一些神经退化疾病以及通常的衰老过程,都与氧化过程造成的损害有一定关系。通常的富勒烯并不具有生物相容性,C60公司正努力改造它的结构以开发“下一代小分子抗氧化剂”。该公司正与另一家公司联手研发此类药物,但莱伯维茨说,人体试验最快也在两年之后。
另外,纳米谱生物科学公司和特里登生物系统公司正在进行癌症的热疗研究。两家公司的战略核心都是利用被外部能量激发的纳米金属粒子去加热并摧毁周边的肿瘤,他们的研究都显示出了积极的前景。
在药物输送的竞技场上,多家公司争相开发药物封装技术以减少药的毒副作用,提高药物的生物利用率和增加药物的溶解性。据报告,未来5年,美国约28种药物的专利保护将到期,对专利拥有者而言这意味着损失460亿美元的收入。
而延长专利有效期的办法之一,就是改变已有药物的封装形式。纳米技术因此备受制药工业的青睐,这其中包括爱尔兰艾伦公司的“纳米晶”技术,法国弗莱梅尔公司的“水母”技术——一种自组装聚氨基酸纳米粒子体系,以及美国树枝纳米技术公司的“树枝状纳米材料”技术。这些方法都能增加药物针对性,具有缓释功能从而增加药效时间。
纳米技术服务的另一个领域是组织重建。在美国西北大学先进医学生物工程和纳米科学研究所,所长萨姆·史都普的实验室开发出了一种自组装液体,注射到体内即可凝固,形成一种类似于“脚手架”的结构,能向细胞发出有序的生物学信号(如缩氨酸),引导组织重建。
这一材料的关键是由两个亲缩氨酸构成的直径6~8纳米的圆柱状长纳米纤维。今年2月份发表的试验结果表明,这种“纳米脚手架”可以引导神经祖细胞选择性分化为神经细胞,这一成果有望发展新的治疗中枢系统瘫痪的方法。史都普小组的其他研究还包括利用纳米生物技术进行小岛移植和骨髓再生等。“我相信纳米技术在再生医疗领域的应用将十分活跃,”史都普说,“现在纳米技术还比较昂贵,所以还有很多成本难题需要解决。然而,对于治疗瘫痪和恢复失明而言,再昂贵的技术也是值得的。”
诊断和治疗也许同样重要。北溪公司以纳米技术为平台开发了一种耐甲氧西林金黄葡萄球菌的快速检验方法。使用目前的标准方法,检验结果要在48~72小时以后才能出来,而使用新方法,样本经过初级培养后1小时就可出结果,而下一代化验方法则是直接化验样本就可出结果。这种分子诊断模式运用了一种三明治型的化验模式,利用低聚核苷酸吸附特定靶标的核酸,再吸附带有低聚核苷酸的纳米金粒子,通过银沉淀反应,可将信号强度放大1000到10000倍。北溪公司计划2005年初将此产品投放市场。
一些研究者最近将一种称为“量子点”的纳米粒子应用于动物活体成像。量子点通常是纳米级的硒化镉或硒化铅半导体晶体,具有可控的光学性质。通过改变其直径,这种晶体就可以吸收或释放不同波长的光。量子点可以由单一光源激发,传统的荧光显微方法则因为有机荧光团各具不同的吸收谱而需要多重激光光源,同时,量子点也比有机染料更亮,不出现光褪色现象,发射谱也更窄,这些都构成了量子点在成像方面的优势。相比之下,复杂的荧光显微方法就显得落伍了。
在这一领域,科学家们尽管获得了一些积极进展,如哈佛医学院的约翰·弗朗吉欧尼和同事用量子点查找活老鼠前哨淋巴结的研究,但是,量子点在很长时期内还只能在经过培养的细胞和组织中“一显身手”,动物实验当然也可以继续开展,但该技术最终能否用于人体,目前还不可知。
因为量子点和其他所有纳米粒子一样,可能招致人体健康的潜在风险。今年4月,美国南卫理公会大学两位研究人员在美国化学会全国会议上报告说,水溶性富勒烯分子能造成黑鲈鱼大脑损伤。这一结论让整个纳米技术界为之惊觫。媒体也推波助澜,大加报道,尽管该研究还非常初步,当时甚至还未经过同行评议。对其他纳米粒子的质疑也存在,如树枝状纳米材料会造成渗透性破坏,甚至导致细胞膜破裂。
美国国家环境健康科学研究所环境毒物学部执行主任约翰·布彻尔说,“纳米材料的作用既不像粒子也不像化学品,它们的性质既是中间的又是独特的,对于这一点,我们刚刚开始去探究。”该研究所最近启动了针对量子点、二氧化钛纳米粒子以及巴基球等安全性的一系列研究。作为负责人的布彻尔介绍,研究将集中于三个问题:纳米材料表面的涂层和化学物质对粒子行经的身体部位的影响;纳米粒子的免疫特性以及它们的毒理效应。
布彻尔说,这些研究结果将有助于指导开发更安全的纳米产品。然而今年在美国和英国进行的调查表明,公众对于纳米技术以及科学家为保证纳米技术安全所做的努力都知之甚少。
美国北卡罗来纳大学所做的全国调查表明,超过80%的美国人几乎或全然不知纳米技术为何物,英国皇家学会和皇家工程院今年3月联合提交的一份调查报告指出,只有29%的受访者听说过纳米技术,仅有19%的人能够给出一个不管精确与否的定义。但另一方面,被调查者对纳米技术的态度是积极的。美国有40%的人认为纳米技术利大于弊,持相反观点的人只有22%。在能给出纳米技术定义的人中,68%的人预言纳米技术将提升人类未来,只有4%的人认为纳米技术会使事情变糟。
这一乐观情绪当然得到纳米专家的热烈回应。IBM公司研究部物理科学主管汤姆·特伊斯表示,
对于经济领域而言,信息技术的年产值是1万亿美元。而纳米技术的利益将延伸到生命科学和医学领域甚至各个工业领域,制造业也将加入此项技术。“这将带来多大效益?它简直就是一切!”特伊斯说。(转贴)
作文七:《纳米技术》16700字纳米科技
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由NASA 电脑模拟的分子齿轮
纳米科技(英语:Nanotechnology )是一门应用科学,其目的在于研究于纳米规模时,物质和设备的设计方法、组成、特性以及应用。纳米科技是许多如生物、物理、化学等科学领域在技术上的次级分类,美国的国家纳米科技启动计划(National Nanotechnology Initiative)将其定义为“1至100纳米尺寸尤其是现存科技在纳米规模时的延伸”。纳米科技的世界为原子、分子、高分子、量子点和高分子集合,并且被表面效应所掌控,如范德瓦耳斯力、氢键、电荷、离子键、共价键、疏水性、亲水性和量子穿隧效应等,而惯性和湍流等巨观效应则小得可以被忽略掉。举个例子,当表面积对体积的比例剧烈地增大时,开起了如催化学等以表面为主的科学新的可能性。 微小性的持续探究使得新的工具诞生,如原子力显微镜和扫描隧道显微镜等。结合如电子束微影之类的精确程序,这些设备将使我们可以精密地运作并生成纳米结构。纳米材质,不论是由上至下制成(将块材缩至纳米尺度,主要方法是从块材开始通过切割、蚀刻、研磨等办法得到尽可能小的形状(比如超精度加工,难度在于得到的微小结构必须精确)。或由下至上制成(由一颗颗原子或分子来组成较大的结构,主要办法有化学合成,自组装(self assembly)和定点组装(positional assembly)。难度在于宏观上要达到高效稳定的质量,都不只是进一步的微小化而已。物体内电子的能量量子化也开始对材质的性质有影响,称为量子尺度效应,描述物质内电子在尺度剧减后的物理性质。这一效应不是因为尺度由巨观变成微观而产生的,但它确实在纳米尺度时占了很重要的地位。 纳米科技的神奇之处在于物质在纳米尺度下所拥有的量子和表面现象,因此可能可以有许多重要的应用,也可以制造许多有趣的材质。
?         o  5.1 应用技术  o  5.2 应用产品    o  6.1 纳米颗粒的危害  ?   ? 6.1.2 环境问题  o  6.2 社会风险    o  7.1 未来纳米技术趋势  o    o  7.3 欧盟  o  7.4 日本  o    o  7.6 中国  o    8 参考资料
[编辑] 历史
主条目:纳米科技历史
1959年12月29日物理学家理查德·费曼在加州理工学院出席美国物理学会年会,作出著名的演讲《在底部还有很大空间》,提出一些纳米技术的概念,虽然在当时仍未有“纳米技术”这个名词。他以“由下而上的方法”(bottom up)出发,提出从单个分子甚至原子开始进行组装,以达到设计要求。他说道,“至少依我看来,物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。”并预言,“当我们对细微尺寸的物体加以控制的话,将极大得扩充我们获得物性的范围。”这被视为是纳米技术概念的灵感来源。
1962年,日本东京大学的久保亮五教授提出了量子限制理论,用来解释金属纳米粒子的能阶不连续,这是很重要的里程碑,使得人们对纳米粒子的电子结构、型态和性质有了进一步的了解。
而纳米科技一词的定义是东京理科大学的谷口纪男教授在1974年提出[1][2][3]。 1981年,扫描隧道显微镜(STM )的发明被广泛视为纳米元年。
1980年代,IBM 的安贝旭等人做出多晶体的金环,金环直径小于400纳米,线宽在数十纳米左右。当外加磁场时,金环产生震荡电阻,这种现象称作磁阻效应,而这种效应明显和环的小尺寸有关,主要是金环内的电子受到金环纳米尺寸的干扰,而在环内两侧震荡。一般块状金是电的良导体,电阻值很小,不受磁场的影响。但上述纳米金环的结果显示,当金粒子小到纳米尺度时,其物理性质与大尺寸时不同,这个现象可以用来制作新的纳米电子元件。
1984年德国葛莱特等人利用惰性气体蒸发凝结法,制得铁、铜、铅及二氧化钛的纳米粒子。其中,二氧化钛的纳米颗粒具有良好的延展性,可以改善陶瓷材料的脆性。
1982年瑞士IBM 公司的科学家格尔德·宾宁(Gerd K. Binnig)及亨利希·罗勒(Heinrich Rohrer),开发出扫描隧道显微镜,它主要是利用一根非常细的钨金属探针,针尖电子会跳到待测物体表面上形成穿隧电流,同时,物体表面的高低会影响穿隧电流的大小,依此来观测物体表面的形貌。四年后,也就是1986年,这两位科学家和发明穿透式电子显微镜的厄恩斯特·鲁什卡共享诺贝尔物理奖。
C 60的结构图。C 60也被称作”布基球“,是富勒烯家族中最简单的结构,富勒烯家族的成员是纳米科技的主要研究项目。
到了1985年,史马利、柯尔和柯洛托在石墨上利用雷射激光,让它蒸发而成碳黑,纯化后得到的碳簇置于质谱仪中分析,发现两种不明物质,质量分别是碳的60倍与70倍,因此这两种不明物质被称作C 60与C 70。 C60的形状像一颗足球,有
20个六边形及12个五边形的面,共32面的封闭球体。事实上,科学家在太空收集宇宙尘埃时,早就发现C 60、C 70等物质。所以上述三位科学家是最早在地球
上制造C 60及C 70的人,他们也共同获得了1996年的诺贝尔奖。
1985年,斯坦福大学的奎特教授以及IBM 的格尔德·宾宁(Gerd K. Binnig)及亨利希·罗勒(Heinrich Rohrer)共同发明了原子力显微镜。它也是利用一根探针来扫描物体的表面,当探针靠近待测物体时,探针与物体之间产生作用力,这作用力可以是吸引力或排斥力,并可借此分析物体表面的形貌。最重要的是,
这种仪器可观察的物体不仅是半导体或金属,也可以是绝缘体。现在很多生物样品的观察,已经大量使用这种设备。
1988年,拜必序的研究团队开发出铁铬(Fe/Cr)纳米多层膜,在低温下改变磁场,电阻会随着产生急遽的改变。相对来说,一般磁性金属(或合金)的电阻是不容易随磁场的改变而变化的。到目前为止,已经发现铁铜(Fe/Cu)、铁银(Fe/Ag)、铁铝(Fe/Al)、铁金(Fe/Au)、钴铜(Co/Cu)、钴银(Co/Ag)、钴金(Co/Au)等纳米多层膜都具有这种效应。
1990年,美国IBM 公司的艾格勒利用这种仪器,把35个氙原子(xenon ,化学符号是Xe )排成IBM 三个字母。这是人类历史上首次操纵原子,用原子或分子制造机器,也不再是梦想。
1991年,克雷需莫和霍夫曼发展出一次可以做出数公克重C 60的方法。现在,科
学家也尝试利用C 60的性质制成各种药物。
1996年霍伊儿也合成出二氧化钛(TiO 2)纳米管。二氧化钛本身是一个极佳的光
触媒材料,广泛应用在医疗保健,例如消灭细菌或是杀死病毒。开发出纳米管状的二氧化钛,应用范围也会更多样化。目前,科学家已尝试把二氧化钛纳米粒子或纳米管应用在光敏化有机太阳电池上,做为光电转换材料,现在已经可以达到实用水平。
2001年在日本筑波举行的“纳米碳管发现十周年”研讨会中,韩国三星公司展示用纳米碳管做成的场发射全彩色电视屏幕。这个电视的屏幕是由多层壁纳米碳管的前端,产生场发射电子做为电子源,而应用在平面显示器上。至于医疗用小型X 光产生装置的电子源,也可以应用纳米碳管。
纳米科技已被视为新一波产业革命的源头技术,欧美日本等国家的政府部门,近年来均编列大幅预算,推动国家级纳米基础科学、工程技术之研发;学术界及产业界亦相继投注大量人力资金于这场纳米科技的全球竞赛中,希冀于专利与产品开发上抢得先机。 美国,在1993年成立第一个纳米技术研究机构[来源请求],2000年七月,美国政府向国会提出国家型纳米科技推动与落实计划书(The National Nanotechnology Initiative :The Initiative and Its Implementation Plan)。
2000~2001年,各国相继针对该国产业现况,纷纷提出纳米科技发展计划。日本成立“纳米材料研究所”(Tsukuba )、欧盟成立“纳米电子技术联盟”(IMEC )、德国成立六个纳米技术卓越群、中国(北京)成立纳米国家科研中心,台湾工业技术研究院亦于2002年一月,成立纳米科技研发中心。
全球有30余国规划及投入纳米领域研发,投入范围包括物理、生技及电子等前瞻领域研究,及纳米新材料的制造与特性开发[来源请求]。产业界也透过新建立的纳米材料特性及关键技术,开发新产品及改善产品性能,来提升竞争力。
目前为止,纳米科技尚处于一个国际间相互既交流又有点竞争的萌芽阶段。
[编辑] 关于“纳米科技”一词运用的争议
广义上,纳米技术包括多用来制造尺寸在100纳米以下的结构的技术。包括那些用来制作纳米线的;包括那些用在半导体制造工业上的技术,如深紫外线光刻、电子束光刻、聚焦粒子束光刻、纳米印刷光刻、原子层沉积和化学气相法;更进一步还包括分子自组装技术。但是这些技术在就出现在纳米时代之前,而不是专为了纳米技术而设计,也不是纳米技术研究的结果。
现在以“纳米”冠名的那些技术,对最有野心的和革命性的分子制造却毫无关系,或者说是远远不能达到要求。这样,“纳米”可能被科学家们和企业家们滥用而形成“纳米泡沫”,而对那些更有野心和远见的工作毫无益处。
美国国家科学基金资助了研究者David Berube对纳米领域进行整体上的研究,后者的研究成果出版成为了专著《纳米骗局:纳米技术喧嚣背后的真相》[4]。这个由NNI 主席Mihail Roco 摄写序言的著作得出的结论是:许多被当作“纳米技术”出售的产品,其实只是就材料科学的新瓶装旧酒,直接导致一个仅仅是售卖的纳米管,纳米线或类似产品的纳米技术工业,最后的结果是少数售卖大量低端产品的供应商。
[编辑] 特性描述
随着尺寸的减小,一系列的物理现象显现出来。这其中包括统计力学效应和量子力学效应。并且,同宏观系统相比,许多物理性质会改变。一个典型的例子是材料的表面体积比。纳米技术可以视作在传统学科上对这些性质详尽描述的发展。进一步讲,传统的学科可以被重新理解为纳米技术的具体应用。这种想法和概念上的互动对这个领域的发展起到了推动作用。广义上讲,纳米技术是科学和技术在理解和制造新材料新器械方向上的推演和应用。这些新材料和技术大体上就是物理性质在微尺度上的应用。
和这些系统的定性研究相关的领域是物理、化学和生物,以及机械工程和电子工程。但是,由于纳米科技的多学科和学科交叉的特性,物理化学、材料科学和生物医学工程的学科也被视作纳米技术重要和不可缺少的组成部分。纳米工程师们住眼观新材料的设计,合成,定性描述和应用。例如在分子结构上的聚合物制造,在表面科学基础上的计算机芯片分布设计,都是纳米科技在当代的应用例子。在纳米科技中,胶状悬浮也有很重要的地位。
材料在纳米尺度下会突然显现出与它们在宏观情况下很不相同的特性,这样可以使一些独特的应用成为可能。例如,不透明的物质变为透明(铜);惰性材料变成催化剂(铂);稳定的材料变得易燃(铝);在室温下的固体变成液体(金);绝缘体变成导体(硅)。物质在纳米尺度的独特量子和表面现象造就了纳米科技的许多分支。
[编辑] 工具与技术
当代电子和中子的发现让人类知道还有比我们能想像到的最小的东西还要小的物质时,对纳米世界的好奇心已经萌发。当然,十九世纪10年代,可以研究纳米结构的早期工具的发展才真的使纳米科学和纳米技术成为可能。 原子力显微镜(AFM )和扫描隧道显微镜(STM )的这两种早期的扫描探针促成了纳米时代的到来。同时,基于STM 的许多其它类型的扫描探针显微镜,使得观测纳米结构成为可能。
探针的探头可以用来操纵纳米结构(这种工艺叫做位置组装)。但是这种过程太慢了,从而到导致了各种纳米光刻技术的发展,例如蘸笔纳米光刻术,电子束曝光和纳米压印术。
光刻是自上而下的制作技术,用来把大块物体缩小到纳米尺寸。相对的,自下而上的技术直接用原子或分子搭建更大的结构。这些技术包括化学合成,自组装和位置组装。
[编辑] 相关应用
综上所述,纳米科技实际上涵盖了一切在纳米范围的物理、化学的技术和工艺,说它包罗万象也不算过分。不过现在坊间多在炒作概念,很多都局限于实验室的理论阶段,比较现实的是机械方面的润滑剂,化工方面的催化剂,还有医学方面的定点超效药剂。
[编辑] 应用技术
一、纳米结晶材料(nanocrystalline materials)
当物质的微结构微小化时,表面原子与内部材料原子的个数比例显著上升,界面之原子行为对物质性质便有决定性影响。例如纳米金属结晶颗粒,展现出较佳之强度、硬度、磁特性、表面催化性等;而具纳米结晶之陶瓷材料相较于一般陶瓷材料,则具较高之延展性、较不易脆裂之特性。
纳米结晶金属由于其强度之增加,相当大之应用机会在于汽车业、航太业、建筑业等之结构材料,例如Toyota 汽车已使用新型纳米结晶钢材于其汽车产品上[来源请求];这方面之应用,纳米复合材料是另一竞争者,但于某些用途上,如汽车引擎,纳米结晶金属材料仍保有其优越性。
纳米结晶材料薄膜可提高表面之硬度、降低磨擦、提高耐热性、耐化学腐蚀性等,可应用于汽车、航空业等之机械系统。在生物医学方面,纳米结晶银有抗菌作用,而纳米结晶钛则可应用于人工关节。
二、纳米粉体(nanoparticles ):纳米粉体是纳米材料中种类最繁多且应用最广泛之一类。最常见的陶瓷纳米粉体(ceramic nanoparticles)可再分为二类:
(一)金属氧化物如TiO2, ZnO等
(二)硅酸盐类,通常为纳米尺度之黏土薄片。
纳米粉体的制程,包括固相机械研磨法、液相沉淀法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法等,不同之方法各有其优缺点及适用范围。此外,纳米粉体之表面覆膜与修饰,亦常是对粉体后段应用必要的处理步骤。如高浓度CO 净化触媒-Au/TiO2,即将~10nm 的金均匀分布在TiO2载体上,以发挥其净化功能,其中TiO2载体为溶胶-凝胶法制得之纳米孔隙材料,以具备纳米尺寸空间容纳金纳米颗粒。
(一)复合材料:纳米粉体最大之应用之一,在于纳米高分子复合材料之开发。由于无机分散相表面积与高分子间之作用力,使复合材料之刚性大幅提升,透气性、热膨胀性下降,耐化学腐蚀,及保有透明性等之优点,可广泛应用于一般民生工业,如家电器材、汽车零组件、输送导管等耐磨结构材料上;在包装材料上之应用,如保鲜膜、饮料瓶,则可利用其耐热性、高阻气性及透明等优点。Caly/Nylon之复合材料,由于分散均匀,只要添加3~4%,即可将Nylon 之熔
[来源请求]点从70℃提升至150℃,且加工性非常良好。
(二)涂布:纳米粉体涂布具增强表面硬度、抗磨、透明等特性,已应用于建材及太阳眼镜镜片上,Kodak 正发展以纳米粉体涂布制造防刮之x-ray 底片。此外,亦有利用纳米粉体涂布光学、耐腐蚀、绝热特性之应用开发。磁性纳米粉体涂布
[来源请求]则可应用于资料储存方面。
(三)医学与药物:经表面修饰之纳米粉体可应用于药物输送、纳米银微粒具有抗菌功效、氧化锌则具杀霉作用。TiO2与ZnO 对UV 吸收有相当好之功效,可应用于防晒油等美容产品[来源请求]。
(四)其他:纳米粉体之高表面积,可利用工业上之催化反应;用于燃料电池上,可增加其反应速率,提高效能。此外,纳米颜料的开发、使用金属纳米粉体印制电子电路、及磁性纳米粉体于半导体与医学核磁共振影像上之使用,均为纳米粉
[来源请求]体之应用机会。
三、纳米孔隙材料(nanoporous materials)
此类材料指孔隙尺寸小于100纳米之多孔隙材料,包括自然界中早已存在之生物膜与沸石,其高表面积(通常高达~102m2/g),使之具高催化及吸附效应。纳米孔隙材料可由溶胶-凝胶法、微影蚀刻、离子束等方法制得;纳米孔隙薄膜经镀膜处理,可得纳米细管结构。
纳米孔隙材料可用开发改良催化剂,应用于石化工业等。利用孔隙结构,在薄膜过滤系统纯化/分离、药物输送植入装置、及基因定序、医学检测等,纳米孔隙材料均有相当大之应用潜能。气胶为质轻之良好绝热材料;纳米孔隙薄膜可作为半导体业中之低介电材料;纳米多孔硅特殊的发光性质,可作为固态雷射之材料;纳米多孔碳则具高电容特性,可应用于如手提电脑、移动电话,乃至电动车等电池之开发。
四、纳米纤维与纳米缆线(nanofibers, nanowires)
纳米纤维在此指相对较短之纤维,包括碳纤丝(carbon fibrils )、人造高分子纤维、及氧化铝纤维等;电纺(electrospinning )是制造人造高分子纳米纤维之方法,可结合纳米微粒或纳米管等材料于纤维中。工研院化学工业研究所正开发之电纺纳米纤维,其尺度约为人发的1/100。
纳米缆线则倾向为无机材质,包括金属、半导体(如硅、锗)、及一些有机高分子,主要应用于电子工程。其制造主要有三个方式:
(一)微影蚀刻或拓印。
(二)化学成长。
(三)自组装成长。
纳米缆线之电子传递行为并不遵循古典电学,例如其电阻为一定值并不随长度改变;应用于建构复杂之电路系统时,须挑战之困难点在于缆线间之连结性。 纳米纤维可用于复合材料与表面涂布,达补强作用。Hyperion Catalysis
International 正开发利用纳米碳纤丝,制造导电塑胶及薄膜,可应用在汽车之静电涂料或电器设备之静电消除;与传统导电塑胶材料比较,达同样导电效果所须添加之碳纤丝量较低,且材料表面亦较平滑[来源请求]。
电纺纳米纤维具强度提升与高表面积等特性,适合作为纳米粉体于催化应用上之反应床。纳米纤维可制成抗化学品、防水透气、防污等特殊性能布料,在纺织服装业上有广大的市场;Nano-Tex 公司已有开发之商业化产品问世。纳米纤维可用为过滤材料及医学组织工程之支架材料;在药物输送之媒介、传感器、纳米电机等领域,亦具应用潜力;此外,利用其高表面积,可用以开发可挠式光伏特膜片,并进一步制成可穿戴之太阳能电池。
纳米缆线于化学与生物传感器上之应用,可预期近期商业化产品之出现;其他纳米缆线的应用,包括于气体分离与微分析、可携式电源供应器之催化剂、陶瓷微机电系统、幅射线侦测器、发光二极管、雷射、可调式微波装置等。由于缆线间连结性之挑战,目前纳米缆线于纳米电子工程之应用,仍处实验室研发阶段,商业化为长期化之目标。
五、纳米碳管(carbon nanotubes)
纳米碳管(carbon nanotube ,CNT )是在1991年由日本NEC 公司Sumio Iijima ,在以穿透式电子显微镜观察碳的团簇(cluster )时意外发现,为石墨平面卷曲而成之管状材料,有单层(single-walled )与多重层(multi-walled )两种结构。纳米碳管的制程方式包括电弧放电、雷射蒸发/剥离、化学气相沉积法、气相成长、电解及火焰生成法等[来源请求]。纳米碳管具许多特殊性质,如高张力强度(tensile strength ~100Gpa)、优良之热导性、及室温超导性,其导电性则随不同的卷曲方式而变,可为纳米导线或是纳米半导体;研究并显示纳米碳管可吸附氢气,惟其机制与吸附效能目前仍无定论。
纳米碳管由于其许多特殊的性质,为目前最热门的材料之一,其应用可略分为几类:
(一)结构材料:由于纳米碳管之优异强度,高强度-重量比
(strength-to-weight ratio)之新型复合材料之开发,可应用于汽车、航太、建筑业等,在此方面的关键点为成本考量与均匀品质纳米碳管之量产技术。纳米碳管可用以制造导电塑胶及高效率幅射屏蔽复材,在纺织工业方面,亦具应用潜力。此外,若可克服技术及成本问题,制成纳米碳管电缆,可兼具纳米碳管于结构强度与导电性之优点,将为能源运输之一大突破。
(二)电子工程:纳米碳管在量子效应下展现之电学性质,制成电子工程中之逻辑元件与内存,预期可巨幅提升电脑之速度与资料储存密度,目前最大的碍障在于成本价格太高及纳米碳管连结技术上之困难。Nantero 公司已宣称将于3-5年内推出基于纳米碳管之1 terabyte NRAM(non-volatile RAM)[来源请求]。此外,纳米碳管之高导热性,可以应用在纳米电路中高热量之散布。
(三)显示器:碳纳米管具有低的导通电场、高发射电流密度以及高稳定性,极适用于场发射器。目前场发射显示器(field emission display,FED )技术最广受注目之开发为平面显示器,已有不少企业,如日本NEC 、韩国三星公司[来源请求]。此外,碳纳米管阵列之场发射可应用于电子束微影蚀刻技术,可突破此技术
于平行量产上之瓶颈。
(四)燃料电池:纳米碳管具吸附氢气与碳氢化合物之功能,可以应用在航太与汽车工业上燃料电池的氢气储存槽。
(五)其他:纳米碳管具弹性且细长的优点,可作为原子力显微镜(AFM )或扫描隧道显微镜(STM )之探针,大幅提高分辨率。碳米碳管的其他潜在应用,包括太阳能电池效能之提升、传感器之开发,及吸收式电磁遮蔽应用。
[编辑] 应用产品
? ? ? ? ? ? (MRAM )  (FED )  纳米复合材料太阳能电池  (又称基因芯片)  (Photocatalyst )  (Carbon Nanotube)  (Carbon Nano Capsule)  分子马达(Molecular Motors)  (nanobots )  衍射式(LDGI )
[编辑] 潜在危害
和生物技术一样,纳米科技也有很多环境和安全问题(比如尺寸小是否会避开生物的自然防御系统,还有是否能生物降解、毒性副作用如何等等)。 纳米技术的潜在危害可以广义的划分为下面几个方面:
纳米颗粒和纳米材料对健康和环境的潜在危害
? 分子制造(或高级纳米技术)的危害
? 社会危害  ?
[编辑] 纳米颗粒的危害
纳米材料(包含有纳米颗粒的材料)本身的存在并不是一种危害。只有它的一些方面具有危害性,特别是他们的移动性和增强的反应性。只有某些纳米粒子的某些方面对生物或环境有害,我们才面临一个真的危害。
要讨论纳米材料对健康和环境的影响,我们必须区分两类纳米结构:
1.  纳米尺寸的粒子被组装在一个基体、材料或器件上的纳米合成物、纳米表面结构或纳米组份(电子,光学传感器等),又称为固定纳米粒子。
2.  “自由”纳米粒子,不管在生产的某些步骤中存还是直接使用单独的纳米粒子。
这些自由纳米粒子可能是纳米尺寸的单元素,化合物,或是复杂的混合物,比如在一种元素上镀上另外一张物质的“镀膜”纳米粒子或叫做“核壳”纳米粒子。 目前,公认的观点是,虽然我们需要关注有固定纳米粒子的材料,自由纳米粒子是最紧迫关心的。
因为,纳米粒子同它们日常的对应物实在是区别太大了,它们的有害效应不能从已知毒性推演而来。这样讨论自由纳米粒子的健康和环境影响具有很重要的意义。
更加复杂的是,当我们讨论纳米粒子的时候,我们必须知道含有的纳米粒子的粉末或液体几乎从来不会单分散化,而是具有一定范围内许多不同尺寸。这会使实验分析更加复杂,因为大的纳米粒子可能和小的有不同的性质。而且,纳米粒子具有聚合的趋势,而聚合的纳米粒子具有同单个纳米粒子不同的行为。
[编辑] 健康问题
纳米颗粒进入人体有四种途径:吸入,吞咽,从皮肤吸收或在医疗过程中被有意的注入(或由植入体释放)。一旦进入人体,它们具有高度的可移动性。在一些个例中,它们甚至能穿越血脑屏障。
纳米粒子在器官中的行为仍然是需要研究的一个大课题。基本上,纳米颗粒的行为取决于它们的大小,形状和同周围组织的相互作用活动性。它们可能引起噬菌细胞(吞咽并消灭外来物质的细胞)的“过载”,从而引发防御性的发烧和降低机体免疫力。它们可能因为无法降解或降解缓慢,而在器官里集聚。还有一个顾虑是它们同人体中一些生物过程发生反应的潜在危险。由于极大的表面积,暴露在组织和液体中的纳米粒子会立即吸附他们遇到的大分子。这样会影响到例如酶和其他蛋白的调整机制。
[编辑] 环境问题
主要担心纳米颗粒可能会造成未知的危害。
[编辑] 社会风险
纳米技术的使用也存在社会学风险。在仪器的层面,也包括在军事领域使用纳米技术的可能性。(例如,在MIT 士兵纳米技术研究所[5]研究的装备士兵的植入体或其他手段,同时还有通过纳米探测器增强的监视手段。)
在结构层面,纳米技术的批评家们指出纳米技术打开了一个由产权和公司控制的新世界。他们指出,就象生物技术的操控基因的能力伴随着生命的专利化一样,
纳米技术操控分子的技术带来的是物质的专利化。过去的几年里,获得纳米尺度的专利像一股淘金热。2003年,超过800纳米相关的专利权获得批准,这个数字每年都在增长。大公司已经垄断了纳米尺度发明与发现的广泛的专利。例如,NEC 和IBM 这两家大公司持有碳纳米管这一纳米科技基石之一的基础专利。碳纳米管具有广泛的运用,并被看好对从电子和计算机、到强化材料、到药物释放和诊断的许多工业领域都有关键的作用。碳纳米管很可能成为取代传统原材料的主要工业交易材料。但是,当它们的用途扩张时,任何想要制造或出售碳纳米管的人,不管应用是什么,都要先向NEC 或者IBM 购买许可证。
[编辑] 发展趋势
[编辑] 未来纳米技术趋势
高级纳米技术,有时被称为分子制造,用于描述分子尺度上的纳米工程系统(纳米机器)。无数例子证明,亿万年的进化能够产生复杂的、随机优化的生物机器。在纳米领域中,我们希望使用仿生学的方法找到制造纳米机器的捷径。然而,K Eric Drexler和其他研究者提出:高级纳米技术虽然最初会使用仿生学辅助手段,最终可能会建立在机械工程的原理上。(另见机械合成。)
在2005年8月,50名来自不同领域的国际专家被纳米技术责任中心组织起来研究分子纳米技术的社会内涵[2] 。
为了决定分子纳米科技的发展道路,Battelle Memorial Institute 和Foresight Institute 正在领导制定一个基础广泛的发展规划项目[3] 。预计2007年早些时候完成。
设计和制造和自然细胞甚至器官相仿的人工组织是具有潜在可能的。
[编辑] 美国 美国国家科学委员会(National Science Board)于西元2003年底批准“国家纳米科技基础结构网络计划”(National Science Board Approves Award for a National Nanotechnology Infrastructure Network,简称NNIN ),将由美国13所大学共同建构支持全国纳米科技与教育的网络体系。该计划为期5年,于西元2004年一月开始执行,将提供整体性的全国性使用技能以支持纳米尺度科学工程与技术的研究与教育工作。预估5年间至少投资700亿美元的研究经费。计划目的不仅在提供美国研究人员顶尖的实验仪器与设备,并能训练出一批专精于最先进纳米科技的研究人员。 1.美国发展最新纳米细胞制造技术 纳米技术可制造出粒子小于人类血管大小的物体,美国国家标准与科技协会(NIST )指出已研究出一种生产一致的,且能够自行组合的纳米细胞(Nanocells )的方法,以应用在封装压缩药物的治疗工作上,目前该技术已提出专利申请[来源请求]。这种技术当前可被运用在药物的包装技术上,可以更精确地确保药物的用量,未来将运
用在癌症化学治疗的相关技术上作更进一步的研究。
纳米计划是西元2005年联邦跨部会研发预算的主轴,达9.8亿美元比去年增加
2.2%。(美国2005会计年度的科技研发预算分析,参照
http://www.aaas.org/spp/rd)
2.DNA 检测芯片的进展
西元2004年一月,美国HP 正式对外发表其用来快速进行DNA 检测的纳米级芯片。取代目前在DNA 检测上采以光学原理为基础的“基因微芯片法”(DNA
microarrays )繁复的检测步骤,HP 团队改由将此繁复步骤交由电路芯片处理;制作上,DNA 检测芯片的传感元件是一条利用电子束蚀刻法(electron-beam lithography )与反应性离子蚀刻法(reactive-ion etching )所制成粗细约50纳米的纳米线。然就商业上考量,成本却过于高昂,因此研究团队正发展利用较便宜的光学蚀刻法(optical lithography)以制成DNA 检测芯片元件的技术。
3. 地下水污染改善之研究
地下水污染是近年被广泛讨论的一项重大议题,目前能准确找出与清除地下水污染的技术并不成熟。西元2004年四月,美国发表了一种纳米微粒
(nanoparticles )技术,在此微粒中心为铁芯(iron )而其外则由多层聚合物加以包覆,其中,内层是由防水性极佳的复合甲基丙烯酸甲脂(poly methl methacrylate;PMMA )包覆,而外层则由亲水的sulphonated polystyrene进行包覆。由于亲水性外层使纳米微粒溶于水,内层防水层则能吸引污染源三氯乙烯(trichloroethylene )。纳米微粒中的铁芯使得三氯乙烯产生分裂,进而使得此项污染源逐渐分裂成无毒的物质。
4. 启动癌症纳米科技计划
为广泛将纳米科技、癌症研究与分子生物医学相互结合,美国国家癌症中心(NCI )提出了癌症纳米科技计划(Cancer Nanotechnology Plan ),并将透过院外计划、院内计划与纳米科技标准实验室等三方面进行跨领域工作。计划设定了六个挑战:[来源请求]
1.  预防与控制癌症:发展能投递抗癌药物及多重抗癌疫苗的纳米级设备。
2.  早期发现与蛋白质学:发展植入式早期侦测癌症生物标记的设备,并发展能收集大量生物标记进行大量分析的平台性装置。
3.  影像诊断:发展可提高分辨率到可辨识单独癌细胞的影像装置,以及将一个肿瘤内部不同组织来源的细胞加以区分的纳米装置。
4.  多功能治疗设备:开发兼具诊断与治疗的纳米装置。
5.  癌症照护与生活品质提升:开发改善慢性癌症所引发的疼痛、沮丧、恶心等症状,并提供理想性投药装置。
6.  跨领域训练:训练熟悉癌症生物学与纳米科技的新一代研究人员。
[编辑] 欧盟
1. 欧盟的国际纳米科学研究政策
欧洲为全球最早开始进行纳米科学研究的区域,但由于当时并没有欧盟加以居中协调与规划,因此在研究初期因为缺乏资金援助、相关管理上的支援,同时因为面临专利取得的问题,导致研究人员遭遇许多阻碍,西元2004年五月,欧盟议
会(European Commission;EC )对欧洲地区与国际社会发表一系列有关于纳米科技的专案计划,以宣示欧洲对于提高纳米科技竞争力的决心。
欧盟将其计划分为五个主要区域:研究与发展(R&D)、基础建设
(infrastructure )、教育与训练(education and training )、创新(innovation )以及社会层面(societal dimension)。
根据预估,如欧盟计划能顺利推展,在西元2010年前将可望为欧洲创造上百亿欧元的经济营收。欧盟议会也强调提高社会大众对于纳米科技的认知,也同样属于整体纳米发展计划的一部分。另外,公众健康、安全、环保问题及消费者保护也同样被包含在此项议题之中。目前,纳米科学及纳米科技仍属于新兴的R&D领域,其所必须解决与进行研究的对象都存在于原子与分子的阶层中。纳米科学在未来几年内的应用是众所瞩目,且必将对所有的科技产生重大影响。在未来,纳米科技的研发工作也将对人体保健、食物、环保研究、资讯科学、安全、新兴材料科学及能源储存等领域产生重大的改变。 西元2004~2006年欧盟所进行的第六期架构计划(FP6)中,纳米科技与新兴材料研发的经费约为欧元13亿,而欧盟议会也有意提高经费并延长研究时程(由西元2007~2013年)。同时为凝聚与加强所有欧盟会员国在纳米科学方面的研究,因此在规划上欧盟议会也有意召集民间与其他单位的专家凝聚共识,以强化整体欧盟在此方面研究领域的力量。
2. 创新接继中心
在西元1995年由欧盟委员会成立“创新接继中心”(Innovation Relay Centers, IRCs )。这个的组织和美国国家科技移转中心具相同功能。区域性的创新接继中心总数近70个,支援至少位于30个国家的相关科技移转中心。创新接继中心的目的,是将有问题的公司和能提出解决方法的公司结合在一起。欧洲多数的纳米科技公司都可受到创新接济中心或区域创新和科技移转策略计划的援助。
欧洲纳米科技计划接受金援的方式和美国大致相同,有些是属于国家型计划。欧洲有多个跨国研发机构,以泛欧工业研发网络为例,其专门提供无条件研发补助,目的将研发成果发展为产品。透过泛欧工业研发网络提供的资金补助的国家包括奥地利、挪威和英国。其他在比利时、德国、斯洛伐尼亚、冰岛和以色列还包括贷款和免偿型补助。多数情况下,补助金额不超过计划完成的所需总金额的七成,剩余部分多仰赖地方政府和其他有意愿者赞助。
[编辑] 日本
1. 日本理研的纳米科学研究现况
日本理化学研究所(RIKEN ,简称理研)系一跨学门的研究组织,该所各部门分布在日本的7个区域。RIKEN 的主要基地-和光园区,设置发现研究中心(DRI )、新领域研究系统(FRS )及头脑科学中心(BSI )等3研究中心。RIKEN 进行的研究可区分为三类:DRI 主要进行小型但具备长程观点的培育研究计划;FRS 同样执行小型计划,但以由上而下的方式,进行较具动态的中程及中等规模的计划;至于研究中心则是进行以目标为导向的中至长程的大型计划。RIKEN 在西元2003会计年度下半年(西元2003年十月至2004年三月)的研究预算共4.748亿美元,全年预算超过9亿美元。
西元1986年起RIKEN 开始从事纳米科学之研究,但正式的纳米科学计划则是自
西元2002年开始,初期选定有18项的纳米科学计划,并陆续分别在各研究中心进行。
2. 日本提高纳米科技预算与产业合作(JAPAN BOOSTS NANOTECHNOLOGY BUDGET AND INDUSTRIAL COOPERATION) 日本科学与科技政策顾问委员会(Council for Science and Technology Policy )消息指出,日本在西元2004年会计年度(由4月1日起)中,纳米科技预算成长3.1个百分比,达到8.8亿美元。同时,两个主要负责日本纳米科技研发计划的政府部会,其预算也都有成长。负责推销即将完成的研发工作的日本经济产业省(Ministry of Economy Trade and Industry, METI),预算由西元2003年的0.97亿美元提升到西元2004年的1.1亿美元。纳米科技与相关原料研究被指定为四个最高优先项目之一,其他领域包括资讯与通讯、生命科学与环境研究。 日本的预算是经由日本大藏省(Finance Ministry)批准,再由日本国会(Japanese Diet)制定为法律。日本文部科学省(Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, MEXT)的纳米科技研发经费,则由2.3亿美元成长到2美元 .4亿元,将着重在基础原料研究与新药物研究计划上。
[编辑] 韩国
1. 韩国的纳米科技策略-
韩国政府已深切体认到纳米科技为本世纪科技发展的战略制高点,整合纳米技术与资讯、生物、材料、能源、环境、军事、航太领域之高新科技,并将创造出跨学门研究发新境界。韩国政府也理解到此新兴科技也将是创造新产业与高科技产品的驱动力,纳米科学与技术的突破性进展更将为人类能力、社会产出、国家生产力、经济成长与生命品质带来巨幅的改善。
韩国已宣示在西元2001至2010年十年间投入韩币2,391兆元(约20亿美元)于纳米科技的研发,政府投入在纳米科技的经费,西元2002年与2000年比较,成长约400%。纳米国家计划的主要目标之一为在某些竞争性领域取得世界第一并发展产业成长的利基市场,韩国同时明确的把发展重点聚焦于诸如兆元级积体电子元件等核心关键技术。
“2002年执行纳米技术发展计划”与“纳米结构材料技术发展”、“纳米微机电与制造技术发展”等两项新领域研究计划同步开始实施,再加上纳米科技领域研究计划在未来6~9年内每年将投入2千万美元,在众多政府研究机构林立的Daejoen 科学城,韩国高等科技研究院(KAIST )于去年设立纳米制造中心,在未来6~9年内投入1.65亿美元,政府最近调整“2003年纳米科技发展行动计划”,包括:纳米科技发展促进法案,其目的有二:一为建构坚固的纳米科技核心研究基础,二为激励成熟纳米科技的产业化,韩国政府也将配置3.8亿美元(全国纳米科技经费的19%)于国家纳米产业化计划,其中包括产业研发基金与创投基金。
根据西元2002年韩国专利局报道,纳米科技专利应用数目无论在国内或国外都呈现大幅成长,新兴纳米科技也在过去数年间呈现可观地成长,另外根据韩国商工能源部(MOCIE )的统计,西元2002年纳米科技新创公司也如雨后春笋纷纷抢搭纳米科技列车。
2. 韩国预测国际市场对纳米纺织品的需求将快速增加 韩国产业资源部预测,今后9年国际市场对纳米纺织品的需求将会出现迅速增长的趋势,交易额可望达到近400亿美元。韩国产业资源部委托韩国纤维产业联合会从西元2004年八月份开始的三个月内,对国际市场对纳米纺织品的需求和贸易趋势进行研究分析。
韩国产业资源部分析认为,国际市场对纳米纺织品的需求金额以150亿美元为基准,今后每年将递增10.7%,到西元2007年和2012年,国际市场对纳米纺织品的需求金额将分别达到240亿美元和397亿元。到西元2012年,国际市场对用于制药、电子和生命科学的超高效能过滤纳米纺织品的需求金额将达到96亿美元,对用于防生化武器和体育娱乐的纳米纺织品的需求金额将达到26亿美元,对用于储存能源的纳米纺织品的需求金额将达到205亿美元。
目前韩国对纳米纺织品的需求金额为19亿美元,占国际市场需求总额的12.1%。到西元2012年,韩国对纳米纺织品的需求金额将达到72亿美元,占当时国际市场需求总额的18.1%。韩国产业资源部说,目前韩国全部依赖进口的高性能过滤纳米纺织品以及用于新一代聚合电池和医疗用纳米纤维材料。
3. 韩国在纳米科技的发展几乎完全集中在微电子产业
透过由韩国科技部(Ministry of Science and Technology)赞助的兆位水平纳米设备发展计划(Tera-Level Nanodevices Initiatives ),韩国的大学和产业都专注于发展下一世代微电子设备,包括具有兆位元(terabit )容量的内存设备和具有兆赫兹(terahertz )资料处理速度的元件。
韩国最大企业财团之一的三星设有一个先进科技研究所(Advanced Institute of Technology ),从事微电子科技的研究和商业化发展。
[编辑] 中国
1. “中国实验室国家认可委员会”是负责实验室和检查机构认可及相关工作的认可机构,为规范纳米产品市场、推动制定相关纳米材料及产品的标准,“国家纳米科学中心”和“中国实验室国家认可委员会”会商多次,联合成立“纳米技术专门委员会”,挂靠在“国家纳米科学中心”。
2. 中国政府透过中国科学院主导众多纳米科技研发计划,多数强调半导体制造技术和发展以纳米科技为基础的电子元件,另一是利用纳米材料保存考古文物。 已成功发展出的产品包括近期推出的新式冷气机,其特点为利用创新的纳米材质。另估计约有两百家企业积极从事纳米科技产品的商业化。
[编辑] 加拿大
是全世界第一所设立以纳米科技工程为主科的大学。在2005年开始收生并在2010年开设纳米科技工程硕士班。在2012年,将会有一座量子纳米中心。
? 多伦多大学也拥有以纳米科技工程为副科的科学工程的大学。
? 则以设立了纳米科学。  ?
[编辑] 参考资料
书名:纳米商机,作者:葛林·费雪班(Glenn Fishbine )著/刘世平译,年份:西元2003年3月,发行:台湾培生教育出版(股)公司  ? 书名:全球纳米技术专利趋势分析:国家、机构与技术领域(p.1、11、13、58),作/译者:罗于陵博士、郑凯安博士编译,年份:民国九十二年十月,发行单位:国科会科资中心  ?
[编辑] 注释
1.  ^ "On the Basic Concept of 'Nano-Technology'," Proc. Intl. Conf. Prod. Eng
2.  ^ よくわかる!技术解说 - ナノテクノロジー概说: (4)ナノテクノロジーの歩み
3.  ^ 伊藤 洋,2003年,《“ナノテクノロジー”発祥の地=山梨大学》
4.  ^ Nano-Hype: The Truth Behind the Nanotechnology Buzz, [ISBN 1-59102-351-3], 2005, David M. Berube
5.  ^ [1]
&oldid=23621200”
作文八:《纳米技术论文》9400字锂离子电池纳米材料研究进展
Progress of Lithium-ion Battery in Nano-scale Material
10化工05班  吴林强  1001110526
摘要 锂离子电的核心是选择高能储锂电极材料,纳米材料以其独特的物理化学性
能应用作为锂离子电池电极材料,具有减小极化,增大充放电电流密度,提高放
电容量和循环稳定性等优点,有利于高性能、高容量和高功率电池的发展。纳米
电极材料具有非常广阔的应用前景,但目前已有的研究基本处于实验开发阶段,
且主要集中在制备方法上,其微观结构和电化学性能沿需进一步研究探讨。
关键词 锂离子电池 纳米材料  研究方向
Abstract  The main task in Lithium-ion battery research is how to find out the material with high storage Lithium. Nano-scale material is used to be the positive electrode of Lithium-ion battery for its special physical and chemical performances. In this paper, the applying actuality of Nano-scale anode an

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