納米技術(shù)特征精選(九篇)

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第1篇：納米技術(shù)特征范文

關(guān)鍵詞： 納米技術(shù)意義展望

一、納米技術(shù)的內(nèi)涵

納米技術(shù)是一門在0.1―100nm空間尺度內(nèi)操縱原子和分子，對(duì)材料進(jìn)行加工、制造具有特定性能的產(chǎn)品，或?qū)ξ镔|(zhì)進(jìn)行研究、掌握其原子和分子的規(guī)律和特征的高新技術(shù)學(xué)科，被認(rèn)為是“今后十年最可能使人類發(fā)生巨大變化的十項(xiàng)技術(shù)”之一。

納米技術(shù)包含下列四個(gè)主要方面：（1）納米材料。當(dāng)物質(zhì)到納米尺度以后，即0.1―100nm這個(gè)范圍空間，物質(zhì)的性能就會(huì)發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。這種既具不同于原來組成的原子、分子，又不同于宏觀的物質(zhì)的特殊性能構(gòu)成的材料，即為納米材料。（2）納米動(dòng)力學(xué)。主要是微機(jī)械和微電機(jī)，或總稱為微型電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)，用于有傳動(dòng)機(jī)械的微型傳感器和執(zhí)行器、光纖通訊系統(tǒng)，特種電子設(shè)備、醫(yī)療和診斷儀器等。用的是一種類似于集成電器設(shè)計(jì)和制造的新工藝，特點(diǎn)是部件很小，刻蝕的深度往往要求數(shù)十至數(shù)百μm，而寬度誤差很小。（3）納米生物學(xué)和納米藥物學(xué)。如在云母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子，dna的精細(xì)結(jié)構(gòu)，等等。納米生物學(xué)發(fā)展到一定技術(shù)時(shí)，可以用納米材料制成具有識(shí)別能力的納米生物細(xì)胞，并可以吸收癌細(xì)胞的生物醫(yī)藥，注入人體內(nèi)，用于定向殺癌細(xì)胞。（4）納米電子學(xué)。包括基于量子效應(yīng)的納米電子器件，納米結(jié)構(gòu)的光/電性質(zhì)，納米電子材料的表征，以及原子操縱和原子組裝，等等。當(dāng)前電子技術(shù)的趨勢(shì)要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷。更快，是指響應(yīng)速度要快。更冷，是指單個(gè)器件的功耗要小。但是更小并非沒有限度，納米技術(shù)是建設(shè)者的最后疆界，它的影響將是巨大的。

二、研發(fā)納米技術(shù)的重要意義

在充滿生機(jī)的21世紀(jì)，信息、生物技術(shù)、能源、環(huán)境、先進(jìn)制造技術(shù)和國(guó)防的高速發(fā)展必然對(duì)材料提出新的需求，元件的小型化、智能化、高集成、高密度存儲(chǔ)和超快傳輸?shù)葘?duì)材料的尺寸要求越來越?。缓娇蘸教?、新型軍事裝備及先進(jìn)制造技術(shù)等對(duì)材料性能要求越來越高。新材料的創(chuàng)新，以及在此基礎(chǔ)上誘發(fā)的新技術(shù)、新產(chǎn)品的創(chuàng)新是未來10年對(duì)社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)振興、國(guó)力增強(qiáng)最有影響力的戰(zhàn)略研究領(lǐng)域，納米材料將是起重要作用的關(guān)鍵材料之一。納米材料和納米結(jié)構(gòu)是當(dāng)今新材料研究領(lǐng)域中最富有活力、對(duì)未來經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展有著十分重要影響的研究對(duì)象，也是納米科技中最為活躍、最接近應(yīng)用的重要組成部分。近年來，納米材料和納米結(jié)構(gòu)取得了引人注目的成就。例如，存儲(chǔ)密度達(dá)到每平方英寸400G的磁性納米棒陣列的量子磁盤，成本低廉、發(fā)光頻段可調(diào)的高效納米陣列激光器，價(jià)格低廉。高能量轉(zhuǎn)化的納米結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能電池和熱電轉(zhuǎn)化元件，用作軌道炮道軌的耐燒蝕高強(qiáng)高韌納米復(fù)合材料等的問世，充分顯示了它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)新型支柱產(chǎn)業(yè)和高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的巨大潛力。正像美國(guó)科學(xué)家估計(jì)的“這種人們?nèi)庋劭床灰姷臉O微小的物質(zhì)很可能給予各個(gè)領(lǐng)域帶來一場(chǎng)革命”。納米材料和納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將對(duì)調(diào)整國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的布局、設(shè)計(jì)新產(chǎn)品、形成新的產(chǎn)業(yè)及改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)注入高科技含量提供新的機(jī)遇。

研究納米材料和納米結(jié)構(gòu)的重要科學(xué)意義在于它開辟了人們認(rèn)識(shí)自然的新層次，是知識(shí)創(chuàng)新的源泉。由于納米結(jié)構(gòu)單元的尺度（0.1―100nrn）與物質(zhì)中的許多特征長(zhǎng)度，如電子的德布洛意波長(zhǎng)、超導(dǎo)相干長(zhǎng)度、隧穿勢(shì)壘厚度、鐵磁性臨界尺寸相當(dāng)，因而納米材料和納米結(jié)構(gòu)的物理、化學(xué)特性既不同于微觀的原子、分子，又不同于宏觀物體，從而把人們探索自然、創(chuàng)造知識(shí)的能力延伸到介于宏觀和微觀物體之間的中間領(lǐng)域。在納米領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)新規(guī)律，提出新概念，建立新理論，為構(gòu)筑納米材料科學(xué)體系新框架奠定基礎(chǔ)，也將極大豐富納米物理和納米化學(xué)等新領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)涵。世紀(jì)之交高韌性納米陶瓷、超強(qiáng)納米金屬等仍然是納米材料領(lǐng)域重要的研究課題；納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，異質(zhì)、異相和不同性質(zhì)的納米基元（零維納米微粒、一維納米管、納米棒和納米絲）的組合。納米尺度基元的表面修飾改性等形成了當(dāng)今納米材料研究新熱點(diǎn)，人們可以有更多的自由度按自己的的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法設(shè)計(jì)納米結(jié)構(gòu)原理性器件及納米復(fù)合傳統(tǒng)材料改性正孕育著新的突破。

納米技術(shù)作為一門新興的學(xué)科，被譽(yù)為21世紀(jì)最具有發(fā)展前景的技術(shù)，是對(duì)未來經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生重大影響的一種關(guān)鍵性前沿技術(shù)。納米技術(shù)在社會(huì)上的應(yīng)用前景非常廣闊，納米技術(shù)不僅會(huì)推動(dòng)新產(chǎn)品的開發(fā)，而且將為改善人們的生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量作出不可估量的貢獻(xiàn)。納米技術(shù)將成為21世紀(jì)新型技術(shù)的發(fā)展新方向，相信在不久的將來，我們將跨入一個(gè)全新的時(shí)代。

三、對(duì)納米技術(shù)未來發(fā)展的展望

納米技術(shù)將從根本上改變未來制造的兩種基本類型方式――連續(xù)制造和離散制造。連續(xù)制造是指批量物質(zhì)或材料的生產(chǎn)，例如化學(xué)品或金屬卷材。離散制造是指單個(gè)配件的生產(chǎn)，例如螺栓或元件（集成電路）或組裝系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)）。對(duì)于納米尺度制造來說，原子、分子與團(tuán)簇都是生產(chǎn)“原料”。因此，納米尺度制造的生產(chǎn)工藝和設(shè)備與目前應(yīng)用于大于100nm的微制造工藝與設(shè)備將會(huì)有很大不同。納米制造未來的研究方向包括以下幾個(gè)。

1.材料開發(fā)

了解和模擬納米尺度物質(zhì)合成、操控及監(jiān)測(cè)的現(xiàn)象和工藝，這是開發(fā)新型納米制造技術(shù)所需的；開發(fā)表征、監(jiān)測(cè)、篩選、分離和控制納米結(jié)構(gòu)大小/形狀/多分散性和表面或體積特征的方法。

2.制造納米系統(tǒng)的材料操控與控制

分子、大分子、納米顆粒及納米尺度組件的定位、定向、分散、集群和導(dǎo)向自我組裝，非共價(jià)鍵和信息內(nèi)容是不可或缺的；納米材料的包裝和輸運(yùn)，如通過超聲和納米流化床；納米自組裝結(jié)構(gòu)融入功能器件和系統(tǒng)。

3.與微觀和宏觀系統(tǒng)相結(jié)合

把自下而上和自上而下的制備技術(shù)融入低本高效的優(yōu)化生產(chǎn)制造中；制造技術(shù)的尺度放大、并行和集成能力，如平行探針或束陣列等方法。

4.制造工具

改造和控制表面組成/結(jié)構(gòu)，以確保隨后組裝的穩(wěn)定性和功能性；開發(fā)可支撐的、用戶與環(huán)境友好、廉價(jià)而高產(chǎn)的制圖技術(shù)；開發(fā)和運(yùn)用納米結(jié)構(gòu)復(fù)制方法；納米制造結(jié)構(gòu)和性能的低本高效清除/修復(fù)/接縫技術(shù)，等等。

5.測(cè)量和標(biāo)準(zhǔn)工具

納米顆粒與結(jié)構(gòu)的化學(xué)和結(jié)構(gòu)表征技術(shù)（除幾何形狀特征外）；開發(fā)三維加工和非破壞性表面下探測(cè)技術(shù)；把在線傳感與監(jiān)測(cè)技術(shù)同制造方法融合在一起；遠(yuǎn)程制作和遠(yuǎn)程表征設(shè)備和儀器，等等。

參考文獻(xiàn)：

第2篇：納米技術(shù)特征范文

中藥現(xiàn)代化的核心是中藥的“有效、安全、可控”?，F(xiàn)階段將納米技術(shù)應(yīng)用于中藥的研發(fā)是中藥現(xiàn)代化發(fā)展的重要方向之一。

1 納米技術(shù)

納米技術(shù)(Nanotechnology)是一門在0.1～100 nm空間尺度內(nèi)操縱原子和分子，對(duì)材料進(jìn)行加工、制造具有特定性能的產(chǎn)品，或?qū)ξ镔|(zhì)進(jìn)行研究、掌握其原子和分子的規(guī)律和特征的高新技術(shù)學(xué)科［1］。被認(rèn)為是“今后十年最可能使人類發(fā)生巨大變化的十項(xiàng)技術(shù)”之一?，F(xiàn)代研究表明，藥物在生物體內(nèi)的起效時(shí)間、作用強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間除了與藥物本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還與藥物的物理狀態(tài)密切相關(guān)。而改變藥物的單元尺寸是改變其物理狀態(tài)的有效方法，當(dāng)藥物粒子的粒徑在納米尺寸分布時(shí)，粒子的表面積和化學(xué)式將顯著增大，呈現(xiàn)出新奇的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性［2］。因此，在中藥研究中應(yīng)用納米技術(shù)，可能使藥物活性和生物利用度提高，甚至產(chǎn)生新的特性，有利于新產(chǎn)品的開發(fā)，改變中藥劑型過于老化、單一的現(xiàn)狀，從而實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化。1998年徐輝碧等學(xué)者率先提出了“納米中藥”的概念［3］，并在這方面進(jìn)行了卓有成效的探索和研究。納米中藥是指運(yùn)用納米技術(shù)制造的粒徑小于100 nm的中藥有效成分、有效部位、原藥及其復(fù)方。

2 在中藥研究中的優(yōu)勢(shì)

2.1 提高藥物生物利用度

從藥物學(xué)原理來說，藥物的溶出速度與藥物的顆粒比表面積呈正相關(guān)，而比表面積與顆粒粒徑成反比。因此，藥物的粒徑越小，則其表面積越大，越有助于藥物有效成分的溶出。采用納米技術(shù)加工中藥，其顆粒達(dá)到超細(xì)粉末的水平，比表面積顯著增強(qiáng)，藥物在胃腸道里的溶解度明顯增加，從而增加藥物的生物利用度，并加快藥物起效時(shí)間［4］。此外，由于納米粒的黏附性及小的粒徑，既有利于延長(zhǎng)局部用藥時(shí)滯留性的增加，也有利于延長(zhǎng)藥物與腸壁接觸時(shí)間，加大接觸面積，從而提高藥物口服吸收的生物利用度［5］。采用納米技術(shù)加工，可使植物的細(xì)胞壁破碎，易于有效成分的滲出［6］。

2.2 增強(qiáng)組織靶向性，降低毒副作用

通過選用對(duì)機(jī)體組織或病變部位親和力不同的載體制作載藥納米微粒，使藥物能夠輸送到期望治療的特定部位，實(shí)現(xiàn)藥物的靶向給藥。納米級(jí)的載藥微粒進(jìn)入機(jī)體后，大部分被單核—吞噬系統(tǒng)(MPS)攝取，分布在淋巴、血液、肝、脾、骨髓等器官中。有研究證實(shí)，毫微粒(1～1000 nm)載藥系統(tǒng)可使給藥量的80%集中于肝臟，并進(jìn)入肝細(xì)胞，對(duì)腫瘤和肝病的治療有重要意義。而且，載藥納米微粒迅速聚集于肝、脾等網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的主要器官，還使由于治療藥物的非特定聚集而引起的毒性被降低［7］。

2.3 運(yùn)載藥物通過生物屏障

納米載體可以增加藥物對(duì)生物膜、不同種類的黏膜和細(xì)胞膜的通透性，使其可以通過某些生理屏障，到達(dá)重要的靶位點(diǎn)，治療一些特殊部位的病變［8］。例如納米粒子經(jīng)過適當(dāng)?shù)男揎棧梢酝ㄟ^血腦屏障，把藥物定向地輸送到中樞神經(jīng)系統(tǒng)而發(fā)揮作用。

2.4 緩釋功能

一些半衰期短的藥物因需要每天重復(fù)給藥，可能會(huì)因患者的順應(yīng)性較差或無意識(shí)的漏服而影響治療效果。中藥的納米制劑可以延長(zhǎng)藥物的體內(nèi)半衰期；并還具有緩釋功能，甚至可根據(jù)人體需要控制釋放速度及釋放部位［9］。

2.5 改變中藥藥性，發(fā)現(xiàn)新功能

中藥納米化后可能導(dǎo)致升級(jí)物的理化性質(zhì)、生物活性及藥理性質(zhì)發(fā)生重要變化，甚至改變中藥藥性，產(chǎn)生新的功效。周云中等觀察到普通的牛黃有清熱解毒、熄風(fēng)止痙、化痰開竅的作用，但是牛黃加工到納米級(jí)水平，其理化性質(zhì)和療效發(fā)生了驚人的變化，并具有極強(qiáng)的靶向作用，甚至可以治療疑難絕癥［10］。

2.6 改變給藥途徑，豐富中藥劑型

中藥的給藥途徑主要是口服，應(yīng)用納米微粒作為載體，將打破傳統(tǒng)的給藥方式，目前在一些合成藥制劑領(lǐng)域已逐漸使用的與納米概念有關(guān)的制劑技術(shù)，如固體分散技術(shù)、包合技術(shù)、乳化技術(shù)、脂質(zhì)體制備技術(shù)、聚合體納米制備技術(shù)等。納米技術(shù)在中藥制劑中的應(yīng)用，將極大地豐富中藥的劑型。如將中藥制成毫微囊，或制成納米粉針劑，或?qū)⑺苄孕〖半y溶的藥物加工成納米顆粒，還可將中藥制成高效透皮釋放制劑、口服控釋劑、含片、干粉吸入劑、鼻噴霧劑、舌下速溶片，以及植入制劑和微乳劑、脂質(zhì)體等多種劑型［10］。豐富的劑型選擇，可大大提高中藥的穩(wěn)定性和療效，降低毒副作用。

3 結(jié)語

納米技術(shù)是一門新興的、多學(xué)科交叉的技術(shù)領(lǐng)域，在中藥現(xiàn)代化中引入納米技術(shù)是時(shí)展的需要。盡管納米中藥尚處于起步階段，其研制開發(fā)存在許多問題，但是我們相信，隨著納米技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用不斷取得成功，在中醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用也會(huì)逐步呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。納米技術(shù)將中藥研究提升到探討物理性狀，化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性三者之間關(guān)系的高度，為中藥發(fā)展提供新的動(dòng)力，帶來全新的中藥加工方法和工藝，從而加速傳統(tǒng)中藥向產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)代化、國(guó)際化發(fā)展，必將產(chǎn)生極其深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)

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第3篇：納米技術(shù)特征范文

    [論文摘要]科技的發(fā)展,使我們對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)研究的越來越透徹。納米技術(shù)便由此產(chǎn)生了,主要對(duì)納米材料和納米涂料的應(yīng)用加以闡述。 

    一、納米的發(fā)展歷史

    納米(nm)是長(zhǎng)度單位,1納米是10-9米(十億分之一米),對(duì)宏觀物質(zhì)來說,納米是一個(gè)很小的單位,不如,人的頭發(fā)絲的直徑一般為7000-8000nm,人體紅細(xì)胞的直徑一般為3000-5000nm,一般病毒的直徑也在幾十至幾百納米大小,金屬的晶粒尺寸一般在微米量級(jí);對(duì)于微觀物質(zhì)如原子、分子等以前用埃來表示,1埃相當(dāng)于1個(gè)氫原子的直徑,1納米是10埃。一般認(rèn)為納米材料應(yīng)該包括兩個(gè)基本條件:一是材料的特征尺寸在1-100nm之間,二是材料此時(shí)具有區(qū)別常規(guī)尺寸材料的一些特殊物理化學(xué)特性。

    1959年,著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者理查德。費(fèi)曼預(yù)言,人類可以用小的機(jī)器制作更小的機(jī)器,最后實(shí)現(xiàn)根據(jù)人類意愿逐個(gè)排列原子、制造產(chǎn)品,這是關(guān)于納米科技最早的夢(mèng)想。1991年,美國(guó)科學(xué)家成功地合成了碳納米管,并發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量?jī)H為同體積鋼的1/6,強(qiáng)度卻是鋼的10倍,因此稱之為超級(jí)纖維.這一納米材料的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志人類對(duì)材料性能的發(fā)掘達(dá)到了新的高度。1999年,納米產(chǎn)品的年?duì)I業(yè)額達(dá)到500億美元。

    二、納米技術(shù)在防腐中的應(yīng)用

    納米涂料必須滿足兩個(gè)條件:一是有一相尺寸在1~100nm;二是因?yàn)榧{米相的存在而使涂料的性能有明顯提高或具有新功能。納米涂料性能改善主要包括:第一、施工性能的改善。利用納米粒子粒徑對(duì)流變性的影響,如納米SiO2用于建筑涂料,可防止涂料的流掛;第二、耐候性的改善。利用納米粒子對(duì)紫外線的吸收性,如利用納米TiO2、SiO2可制得耐候性建筑外墻涂料、汽車面漆等;第三、力學(xué)性能的改善。利用納米粒子與樹脂之間強(qiáng)大的界面結(jié)合力,可提高涂層的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐刮傷性等。納米功能性涂料主要有抗菌涂料、界面涂料、隱身涂料、靜電屏蔽涂料、隔熱涂料、大氣凈化涂料、電絕緣涂料、磁性涂料等。

    納米技術(shù)的應(yīng)用為涂料工業(yè)的發(fā)展開辟了一條新途徑,目前用于涂料的納米材料最多的是SiO2、TiO2、CaCO3、ZnO、Fe2O3等。由于納米粒子的比表面大、表面自由能高,粒子之間極易團(tuán)聚,納米粒子的這種特性決定了納米涂料不可能象顏料、添料與基料通過簡(jiǎn)單的混配得到。同時(shí)納米粒子種類很多,性能各異,不是每一種納米粒子和每一粒徑范圍的納米粒子制得的涂料都能達(dá)到所期望的性能和功能,需要經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)研究工作,才有可能得到真正的納米涂料。

    納米涂料雖然無毒,但由于改性技術(shù)原因,性能并不理想,加上價(jià)格太貴,難以推廣;而三聚磷酸鋁也因價(jià)格原因未能大量應(yīng)用。國(guó)外公司如美國(guó)的Halox、Sherwin-williams、Mineralpigments、德國(guó)的Hrubach、法國(guó)的SNCZ、英國(guó)的BritishPetroleum、日本的帝國(guó)化工公司均推出了一系列無毒納米防銹顏料,性能不錯(cuò),甚至已可與鉻酸鹽相以前我國(guó)防銹顏料的開發(fā)整體水平落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家,仍然以紅丹、鉻酸鹽、鐵系顏料、磷酸鋅等傳統(tǒng)防銹顏料為主。紅丹因其污染嚴(yán)重,對(duì)人體的傷害很大,目前已被許多國(guó)家相繼淘汰和禁止使用;磷酸鋅防銹顏料雖比。我國(guó)防銹涂料業(yè)也蓬勃發(fā)展,也可以生產(chǎn)納米漆。

    我國(guó)自主生產(chǎn)的產(chǎn)品目前已通過國(guó)家涂料質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心、鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心車輛檢驗(yàn)站、機(jī)械科學(xué)院武漢材料保護(hù)研究所等國(guó)內(nèi)多家權(quán)威機(jī)構(gòu)的分析和檢測(cè),同時(shí)還經(jīng)過加拿大國(guó)家涂料信息中心等國(guó)外權(quán)威機(jī)構(gòu)的技術(shù)分析,結(jié)果表明其具有目前國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品無可比擬的防銹性能和環(huán)保優(yōu)勢(shì),是防銹涂料領(lǐng)域劃時(shí)代產(chǎn)品,復(fù)合鐵鈦粉及其防銹漆通過國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)的鑒定后已在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。

    三、納米材料在涂料中應(yīng)用展前景預(yù)測(cè)

    據(jù)估算,全球納米技術(shù)的年產(chǎn)值已達(dá)到500億美元。目前,發(fā)達(dá)國(guó)家政府和大的企業(yè)紛紛啟動(dòng)了發(fā)展納米技術(shù)和納米計(jì)劃的研究計(jì)劃。美國(guó)將納米技術(shù)視為下一次工業(yè)革命的核心,2001年年初把納米技術(shù)列為國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo),在納米科技基礎(chǔ)研究方面的投資,從1997年的1億多美元增加到2001年近5億美元,準(zhǔn)備像微電子技術(shù)那樣在這一領(lǐng)域獨(dú)占領(lǐng)先地位。日本也設(shè)立了納米材料中心,把納米技術(shù)列入新五年科技基本計(jì)劃的研究開發(fā)重點(diǎn),將以納米技術(shù)為代表的新材料技術(shù)與生命科學(xué)、信息通信、環(huán)境保護(hù)等并列為四大重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。德國(guó)也把納米材料列入21世紀(jì)科研的戰(zhàn)略領(lǐng)域,全國(guó)有19家機(jī)構(gòu)專門建立了納米技術(shù)研究網(wǎng)。在人類進(jìn)入21世紀(jì)之際,納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)社會(huì)的發(fā)展和生存環(huán)境改善及人體健康的保障都將做出更大的貢獻(xiàn)。從某種意義上說,21世紀(jì)將是一個(gè)納米世紀(jì)。

    由于表面納米技術(shù)運(yùn)用面廣、產(chǎn)業(yè)化周期短、附加值高,所形成的高新技術(shù)和高技術(shù)產(chǎn)品、以及對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品的改造升級(jí),產(chǎn)業(yè)化市場(chǎng)前景極好。

    在納米功能和結(jié)構(gòu)材料方面,將充分利用納米材料的異常光學(xué)特性、電學(xué)特性、磁學(xué)特性、力學(xué)特性、敏感特性、催化與化學(xué)特性等開發(fā)高技術(shù)新產(chǎn)品,以及對(duì)傳統(tǒng)材料改性;將重點(diǎn)突破各類納米功能和結(jié)構(gòu)材料的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)和表征技術(shù)。多功能的納米復(fù)合材料、高性能的納米硬質(zhì)合金等為化工、建材、輕工、冶金等行業(yè)的跨越式發(fā)展提供了廣泛的機(jī)遇。各類納米材料的產(chǎn)業(yè)化可能形成一批大型企業(yè)或企業(yè)集團(tuán),將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重要影響;納米技術(shù)的應(yīng)用逐漸滲透到涉及國(guó)計(jì)民生的各個(gè)領(lǐng)域,將產(chǎn)生新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

    納米技術(shù)在涂料行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展,促使涂料更新?lián)Q代,為涂料成為真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品開創(chuàng)了突破性的新紀(jì)元。

    納米涂料已被認(rèn)定為北京奧運(yùn)村建筑工程的專用產(chǎn)品,展示出該涂料在建筑領(lǐng)域里的應(yīng)用價(jià)值。它利用獨(dú)特的光催化技術(shù)對(duì)空氣中有毒氣體有強(qiáng)烈的分解,消除作用。對(duì)甲醛、氨氣等有害氣體有吸收和消除的功能,使室內(nèi)空氣更加清新。經(jīng)測(cè)試,對(duì)各種霉菌的殺抑率達(dá)99%以上,有長(zhǎng)期的防霉防藻效果。納米改性內(nèi)墻涂料,實(shí)際上是高級(jí)的衛(wèi)生型涂料,適合于家庭、醫(yī)院、賓館和學(xué)校的涂裝。納米改性外墻涂料,利用納米材料二元協(xié)同的荷葉雙疏機(jī)理,較低的表面張力,具有高強(qiáng)的附著力,漆膜硬度高且有韌性,優(yōu)良的自潔功能,強(qiáng)勁的抗粉塵和抗臟物的粘附能力,疏水性極佳,容易清洗污物的性能。耐洗性大于15000次,具有良好的保光保色性能,抗紫外線能力極強(qiáng)。使用壽命達(dá)15年以上。顆粒徑細(xì)小,能深入墻體,與墻面的硅酸鹽類物質(zhì)配位反應(yīng),使其牢牢結(jié)合成一體,附著力強(qiáng),不起皮,不剝落,抗老化。其納米抗凍性功能涂料,除具備納米型涂料各種優(yōu)良性之外,可在10℃到25℃之內(nèi)正常施工。突破了建筑涂料要求墻體濕度在10%以下的規(guī)定,使建筑行業(yè)施工縮短了工期,提高了功效,又創(chuàng)造出高質(zhì)量。

    四、結(jié)語

    由于目前應(yīng)用納米材料對(duì)涂料進(jìn)行改性尚處在初級(jí)階段,技術(shù)、工藝還不太成熟,需要探索和改進(jìn)。但涂料的各種性能得到某些改進(jìn)的試驗(yàn)結(jié)果足以證明,納米改性涂料的市場(chǎng)前景是非常好的。

    參考文獻(xiàn):

    [1]橋本和仁等[J]. 現(xiàn)代化工. 1996(8):25~28.

第4篇：納米技術(shù)特征范文

關(guān)鍵詞：納米技術(shù)，機(jī)械工程，應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU198文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

前言

納米技術(shù)從材料的結(jié)構(gòu)層面而言,其屬于宏觀物質(zhì)欲微觀層面的原子、分子的中間領(lǐng)域。這項(xiàng)技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于各學(xué)科，使機(jī)械工程領(lǐng)域發(fā)生了翻天覆地的變化。運(yùn)用納米技術(shù)，在機(jī)械工程領(lǐng)域出現(xiàn)了微機(jī)械技術(shù)，它已成為新世紀(jì)的核心技術(shù)，世界上有許多國(guó)家都推出了更多的納米技術(shù)研究，機(jī)其在械工程中更是一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域。

1、納米材料刀具

這項(xiàng)技術(shù)的研制成功是由安徽合肥大學(xué)實(shí)現(xiàn)的。合肥大學(xué)成功研制了納米新型陶瓷刀具,該成功具有著標(biāo)志性意義,表明了運(yùn)用納米材料制作新型金屬陶瓷刀具問世。納米技術(shù)在其中的運(yùn)用,使得刀具的力學(xué)性能大大優(yōu)化,而且刀具的使用壽命也提高了2倍以上。

2、納米耐磨符合圖層的運(yùn)用

納米材料顆粒之間都存在著范德華力、庫(kù)侖力等,甚至有些顆粒還會(huì)和化學(xué)鍵結(jié)合,結(jié)果導(dǎo)致了陶瓷顆粒很容易出現(xiàn)團(tuán)聚,而且顆粒愈小,團(tuán)聚就越緊,在這種情況下,納米材料應(yīng)有的良好性能就比較難以充分發(fā)揮出來。就解決方式而言,一般通過施加機(jī)械能,或者引發(fā)化學(xué)作用這兩種途徑進(jìn)行解決,不過硬團(tuán)聚由于顆粒之間結(jié)合的比較緊密,單純的通過化學(xué)作用是遠(yuǎn)不能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)的,所以還需要另外施加一個(gè)比較大的機(jī)械力,例如剪切力、撞擊力等。通過這些里對(duì)材料的結(jié)合力進(jìn)行破壞。

3、納米磁性液體在旋轉(zhuǎn)軸中的應(yīng)用

一般而言,對(duì)于靜態(tài)的密封比較容易解決,通?？梢圆捎盟芰?、金屬、橡膠等材料制作的O型環(huán)當(dāng)做密封的元件,將其密封。但對(duì)于動(dòng)態(tài)的密封,特別是旋轉(zhuǎn)條件下的密封則一直沒有好的解決方式。在高速、高真空條件下一般不能進(jìn)行動(dòng)態(tài)密封,而納米磁性液體則帶來了一種新的解決方式。納米技術(shù)對(duì)磁性液體在旋轉(zhuǎn)軸中的應(yīng)用取得了很大的促進(jìn)作用。我國(guó)南京大學(xué)已經(jīng)成功進(jìn)行了多種磁性液體的制成,比如硅油、水基、烷基、二脂基等。而在磁性液體的應(yīng)用方面,電子計(jì)算機(jī)的硬盤在防塵密封方面就普遍采用了磁性液體。而在劑的制造方面,對(duì)新型劑的制造也起到了較大的促進(jìn)作用。

(1)納米磁性液體在旋轉(zhuǎn)軸中應(yīng)用的尺寸效應(yīng)

在納米技術(shù)領(lǐng)域,其顯著成果之一就是在旋轉(zhuǎn)軸中,對(duì)傳統(tǒng)的尺寸單位進(jìn)行了縮小,以前的計(jì)量單位級(jí)為毫米,而今則是納米級(jí),而1納米僅相當(dāng)于1毫米的百萬分之一,如果運(yùn)用在機(jī)械工程之中,那么機(jī)械的體積會(huì)因?yàn)榧{米技術(shù)的應(yīng)用而極大的降低,在此基礎(chǔ)上就有了微型機(jī)械為代表的新型機(jī)械的誕生和生產(chǎn)。實(shí)際上,這種微型化并不僅僅是單純意義上的尺度上發(fā)生了重大變化,而更多的是指可以成批進(jìn)行制作生產(chǎn)微傳感器、集合微結(jié)構(gòu)、微驅(qū)動(dòng)器、微電路等處置裝置于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。系統(tǒng)中的大部分都運(yùn)用了納米技術(shù)成果,因此,從某種意義上說,其已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)機(jī)械的概念和范疇。可以說微型機(jī)械是以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ),在整個(gè)納米科技中具有重要地位,采用嶄新技術(shù)路線和思維方式的具有劃時(shí)代意義的產(chǎn)物。

(2)納米磁性液體在旋轉(zhuǎn)軸中應(yīng)用的材料以及多元化

納米技術(shù)的應(yīng)用使原材料能夠以一種更加微小的形態(tài)出現(xiàn),而且性能強(qiáng)大。其首先不僅改良了傳統(tǒng)的材料,同時(shí)通過采用納米科技,更多更新的新材料也不斷涌現(xiàn)。磁性液體密封技術(shù)證明了磁性液體能夠能夠被磁場(chǎng)控制的特性,另外在材料的應(yīng)用過程中,通過向其添加一定的微量元素,還能夠使材料獲得更好的效果。第四，納米技術(shù)節(jié)能效果。納米技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“小材大用”，帶來的又一優(yōu)勢(shì)便是節(jié)能和環(huán)保。在納米技術(shù)的應(yīng)用中，產(chǎn)生了很多新型材料，它們減少了很多不必要的消耗，使得傳統(tǒng)的機(jī)械工程中需要的大量材料迅速降低，對(duì)于原材料的節(jié)約起到了驚人的效果。德國(guó)不萊梅應(yīng)用物理所已研制成功并且申請(qǐng)了一項(xiàng)專利，即用納米Ag代替微米Ag 制成導(dǎo)電膠，可節(jié)省Ag 粉50%，用這種導(dǎo)電膠焊接金屬和陶瓷，涂層不需太厚，而且涂層表面平整，效果理想。

(3)納米磁性液體在旋轉(zhuǎn)軸中應(yīng)用的摩擦性能

納米技術(shù)最為顯著的一個(gè)特征就是其摩擦性能,在機(jī)械工程中,特別是結(jié)構(gòu)和尺寸比較大的機(jī)械,由于摩擦力的影響,各種軸承對(duì)會(huì)因摩擦出現(xiàn)損傷,對(duì)機(jī)械的磨損非常嚴(yán)重。而納米材料,則幾乎處在一種無摩擦的狀態(tài),非常好的克服了摩擦的問題。

4、納米減摩與自修復(fù)技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的減摩添加劑主要有兩大類: 一類是化學(xué)( 活性) 減摩添加劑, 該類添加劑大部分具有極性或含有活性元素的油溶性有機(jī)化合物。該類添加劑在摩擦過程中, 與摩擦表面發(fā)生摩擦化學(xué)反應(yīng), 生成摩擦化學(xué)保護(hù)膜, 從而起到抗磨減摩作用。該類添加劑的缺點(diǎn)是消耗性和耐高溫性能較差; 另一類是機(jī)械減摩, 這類添加劑是非油溶性的懸浮于油中的固體微粒。該類添加劑能在摩擦過程中, 沉積并填平凹凸不平的磨損表面, 阻礙部件的直接接觸而起到減少摩擦磨損作用。該類添加劑的主要缺點(diǎn)是摩擦系數(shù)較高, 固體微粒的分散性能差。全軍裝備維修表面工程研究中心在上述減摩添加劑研究的基礎(chǔ)上, 利用先進(jìn)的納米技術(shù), 研制了納米減摩與自修復(fù)油添加劑。減摩與自修復(fù)是指在摩擦過程中, 由于介質(zhì)及環(huán)境的摩擦物理、化學(xué)作用, 對(duì)磨損表面具有一定補(bǔ)償?shù)摹靶迯?fù)”現(xiàn)象。減摩與自修復(fù)型添加劑的作用機(jī)理與常見的活性添加劑不同, 它不是以犧牲添加劑和表面物質(zhì)為條件, 而是在摩擦條件下,在摩擦表面上沉積、結(jié)晶、鋪展成膜, 使磨損得到一定補(bǔ)償, 具有一定減摩與自修復(fù)作用。目前, 自修復(fù)型添加劑的作用機(jī)理大致可分為兩類, 一類是鋪展成膜理論: 添加劑分子與金屬表面具有親和作用, 在摩擦過程中表現(xiàn)出極性, 并擴(kuò)散到摩擦微觀表層, 形成一層具有減摩與自修復(fù)作用的鋪展膜;另一類是共晶成膜理論: 即在邊界、混合狀態(tài)下, 局部的摩擦高溫促使添加劑微粒與磨損微粒化合成微小的共晶微球, 在表面形成具有滾動(dòng)性功能的保護(hù)層膜, 填充摩擦表面微觀溝谷, 改善摩擦表面的性能, 以降低摩擦阻力, 延長(zhǎng)使用壽命。納米減摩與自修復(fù)添加劑作用機(jī)理可在某種程度上體現(xiàn)共晶成膜機(jī)理。在一定溫度、壓力、摩擦力作用下, 表面產(chǎn)生劇烈摩擦和塑性變形, 納米材

料在摩擦表面沉積, 并與摩擦表面作用。當(dāng)摩擦表面的溫度高到一定值時(shí), 納米材料粒子強(qiáng)度下降,即與金屬表面摩擦的微觀顆粒產(chǎn)生共晶, 填補(bǔ)表面微觀溝谷, 從而形成一層具有抗磨減摩作用的修復(fù)膜。

結(jié)語

納米材料在機(jī)械工程中被廣泛使用，它的應(yīng)用將改變傳統(tǒng)的機(jī)械的操作模式，以促進(jìn)機(jī)械工程的發(fā)展，透露出強(qiáng)烈的科技實(shí)力。另外, 在機(jī)械工程，納米技術(shù)的例子不勝枚舉，通過新興技術(shù)的應(yīng)用，我們可以清楚地感受到在機(jī)械工程中納米技術(shù)將會(huì)對(duì)其產(chǎn)生非常深刻的影響。

參考文獻(xiàn)

[1]樊東黎.納米技術(shù)和納米材料的發(fā)展和應(yīng)用[J].金屬熱處理.2011(02).

[2]閆超.納米技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用淺談[J].價(jià)值工程.2010(29).

第5篇：納米技術(shù)特征范文

1．1納米材料的鑒別和表征

目前，由于不斷有研究工作揭示出與納米材料相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。企業(yè)為規(guī)避監(jiān)管，可能不會(huì)宣稱其產(chǎn)品使用了納米材料或者在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中應(yīng)用了納米技術(shù)。因?yàn)閲?guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局早在2006年就將納米產(chǎn)品從Ⅱ類升級(jí)為Ⅲ類，并對(duì)其安全性和有效性進(jìn)行審慎的考察。因此，企業(yè)并不以納米技術(shù)作為其產(chǎn)品的主要宣傳點(diǎn)，在這類情況中，由于納米物質(zhì)具有某些優(yōu)異性能，或者在生產(chǎn)工藝中需要采用納米技術(shù)，從而可能產(chǎn)生一批沒有貼納米標(biāo)簽的，實(shí)質(zhì)上的納米產(chǎn)品。對(duì)于此類產(chǎn)品，在技術(shù)審評(píng)工作中，首先要求審評(píng)人員具備一定的專業(yè)知識(shí)，能夠從企業(yè)遞交的注冊(cè)資料中準(zhǔn)確判斷產(chǎn)品中是否有納米物質(zhì)成分，或者在生產(chǎn)中采用了納米技術(shù)。為了準(zhǔn)確鑒別醫(yī)療器械中是否使用了納米材料，證明等同性非常重要?；瘜W(xué)成分的相似性并不足以證明納米材料的等同性，因?yàn)榧{米材料是否呈現(xiàn)出特定性質(zhì)可能取決于納米材料的化學(xué)成分和形狀，和(或)納米材料的來源(供貨方)。當(dāng)判定了產(chǎn)品確實(shí)是納米產(chǎn)品之后，對(duì)于其安全性和有效性的把握，需要具備必要的納米表征手段知識(shí)。對(duì)含有納米材料的醫(yī)療器械的生物學(xué)效應(yīng)的試驗(yàn)和評(píng)價(jià)要求對(duì)納米材料進(jìn)行全面表征。因?yàn)榧{米材料的毒性，不僅取決于其化學(xué)成分，也與其粒度(粒度分布)、長(zhǎng)徑比、形狀、表面形貌、表面電勢(shì)、表面化學(xué)、親水(疏水性)、團(tuán)聚(聚集)態(tài)等因素密切相關(guān)。因此，對(duì)于某些產(chǎn)品，可能需要根據(jù)掃描電鏡、透射電鏡、原子力顯微鏡、電感耦合等離子質(zhì)譜等表征手段所獲得的圖像和數(shù)據(jù)來判斷其安全性和有效性。應(yīng)該根據(jù)納米材料的類型和形式，以及器械的預(yù)期用途來選取表征方法。對(duì)特定物理化學(xué)參數(shù)的表征通?？刹扇《喾N方法。單一的表征方法可能無法提供對(duì)于參數(shù)的準(zhǔn)確評(píng)估(例如:粒度分布、表面成分)。在該類情況下，如果可行，可能需要采取補(bǔ)充方法來對(duì)需要表征的性質(zhì)進(jìn)行充分評(píng)估，即采用兩種獨(dú)立的表征方法。需要特別注意的是，用不同的方法獲取的有關(guān)特定性質(zhì)的結(jié)果不能直接進(jìn)行對(duì)比。例如，正如指導(dǎo)性文件所指出的，對(duì)于粒徑測(cè)定，應(yīng)至少采用兩種顯微鏡技術(shù)(例如:透射電鏡和激光掃描共聚焦顯微鏡)。為了對(duì)使用納米技術(shù)的醫(yī)療器械進(jìn)行可靠的表征，需要毒理學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)和其他專業(yè)領(lǐng)域的專家之間的跨專業(yè)合作。

1．2納米材料劑量

用于毒理學(xué)研究的劑量水平通常是以質(zhì)量濃度為基礎(chǔ)。然而，納米材料的多個(gè)屬性可能會(huì)影響其毒理性質(zhì)。普遍認(rèn)為，除了質(zhì)量濃度以外，還應(yīng)使用包括表面積和數(shù)量濃度在內(nèi)的其他參數(shù)來充分表征納米材料劑量。在確定用于納米材料體外研究的毒理學(xué)相關(guān)的劑量時(shí)，應(yīng)該考慮可分沉淀物的可能性。小納米顆粒(例如:水動(dòng)力學(xué)直徑＜40nm)與培養(yǎng)細(xì)胞層之間的接觸主要取決于擴(kuò)散和對(duì)流力。由于沉降力的額外影響，在細(xì)胞培養(yǎng)基中形成的稍大的納米材料和納米材料聚集體的沉淀速度更快。這些因素，以及與蛋白質(zhì)和培養(yǎng)基其他成分的相互作用，可能會(huì)影響直接接觸培養(yǎng)細(xì)胞的顆粒的數(shù)量。應(yīng)該根據(jù)具體情況評(píng)價(jià)可分沉淀物出現(xiàn)的可能性。若有必要，應(yīng)開展對(duì)于體外細(xì)胞劑量的分析性或計(jì)算性評(píng)估。目前，對(duì)介質(zhì)中的劑量(分散/溶液濃度)或?qū)嶋H的納米顆粒細(xì)胞攝入/接觸量是否應(yīng)該被用于劑量本身的表達(dá)還存在爭(zhēng)議。

1．3納米材料參照樣品

試驗(yàn)結(jié)果的可靠性在一定程度上取決于是否可獲得適合的參照樣品。參照樣品指擁有一項(xiàng)或多項(xiàng)特性參數(shù)、具有足夠可重復(fù)性的已經(jīng)確認(rèn)的材料?？衫迷摬牧匣蛭镔|(zhì)對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，評(píng)估測(cè)量方法或?yàn)椴牧腺x值。納米尺度參照樣品的最初研發(fā)重點(diǎn)在于將其用于校準(zhǔn)試驗(yàn)儀器，而不是作為生物響應(yīng)基準(zhǔn)進(jìn)行參照樣品研發(fā)。開發(fā)一種廣泛接受的參照樣品，包括在適合不同的試驗(yàn)系統(tǒng)的陽(yáng)性對(duì)照與陰性對(duì)照納米顆粒方面達(dá)成共識(shí)，已經(jīng)成為納米材料風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的一個(gè)關(guān)鍵性要求。雖然參照樣品對(duì)于評(píng)估醫(yī)療器械中應(yīng)用的納米材料至關(guān)重要，但是因?yàn)榇嬖趯?shí)際困難，研發(fā)進(jìn)度還是很慢。認(rèn)識(shí)到納米材料代表性樣本的可用性對(duì)于納米物質(zhì)安全試驗(yàn)的可重復(fù)性和可靠性至關(guān)重要。ISO/TC229nm技術(shù)委員會(huì)已提出使用“代表性試驗(yàn)材料”，并且正對(duì)其進(jìn)行討論。代表性試驗(yàn)材料的擬議定義為“來自同一批的物質(zhì)，在其一個(gè)或多個(gè)特定性質(zhì)方面具有同質(zhì)性和穩(wěn)定性，被認(rèn)為適合于開發(fā)用于針對(duì)除已表現(xiàn)出的同質(zhì)性和穩(wěn)定性以外的性質(zhì)的試驗(yàn)方法”。目前這種方法已被應(yīng)用于OECD人造納米材料工作組的納米材料安全性試驗(yàn)合作項(xiàng)目，該項(xiàng)目使用歐洲委員會(huì)聯(lián)合研究中心代表性納米材料庫(kù)中的代表性納米材料來進(jìn)行。

1．4納米材料樣品制備

納米材料體積小，并且其物理化學(xué)特性可能發(fā)生改變，這使得與宏觀(非納米尺度)顆?；蚧瘜W(xué)物質(zhì)的試驗(yàn)相比，納米材料的樣品制備會(huì)遇到重大的挑戰(zhàn)。帶來挑戰(zhàn)的因素包括能加強(qiáng)納米材料反應(yīng)性的表面性質(zhì);聚集或團(tuán)聚顆粒的形成;納米顆粒在通過水合作用，部分溶解或其他過程的分散中發(fā)生的轉(zhuǎn)變;以及低濃度水平污染物對(duì)納米材料的物理化學(xué)性質(zhì)和毒理性質(zhì)的強(qiáng)烈潛在影響。如同其他類型的試驗(yàn)樣品，納米物體有可能吸附到容器表面。因此，確認(rèn)標(biāo)稱濃度非常重要。對(duì)于研發(fā)針對(duì)含有納米材料的醫(yī)療器械的可靠的樣品制備方案來說，必須認(rèn)識(shí)到這些問題。相比于使用常規(guī)材料的醫(yī)療器械，解決這些問題也許需要極大提高直接針對(duì)樣品制備的研發(fā)力度，并制定處理策略。由于其獨(dú)特的表面性質(zhì)，納米材料對(duì)用于樣品制備的技術(shù)表現(xiàn)出極強(qiáng)的敏感性。顆粒之間以及顆粒與周圍環(huán)境之間的相互作用會(huì)影響顆粒的分散。分散的納米材料不一定呈現(xiàn)單分散顆粒的形式。呈聚集形式的單分散顆粒(由強(qiáng)結(jié)合或強(qiáng)融合的顆粒組成的顆粒)和呈團(tuán)聚形式的非單分散顆粒(弱結(jié)合顆粒，聚集體，或兩者的混合體)可以出現(xiàn)在以液體、粉末和氣溶膠形式出現(xiàn)的納米材料中，除非通過表面電荷或立體效應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定化處理。因此，樣品中納米材料的分散狀態(tài)和粒度分布可能隨時(shí)間變化。這一屬性對(duì)于制備浸提液和(或)儲(chǔ)存溶液和劑量分散溶液有著非常重要的意義，pH值、離子強(qiáng)度或分子成分的輕微調(diào)整就可能顯著改變顆粒分散度?；谠撛颍茉嚻返姆€(wěn)定性對(duì)于在生物評(píng)價(jià)中獲取具有代表性的和可重復(fù)性的結(jié)果來說顯得尤為重要。納米材料的樣品制備可能包含對(duì)于制造商生產(chǎn)的或供應(yīng)商提供的材料的表征，以及制備用于動(dòng)物試驗(yàn)或體外實(shí)驗(yàn)的儲(chǔ)存溶液和劑量溶液。制備細(xì)節(jié)可能根據(jù)給藥途徑和遞送方法的不同而有所差別。

1．5納米材料對(duì)于生物相容性研究試驗(yàn)的影響

將納米材料用于試驗(yàn)系統(tǒng)時(shí)，必須認(rèn)識(shí)到需要測(cè)定的一些性質(zhì)可能會(huì)受到周圍環(huán)境的影響，并且在很大程度上依賴于周圍環(huán)境(例如:組織培養(yǎng)基、血液/血清、蛋白質(zhì)存在)。與環(huán)境的相互作用可能導(dǎo)致納米材料本身發(fā)生暫時(shí)性改變，如通過獲得/脫落蛋白涂層，形成納米顆粒團(tuán)聚/聚集，或納米材料其它方面的變化。由于這樣的變化可能會(huì)影響納米材料的特性，因此會(huì)影響納米材料的毒性特征。因此，納米材料應(yīng)完全根據(jù)制造出來的形態(tài)/組成，以及最終用戶所接收的形式(如果該形式包含自由納米材料)進(jìn)行表征。最后，還應(yīng)該對(duì)最終產(chǎn)品中的納米材料進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于生物安全性評(píng)價(jià)，需要將納米材料分散在適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)中進(jìn)行評(píng)價(jià)。這些介質(zhì)與納米材料之間的相互作用可嚴(yán)重影響到納米材料在試驗(yàn)系統(tǒng)中的表現(xiàn)。應(yīng)該在試驗(yàn)過程和試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)過程中考慮該因素。納米物體在生物環(huán)境中很容易將蛋白質(zhì)迅速吸附在其表面，形成所謂的蛋白質(zhì)“冕暈”。據(jù)報(bào)道，冕暈是由兩層結(jié)構(gòu)組成，內(nèi)層是由強(qiáng)結(jié)合的蛋白質(zhì)組成，而外層是由快速交換的分子組成。蛋白質(zhì)冕暈并不是靜態(tài)的，可能根據(jù)納米材料所處環(huán)境的不同而發(fā)生改變。作為有機(jī)體內(nèi)的異物，納米材料的歸宿為從被吸收、分布、代謝到排泄/消除。眾所周知，納米材料表現(xiàn)出與其對(duì)應(yīng)的常規(guī)材料不同的物理化學(xué)特性(力學(xué)、化學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)或電學(xué)特性)，因此，可以合理的期望納米尺度材料會(huì)影響生物學(xué)行為，并且生物學(xué)行為會(huì)引發(fā)在細(xì)胞、亞細(xì)胞和生物分子層面(例如:基因和蛋白質(zhì))包括細(xì)胞攝取的各種不同反應(yīng)。因此，與由常規(guī)材料引發(fā)的毒理學(xué)反應(yīng)所不同的各種毒理學(xué)反應(yīng)可能在接觸到納米材料后才會(huì)顯現(xiàn)。應(yīng)該注意的是，不僅蛋白質(zhì)會(huì)以冕暈形式參與這個(gè)過程，而且脂質(zhì)也會(huì)參與這個(gè)過程。因此，毒物動(dòng)力學(xué)研究應(yīng)被視作針對(duì)含有納米材料的醫(yī)療器械開展的毒理學(xué)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的一個(gè)部分。當(dāng)接觸到生物環(huán)境的時(shí)候，納米材料會(huì)與蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用，這種相互作用的定量和定性水平取決于生理環(huán)境的性質(zhì)(例如，血液、血漿、細(xì)胞質(zhì)等)和納米材料的特性。同樣，當(dāng)接觸到試驗(yàn)介質(zhì)的時(shí)候，納米材料也會(huì)與周圍環(huán)境發(fā)生相互作用并且/或者也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生干擾，這取決于其本身的性質(zhì)和所接觸的條件;跟相應(yīng)的常規(guī)材料相比，它們可能會(huì)有不同的表現(xiàn)。因此，對(duì)于任何被設(shè)計(jì)用來對(duì)醫(yī)療器械進(jìn)行生物學(xué)評(píng)價(jià)的試驗(yàn)方法，對(duì)其進(jìn)行專門的驗(yàn)證是十分有必要的。試驗(yàn)方法的選擇將取決于納米材料的特性。在納米材料的毒性試驗(yàn)中，有幾個(gè)已知的風(fēng)險(xiǎn)因素應(yīng)該避免。對(duì)納米材料的毒性和最終結(jié)局了解的還不多，所以一些未知的隱患還會(huì)在將來逐漸顯露出來。由于納米材料的毒性試驗(yàn)存在許多不確定性，所以公開透明變得至關(guān)重要。潛在的生物相互作用不是直接取決于分子的濃度或數(shù)量，而是取決于納米顆粒本身。在納米毒理學(xué)中，劑量反應(yīng)關(guān)系的單位可能不是傳統(tǒng)意義的質(zhì)量單位，而可能是以納米顆粒的數(shù)量或者他們的總表面積來表示劑量。除了表征以外，還應(yīng)該以文件的形式記錄下實(shí)驗(yàn)條件的詳細(xì)情況。

2納米材料標(biāo)準(zhǔn)化工作

第6篇：納米技術(shù)特征范文

關(guān)鍵詞：納米復(fù)合包裝材料；應(yīng)用優(yōu)勢(shì)；安全性；研究；應(yīng)用進(jìn)展

前言

納米包裝材料通常是指利用納米技術(shù)對(duì)材料進(jìn)行納米級(jí)的合成、改性、添加，使材料具備某一功能或特性的一種包裝材料。經(jīng)過合成、改性、添加后的材料分別稱為復(fù)合、改性、純納米包裝材料。文章所提的復(fù)合包裝材料是采用納米顆粒和其他材料進(jìn)行復(fù)合制作出來的新型材料。目前國(guó)內(nèi)外主要的研究是聚合物的納米復(fù)合材料，也就是將納米材料通過超微粒子或10nm級(jí)的分子水平融入到高柔性的聚合物內(nèi)形成的材料。目前常用聚合物有PP、PE、PVC、PET、PA、LCP等，常用納米顆粒有金屬氧化物、金屬以及無機(jī)聚合物等。目前多種復(fù)合材料在食品包裝上得到了廣泛應(yīng)用，得到了很好的應(yīng)用效果。

1 納米復(fù)合包裝材料的特點(diǎn)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，包裝材料的制造技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用也取得了巨大的突破，目前通過在傳統(tǒng)制造工藝中添加納米顆粒，可以得到納米復(fù)合包裝材料，不僅使傳統(tǒng)的包裝材料在質(zhì)量及功能上有了顯著的提升，同時(shí)也促進(jìn)了制造工藝的發(fā)展。納米技術(shù)作為一種先進(jìn)的技術(shù)手段，通過與傳統(tǒng)的包裝材料制造技術(shù)相結(jié)合，通過將納米技術(shù)的優(yōu)越性能在材料包裝制造中予以體現(xiàn)，尤其是納米顆粒的屬性特征，不僅結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，同時(shí)可塑性較強(qiáng)，使得新型包裝材料韌性較強(qiáng)，增加了新型包裝材料的可靠性，擴(kuò)大了包裝材料的使用范圍，促進(jìn)了制造業(yè)的發(fā)展。另外，納米技術(shù)具有較強(qiáng)的清潔功能，不僅生產(chǎn)工藝不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害，同時(shí)納米技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用的功能。因此，將納米技術(shù)與傳統(tǒng)包裝制造技術(shù)相結(jié)合，使得新型包裝材料具有可降解的功能，不僅減少了對(duì)環(huán)境的破壞，同時(shí)也增加了資源的利用率，符合我國(guó)生態(tài)發(fā)展的要求。另外，納米復(fù)合包裝材料密度較強(qiáng)，能夠有效的阻擋細(xì)菌的侵入，避免細(xì)菌的滋生，同時(shí)還具有保鮮的特點(diǎn)[1]。

2 納米復(fù)合包裝材料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 食品保鮮包裝上的應(yīng)用

第一，納米銀材料，果蔬食品在成熟后會(huì)釋放乙烯，在對(duì)其包裝時(shí)，會(huì)造成乙烯濃度增加，這會(huì)加速果蔬食品的腐爛，導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)降低，造成經(jīng)濟(jì)損失，而當(dāng)前時(shí)期所利用乙烯吸收劑對(duì)食品進(jìn)行保鮮，不能取得較好的效果。在運(yùn)用納米銀包裝材料能夠提升果蔬的保鮮效果，在包裝材料中添加納米級(jí)的銀粉，可以催化乙烯進(jìn)行氧化，來對(duì)乙烯含量進(jìn)行降低，從而達(dá)到保鮮目的。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究表明，PE/Ag2O材料制成的包轉(zhuǎn)材料對(duì)水果的保鮮效果很好，而且其納米銀存在穩(wěn)定，可以安全的用于果蔬保鮮[2]。第二，納米分子篩材料，由于其具有較高的比表面積以及多孔結(jié)構(gòu)，擁有選擇透過性，使其成為很好的氣調(diào)包裝材料，可用于食品保鮮。應(yīng)用納米分子篩材料對(duì)水果保鮮進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以很好的抑制果樹的呼吸作用，從而達(dá)到對(duì)果樹的保鮮，延長(zhǎng)了果蔬的保鮮時(shí)間。第三，納米TIO2材料，納米二氧化鈦具有殺菌、自清潔、阻隔性好、吸收紫外線等特性，納米二氧化鈦可將果蔬中的乙烯氧化為水和二氧化碳，從而延長(zhǎng)保鮮時(shí)間[3]。目前國(guó)內(nèi)外大量公司的包裝材料均添加有Ag或ZnO的納米顆粒，使包裝材料擁有殺菌能力，從而提高食品的保鮮時(shí)間。

2.2 食品阻隔包裝上的應(yīng)用

包裝阻隔性是指對(duì)于二氧化碳、氧氣等氣體的阻隔性以及對(duì)水蒸氣的阻隔性。納米聚合物/蒙脫土復(fù)合材料擁有極強(qiáng)的阻隔性，這是因?yàn)槊擅撏羷冸x后與薄膜方向平行，使黏土片層對(duì)液體或氣體的阻礙能力得到了提升，使氣體或液體通過膜的路徑被大大的演唱，使其滲透率被很好的降低。經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)研究表明，含有納米材料的復(fù)合包裝材料與不含納米材料的包轉(zhuǎn)材料進(jìn)行對(duì)比，復(fù)合包裝材料的氣體阻隔性得到了明顯的提高，對(duì)水蒸汽的透過率降低約為50%。目前國(guó)際上對(duì)于如何改進(jìn)聚對(duì)PET內(nèi)的納米材料組分，使其更加適合于啤酒或其他食品包裝對(duì)氣體阻隔的需求，是當(dāng)前時(shí)期聚對(duì)PET包裝材料的一個(gè)研究方向。有的技術(shù)對(duì)于耐受紫外線的能力有著很大的提高，有的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)涂層水分離，材料回收便利，成為了良好的綠色包裝[4]。美國(guó)和韓國(guó)均有公司將MMT-多層聚合物包裝薄膜運(yùn)用到對(duì)啤酒以及碳酸飲料的包裝中，以此來對(duì)啤酒或飲料中的CO2阻礙擴(kuò)散和防止O2的進(jìn)入，從而保證食品的風(fēng)味以及延長(zhǎng)保質(zhì)期。

2.3 食品抗菌包裝上的應(yīng)用

納米復(fù)合材料是一類有著極強(qiáng)抑菌能力的新型包裝材料，由于其自身具有抗菌性能，可以保證包括真菌、細(xì)菌、酵母菌、藻類甚至病毒等的繁殖與生長(zhǎng)水平處于相對(duì)較低的狀態(tài)。利用納米復(fù)合材料制作的各類制品，擁有自潔衛(wèi)生功能，可以很好地放置微生物的傳播。當(dāng)前時(shí)期使用較廣的抑菌薄膜便是以聚烯烴薄膜為基礎(chǔ)，對(duì)其添加納米級(jí)無機(jī)抑菌劑以及增效劑。借助重金屬離子以及光催化作用來使微生物蛋白質(zhì)發(fā)生變形和沉淀。同時(shí)在實(shí)際生產(chǎn)過程中不需要對(duì)工藝、設(shè)備進(jìn)行改變，只需在原工藝的基礎(chǔ)上向其添加規(guī)定量的無機(jī)納米抗菌劑便可生產(chǎn)。經(jīng)過大量研究性試驗(yàn)表明，在聚合物中添加銀系抗菌劑或ZnO納米粒子可以有效地提高抗菌性能，雖然添加銀系抗菌劑的材料的機(jī)械強(qiáng)度以及透氣性有所減低，但是可以滿足生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)以及性能要求[5]。

3 安全性分析

由于納米顆粒具有較強(qiáng)的清潔功能，且無毒無害，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，密度較強(qiáng)，能夠有效的隔絕細(xì)菌，延長(zhǎng)食物的保質(zhì)期，因此，納米復(fù)合包裝材料在食品包裝方面有著廣泛的應(yīng)用，主要起到了食品保鮮、食品密封以及食品抗菌的作用。以納米涂炭技術(shù)為核心的新型包裝材料能夠在食品包裝的表面形成一層聚合物積層，能夠有效的加強(qiáng)對(duì)事物氣體的密封，同時(shí)也有效的阻擋了外界氣體對(duì)食物的影響，由于納米技術(shù)具有可降解的性能，因此，以納米涂炭技術(shù)為核心的新型包裝材料能夠?qū)崿F(xiàn)綠色包裝。無機(jī)納米抗菌技術(shù)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，使得以無機(jī)納米抗菌技術(shù)為核心的新型包裝材料具有較強(qiáng)的殺菌、抑菌的效果，如抗菌薄膜等，不僅能夠有效的抑制細(xì)菌的滋生，還可以隔絕紫外線，在食品抗菌方面有著重要的應(yīng)用。

4 結(jié)束語

隨著科技的不斷進(jìn)步的，使得納米材料所具有的高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性以及諸多新特性，在食品包裝領(lǐng)域上得到了很好的應(yīng)用。在今后的發(fā)展將會(huì)有更多的納米級(jí)的材料被應(yīng)用于更多的領(lǐng)域，來對(duì)人們的生活方式以及環(huán)境加以改變。所以，納米包裝材料有著非常廣闊的發(fā)展與應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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[2]丁琪，李明熹，楊芳，等.含銀微納米復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].中國(guó)材料進(jìn)展，2016，1（1）：10-16+48.

[3]楊陽(yáng)，張琳琳，趙聰.食品包裝中納米復(fù)合材料的應(yīng)用[J].中國(guó)包裝工業(yè)，2016，2（2）：21.

第7篇：納米技術(shù)特征范文

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代制造技術(shù)；特征；趨勢(shì)

摘要制造業(yè)是現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的重要支柱，其生產(chǎn)總值一般占一個(gè)國(guó)家國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的20%～55%。在一個(gè)國(guó)家的企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用一般占60%左右。專家認(rèn)為，世界上各個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)，主要是制造技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。其競(jìng)爭(zhēng)能力最終體現(xiàn)在所生產(chǎn)的產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率上。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的高速發(fā)展以及顧客需求和市場(chǎng)環(huán)境的不斷變化，這種競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，因而各國(guó)政府都非常重視對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的研究。

隨著高新技術(shù)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，生命科學(xué)、材料科學(xué)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、航空航天等新興的科學(xué)技術(shù)不斷涌現(xiàn)。以計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合的先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，對(duì)傳統(tǒng)的制造業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響和沖擊。目前，世界各國(guó)尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都非常重視制造技術(shù)的開發(fā)研究和應(yīng)用，在這一領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，我們要想在新一輪的較量中立于不敗之地，就必須大力發(fā)展制造技術(shù)。

一、現(xiàn)代制造技術(shù)的主要特征

隨著通訊和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，全球性的貿(mào)易壁壘正在逐步消失，制造技術(shù)已發(fā)展成為一個(gè)涵蓋整個(gè)生產(chǎn)過程、跨多個(gè)學(xué)科且高度復(fù)雜的集成技術(shù)。制造的概念和內(nèi)涵得到大大擴(kuò)展，它是一種涵蓋面很廣的廣義制造概念，是“大過程”、“大制造”，包括光、機(jī)、電產(chǎn)品的制造，工藝流程設(shè)計(jì)，通用產(chǎn)品和高精尖產(chǎn)品的制造以及材料制備；不僅包括機(jī)械加工方法，而且還包括高能束加工方法、硅微加工方法、電化學(xué)加工方法等；它不但包括從毛坯到成品的加工制造過程，而且還涉及產(chǎn)品的市場(chǎng)信息收集與分析、產(chǎn)品的選型決策、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過程、產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)、報(bào)廢產(chǎn)品的處理以及產(chǎn)品的疲勞強(qiáng)度和全壽命過程的預(yù)估等產(chǎn)品整個(gè)生命周期的全過程。

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步對(duì)制造科學(xué)提出了新的要求與期望，它與信息科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、管理科學(xué)等不同學(xué)科之間的交叉融合更為緊密，形成了多學(xué)科交叉、多方位立體發(fā)展的模式。一方面，制造技術(shù)為信息科學(xué)、生物科學(xué)和材料科學(xué)提供觀察、實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)、制造的裝備和技術(shù)支持；另一方面，信息科學(xué)、生物科學(xué)、材料科學(xué)的最新成果也會(huì)應(yīng)用于制造業(yè)，進(jìn)一步豐富制造科學(xué)的內(nèi)容，同時(shí)，它們的發(fā)展也給制造業(yè)不斷提出新的使命和挑戰(zhàn)，從而促進(jìn)制造科學(xué)的進(jìn)一步提高。制造生產(chǎn)模式對(duì)制造過程、制造系統(tǒng)和產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)將起著關(guān)鍵的作用，而制造生產(chǎn)模式是管理科學(xué)、社會(huì)人文科學(xué)與制造科學(xué)的交叉、融匯和發(fā)展而成的結(jié)果，有著統(tǒng)率生產(chǎn)過程、加速高新技術(shù)的發(fā)展、決定產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的作用。

先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展與信息技術(shù)的發(fā)展密不可分。信息技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)，極大地改變著制造的面貌，是先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展與制造科學(xué)形成的客觀條件。信息這一要素已成為現(xiàn)代制造業(yè)中最重要的資源和最寶貴的競(jìng)爭(zhēng)要素。制造技術(shù)不僅加工、處理信息，而且將制造信息錄制、物化在原材料上，提高其信息含量，使之轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。現(xiàn)代制造業(yè)，尤其高科技、深加工企業(yè)，其主要投入已不再是材料和能源，而是信息和知識(shí)；其所創(chuàng)造的社會(huì)財(cái)富實(shí)際上也是某種形式的信息，即產(chǎn)品信息和制造信息。未來的產(chǎn)品一般應(yīng)是基于信息或知識(shí)的產(chǎn)品。未來的制造技術(shù)將向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，信息技術(shù)將貫穿整個(gè)制造業(yè)。

二、制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

21世紀(jì)，制造業(yè)日趨全球化，先進(jìn)制造技術(shù)向著自動(dòng)化、柔性化、集成化和智能化方向發(fā)展?？偟膩砜?，納米技術(shù)、超精密加工技術(shù)和可持續(xù)制造技術(shù)是今后發(fā)展的關(guān)鍵。

掃描隧道顯微鏡的發(fā)明與應(yīng)用使人們對(duì)世界的認(rèn)識(shí)進(jìn)入納米尺度，從宏觀轉(zhuǎn)向微觀擴(kuò)展。納米技術(shù)和納米制造技術(shù)是當(dāng)前競(jìng)相研究的最前沿領(lǐng)域，它將使人們?cè)谏a(chǎn)方式和生活方式上有更大的改觀。納米技術(shù)包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)、納米測(cè)量技術(shù)和納米機(jī)械學(xué)等。納米技術(shù)對(duì)制造業(yè)已經(jīng)產(chǎn)生了很大的影響，對(duì)傳統(tǒng)制造方法、制造工藝與手段帶來了巨大沖擊；同時(shí)，納米技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了微型系統(tǒng)制造技術(shù)的發(fā)展。微型系統(tǒng)是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)在微/納米尺度上相融合的產(chǎn)物，發(fā)展極其迅速，有可能對(duì)世界各國(guó)的科技、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)產(chǎn)生重大影響。其覆蓋領(lǐng)域十分廣泛，從1959年科學(xué)家提出微型機(jī)械的設(shè)想，到第一個(gè)硅微型壓力傳感器問世，以及微型齒輪、微型齒輪泵、微型氣動(dòng)渦輪及聯(lián)接件、硅微型靜電電機(jī)、微型加速度計(jì)，直至2000年重僅200多克的微衛(wèi)星上天，微型系統(tǒng)受到了世界各國(guó)越來越多的青睞，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大。

制造技術(shù)的全球化和中國(guó)加入WTO給我國(guó)的制造業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)前，人類社會(huì)已進(jìn)入信息時(shí)代和知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與交往日益緊密，全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)入大調(diào)整的重要時(shí)期，世界正在形成一個(gè)統(tǒng)一的大市場(chǎng)。世界范圍內(nèi)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)變得越來越嚴(yán)酷，人們對(duì)于產(chǎn)品的個(gè)性化和服務(wù)的要求越來越強(qiáng)烈，產(chǎn)品的生命周期越來越短，只有采取積極的應(yīng)對(duì)措施，才能逐步縮短我國(guó)在制造領(lǐng)域與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。

進(jìn)入21世紀(jì)，用戶的消費(fèi)觀念有了很大改變，對(duì)企業(yè)和產(chǎn)品提出了更新、更高的要求，產(chǎn)品的交貨時(shí)間、新產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間和上市時(shí)間，甚至產(chǎn)品的整個(gè)生命周期都顯著縮短 產(chǎn)品的開發(fā)周期縮短，對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)已經(jīng)成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵所在。誰能在最短的時(shí)間內(nèi)交貨，開發(fā)出新產(chǎn)品并打入市場(chǎng)，并在產(chǎn)品整個(gè)生命周期之內(nèi)提供最好的服務(wù)，誰就能夠占領(lǐng)市場(chǎng)。同時(shí)，原來對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量、成本要求的內(nèi)涵也有所改變，質(zhì)量除了指對(duì)產(chǎn)品本身的性能、功能、外觀、可靠性和使用壽命等方面的要求外，更重要的是指如何在產(chǎn)品整個(gè)生命周期之內(nèi)全面地滿足客戶的要求，包括各種服務(wù)，顧客對(duì)產(chǎn)品及其服務(wù)的滿意程度是衡量產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)。成本也不是指單一的產(chǎn)品制造和銷售成本，而且是指包括產(chǎn)品的運(yùn)行成本、維護(hù)成本及報(bào)廢后的處理成本在內(nèi)的全部成本。為了降低成本，要求企業(yè)的產(chǎn)品和制造系統(tǒng)均具有高度的柔性，以響應(yīng)快速變化的市場(chǎng)，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

第8篇：納米技術(shù)特征范文

1.1自動(dòng)化與智能化

人性化、智能化是目前電子信息技術(shù)在實(shí)際的生產(chǎn)生活中的發(fā)展方向，像電子信息智能化、云技術(shù)、自動(dòng)導(dǎo)航等都能充分的節(jié)省人力，有效的利用資源，使各種信息融合或其安全得到保障。將電子信息技術(shù)與從前的信息獲取技術(shù)相比較，電子信息技術(shù)要更加省時(shí)省力。智能傳感器是電子信息技術(shù)中的一種，它可以在最短的時(shí)間內(nèi)獲得信息，再快速的傳遞到下一個(gè)程序。比如：輸送信息給人或者機(jī)器人，這是電子信息技術(shù)十分重要的特點(diǎn)之一。計(jì)算機(jī)技術(shù)在應(yīng)用的時(shí)候逐漸走向自動(dòng)化和智能化，從根本是行革新了電子技術(shù)，實(shí)際應(yīng)用中也機(jī)器也顯示出自動(dòng)化和智能化等特點(diǎn)。

1.2網(wǎng)絡(luò)化與數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化的應(yīng)用特點(diǎn)

現(xiàn)如今的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是通過在全世界范圍內(nèi)構(gòu)建一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而將光纖、無線通信等相對(duì)高端的科學(xué)信息技術(shù)有效融合在一起，進(jìn)一步采用數(shù)字化的儲(chǔ)存方式，而這些技術(shù)與方式的完美配合，便使得電子信息技術(shù)在傳輸中具有與生俱來的優(yōu)勢(shì)，比如說，可靠性高、分布范圍廣、速度較快。除此之外，數(shù)據(jù)保存時(shí)間長(zhǎng)、內(nèi)容安全不易損壞、存儲(chǔ)的信息量大也是數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)不可忽視的有力競(jìng)爭(zhēng)力。計(jì)算機(jī)快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化成為了其代表性特征，工業(yè)生產(chǎn)的時(shí)候計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸頻繁，使得網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化逐漸成為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕卣?。通過網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字化數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了快速傳輸，同時(shí)在傳輸過程中保證更加安全穩(wěn)定。

2電子技術(shù)未來的發(fā)展方向

2.1多核方向發(fā)展的計(jì)算機(jī)

如今，作為計(jì)算機(jī)核心系統(tǒng)的處理器的發(fā)展正在趨向多核的方向處理器的運(yùn)算速度越來越快，但是體積卻越來越小。計(jì)算機(jī)的核心技術(shù)是處理器技術(shù)，而這項(xiàng)技術(shù)也已經(jīng)過了很長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，自第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生至今，這些年的發(fā)展歷程已經(jīng)旗幟鮮明地表示出計(jì)算機(jī)的處理器也會(huì)以速度越來越快，體積越來越小的特點(diǎn)作為它未來持續(xù)發(fā)展的方向。除此之外，處理器還會(huì)實(shí)現(xiàn)由多核取代單核，多核心取代單核心的轉(zhuǎn)變，計(jì)算機(jī)本身的多媒體技術(shù)也越來越趨向于人工智能技術(shù)，而識(shí)別語言和處理圖像的技術(shù)可以讓計(jì)算機(jī)與人進(jìn)行面對(duì)面的溝通與交流。在未來，智能電腦將會(huì)更加的人性化，它也將不可思議地出現(xiàn)在我們?nèi)粘Ｉ畹拿總€(gè)角落，也將會(huì)在我們的生活中扮演各種角色。云技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)成為智能技術(shù)讓計(jì)算機(jī)的品質(zhì)得到提升的一種表現(xiàn)。

2.2微電子技術(shù)的高集成化發(fā)展

現(xiàn)在，集成電路的加工已經(jīng)迎來了納米時(shí)代，處理器的制造商如intel和amd等已經(jīng)采用納米級(jí)的技術(shù)來生產(chǎn)CPU了；不僅如此，在其他的電子產(chǎn)品上他們也使用了納米技術(shù)，利用納米技術(shù)可以使產(chǎn)品達(dá)到高集成化。納米技術(shù)在不斷成長(zhǎng)，如今45nm和65nm是納米技術(shù)中最為常見的，32nm技術(shù)已經(jīng)逐步進(jìn)入了實(shí)用階段，相信過不了多久22nm或是更加微小的也能在實(shí)際生活中應(yīng)用，在集成電路方面，納米技術(shù)正朝著極限化發(fā)展。雖然這方面的技術(shù)的發(fā)展速度仍然十分緩慢，但是這種發(fā)展的趨勢(shì)是不會(huì)靜止的，因?yàn)榧{米技術(shù)已經(jīng)深入到了我們生產(chǎn)生活中的各個(gè)方面。現(xiàn)在，一些嵌入式的產(chǎn)品如arm、fpga也在電子鄰域中得到了應(yīng)用。集成電路技術(shù)在世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展道路上有著重要的作用，它是未來電子信息技術(shù)向新高度沖刺的主要方向。

2.3光電子技術(shù)是未來發(fā)展的重點(diǎn)

我們常說的衛(wèi)星通信、光纖傳輸技術(shù)、無線接入技術(shù)等都屬于通信技術(shù)。低軌道的衛(wèi)星已經(jīng)開始進(jìn)入試用階段，雖然，人們現(xiàn)在的生活中還沒有大規(guī)模的使用低軌道的衛(wèi)星通信技術(shù)，但是在不久的將來它一定會(huì)落戶在每個(gè)家庭中。衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展日新月異，許多的產(chǎn)品已經(jīng)走向成熟化，我國(guó)也已經(jīng)開始著手開發(fā)專屬于本國(guó)家的衛(wèi)星導(dǎo)航。傳輸速度在光纖技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)下，三個(gè)月就可以翻上一番，光纖已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)銅纜的地位，在介質(zhì)中占有主流的地位。我國(guó)已經(jīng)開始向全國(guó)范圍內(nèi)推廣、部署傳統(tǒng)銅纜的替代。不僅如此，我國(guó)的移動(dòng)通信技術(shù)也在迅速的發(fā)展，如寬帶的覆蓋面積越來越大，接入技術(shù)在不斷發(fā)展；模擬移動(dòng)通信已近被數(shù)字移動(dòng)通信取代；GPRS在定位領(lǐng)域中的作用越來越大等等。

3結(jié)論

第9篇：納米技術(shù)特征范文

納米材料在結(jié)構(gòu)、光電和化學(xué)性質(zhì)等方面的誘人特征，引起物理學(xué)家、材料學(xué)家和化學(xué)家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后，世界各國(guó)對(duì)這種材料給予極大關(guān)注。它所具有的獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，使人們意識(shí)到它的發(fā)展可能給物理、化學(xué)、材料、生物、醫(yī)藥等學(xué)科的研究帶來新的機(jī)遇。納米材料的應(yīng)用前景十分廣闊。近年來，它在化工生產(chǎn)領(lǐng)域也得到了一定的應(yīng)用，并顯示出它的獨(dú)特魅力。

1. 在催化方面的應(yīng)用

催化劑在許多化學(xué)化工領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應(yīng)時(shí)間、提高反應(yīng)效率和反應(yīng)速度。大多數(shù)傳統(tǒng)的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，不僅造成生產(chǎn)原料的巨大浪費(fèi)，使經(jīng)濟(jì)效益難以提高，而且對(duì)環(huán)境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑，可大大提高反應(yīng)效率，控制反應(yīng)速度，甚至使原來不能進(jìn)行的反應(yīng)也能進(jìn)行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應(yīng)速度提高10～15倍。

納米微粒作為催化劑應(yīng)用較多的是半導(dǎo)體光催化劑，特別是在有機(jī)物制備方面。分散在溶液中的每一個(gè)半導(dǎo)體顆粒，可近似地看成是一個(gè)短路的微型電池，用能量大于半導(dǎo)體能隙的光照射半導(dǎo)體分散系時(shí)，半導(dǎo)體納米粒子吸收光產(chǎn)生電子——空穴對(duì)。在電場(chǎng)作用下，電子與空穴分離，分別遷移到粒子表面的不同位置，與溶液中相似的組分進(jìn)行氧化和還原反應(yīng)。

光催化反應(yīng)涉及到許多反應(yīng)類型，如醇與烴的氧化，無機(jī)離子氧化還原，有機(jī)物催化脫氫和加氫、氨基酸合成，固氮反應(yīng)，水凈化處理，水煤氣變換等，其中有些是多相催化難以實(shí)現(xiàn)的。半導(dǎo)體多相光催化劑能有效地降解水中的有機(jī)污染物。例如納米TiO2，既有較高的光催化活性，又能耐酸堿，對(duì)光穩(wěn)定，無毒，便宜易得，是制備負(fù)載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報(bào)道，選用硅膠為基質(zhì)，制得了催化活性較高的TiO／SiO2負(fù)載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒，對(duì)某些有機(jī)化合物的氫化反應(yīng)是極好的催化劑，可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應(yīng)溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應(yīng)效率、優(yōu)化反應(yīng)路徑、提高反應(yīng)速度方面的研究，是未來催化科學(xué)不可忽視的重要研究課題，很可能給催化在工業(yè)上的應(yīng)用帶來革命性的變革。

2. 在涂料方面的應(yīng)用

納米材料由于其表面和結(jié)構(gòu)的特殊性，具有一般材料難以獲得的優(yōu)異性能，顯示出強(qiáng)大的生命力。表面涂層技術(shù)也是當(dāng)今世界關(guān)注的熱點(diǎn)。納米材料為表面涂層提供了良好的機(jī)遇，使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統(tǒng)的涂層技術(shù)，添加納米材料，可獲得納米復(fù)合體系涂層，實(shí)現(xiàn)功能的飛躍，使得傳統(tǒng)涂層功能改性。涂層按其用途可分為結(jié)構(gòu)涂層和功能涂層。結(jié)構(gòu)涂層是指涂層提高基體的某些性質(zhì)和改性；功能涂層是賦予基體所不具備的性能，從而獲得傳統(tǒng)涂層沒有的功能。結(jié)構(gòu)涂層有超硬、耐磨涂層，抗氧化、耐熱、阻燃涂層，耐腐蝕、裝飾涂層等；功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學(xué)涂層，導(dǎo)電、絕緣、半導(dǎo)體特性的電學(xué)涂層，氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料，可進(jìn)一步提高其防護(hù)能力，實(shí)現(xiàn)防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等，在衛(wèi)生用品上應(yīng)用可起到殺菌保潔作用。在標(biāo)牌上使用納米材料涂層，可利用其光學(xué)特性，達(dá)到儲(chǔ)存太陽(yáng)能、節(jié)約能源的目的。在建材產(chǎn)品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料，可以達(dá)到減少光的透射和熱傳遞效果，產(chǎn)生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料，所應(yīng)用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導(dǎo)體特性的納米氧化物粒子，在室溫下具有比常規(guī)的氧化物高的導(dǎo)電特性，因而能起到靜電屏蔽作用，而且氧化物納米微粒的顏色不同，這樣還可以通過復(fù)合控制靜電屏蔽涂料的顏色，克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調(diào)性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變，還具有隨角變色效應(yīng)。在汽車的裝飾噴涂業(yè)中，將納米TiO2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中，能使涂層產(chǎn)生豐富而神秘的色彩效果，從而使傳統(tǒng)汽車面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光潔度及強(qiáng)度成倍地增加。納米涂層具有良好的應(yīng)用前景，將為涂層技術(shù)帶來一場(chǎng)新的技術(shù)革命，也將推動(dòng)復(fù)合材料的研究開發(fā)與應(yīng)用。

3. 在其它精細(xì)化工方面的應(yīng)用

精細(xì)化工是一個(gè)巨大的工業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)品數(shù)量繁多，用途廣泛，并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優(yōu)越性無疑也會(huì)給精細(xì)化工帶來福音，并顯示它的獨(dú)特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細(xì)化工領(lǐng)域，納米材料都能發(fā)揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2，可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡膠中，可以提高橡膠的耐磨性和介電特性，而且彈性也明顯優(yōu)于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料，可以提高塑料的強(qiáng)度和韌性，而且致密性和防水性也相應(yīng)提高。國(guó)外已將納米SiO2，作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中，使其密封性和粘合性都大為提高。此外，納米材料在纖維改性、有機(jī)玻璃制造方面也都有很好的應(yīng)用。在有機(jī)玻璃中加入經(jīng)過表面修飾處理的SiO2，可使有機(jī)玻璃抗紫外線輻射而達(dá)到抗老化的目的；而加入A12O3，不僅不影響玻璃的透明度，而且還會(huì)提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO2具有優(yōu)良的紫外線屏蔽性能，而且質(zhì)地細(xì)膩，無毒無臭，添加在化妝品中，可使化妝品的性能得到提高。超細(xì)TiO2的應(yīng)用還可擴(kuò)展到涂料、塑料、人造纖維等行業(yè)。最近又開發(fā)了用于食品包裝的TiO2及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米TiO2，能夠強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)光中的紫外線，產(chǎn)生很強(qiáng)的光化學(xué)活性，可以用光催化降解工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物，具有除凈度高，無二次污染，適用性廣泛等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)保水處理中有著很好的應(yīng)用前景。在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，除了利用納米材料作為催化劑來處理工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢料外，還將出現(xiàn)功能獨(dú)特的納米膜。這種膜能探測(cè)到由化學(xué)和生物制劑造成的污染，并能對(duì)這些制劑進(jìn)行過濾，從而消除污染。

4. 在醫(yī)藥方面的應(yīng)用

21世紀(jì)的健康科學(xué)，將以出入意料的速度向前發(fā)展，人們對(duì)藥物的需求越來越高?？刂扑幬镝尫?、減少副作用、提高藥效、發(fā)展藥物定向治療，已提到研究日程上來。納米粒子將使藥物在人體內(nèi)的傳輸更為方便。用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進(jìn)入人體，可主動(dòng)搜索并攻擊癌細(xì)胞或修補(bǔ)損傷組織；使用納米技術(shù)的新型診斷儀器，只需檢測(cè)少量血液就能通過其中的蛋白質(zhì)和DNA診斷出各種疾病，美國(guó)麻省理工學(xué)院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物，稱之為“定向?qū)棥?。該技術(shù)是在磁性納米微粒包覆蛋白質(zhì)表面攜帶藥物，注射到人體血管中，通過磁場(chǎng)導(dǎo)航輸送到病變部位，然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流動(dòng)，因此可以用來檢查和治療身體各部位的病變。對(duì)納米微粒的臨床醫(yī)療以及放射性治療等方面的應(yīng)用也進(jìn)行了大量的研究工作。據(jù)《人民日?qǐng)?bào)》報(bào)道，我國(guó)將納米技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域獲得成功。南京希科集團(tuán)利用納米銀技術(shù)研制生產(chǎn)出醫(yī)用敷料——長(zhǎng)效廣譜抗菌棉。這種抗菌棉的生產(chǎn)原理是通過納米技術(shù)將銀制成尺寸在納米級(jí)的超細(xì)小微粒，然后使之附著在棉織物上。銀具有預(yù)防潰爛和加速傷口愈合的作用，通過納米技術(shù)處理后的銀表面急劇增大，表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，殺菌能力提高200倍左右，對(duì)臨床常見的外科感染細(xì)菌都有較好的抑制作用。

微粒和納粒作為給藥系統(tǒng)，其制備材料的基本性質(zhì)是無毒、穩(wěn)定、有良好的生物性并且與藥物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。納米系統(tǒng)主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的藥物的給藥。

納米生物學(xué)用來研究在納米尺度上的生物過程，從而根據(jù)生物學(xué)原理發(fā)展分子應(yīng)用工程。在金屬鐵的超細(xì)顆粒表面覆蓋一層厚為5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白質(zhì)特別是酶，從而控制生化反應(yīng)。這在生化技術(shù)、酶工程中大有用處。使納米技術(shù)和生物學(xué)相結(jié)合，研究分子生物器件，利用納米傳感器，可以獲取細(xì)胞內(nèi)的生物信息，從而了解機(jī)體狀態(tài)，深化人們對(duì)生理及病理的解釋。