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对“浅谈我国纳米科技的发展现状”的分析

对“浅谈我国纳米科技的发展现状”的分析
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原文:

浅谈我国纳米科技的发展现状

陈俊才四川省科技信息研究所成都610016

摘要:本文就我国纳米科技发展的现状进行了阐述, 指出我国在纳米科技发展方面主要存

在有六个方面的问题, 最重要的是人才不足和研究开发方向重点不突出的问题。最后, 笔者提出了我国发展纳米科技的建议。

关键词: 纳米科技发展

1 . 前言

纳米科技是20 世纪80 年代末逐步发展起来的前沿学科领域。由于它将对未来科技、经济和社会发展产生重大影响, 已成为各国竞相争夺的科技战略制高点。据权威研究报告显示,2000 年纳米技术对全世界GDP 的贡献为4000 亿美元。日本纳米技术的国内市场规划将达到2500 亿美元。纳米科技的健康发展将对21 世纪的社会和经济发展、国家安全以及人们的生活和生产方法带来巨大的影响。因此, 纳米材料和纳米技术作为极具市场潜力和发展前景的新材料和新兴技术, 已受到世界各国的普遍关注。为了提高国家的竞争力, 抢占纳米材料和纳米技术战略高地, 近年来, 各国政府纷纷制订相关发展战略和计划, 投入巨资, 支持纳米材料和纳米技术的研究开发, 重点推进纳米材料的产业化。

目前国外纳米材料产业初具规模, 纳米材料及其产品从1994 年开始进入市场, 创造的经济效益以年20% 的速度增长。已具规模化生产的纳米材料有: 金刚石、磁性材料、金属、陶瓷、复合材料、半导体材料、生物医用材料等。纳米技术和纳米材料最先进的国家是美国、德国和英国。日本在纳米复合材料领域居领先地位。20 世纪90 年代, 日本生产新型陶瓷用超微粉体总产值71.5 亿美元, 年平均增长率15.8% 。欧洲在分散、涂层和新仪

器应用方面处于领先地位。20 世纪90 年代西欧生产纳米级陶瓷粉体产值为15 亿美元, 年增长率为18.9% 。随着纳米科技的不断发展和纳米技术研究的不断深入, 将引发新的产业革命。

2 . 国内纳米科技发展概况

我国从上世纪90 年代起就高度重视纳米科技研究, 各级政府高度重视和支持纳米科技发展。2000 年11 月成立了国家纳米科技协调指导委员会, 2001 年7 月科技部等5 部委联合下发了《国家纳米科技发展纲要( 2001- 2010) 》。在纲要指导下, 科技部启动实施了纳米科技重大专项, 在“十五”期间拿出10 亿元支持纳米科技的发展, 设立了纳米专项办公室, 到2003 年8 月止已拨付纳米科研经费约6 亿元。在发展与改革委的支持下, 国家纳米科学中心在北京成立, 国家拨付资金 2.1 亿元; 国家纳米技术及应用工程中心在上海成立, 国家拨付资金0.7 亿元。中科院将纳米科技纳入知识创新工程, 启动了若干重大项目; 教育部和国家自然基金委也对纳米科技发展给予了重大支持。我国的一些省市纷纷出台了发展纳米科技的政策和计划( 规划、纲要) ,采取了种种措施支持纳米科技发展, 例如:

1) 浙江省2000 年组织制订了《加快纳米材料应用及产业发展的实施意见》, 从2001 年起由省财政每年投入1000 万元建立省纳米材料应用及产业发展资金;

2) 山东省制订了《山东省纳米技术创新计划》、《山东省纳米技术及产业化发展战略规划纲要》, 把纳米科技发展作为“十五”期间山东省经济特别是科技发展规划的重点;

3) 上海市科委从2002 年起每年投入3000- 5000 万元支持纳米项目的研发和产业化;

4) 北京市科委每年投入3000 万元以上发展纳米科技;

5) 江苏省制订了发展纳米技术产业的扶持政策, 并依托高校成立了江苏省纳米材料工程研究中心;

6) 安徽省2002 年制订了《安徽省纳米材料应用及产业化发展纲要》, 拟通过5- 10 年的努力, 纳米材料实现年销售50 亿以上, 建设1 个纳米材料工程研究中心, 培育3- 5 个纳米材料应用省级企业技术中心, 培养一支纳米材料研发及产业化队伍;

7) 台湾省自1999 年开始, 相继制订了《纳米材料尖端研究计划》( 1999) ; 《纳米科技研究计划》( 2001- 2005) , 5 年投入经费每年达上亿新台币。台湾从2002- 2007 年在纳米技术相关领域投资6 亿美元, 每年稳中有增, 平均每年达1 亿美元。

8) 四川省2001 年成立了全国第一家纳米技术协会, 指导、协调该省的纳米技术研发工作。从2003 年起省财政拨款2000 万元设立纳米专项研发经费。

9) 天津市已设立了国家纳米技术产业化基地, 纳米基地坚持国家目标与市场需求相结合的原则, 围绕国家长远发展目标, 结合国家经济发展和国家安全需求, 进行战略定位和部署。我国已有许多企业积极介入纳米技术领域, 有的已取得可喜的成果, 不少项目已实现产业化。一些民营企业对纳米科技的研发, 也表示出了很大的兴趣。据统计, 全国从事纳米研究的企业有三百多家, 很大一部分是民营企业, 他们都希望在这个行业中占一席之地。据统计, 目前全国共有300 余家纳米企业,其中, 以“纳米”字样注册的企业共57 家, 社会投入资金30 亿元。并已形成以北京、上海、深圳为中心的纳米材料及纳米技术产业带。经济实力雄厚的华东、华北及华南地区的纳米材料企业,占全国纳米企业的80% 左右, 主要分为应用型和生产型两类,生产型企业主要从事各种纳米粉体的生产, 占所有纳米企业的15% , 大都分布于上海、浙江、江苏、广东、山东等地, 而纳米材料的应用型企业占据了整个纳米企业的84% , 集中在北京、上海、浙江、江苏等地达200 家。纳米技术应用前景广阔, 目前我国的纳米技术研究开发取得了一定的成绩和成果。但总的来讲, 纳米技术成果还是以基础研究为主, 纳米技术成果的应用还处于初期阶段, 产业化的效果不理想, 成果转化率较低。如果将纳米产品的成熟度按中试、批量生产和规模化生产划分排序, 其明显呈递减态势。研究开发和规模化生产的距离较大, 大约只有5% 的实验室成果最终能转化为规模化生产。

3 . 我国纳米科技发展存在的问题

我国早在20 世纪60 年代就开始从事纳米技术的研究, 具有较好的从事纳米技术研发的基础。目前, 我国的高校和研究单位及企业已经开展了大量的纳米科技的研究, 形成了一批有较强实力的研究开发队伍。在党和政府的关怀和扶持下, 纳米技术及其产业得到了蓬勃发展, 并取得了一定的成绩, 但纳米科技发展还存在一些急需解决的问题。具体表现如下:

1) 专门从事纳米科技和研发的机构和人才不足;

2) 研究开发方向、重点不突出, 基础研究薄弱, 科技创新能力不强;

3) 组织协调不力, 信息沟通和交流不够, 技术和资源优势集成欠缺, 研发和产业化关键技术攻关不能统筹, 造成低水平重复研究和开发;

4) 优势项目也未能形成产业链, 不能带动好传统产业的改造;

5) 纳米技术和产品的研究开发和产业化的科技经费严重不足, 与国外相差甚远, 严重影响我国纳米技术及产业在全国的地位。

6) 应用研究工作严重滞后, 使有的项目无法实现产业化,纳米技术成果转化率低。

4 . 加快我国纳米技术发展的思路

纳米技术与信息技术、生物技术共同成为21 世纪社会发展的三大支柱技术, 它是当今世界大国争夺的战略制高点, 我国要在纳米技术领域占有一席之地, 笔者认为需要做好以下几个方面的工作:

第一, 为了保障纳米技术的可持续发展, 要制定适合的纳米科技发展政策。政策的制定要坚持“有所为, 有所不为”的方针, 集中力量, 重点突破。应尽快制定出各相关的政策法规, 规范纳米技术市场, 避免纳米技术过度竞争及低水平重复研究。

第二, 要建立和健全纳米技术成果知识产权保护制识。要发展具有竞争力的新技术和新产品, 促进纳米技术与生物医药、信息、环境、能源、海洋、空间等高新技术相结合, 提高纳米技术度, 有限资助拥有自主知识产权的专利成果产业化。推动纳米技术产业化, 首先要发掘市场需求, 据此选定研究目标。在有限的资金和设施条件下, 纳米技术的发展一定要从科研源头上加以调控, 科研项目选题要以市场需求为导向, 以形成产业化为根本目标, 强调市场服务意在这些产业中的含量。

第三, 要重视人才的培养, 促进各领域研究人员之间的协作, 加强国内外的技术交流。发展纳米技术及其产业化要参与国际竞争, 参与各地区间的竞争, 因此人才的培养是最重要的,应放在第一位。还要加强科技界与企业界、地区与地区、国内与国外之间的交流协作。政府在其中要起协调作用, 同行要扩大交流, 要互相协调, 要优势互补。

第四, 要参照国际标准, 制定我国纳米技术行业的产品标准, 建立权威性的国家纳米产品质量检测中心, 使纳米产品的生产和销售有章可循。我国目前在这方面因种种原因还比较滞后, 根据我国的现状可建立大型纳米技术精密仪器协作网, 提高纳米技术产品的检验水平和检验仪器设备的利用率, 实现我国现有纳米材料的检验仪器设备和检测技术的资源共享。

第五, 建立强有力的资金保证系统。纳米科技研发和产业化需要大量的资金, 国家和各地方政府已投入了大量的资金来促进国家和地方纳米科技产业的发展, 例如北京的“国家纳米科学中心”国家投资2.5 亿元, 天津的“国家纳米技术产业化基地”政府拨款1.5 亿元, 市场融资2.6 亿元。上海市、北京市每年用于纳米专项的经费3000 万元以上。但是, 我国在纳米科技发展上的投入与国外发达国家相比, 还有很大的差距, 建议政府加大投资力度。再则鼓励国营、商业的金融机构参与纳米科技的研发, 以确保预期效益好的纳米科技项目的研发和产业化的资金需求。

综上所述, 纳米科技的发展为我们赶超世界强国提供了一个难得的历史机遇, 我们国家应集中优势力量, 突破关键技术,加速成果转化, 从整体上推动我国纳米技术产业化的发展, 增强国家未来科技和经济竞争力, 为国民经济服务。

参考文献:

[1] 涂铭旌. 纳米稀土材料的研究进展[J]. 纳米材料研究与应用, 2005,(1).

[2] 聂绪建. 纳米结构碳黑的研究开发应用前景[J]. 纳米材料研究与应用, 2005,(1).

[3] 周正华. 功能材料与纳米技术的发展概况[J]. 纳米材料开发使用, 2005,(4).

作业:

对“浅谈我国纳米科技的发展现状”的分析

摘要: 本文主要对我国纳米科技发展的现状进行了分析,并对我国在纳米科技发展方面主要存在的问题和优势进行了论述,并对我国的纳米技术发展提出了建议。

关键词:中国纳米科技发展意义发展前景

1:前言:

浅谈我国纳米科技的发展现状这一期刊采用分述的方式,将我国纳米科技发展概况,我国纳米科技发展存在的问题以及加快我国纳米技术发展的思路分别进行了论述,内容简洁明确,分析清楚彻底,使读者对我国纳米科技的发展现状有了深入明确的了解。

2:原文的主要内容

首先是对我国纳米科技发展概况进行的论述,我们了解到我国从上世纪90 年代起就高度重视纳米科技研究, 各级政府高度重视和支持纳米科技发展。2000 年11 月成立了国家纳米科技协调指导委员会, 2001 年7 月科技部等5 部委联合下发了《国家纳米科技发展纲要( 2001- 2010) 》。在纲要指导下, 科技部启动实施了纳米科技重大专项, 在“十五”期间拿出10 亿元支持纳米科技的发展, 设立了纳米专项办公室, 到2003 年8 月止已拨付纳米科研经费约6 亿元。在发展与改革委的支持下, 国家纳米科学中心在北京成立, 国家拨付资金2.1 亿元; 国家纳米技术及应用工程中心在上海成立, 国家拨付资金0.7 亿元。中科院将纳米科技纳入知识创新工程, 启动了若干重大项目; 教育部和国家自然基金委也对纳米科技发展给予了重大支持。我国的一些省市纷纷出台了发展纳米科技的政策和计划( 规划、纲要) ,采取了种种措施支持纳米科技发展。我国已有许多企业积极介入纳米技术领域, 有的已取得可喜的成果, 不少项目已实现产业化。一些民营企业对纳米科技的研发, 也表示出了很大的兴趣。但总的来讲, 纳米技术成果还是以基础研究为主, 纳米技术成果的应用还处于初期阶段, 产业化的效果不理想, 成果转化率较低。如果将纳米产品的成熟度按中试、批量生产和规模化生产划分排序, 其明显呈递减态势。研究开发和规模化生产的距离较大, 大约只有5% 的实验室成果最终能转化为规模化生产。使我们对我国纳米科技发展有了初步的认识与了解。

其次,浅谈我国纳米科技的发展现状这一期刊又对我国纳米科技发展存在的问题新型了分析,通过这一分析我们了解到我国纳米科技发展存在的一些急需解决的问题:专门从事纳米科技和研发的机构和人才不足;研究开发方向、重点不突出, 基础研究薄弱, 科技创新能力不强; 组织协调不力, 信息沟通和交流不够, 技术和资源优势集成欠缺, 研发和产业化关键技术攻关不能统筹, 造成低水平重复研究和开发; 优势项目也未能形成产业链, 不能带动好传统产业的改造;纳米技术和产品的研究开发和产业化的科技经费严重不足, 与国外相差甚远, 严重影响我国纳米技术及产业在全国的地位。应用研究工作严重滞后, 使有的项目无法实现产业化,纳米技术成果转化率低。这些问题的存在是我国对纳米科技的应用程度不强,不能很好地投入到国家的发展行动中。我过与与发达国家相比,投入经费相差很大。由于条件所限,研究工作只能集中在硬件条件要求不太高的领域。纳米科技的其它基础研究相对薄弱,研究总体水平与发达国家相比还有不小差距,特别是在纳米器件及产业化方面。

最后浅谈我国纳米科技的发展现状一文又对我国的纳米技术发展提出了建议:

第一, 为了保障纳米技术的可持续发展, 要制定适合的纳米科技发展政策。政策的制定要坚持“有所为, 有所不为”的方针, 集中力量, 重点突破。

第二, 要建立和健全纳米技术成果知识产权保护制识。要发展具有竞争力的新技术和新产品, 促进纳米技术与生物医药、信息、环境、能源、海洋、空间等高新技术相结合, 提高纳米技术度, 有限资助拥有自主知识产权的专利成果产业化。

第三, 要重视人才的培养, 促进各领域研究人员之间的协作, 加强国内外的技术交流。还要加强科技界与企业界、地区与地区、国内与国外之间的交流协作。

第四, 要参照国际标准, 制定我国纳米技术行业的产品标准, 建立权威性的国家纳米产品质量检测中心, 使纳米产品的生产和销售有章可循。

第五, 建立强有力的资金保证系统。

3:我对我国纳米科技发展提出的建议

第一:应在国家层次上确定我国纳米科技的发展战略,制定我国的纳米科技发展的近期、中长期规划。兼顾基础研究、应用研究和开发研究的协调发展,推动科技成果产业化,协助有关部门尽快制定与纳米科技相关的产品技术标准。

第二:成立国家级的“纳米科技专家咨询小组”,协助政府做好我国纳米科技战略的制定和研究开发工作。

第三:成立国家纳米科技研究和工程中心,集中投入能够为纳米科技的发展提供服务的技术平台,并组织协调科研机构、大学、国家实验室、产业界的共同参与。

第四:加强信息网络平台建设,促进国内外间纳米科技的信息交流。

4:发展我国纳米科技的重要意义

首先,纳米科技将在21世纪对我们的社会、经济以及国家安全产生重大影响。具有知识经济时代特征的21世纪,将是生命科技和信息科技高速发展和广泛应用的时代。而纳米科学和技术将促进包括生命科技、信息科技在内的几乎所有技术的—飞速发展。目前西方领域基本与国际先进水平保持同步,只要措施得当,我们完全有可能赶上发达国家的步伐。其次,纳米科技将促进我国传统产业的改造。由于现实的纳米科技,尤其是纳米材料在改造传统产业方面所表现的投入少、见效快、市场前景广阔等特点,在以传统产业为主的我国企业内比较容易推广,因此,纳米科技的应用已得到我国企业界的广泛响应,这为纳米科技在中国发展奠定了重要的动力基础。目前,我国涉及纳米科技的企业已有102家。

5:纳米科技的发展前景

激动人心的纳米时代已经到来,人们的生活即刻将发生巨大的变化,然而,我们也要清醒地看到,市场上真正成熟的纳米材料并不是很多。中科院院士白春礼院士认为,“真正意义的纳米时代还没有到来,我们正在充满信心地迎接纳米时代的到来。”白春礼说,“人类进入纳米科技时代的重要标志是纳米器件的研制水平和应用程度。”纳米科技发展到今天,距离纳米时代的到来还有多远呢,自春礼说,“纳米研究目前还有许多基础研究在进行中,在纳米尺度上还有大量原理性问题尚待研究,纳米科技现在的发展水平大概相当于计算机技术在20世纪50年代的发展水平,人类最终进入纳米时代还需要3O到50年的时间,50年后纳米科技有可能像今天计算机技术一样普及。”

纳米技术发展史

纳米技术发展史 【摘要】纳米技术是21世纪科技发展的制高点,是新工业革命的主导技术,它将引起一场各个领域生产方式的变革,也将改变未来人们的生活方式和工作方式,使得我们有必要认识一下纳米技术的发展史。纳米技术的发展史是一个很长的过程,同时也是一个广泛应用的过程。 【关键词】发展纳米技术纳米材料 纳米技术基本概念 纳米技术是以纳米科学为基础,研究结构尺度在0.1~100nm范围内材料的性质及其应用,制造新材料、新器件、研究新工艺的方法和手 段。纳米技术以物理、化学的微观研究理论为 基础,以当代精密仪器和先进的分析技术为手 段,是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物 理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)相结合的产物。在纳米领域,各传统学科之间的界限变得模糊,各学科高度交叉和融合。 纳米技术包含下列四个主要方面: 1、纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在0.1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。

过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于 自然界,只是以前没有认识到这个尺度 范围的性能。第一个真正认识到它的性 能并引用纳米概念的是日本科学家,他 们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,象铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。2、纳米动力学,主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统,用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科学价值和经济价值。3、纳米生物学和纳米药物学,如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,dna的精细结构等。有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物,

完井技术国内外发展现状分析

完井技术国内外发展现状分析 第1章前言 1.1 现代完井技术发展现状 完井工程是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程,是从钻开油气层开始,到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液,直至投产的一项系统工程。完井设计水平的高低和完井施工质量的优劣,对油气井生产能否达到预期指标和油田开发的经济效益有决定性的影响。 近十多年来,国内外完井均有了较快发展,并已发展成为独立的学科。除常规井完井技术日益完善外,其他特殊井完井也得到了很大发展,如水平井完井、复杂地质条件下的完井、小井眼完井、分支井完井、深井超深井完井、现代智能完井、膨胀管完井等。国内在完井技术方面虽然取得了一些进步,但是与国外相比,完井技术还有很大差距,特别是在不同储层选择合适的完井方式、水平井完井、欠平衡井完井、小井眼完井、分支井完井,从而影响了油气井的产量及经济效益。 1.2 本文的主要研究内容 1.查阅现代完井技术方面的文献,对各种完井技术现状进行综合性分析: (1)射孔完井技术; (2)割缝衬管完井技术; (3)砾石充填完井技术; (4)膨胀管完井技术; (5)封隔器完井技术; (6)智能完井技术。 2. 调研国内外最新完井技术现状,重点分析国内外现代完井技术现状、最新进展、应用成果以及发展趋势等,并对国内完井技术方案实施的可行性和完井技术的研究方向作初步预测和探讨。

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纳米技术的应用与前景展望 【摘要】纳米技术是二十一世纪最具潜力的学科分支,有可能成为下一世纪前二十年的主导技术。本文概述了纳米技术在陶瓷、电器、医学等方面的应用,并对纳米技术的发展进行了展望。 【关键词】纳米技术;应用;发展前景 0.引言 纳米技术是上世纪末出现的高技术,有科学家预言,在21世纪纳米材料将是“最有前途的材料”,纳米技术甚至会超过计算机和基因学,成为“决定性技术”.1990年,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩召开,《纳米技术》与《纳米生物学》这两种国际性专业期刊也相继问世.从此一个崭新的科学技术领域—纳米科技开始得到科技界的广泛关注。[1] 1.纳米技术 1.1纳米技术的发展现状 二十世纪90年代以后,纳米技术飞速发展。自首届国际纳米科学技术会议召开以后,世界各国的纳米技术研究风起云涌,各种形式的研究机构像雨后春笋遍布世界各地,纳米技术研究所涉及的科学领域及应用范围在不断扩大,各个领域都取得了可喜的进展,纳米技术研究获得了空前的快速发展。纳米材料是纳米技术的重要组成部分,在纳米材料领域,人们研究出了纳米金属、合金、陶瓷和有机高分子等复合型材料并在实际中应用,取得了明显的效果。[2] 1.2发展纳米技术的重要性 纳米技术的研究开发可能在精密机械工程、材料科学、微电子技术、计算机技术、光学、化工、生物和生命技术以及生态农业等方面产生新的突破。世界各国都给予极大的重视,美国国家关键技术委员会将纳米技术列为政府重点支持的22项关键技术之一,制定了投资2亿美元进行大规模开发纳米技术的10年计划。英国成立了纳米技术战略委员会,国家纳米技术计划已开始实施。科学家们认为,纳米技术的深远意义可与18世纪的工业革命相媲美,它的重要性非常大,表现在技术和科学方面,主要有以下几点: (1)纳米技术是一项交叉领域学科,对它的基础研究和应用研究是能否拥有国际竞争力的先决条件。 (2)由于它的交叉学科性能,决定了它不仅应用于一种技术领域,它为许多学科的发展奠定基础并起到推动的作用。

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中国科技发展现状、战略及主要政策 国家计委规划司、科技司产业技术政策课题组 1998年3月 科学技术是第一生产力,是经济和社会发展的首要推动力量。一个国家的科技实力已成为其国际地位和在国际竞争中成败的决定性因素。面向21世纪的中国,如何大幅度提高社会生产力,迅速增强综合国力,提高人民生活水平,确保现代化建设三步走战略目标的顺利实现,大力发展科学技术、加速全社会的科技进步具有极其重要的战略意义。而立足现实国情,适时制订和调整科技发展战略和政策将是关键所在。 一、中国科技发展的环境 (一)世界科学技术的发展趋势 从世界经济增长周期与科技进步浪潮的相关性看,90年代世界经济发展处于低速徘徊阶段,科技进步对经济增长的推动力有所降低,表明世界科技发展还没有产生新的重大突破,新一轮的科技革命尚在酝酿之中,预计到下世纪初,世界科技发展的总体趋势,仍是第三次技术革命的深入,仍将以微电子、新材料、新能源、生物工程等领域的科技发展和创新为核心。值得注意是:这些高技术及其产业的发展仍然方兴未艾,日新月异,科技成果转化为现实生产力的周期明显缩短,传统观念上的研究、应用开发及生产间的界限愈加模糊,科技与经济一体化的进

程加快。如微电子技术的发展极为迅速,技术淘汰率高,产品更新换代快,在计算机领域中每六个月甚至更短的周期内就有新产品问世。 随着科学技术的迅猛发展,学科间的交叉日益突出,技术领域的创新更具有综合性的特点及影响。国际上许多发达国家已经不再将科技项目按基础、应用和开发三个领域划分,而是按国家的战略需要划分为若干重大项目推动科技进步,以更便于调动和发挥一个国家的整体的综合优势。此外,国际间的科技合作也进一步得到加强。鉴于高技术发展具有高效益、高风险和高耗资的特点,走国际合作之路已被纳入各国政府和企业界发展高技术的战略规划,如美国、日本、加拿大和欧共体12国参加的国际空间站计划,以及美国、欧洲同俄罗斯的空间合作。特别值得一提的是强手之间甚至是国际竞争对手之间也展开了联合和合作,如美国、日本、德国等多家著名微电子企业携手共同开发新一代动态随机存储芯片,以共担费用、共担风险,成为世界强手既联合又竞争的范例。 (二)中国科技发展的国内环境 中国经济发展对科学技术提出广泛的需求。经过几十年的经济建设,特别是改革开放以来,中国经济发展取得了举世瞩目的成就,产业规模迅速扩大,综合国力迅速增强。但是必须看到,粗放型增长方式仍在我国经济增长中起着支配地位。国民生产总值的增加主要是靠大规模投入自然资源、资金和劳动力来支撑;相当多的企业素质不高,科技开发、创新能力弱,技术进步缓慢,产品档次低、消耗高、质量差。目前,我国企业的技术装备水平很多处于世界60-70年代的水平,工业企业设备近20%老化,超期服役率达40%。资源消耗高,有效利用程度低。单位国民生产总值消耗的能源是日本的6倍、韩国的4.5倍、美国的3倍;钢

纳米技术的应用与前景

纳米技术的应用与前景 纳米技术作为一种高新科技,我认为其本质不亚于当年的电子与半导体科技,有着我们未所发掘到潜能与实用价值,在这个世代,各种技术的发展迅速,随着纳米技术的进一步发展,可以作为一种催化剂,促使各行各业的迅猛发展。 纳米技术是近年来出现的一门高新技术。“纳米”主要是指在纳米(一种长度计量单位,等于1/1000,000,000米)尺度附近的物质,其表现出来的特殊性能用于不同领域而称之为“纳米技术”,其具体定义见词条“纳米科技”。 纳米技术目前已成功用于许多领域,包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等。本词条为纳米技术应用的总纲,包括如下领域: 1、纳米技术在新材料中的应用 2、纳米技术在微电子、电力等领域中的应用 3、纳米技术在制造业中的应用 4、纳米技术在生物、医药学中的应用 5、纳米技术在化学、环境监测中的应用 6、纳米技术在能源、交通等领域的应用 尽管从理论到实践是一个相当困难的过程,但纳米技术已经证明,可以利用扫描隧道电子显微镜等工具移动原子个体,使它们形成在自然界中永远不可能存在的排列方式,如IBM 公司的标志图案、比例为百亿分之一的世界地图、或一把琴弦只有50纳米粗的亚显微吉他。纳米材料的应用有着诱人的技术潜力,它的应用范围包括从制造工业、航天工业到医学领域等。美国全国科学基金会曾发表声明说:“当我们进入21世纪时,纳米技术将对世界人民的健康、财富和安全产生重大的影响,至少如同20世纪的抗生素、集成电路和人造聚合物那样。”科学家们预计,纳米技术在新世纪中的应用前景广阔,已经涵盖了材料、测量、机械、电子、光学、化学、生物等众多领域,信息技术与纳米技术的关系已密不可分。 从纳米科技发展的历史来看,人们早在1861年建立所谓肢体化学时即开始了对纳米肢体的研究。但真正对纳米进行独立的研究,则是1959年,这一年,著名美国物理学家、诺贝尔奖金获得者德·费曼在美国物理学年会上作了一次报告。他在报告中认为,能够用宏观的机器来制造比其体积小的机器,而这较小的机器又可制作更小的机器,这样一步步达到分子程度。费曼还幻想在原子和分子水平上操纵和控制物质。 在70年代末,美国MIT(麻省理工大学)的W.R.Cannon等人发明了激光气相法合成数十纳米尺寸的硅基陶瓷粉末。80年代初,德国物理学家H.Gleiter等人用气体冷凝发制备了具有清洁表面的纳米颗粒,并在超真空条件下原位压制了多晶纳米固体。现在看来,这些研究都属于纳米材料的初步探索。 科学家预言,尺寸为分子般大小、厚度只有一根头发丝的几百万分之一的纳米机械装置将在今后数年内投入使用。学术实验室和工业实验室的研究人员在开发分子马达、自组装材料等纳米机械部件方面取得了飞速进展。纳米机器具有可以操纵分子的微型“手指”和指挥这些手指如何工作、如何寻找所需原材料的微型电脑。这种手指完全可以由碳纳米管制成,碳纳米管是1991年发现的一种类似头发的碳分子,其强度是钢的100倍,直径只有头发的五万分之一。美国康奈尔大学的研究人员利用有机物和无机物组件开发出一个分子大小的马达,一些人称之为纳米技术领域的“T型发动机”。 纳米科技中具有主导或牵头作用的是纳米电子学,因为它是微电子学发展的下一代。纳米电子学是来自电子工业,是纳米技术发展的一个主要动力。纳米电子学立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段,按照全新的理念来构造电子系统,并开发物质潜在的储存和处理

浅谈纳米技术的研究与应用

浅谈纳米技术的研究与应用 1.引言 当集成电路代替电子管和半导体晶体管的初期,1959年美国诺贝尔奖获得者查理·费曼(Richard Phillips Feynman),在美国加州理工学院召开的美国物理年会上预言:“如果人们能够在原子/分子的尺度上来加工材料,制造装置,将会有许多激动人心的新发现,人们将会打开一个崭新的世界。”这在当时只是一个美好的梦想。 如今,这个预言和梦想终于实现了。费曼所预言的材料就是现在的纳米。 今天,不少科学家又在预言,纳米科技将在新世纪里得到惊人的发展,纳米科技将给人类的科学技术和生活带来革命性的变化。科学家认为,纳米时代的到来不会很久,它在未来的应用将远远超过计算机,并成为未来信息时代的核心。 我国著名科学家钱学森早在1991年就指出:“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的重点,会是一次技术革命,从而将是21世纪的又一次产业革命。” 英国理论物理学家斯蒂芬·霍金是继爱因斯坦之后最杰出的物理学家。他预测:“未来一千年人类有可能对DNA基因重新设计。而生化纳米材料则是设计DNA基因所必须具备的医药材料基础。” 近年来,科学家勾画了一幅若干年后的蓝图:纳米电子学将使量子元件代替微电子备件,巨型计算机可装入口袋;通过纳米化,易碎的陶瓷可以变成韧性的;世界还将出现1μm以下的机器甚至机器人;纳米技术还能给药物的传输提供新的方式和途径,对基因进行定点等。 海内外科技界广泛认为,纳米材料和技术的大规模应用可望在10年内实现。现阶段纳米材料和技术正向新材料、微电子、计算机、医学、航天航空、环境、能源、生物技术和农业等诸多领域渗透,并已得到不同程度的应用。 1998年8月20日,《美国商业周刊》发表文章指出,21世纪有三个领域可能取得重大突破:生命科学和生物技术;纳米材料和纳米技术;从外星球获得能源。并指出这是人类跨入21世纪所面临的新的挑战和机遇。诺贝尔奖获得者罗雷尔也曾说过:“70年代重视微米的国家如今都成为发达国家,现在重视纳米技术的国家很可能成为21世纪先进国家。” 1974年,Taniguchi最早使用纳米技术(Nanotechnology)一词描述精细机械加工。1977年美国麻省理工学院的德雷克斯勒也提倡纳米科技的研究。但当时多数主流科学家对此持怀疑态度。1982年发明了扫描隧道显微镜(STM),以空前的分辨率揭示了一个“可见的”原子、分子世界。到80年代末,STM已不仅是一个可观察的手段,而且已成为可以排布原子的工具。STM与AFM(原子力显微镜)

纳米科技的发展及未来的发展方向

纳米科技的发展及未来的发展方向 论文 理学院 08光信息科学与技术 张箐 0836017

纳米科技的发展及未来的发展方向 一:纳米科技的起源: 纳米是长度度量单位,一纳米为十亿分之一米。纳米科技这一初始概念是已故美国著名物理学家、诺贝尔物理学奖得主费恩曼(R.Feynman)于1959年在美国加州理工学院作题为“在低部还有很大空间”的讲演中提出的。费恩曼指出:如果人类能够在原子或分子尺度上来加工材料、制备装置,则将会有许多激动人心的新发现。他还强调:人们需要新型的微型化仪器来操纵纳米结构并测定其性质。费恩曼憧憬说:试想,如果有一天,人们可以按自己的意志来安排一个个原子,将会产生怎样的奇怪现象。 与所有的天才假想一样,费恩曼的科学思想起初并未被接受。然而科技的迅猛发展很快证明了费恩曼是正确的。继费恩曼之后,许多科学家又尽情发挥想像力,从不同角度继续编织纳米技术的神奇梦想。 纳米科技的迅速发展是在1980年代末1990年代初。1980年代初,宾尼希(C.Binnig)和罗雷尔(H.Rohrer)等人发明了费恩曼所期望的纳米科技研究的重要仪器--扫描隧穿显微镜(scanning tunneling microscopy,STM)。STM 不仅以极高的分辨率揭示出了“可见”的原子、分子微观世界,同时也为操纵原子、分子提供了有力工具,从而为人类进入纳米世界打开了一扇更加宽广的大门。 与此同时,纳米尺度上的多学科交叉迅速形成了一个有广泛学科内容和潜在应用前景的研究领域。1990年,纳米技术获得了重大突破。美国IBM公司阿尔马登研究中心(Almaden Research Center)的科学家使用STM把35个氙原子移动到各自的位置,组成了“IBM”三个字母,这三个字母加起来不到3纳米长。 1990年7月,第一届国际纳米科学技术大会和第五届国际扫描隧穿显微

中国各地区的科学发展状况:评价与分析

内容摘要:本报告运用区域科学发展指数,对全国各地区(包括四大区域板块 和各省市区)在推进科学发展方面所取得的进展情况进行了评价、比较和分析。结果显示,各地区在经济依旧保持快速增长的同时,更为重视经济社会的协调 发展和生态环境的保护。“节能减排”作为“十一五”规划中的约束性指标, 开始逐渐发挥效力,各地区在转变经济增长方式、提高自主创新能力、统筹城 乡区域协调发展、加强和谐社会建设等各个方面,都取得了不同程度的进展。 关键词:区域科学,发展,评价 一、区域科学发展指数(国务院发展研究中心发展战略和区域经济研究部于 2006年开始设计“区域科学发展指数”体系,并根据2005年的数据对各地区 的经济社会发展做了评价,其具体研究成果参见《中国区域科学发展研究》 (中国发展出版社,2007年4月)。根据形势和数据的变化,我们对“区域科 学发展指数”体系进行了更新和调整,并根据2006年的数据测算了最新的“区域科学发展指数”,即为本报告的研究成果。)的基本内容?? 区域科学发展指数,是从落实科学发展观的要求出发,全面评价全国各地区一 年来经济社会发展情况的一个定量工具。区域科学发展指数具体评价内容包括:(1)经济增长的速度和效益状况(经济增长指数);(2)经济增长的环境友 好和资源节约状况(环境友好指数);(3)经济增长和社会发展的协调状况(协调发展指数);和(4)未来经济增长潜力的变化状况(潜力增进指数),区域科学发展总指数是对上述四个指数的一个综合。?? 其中经济增长指数具体考察三个方面的内容,即:(1)地区生产总值总量增长速度高低(地区生产总值增长指数);(2)考虑到不同发展阶段的经济体生产总值增长速度提高一个百分点的难度不同,同时将人均地区生产总值的绝对水 平纳入考察范围,旨在反映增长的难度(人均GDP水平指数);(3)评价经济增长除了考察量的方面以外,还要考察增长质量的方面,即增长的效益状况。 为此,还考察了辖区内所有经济活动产生的增值税、营业税、企业和个人所得 税占地区生产总值的比重(税收占GDP比重指数)。?? 环境友好指数具体考察两个方面的内容,即:(1)经济增长消耗了多少能源、水,占用了多少土地,即单位GDP的资源消耗(物耗指数);(2)经济增长排放了多少污染,包括水污染、大气污染和固体废物污染,即单位GDP的污染排 放(污染指数)。?? 协调发展指数具体考察五个方面的内容,即:(1)各地居民的收入增长是否与 其经济增长相协调(居民收入和GDP协调指数);(2)各地的就业增长是否与其经济增长相协调(就业增长指数);(3)各地居民所享受的公共服务等是否与其经济增长相协调(公共服务支出指数);(4)各地居民所享受的社会保障是否与其经济增长相协调(社会保障指数);(5)城乡居民之间的收入是否相协调,以及国内外在GDP增长中的收益是否相协调(收入分配指数)。?? 潜力增进指数具体考察五个方面的内容,即:(1)科技创新投入的力度和科技创新成果的数量(科技创新指数);(2)物质资本积累情况(物质资本指数);

纳米材料及其应用前景

纳米材料及其应用前景 摘要:21世纪,纳米技术、纳米材料在科技领域将扮演重要角色。纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术之一。本文简要地概述了纳米材料的基本特性以及其在力学、磁学、电学、热学等方面的主要应用,并简单展望了纳米材料的应用前景。 关键词:纳米材料;功能;应用; 一、纳米材料的基本特性 所谓纳米材料是指材料基本构成单元的尺寸在纳米范围即1~100纳米或者由他们形成的材料。由于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,也正因为这样,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。科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题,可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。 1、力学性质 高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低,位错滑移和增 殖符合Frank-Reed模型,其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大,增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大,所以纳米材料中位错滑移和 增殖不会发生,这就是纳米晶强化效应。金属陶瓷作为刀具材料已有50 多年历史,由于金属陶瓷的混合烧结和晶粒粗大的原因其力学强度一直 难以有大的提高。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,使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位。 使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油 钻探等恶劣环境下使用。 2、热学性质 纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值,这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用 变弱的结果。因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面 有其广泛的应用前景。例如Cr-Cr2O3颗粒膜对太阳光有强烈的吸收作 用,从而有效地将太阳光能转换为热能。 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。2001年用碳纳米管制成的纳米晶体管,表现出很好的晶体三极管 放大特性。并根据低温下碳纳米管的三极管放大特性,成功研制出了室 温下的单电子晶体管。随着单电子晶体管研究的深入进展,已经成功研 制出由碳纳米管组成的逻辑电路。

纳米二氧化钛的现状与发展概要

纳米二氧化钛的现状与发展 作者:未知时间:2007-11-24 15:17:00 国外纳米TiO2的生产现状 20世纪80年代以前,纳米TiO2的研究开发目的主要是作为精细陶瓷原料、催化剂、传感器等,需求量不大,没有形成大的生产规模。80年代以后,开发的纳米TiO2用作透明效应和紫外线屏蔽剂,为纳米TiO2打开了市场,使纳米TiO2的生产和需求大大增加,成为钛白工业和涂料工业的一个新的增长点。 由于纳米TiO2在催化及环境保护等方面具有广阔的应用前景,并可用于日用产品、涂料、电子、电力等工业部门,因此,纳米TiO2展现出巨大的市场前景。日本、美国、英国、德国和意大利等国对纳米TiO2进行了深入的研究,并已实现纳米TiO2的工业化生产。目前全世界已经有十几家公司生产纳米TiO2,总生产能力估计在(6000~10000)t/a,单线生产能力一般为(400~500)t/a。 根据莎哈里本公司统计,2003年全球纳米TiO2销售量仅为1800t左右,其消费量与产品应用见表1。 表1 2003年全球纳米TiO2消费量与产品应用 近几年,有关纳米TiO2的新建装置已很少报道,主要是已建成装置的生产能力已远远超出市场的实际消费量,多数厂家处于开工不足或停产的状态。主要原因是目前国际上公认的纳米TiO2制备和应用技术还有待于提高,技术要点和难点主要表现在以下几个方面:①国际上纳米TiO2的价格为(30~40)万元/t,其成本大致是销售价格的2/5,原料和工艺路线的选择是降低生产成本的关键因素;②纳米TiO2的晶型和粒度控制技术;③金红石型纳米TiO2的表面处理技术;④纳米TiO2应用分散技术;⑤纳米TiO2应用功能的提升技

纳米光电子技术的发展及应用

纳米光电子技术的发展及应用 摘要:纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术,研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学和现代技术结合的产物,由纳米技术而产生一些先进交叉学科技术,本文主要讲述的纳米光电子技术就是纳米技术与光电技术的结合的一个实例,随着纳米技术的不断成熟和光电子技术的不断发展,两者的结合而产生的纳米光电子器件也在不断的发展,其应用也在不断扩大。 关键词:纳米技术纳米光电子技术纳米光电子器件应用 一、前言 纳米材料与技术是20世纪80年代末才逐步发展起来的前沿性,交叉性的学科领域,为21世纪三大高新科技之一。而如今,纳米技术给各行各业带来了崭新的活力甚至变革性的发展,该性能的纳米产品也已经走进我们的日常生活,成为公众视线中的焦点。[2 纳米技术的概念由已故美国著名物理学家理查德。费因曼提出,而不同领域对纳米技术的看法大相径庭,就目前发展现状而言大体分为三种:第一种,是美国科学家德雷克斯勒博士提出的分子纳米技术。而根据这一概念,可以制造出任何种类的分子结构;第二种概念把纳

米技术定位为微加工技术的极限,也就是通过纳米技术精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术;第三种概念是从生物角度出发而提出的,而在生物细胞和生物膜内就存在纳米级的结构 二、纳米技术及其发展史 1993年,第一届国际纳米技术大会(INTC)在美国召开,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,促进了纳米技术的发展。由于该技术的特殊性,神奇性和广泛性,吸引了世界各国的许多优秀科学家纷纷为之努力研究。纳米技术一般指纳米级(0.1一100nm)的材料、设计、制造,测量、控制和产品的技术。纳米技术主要包括:纳米级测量技术:纳米级表层物理力学性能的检测技术:纳米级加工技术;纳米粒子的制备技术;纳米材料;纳米生物学技术;纳米组装技术等。其中纳米技术主要为以下四个方面 1、纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在0.1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。 2、纳米动力学:主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统(MEMS),用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等. 3、纳米生物学和纳米药物学:如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分

纳米技术医学运用前景

纳米技术医学运用前景 一、在诊断技术方面的应用 扫描探针显微镜,其探针可以沿样品表面逐点扫描,针尖能随样品的高低起伏作上下运动,用光学方法测量针尖的运动,就可以得到分子的图像。目前已经用于人体多种正常组织和细胞的超微形态学观察,而且可以在纳米水平上揭示肿瘤细胞的形态特点。通过寻找特异性的异常结 构改变,以解决肿瘤诊断的难题。另一种新型的纳米影像学诊断工具———光学相干层析术(OCT)已研制成功,OCT的分辨率可达纳米级,较CT 和核磁共振的精密度高出上千倍。它不会像X线、CT、磁共振那样杀 死活细胞。通过应用纳米技术,在DNA检测时,可免去传统的PCR扩增 步骤,快速、准确。美国NASAAmesCen-terforNanotechnology与中南 大学卫生部纳米生物技术重点实验室合作,将碳纳米管用于基因芯片, 可以在单位面积上连接更多的更高,样本需要量低于1000个NDA分子(传统DNA检测的样本需要量超过106个DNA分子);需要的样品量更少,可以免去传统的PCR扩增步骤;结果可靠,重复性好;操作简单,易实现 检测自动化。其基本原理是:连接在碳纳米管上的DNA探针通过杂交 捕获特异性的靶DNA或RNA,靶DNA或RNA中的尿嘧啶将电荷转到碳纳米管电极,电荷的转移通过金属离子媒介的氧化作用变成信号并放大。国外在80年代末开始着手研究超顺磁性氧化铁超微颗粒的研究,90年代把这种造影剂应用于临床。 其技术要点是:制备出高顺磁性氧化铁纳米颗粒,在其表面耦连肝癌 组织靶向性物质(如肝肿瘤特异性单克隆抗体、肝肿瘤细胞表面特异性受体的配体)制成特异性的MRI造影剂。我国科学家也成功开发了应用超顺磁氧化铁脂质体纳米粒进行肝癌诊断的技术,可以发现直径3mm以下的肝肿瘤,还能发现更小的肝转移癌病灶。目前不加造影剂的磁共振检查能发现直径1.0cm的肝癌病灶,因此该成果大大提升了肝癌早期诊断的敏感性。国家863资助课题“纳米复合包裹生物微系统制备、超 声造影和控制释药”,研制了纳米包膜微米微泡超声造影剂与包裹药物和气体的微球,造影后对比效果明显增强,有利于疾病的早期诊断和鉴

浅谈纳米材料与生活

浅谈纳米材料与生活 摘要:人类迈着欢快的步伐轻松地进入二十一世纪。二十世纪是计算机技术革命蓬勃发展的时期,计算机技术得到了卓越的发展。现在人类进入了又一世纪,在这个日新月异的新的世纪里,科学家通过运用的发达的计算机技术,为我们奏起了“纳米技术”发展的号角。“纳米技术”主要是围绕开发纳米材料为核心而发展的技术,它有着广阔的发展前景,随着纳米技术的发展纳米材料也不断有着新的开发。“纳米材料”的有效发掘及其利用必定会给人们的生活带来又一翻天覆地变化,给人们的衣、食、住、行、医疗卫生事业带来极大便利。本文主要是通过给大家说明纳米材料的本质这一基点,向大家普及纳米材料的特性,以使更多的人能对纳米材料有整体的认识。除此之外更重要的就是联系生活实际,向大家说明纳米材料是如何影响人们生活的。到目前为止,它的发展的确已经给我们生活带来了很多便利,我相信在纳米技术不断进步、发展的未来,纳米材料一定有更广阔的空间。 关键词:纳米、纳米技术、纳米材料、应用 现如今,科学界普遍认为,纳米技术是21世纪经济增长的一台主要发动机,他将成为超过网络技术和基因技术的“决定性技术”,并将成为最有前途的材料,它所见具有的独特物理和化学性质,可以节省资源、合理利用能源并且能够净化生存环境,它的发展研究会对化工行业带来新的机遇。 纳米材料的特性: 纳米材料是英文“napometer”的译音,是一个物理学上的长度单位。1纳米是1米的十亿分之一,用我们能看见的最小微粒院子来表示的话,相当于45个远在啊排列起来的长度。自然界只有生物具有纳米尺度,遗传基因DNA螺旋结构的半径约1纳米左右,一个典型的病毒大约100纳米长,相当于万分之一的头发丝的粗细。纳米科技就是一门以0.1至100纳米这样的尺度为研究对象的前沿科学。作为尺度单位的纳米,并没有物理内涵,当物质到纳米尺度后,

纳米科学与技术的发展历史

纳米科学与技术的发展历史 纳米科学与技术(简称纳米科技)是80年代后期发展起来的,面向21 世纪的综合交叉性学科 领域,是在纳米尺度上新科学概念和新技术产生的基础.它把介观体系物理、量子力学、混沌物理等为代表的现代科学和以扫描探针显微技术、超微细加工、计算机等为代表的高技术相结合, 在纳米尺度上到10nm之间)研究物质(包括原子、分子)的特性和相互作用,以及利用原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的特性制造具有特定功能的产品,实现生产方式的飞跃。 历史背景 对于纳米科技的历史, 可以追溯到30多年前着名物理学家、诺贝尔奖获得者Richard Feynman于美国物理学会年会上的一次富有远见性的报告 . 1959 年他在《低部还有很大空间》的演讲中提出:物理学的规律不排除用单个原子制造物品的可能。也就是说, 人类能够用最小 的机器制造更小的机器。直至达到分子或原子状态, 最后可以直接按意愿操纵原子并制造产品。他在这篇报告中幻想了在原子和分子水平上操纵和控制物质.他的设想包括以下几点: (1)如 何将大英百科全书的内容记录到一个大头针头部那么大的地方; (2) 计算机微型化; (3)重新 排列原子.他提醒到, 人类如果有朝一日能按自己的主观意愿排列原子的话, 世界将会发生什么? (4) 微观世界里的原子.在这种尺度上的原子和在体块材料中原子的行为表现不同.在原 子水平上, 会出现新的相互作用力、新颖的性质以及千奇百怪的效应. 就物理学家来说, 一个原子一个原子地构建物质并不违背物理学规律.这正是关于纳米技术最早的构想。20 世纪70 年代, 科学家开始从不同角度提出有关纳米技术的构想。美国康奈尔大学Granqvist 和Buhrman 利用气相凝集的手段制备出纳米颗粒, 提出了纳米晶体材料的概念, 成为纳米材料 的创始者。之后, 麻省理工学院教授德雷克斯勒积极提倡纳米科技的研究并成立了纳米科技研究小组。纳米科技的迅速发展是在20 世纪80 年代末、90 年代初。1981 年发明了可以直接观察和操纵微观粒子的重要仪器———扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM), 为纳米科技的发展起到了积极的促进作用。1984 年德国学者格莱特把粒径6 nm 的金属粉末压成纳米块, 经研究其内部结构, 指出了它界面奇异结构和特异功能。1987 年, 美国实验室用同样的方法 制备了纳米TiO2 多晶体。1990 年7月第一届国际纳米科学技术会议与第五届国际扫描隧道显 微学会议在美国巴尔的摩举办, 同时《纳米技术》与《纳米生物学》这两种国际性专业期刊也相继问世。自1991 年, 中国开始热衷于纳米技术的研究, 到“十五”计划之后, 纳米科技呈现出快速发展的势头。1993年8月在俄罗斯,1994年11月在美国, 先后召开了第二届和第三届国际纳米科学与技术会议. 第四届国际纳米科技会议将于1996年在中国召开。1999 年上半年,

纳米科学与技术的发展历史

纳米科学与技术的发展历史 物三李妍 1130060110 纳米科学与技术(简称纳米科技)是80年代后期发展起来的,面向21 世纪的综合交叉性 学科领域,是在纳米尺度上新科学概念和新技术产生的基础.它把介观体系物理、量子力学、混沌物理等为代表的现代科学和以扫描探针显微技术、超微细加工、计算机等为代表的高技术相结合, 在纳米尺度上(0.1nm到10nm之间)研究物质(包括原子、分子)的特性和相互 作用,以及利用原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的特性制造具有特定功能的产品,实现生产方式的飞跃。 历史背景 对于纳米科技的历史, 可以追溯到30多年前着名物理学家、诺贝尔奖获得者Richard Feynman于美国物理学会年会上的一次富有远见性的报告 . 1959 年他在《低部还有很大 空间》的演讲中提出:物理学的规律不排除用单个原子制造物品的可能。也就是说, 人类 能够用最小的机器制造更小的机器。直至达到分子或原子状态, 最后可以直接按意愿操纵原子并制造产品。他在这篇报告中幻想了在原子和分子水平上操纵和控制物质.他的设想 包括以下几点: (1)如何将大英百科全书的内容记录到一个大头针头部那么大的地方; (2) 计算机微型化; (3)重新排列原子.他提醒到, 人类如果有朝一日能按自己的主观意愿排列原子的话, 世界将会发生什么? (4) 微观世界里的原子.在这种尺度上的原子和在体块材 料中原子的行为表现不同.在原子水平上, 会出现新的相互作用力、新颖的性质以及千奇 百怪的效应. 就物理学家来说, 一个原子一个原子地构建物质并不违背物理学规律.这正 是关于纳米技术最早的构想。20 世纪70 年代, 科学家开始从不同角度提出有关纳米技术的构想。美国康奈尔大学Granqvist 和Buhrman 利用气相凝集的手段制备出纳米颗粒, 提出了纳米晶体材料的概念, 成为纳米材料的创始者。之后, 麻省理工学院教授德雷克斯勒积极提倡纳米科技的研究并成立了纳米科技研究小组。纳米科技的迅速发展是在20 世纪 80 年代末、90 年代初。1981 年发明了可以直接观察和操纵微观粒子的重要仪器——— 扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM), 为纳米科技的发展起到了积极的促进作用。1984 年德国学者格莱特把粒径6 nm 的金属粉末压成纳米块, 经研究其内部结构, 指出了它界面奇异结构和特异功能。1987 年, 美国实验室用同样的方法制备了纳米TiO2 多晶体。1990 年7月第一届国际纳米科学技术会议与第五届国际扫描隧道显微学会议在美国巴尔

中国金融科技发展现状与趋势

中国金融科技发展现状与趋势2017-01-20? 来源:21世纪经济报道 中国银行业协会首席经济学家香港交易所首席中国经济学家巴曙松 金融科技(Fintech)是当前金融界十分关注的话题。目前,中国的互联网金融行业进入到一个阶段性的调整时期,在这样的氛围下讨论金融科技,能提供一个反思和总结的机会,客观分析一下中国金融科技发展的现状和趋势。 金融科技通常被界定为金融和科技的融合,就是把科技应用到金融领域,通过技术工具的变革推动金融体系的创新。全球金融稳定委员会对金融科技的界定是,金融与科技相互融合,创造新的业务模式、新的应用、新的流程和新的产品,从而对金融市场、金融机构、金融服务的提供方式形成非常大的影响。金融科技的外延囊括了支付清算、电子货币、网络借贷、大数据、区块链、云计算、人工智能、智能投顾、智能合同等领域,正在对银行、保险和支付这些领域的核心功能产生非常大的影响。 三个发展阶段 如果从IT技术对金融行业推动变革的角度看,目前可以把它划分为三个阶段。 第一个阶段可以界定为金融IT阶段,或者说是金融科技1.0版。在这个阶段,金融行业通过传统IT的软硬件的应用来实现办公和业务的电子化、自动化,从而提高业务效率。这时候IT公司通常并没有直接参与公司的业务环节,IT系统在金融体系内部是一个很典型的成本部门,现在银行等机构中还经常会讨论核心系统、信贷系统、清算系统等,就是这个阶段的代表。 第二个阶段可以界定为互联网金融阶段,或者叫金融科技2.0阶段。在这个阶段,主要是金融业搭建在线业务平台,利用互联网或者移动终端的渠道来汇集海量的用户和信息,实现金融业务中的资产端、交易端、支付端、资金端的任意组合的互联互通,本质上是对传统金融渠道的变革,实现信息共享和业务融合,其中最具代表性的包括互联网的基金销售、P2P网络借贷、互联网保险。 第三个阶段是金融科技3.0阶段。在这个阶段,金融业通过大数据、云计算、人工智能、区块链这些新的IT技术来改变传统的金融信息采集来源、风险定价模型、投资决策过程、信用中介角色,因此可以大幅提升传统金融的效率,解决传统金融的痛点,代表技术就是大数据征信、智能投顾、供应链金融。

浅谈纳米技术及其应用

浅谈纳米技术及其应用 1 概述 1.1 引言 纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物。纳米技术兴起于20世纪80年代,随着它的逐步发展和完善,人类将必然在认识和改造自然方面进入一个前所未有的新阶段。 1.2 纳米技术的发展 最早提出纳米尺度上科学和技术问题的是著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼教授[1]。1959年他在一次题为《在底部还有很大空间》的演讲中提出:物理学的规律不排除用单个原子制造物品的可能。也就是说,人类能够用最小的机器制造更小的机器。直至达到分子或原子状态,最后可以直接按意愿操纵原子并制造产品。这正是关于纳米技术最早的构想。 20世纪70年代,科学家开始从不同角度提出有关纳米技术的构想。美国康奈尔大学Granqvist和Buhrman[2]利用气相凝集的手段制备出纳米颗粒,提出了纳米晶体材料的概念,成为纳米材料的创始者。之后,麻省理工学院教授德雷克斯勒[3]积极提倡纳米科技的研究并成立了纳米科技研究小组。 纳米科技的迅速发展是在20世纪80年代末、90年代初。1981年发明了可以直接观察和操纵微观粒子的重要仪器——扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM),为纳米科技的发展起到了积极的促进作用。1984年德国学者格莱特[4]把粒径6nm的金属粉末压成纳米块,经研究其内部结构,指出了它界面奇异结构和特异功能。1987年,美国实验室用同样的方法制备了纳米TiO 多晶体。 2

中国科技发展的现状及前景

中国科技发展的现状及前景 ——三峡大学政法学院王洪清 中国拒绝“新文盲”——科盲 2003公众科学素养调查结果(04.5.19) 中国公众科学素养调查始于1996年,迄今已成功进行了五次。调查对象为中国内地18到69岁成年公众,调查结果不仅为有关机构科学技术决策和公共政策决策提供量化依据,也在国际上产生重要影响。 2004.5.19,第五次调查结果正式公布。调查结果表明,目前我国公众具备基本科学素养水平的比例达到1.98%,也就是说,目前我国每1000个人中,约有20个人达到了对科技知识信息的基本了解程度。 负责此次调查的机构之一中国科普研究所所长居云峰在接受采访时说:“美国这个比例为17%,日本为5.3%,与之相比,中国还有很大差距。” 关于科学素养学生最高比例为15.6% 调查显示,年龄越大具备基本科学素养水平的比例越小;文化程度越高的人群,具备科学素养比例越高,以学生的科学素养比例最高为15.6%,排名第二的依次为企事业单位负责人(8.2%)和专业技术人员(7.4%),排名第三的是国家机关、党群组织负责人和办事人员。 关于求知手段九成公众几乎不“触网” 调查显示,高达93.1%的公众通过电视获得科技知识和信息,

电视成为我国公众获得科技知识的最主要渠道。有69.5%的公众通过报纸获得科技信息,而通过广播获取知识的人为31.9%。此外,排列之后的主要渠道还包括图书、因特网、音像制品。调查在介绍公众接触各种媒体的频率时说,“几乎不接触因特网的公众高达91.6%”。 关于科技活动一年未去科技馆者占92.3% 调查显示,我国92.3%的公众,在过去的一年中没有参观过科技馆。据介绍,在过去的一年中参观过3次以上科技馆的比例非常低,仅为0.7%,参观过一二次科技馆的比例为7.2%。 关于职业声望教师第一科学家第二 调查公布了在公众心目中排在前14位的职业,依次为教师、科学家、医生、军人或警察、法官、政府官员、工程师、律师、企业家、农民、运动员、艺术家、记者、工人。 关于科技发展一半公众持乐观态度 调查显示,50.8%的公众对科技发展持乐观的态度。有62.8%的公众同意“科技能使我国在近几年内赶超西方发达国家”;有38.8%的公众同意“有了科学技术,我们就能够解决面临的所有问题”。同时,有24.7%的公众对科学技术发展持保守态度。 中国公众迷信程度仍然相当严重,真正相信迷信者占13.3%。 高达20.4%的公众相信(很相信和有些相信)“求签”;26.6%的公众相信“相面”;14.7%的公众相信“星座预测”;4.8%的公众相信“碟仙或笔仙”;22.3%的公众相信“周公解梦”。根据追问分析,其中真正相

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