導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇納米科學(xué)與技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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文章編號(hào)：1003-1383（2013）01-0106-04 中圖分類號(hào)：R319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

納米（符號(hào)為nm）是一種度量單位。1 nm=1/100萬(wàn)mm?！凹{米材料”的概念是20世紀(jì)80年代初形成的，指的是物質(zhì)的顆粒尺寸小于100 nm的具有小尺寸效應(yīng)的零維、一維、二維、三維材料的總稱。目前在口腔醫(yī)學(xué)臨床上使用的材料相當(dāng)廣泛，運(yùn)用于口腔的納米材料稱之為口腔納米材料，對(duì)口腔臨床修復(fù)治療起到了非常重要的作用。隨著納米材料和納米技術(shù)的興起，新型的納米材料開(kāi)始在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[1]應(yīng)用，對(duì)現(xiàn)有口腔材料的改性和創(chuàng)新具有重要意義。納米材料具有以下主要特點(diǎn)：納米粒子大小在1～100 nm；有大量的自由表面或界面；納米單元之間存在著相互作用，作用或強(qiáng)或弱。因?yàn)榫哂幸陨咸匦?，納米材料具有包括表面或界面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子尺寸、宏觀量子隧道效應(yīng)[2]。納米材料與組成相同的微米晶體材料比較具有其許多優(yōu)異的性能[3]，主要表現(xiàn)在催化、磁性、光學(xué)、力學(xué)等許多方面。納米高分子材料的應(yīng)用涉及多方面，主要為介入性診療、免疫分析、藥物控制釋放載體等[4]。納米技術(shù)涉及許多領(lǐng)域，包括納米合成技術(shù)、納米裝置技術(shù)、微加工技術(shù)等，在口腔醫(yī)學(xué)方面采用的納米技術(shù)稱之為口腔納米技術(shù)[5]?，F(xiàn)就納米材料與納米技術(shù)在口腔內(nèi)外科學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行如下概括綜述。

納米技術(shù)與納米材料在口腔內(nèi)科學(xué)中的應(yīng)用 1.納米復(fù)合樹(shù)脂 從以化學(xué)方式固化的復(fù)合樹(shù)脂到光固化燈照射固化的復(fù)合樹(shù)脂及雙固化型復(fù)合樹(shù)脂。用復(fù)合樹(shù)脂修復(fù)牙體缺損已有40多年歷史。復(fù)合樹(shù)脂的基本組成部分是無(wú)機(jī)填料，根據(jù)無(wú)機(jī)填料的粒徑大小分為大顆粒型、超微顆粒型和混合填料型?；旌咸盍闲蜆?shù)脂填料粒徑近幾年不斷向納米級(jí)發(fā)展。如今推出的適用于所有充填通用型納米復(fù)合樹(shù)脂，將是最有希望的新型復(fù)合樹(shù)脂。為改善牙科樹(shù)脂的性能，目前多采用許多增加強(qiáng)度和增加韌性的方法。在樹(shù)脂中加入種類、數(shù)量、大小不相同的無(wú)機(jī)填料，雖然使復(fù)合樹(shù)脂的強(qiáng)度得到提高，但同時(shí)又使樹(shù)脂的韌性降低。而在樹(shù)脂中運(yùn)用納米粒子來(lái)填充，可使復(fù)合樹(shù)脂強(qiáng)度與韌性增加。使復(fù)合樹(shù)脂的強(qiáng)度增強(qiáng)的納米粒子包括納米二氧化硅[6]、納米氧化鋯[7]、納米羥基磷灰石[8]、納米氧化鈦[9]等。由于納米粒子具有以下獨(dú)特的性能，如非配對(duì)原子多，表面缺陷少，比表面積大，能與聚合物發(fā)生較強(qiáng)物理結(jié)合或化學(xué)結(jié)合，使粒子與基體間界面粘結(jié)時(shí)，對(duì)更大的載荷都能承受，從而使納米復(fù)合樹(shù)脂具有更高的強(qiáng)度和韌性。為使材料發(fā)生聚合時(shí)不收縮或收縮減小，在光化聚合丙烯酸脂或異丁烯酸脂基的向列液晶單體中，加入二氧化硅納米微粒和較高含量的金屬氧化物，使形成高分子量的聚合物粘結(jié)性增強(qiáng)，

體積收縮減小。二氧化鋯用于口腔科具有X射線阻射性高、強(qiáng)度高和硬度高等優(yōu)點(diǎn)，納米氧化鋯復(fù)合樹(shù)脂光學(xué)透明性極高，是理想的口腔科復(fù)合樹(shù)脂增強(qiáng)材料?？谇慌R床使用的樹(shù)脂充填材料，放射阻射性弱，如發(fā)生繼發(fā)齲壞時(shí)，X線片上很難將充填材料與繼發(fā)齲進(jìn)行鑒別，若將氧化鉭納米粒子通過(guò)運(yùn)用納米技術(shù)填充入樹(shù)脂材料中，形成具有放射阻射性的新型納米復(fù)合樹(shù)脂材料，材料的物理強(qiáng)度會(huì)得到增強(qiáng)。而將氧化鉭納米粒子加入玻璃離子材料中，能使材料克服容易溶解的不足，同時(shí)強(qiáng)度增強(qiáng)，與一般的復(fù)合樹(shù)脂相比，具有更好的耐磨性。該材料主要是依靠納米機(jī)械結(jié)合，來(lái)提高其耐磨性。如果把納米多孔二氧化硅凝膠加入樹(shù)脂材料中，使新形成的材料具有不相同的結(jié)構(gòu)，耐磨性能得到提高。有學(xué)者將納米材料加入復(fù)合樹(shù)脂中，發(fā)現(xiàn)能使其具有抗菌性能。Xu等在口腔科復(fù)合樹(shù)脂中加入熔附了納米硅顆粒的晶須和納米二鈣或四鈣磷酸鹽，可達(dá)到自修復(fù)的目的[10，11]。宋欣等人在復(fù)合樹(shù)脂中加四針狀氧化鋅，發(fā)現(xiàn)該材料不僅能提高樹(shù)脂的機(jī)械性能，還使樹(shù)脂具有抗菌作用[12]。Niu等也在復(fù)合樹(shù)脂中加入四針狀氧化鋅，使復(fù)合樹(shù)脂具有抗菌性能的同時(shí)機(jī)械性能也增強(qiáng)[13]。由有機(jī)高分子材料和各種納米單元通過(guò)多種方式復(fù)合成型的新型復(fù)合材料就是納米填料復(fù)合樹(shù)脂，是一種含有納米單元相的納米復(fù)合材料。納米復(fù)合樹(shù)脂與過(guò)去的復(fù)合樹(shù)脂相比較性能上有更大提高，其優(yōu)勢(shì)就是色澤更逼真，拋光性與持久性更佳，超強(qiáng)強(qiáng)度更耐磨，可以廣泛用于前牙或后牙。

2.納米粘結(jié)材料 從BisGMA粘結(jié)劑和酸蝕技術(shù)用于口腔臨床以來(lái)，在口腔臨床粘結(jié)治療方面獲得很大進(jìn)步。口腔內(nèi)環(huán)境有其獨(dú)特性，使許多粘接材料和粘接技術(shù)沒(méi)有達(dá)到理想要求。隨著納米技術(shù)的廣泛運(yùn)用，納米材料的日益發(fā)展，將納米粒子加入現(xiàn)有的口腔粘結(jié)材料中進(jìn)行改性外，還把納米雜化樹(shù)脂（poss）作為基質(zhì)，用它與硅基納米材料發(fā)生共聚，從而得到高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定、耐久性的高粘結(jié)性材料。這種材料不僅能很好地克服酸蝕過(guò)程中造成的牙本質(zhì)小管閉合問(wèn)題，而且能在牙體和材料之間發(fā)揮較高的粘結(jié)性，使粘接技術(shù)和粘接材料達(dá)到一個(gè)更高更新的水平。牙本質(zhì)過(guò)敏是口腔內(nèi)科臨床上常見(jiàn)病多發(fā)病，是牙齒上暴露的牙本質(zhì)在受到外界刺激，如溫度、化學(xué)性、機(jī)械性刺激后，引起牙齒的酸、軟、疼痛癥狀，這主要是牙本質(zhì)暴露后，牙本質(zhì)小管內(nèi)的液體，即牙本質(zhì)液對(duì)外界刺激產(chǎn)生機(jī)械性反應(yīng)所引起。臨床主要是通過(guò)在暴露的牙本質(zhì)表面涂布粘結(jié)劑來(lái)緩解敏感癥狀。在臨床口腔常用的光固化粘結(jié)劑中加入一些納米材料，不僅能提高其粘結(jié)力，還可作為牙本質(zhì)過(guò)敏治療的封閉材料。主要是利用納米粘結(jié)材料來(lái)封堵牙本質(zhì)小管，可以使牙本質(zhì)過(guò)敏得到迅速和永久的治愈。

3.納米根管充填材料 臨床上用于做根管治療的根充材料要求有以下特點(diǎn)：其一，能把炎癥始發(fā)地徹底清除，能使根管封閉、死腔消滅，從而防止微生物進(jìn)入根管內(nèi)，阻止根管再次受到感染；其二，材料自身有恢復(fù)組織病變的能力，對(duì)根尖孔的鈣化閉合有促進(jìn)作用。因羥基磷灰石顆粒的尺寸較大，如單純使用羥基磷灰石作為根管充填材料，在根管充填后形成的整體脆性較大，彈性模量與牙根牙本質(zhì)不匹配，從而出現(xiàn)明顯的微滲漏。隨著納米羥基磷灰石生物材料的出現(xiàn)，能很好解決根充材料存在的關(guān)于生物相容性的難題。經(jīng)過(guò)大量基礎(chǔ)和臨床研究，發(fā)現(xiàn)納米羥基磷灰石的結(jié)構(gòu)與天然骨的無(wú)機(jī)成分很相似，均有良好的生物相容性，兩者可以緊密結(jié)合，結(jié)合后周圍組織未見(jiàn)有炎癥和細(xì)胞毒性的發(fā)生，其對(duì)骨組織還有良好的誘導(dǎo)性。材料的組成和構(gòu)造與脊柱動(dòng)物硬組織相似，生物相容性良好[14～16]。將納米羥基磷灰石制成糊劑用于充填根管，大多數(shù)病例根尖透影區(qū)變小或消失，臨床癥狀消失，成功率達(dá)93.2%。根尖周圍組織有病變的牙齒，成功率達(dá)93.8%。王艷玲[17]研究指出，用納米羥基磷灰石根充與傳統(tǒng)氧化鋅丁香油糊劑根充兩者相比較，在根管壁密合度方面，前者明顯優(yōu)于后者。納米羥基磷灰石具有良好的根尖封閉特性，用其作根管封閉劑可減少微滲漏的出現(xiàn)。不少學(xué)者把具有良好的生物相容性，可使病變組織愈合加快，根充不會(huì)被組織吸收的納米羥基磷灰石作為根管充填材料和根尖屏障材料，對(duì)其可行性進(jìn)行了大量的臨床研究[18～22]，取得良好的療效。納米羥基磷灰石材料本身無(wú)殺菌作用，將碘或其他抗生素加入其中可以使該材料的抑菌和抗菌效果提高[23]。張海燕等[24]對(duì)難治性根尖周炎應(yīng)用無(wú)機(jī)抗菌劑作為根管充填劑進(jìn)行根管治療，取得很好臨床療效。本身沒(méi)有成骨性的納米羥基磷灰石，可為新生骨的沉積提供合適的生理基質(zhì)，引導(dǎo)牙骨質(zhì)不斷沉積來(lái)封閉根尖處的根尖孔。有臨床報(bào)道將其用于年輕恒牙的根管充填特別合適。

納米技術(shù)與納米材料在口腔外科學(xué)中的應(yīng)用 1.納米技術(shù)在拔牙麻醉上的應(yīng)用 拔牙麻醉時(shí)的注射操作和疼痛往往讓患者感到害怕和恐懼。臨床上可使用丁卡因進(jìn)行組織的表面麻醉或局部注射碧蘭麻來(lái)減輕患者的疼痛，但有時(shí)仍會(huì)出現(xiàn)諸多問(wèn)題如麻醉鎮(zhèn)痛不全、血腫、面神經(jīng)暫時(shí)性麻痹等。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，口外醫(yī)生可將納米粒子活性麻醉劑懸液直接涂布在牙齦和牙齦溝內(nèi)，在聲學(xué)信號(hào)（如超聲波）或程序化的化學(xué)反應(yīng)鏈（電化學(xué)機(jī)制）的指引下，經(jīng)牙齒的薄弱區(qū)牙頸部，藥物通過(guò)牙本質(zhì)小管到達(dá)牙髓腔，達(dá)到麻醉效果。比牙本質(zhì)小管管徑（1～4 μm）小數(shù)百倍甚至數(shù)千倍的納米粒子，可由信號(hào)引導(dǎo)，從牙本質(zhì)小管灌流到牙髓腔內(nèi)，起到麻醉效果，實(shí)現(xiàn)牙科無(wú)痛麻醉，給患者減少疼痛和恐懼感。

2.納米復(fù)合體材料修復(fù)骨缺損 隨著口腔材料學(xué)不斷發(fā)展，羥基磷灰石作為新興的材料，可大量用于口腔骨組織缺損的修復(fù)，如牙槽骨再造、牙周骨組織缺損、頜骨囊腫等。研究表明：羥基磷灰石所具有的許多特征與多種因素有關(guān)，尤其與它的顆粒直徑大小有密切關(guān)系。如果顆粒直徑大小在1～100 nm，羥基磷灰石則會(huì)具有特有的生物學(xué)特點(diǎn)。納米羥基磷灰石的晶體構(gòu)造與自然骨中的無(wú)機(jī)成分相比較，兩者極為相似，都可以通過(guò)氫鍵方式與蛋白質(zhì)及多糖結(jié)合在一起。無(wú)細(xì)胞毒性，生物相容性好，故認(rèn)為其是多種口腔疾患造成天然骨質(zhì)缺陷最好的替代物[25～29]。納米羥基磷灰石材料既可作為骨形成的支架，而且還對(duì)骨細(xì)胞有引導(dǎo)的作用。有學(xué)者用納米羥基磷灰石復(fù)合膠原植入術(shù)，對(duì)牙周病造成骨組織缺損的患者進(jìn)行臨床治療及療效觀察，取得令人滿意的臨床效果[30，31]。羥基磷灰石復(fù)合膠原與周圍組織相容性好，其組成和構(gòu)造跟天然骨相似，本身無(wú)細(xì)胞毒性，對(duì)牙周膜細(xì)胞的生長(zhǎng)和新生骨的形成有促進(jìn)作用，故認(rèn)為它是一種良好的組織工程支架材料。清華大學(xué)材料科學(xué)與工程系研制的納米羥晶/膠原仿生骨，用來(lái)修復(fù)家兔顱頜骨實(shí)驗(yàn)性穿通性骨缺損，因仿生骨有良好的生物相容性，對(duì)骨組織的再生、修復(fù)起到促進(jìn)作用，從而取得良好的骨創(chuàng)愈合效果，達(dá)到骨創(chuàng)的關(guān)閉和骨性橋接。有學(xué)者用納米羥基磷灰石人工骨充填慢性根尖周炎及根尖囊腫手術(shù)后的骨缺陷區(qū)內(nèi)以及下頜智齒拔除后的牙槽窩內(nèi)，均取得令人滿意的療效。頜骨囊腫是口腔科的一種常見(jiàn)疾病，為減少術(shù)后出現(xiàn)感染概率，縮短術(shù)后修復(fù)時(shí)間，防止患者面部出現(xiàn)畸形，可加入納米羥基磷灰石人工骨，納米羥基磷灰石人工骨在充填骨缺損的同時(shí)，使感染問(wèn)題得以解決，而且對(duì)骨誘導(dǎo)作用明顯，手術(shù)操作簡(jiǎn)便易行，應(yīng)在口腔外科臨床工作中廣泛推廣。

3.納米控釋系統(tǒng)在腫瘤治療中的應(yīng)用 納米控釋系統(tǒng)包括納米粒子和納米膠囊，它們直徑在10～500 nm之間。藥物可以通過(guò)吸附作用、附著作用位于粒子表面或者通過(guò)溶解、包裹作用位于粒子內(nèi)部。在外磁場(chǎng)的引導(dǎo)下，將磁性納米顆粒作為藥劑載體引導(dǎo)到腫瘤患者的患病部位，對(duì)病變部位進(jìn)行定位治療，這樣可以減少治癌藥的毒副作用，提高藥物療效。惡性腫瘤血管組織的通透性較大，細(xì)胞的吞噬能力較強(qiáng)，用靜脈給藥方式把納米粒子運(yùn)送到腫瘤組織，可使藥物療效得到提高，降低毒副作用和減少給藥量。Lebold T等[32]把針孔結(jié)構(gòu)的納米硅石當(dāng)作載體，結(jié)合多柔比星，將兩者制成薄膜，與其他給藥方式比較其釋藥時(shí)間顯著延長(zhǎng)。作為抗惡性腫瘤藥物的輸送系統(tǒng)，納米控釋系統(tǒng)被認(rèn)為是最有發(fā)展的應(yīng)用之一。納米顆粒乳劑載體與分散于人體內(nèi)的癌細(xì)胞容易融合，臨床上可利用它將抗癌藥物包裹。有人用聚乙烯吡咯烷酮納米粒子將抗癌藥物紫杉醇包裹用于腫瘤治療，結(jié)果表明，含紫杉醇的納米粒子與同濃度游離的紫杉醇在治療腫瘤療效方面，前者療效明顯增加。大量研究顯示，具有納米級(jí)的一些抗腫瘤藥物，延長(zhǎng)在腫瘤內(nèi)停留時(shí)間，腫瘤生長(zhǎng)緩慢，同時(shí)減少對(duì)組織器官的毒性和副作用，減少藥物劑量。納米脂質(zhì)載體在腫瘤造影和成像等方面具有較好的優(yōu)勢(shì)[33]，因?yàn)槠鋵?duì)藥物、基因、成影劑有較好的包封率。

綜上所述，隨著納米材料與納米技術(shù)的興起和快速發(fā)展，為口腔材料學(xué)的研究提供了一種全新的方法和手段。使我們能以全新的思維模式從納米水平來(lái)重新探索和研究材料的成份與結(jié)構(gòu)，從而為口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研制出更好更理想的口腔材料。

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篇2

“DNA鴨子”與“納米猛獸”

在《納米藝術(shù)概論》一書(shū)中，納米藝術(shù)被定義為“使用納米技術(shù)手段、方法創(chuàng)作的，納米尺度或反映納米題材的藝術(shù)”。在微納米藝術(shù)作品中，納米畫與納米浮雕的區(qū)分已經(jīng)很模糊了，對(duì)于由若干個(gè)分子或者是原子在基體材料表面拼成的圖形，實(shí)際上我們已經(jīng)很難說(shuō)它是浮雕或者是納米畫。盡管如此，我們?nèi)匀豢梢詫⑽⒓{米動(dòng)物藝術(shù)作品分為平面的微納米動(dòng)物繪畫、浮雕和雕塑。

科學(xué)家采用原子力顯微鏡探針，撥動(dòng)DNA分子鏈在材料基體表面上拼繪的“DNA鴨子”，是一張掃描探針顯微鏡（SPM）的照片；DNA鴨子的輪廓線寬度為10余納米，鴨子身高幾百納米，立體度很小，故可以歸結(jié)為納米畫范疇。美國(guó)猶他大學(xué)機(jī)械工程系學(xué)生Ecsedy與該校藝術(shù)技術(shù)交叉研究中心合作的納米浮雕作品，作品中的“納米猛獸”，采用聚焦的電子束在材料表面“雕刻”而成。整個(gè)動(dòng)物的身高為幾百微米，立體度為百十微米。

從制作工藝來(lái)看，微納米動(dòng)物藝術(shù)作品可以分為傳統(tǒng)手工藝的作品和微納米加工技術(shù)的作品?；趥鹘y(tǒng)手工藝的代表是當(dāng)代英國(guó)微雕大師Willard Wigan創(chuàng)作的《針孔里的車馬》。整個(gè)馬車的長(zhǎng)度約一毫米，馬的腿、尾巴、耳朵等細(xì)節(jié)的尺寸僅為百微米。該微雕作品的創(chuàng)作過(guò)程實(shí)際上和宏觀的雕刻作品相似，只不過(guò)創(chuàng)作或欣賞過(guò)程中均需要高倍的顯微鏡，同時(shí)，它的創(chuàng)作對(duì)雕刻的工具也有很高的要求?；谖⒓{米加工技術(shù)的的作品創(chuàng)作時(shí)通常需要掃描探針顯微鏡，或能夠產(chǎn)生聚焦的離子/電子束設(shè)備，同時(shí)還對(duì)實(shí)驗(yàn)條件有苛刻要求。

從作品的尺度來(lái)講，微納米動(dòng)物藝術(shù)作品可以分為百微米量級(jí)的以及微納米量級(jí)的兩大類。一般來(lái)說(shuō)，基于傳統(tǒng)手工藝的作品大都屬于百微米量級(jí)的，這些作品的整體尺寸近乎毫米量級(jí)，但局部細(xì)節(jié)屬于百微米量級(jí)。基于微納米加工技術(shù)的作品則大多屬于微納米量級(jí)。百微米量級(jí)的作品通常在高倍的光學(xué)顯微鏡下就能看得清楚，而要欣賞微納米量級(jí)的作品，則通常需要分辨率更高的電子顯微鏡，甚至掃描探針顯微鏡。

從計(jì)算機(jī)虛擬與現(xiàn)實(shí)的角度來(lái)看，微納米動(dòng)物藝術(shù)作品可以分實(shí)際的納米動(dòng)物作品和計(jì)算機(jī)虛擬設(shè)計(jì)的作品。

從作品的創(chuàng)作機(jī)理來(lái)看，微納米動(dòng)物藝術(shù)作品可分為基于物理方法和化學(xué)方法的作品。一般來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)手工創(chuàng)作的作品大多屬于物理方法；另外，依靠掃描探針顯微鏡的探針，撥動(dòng)納米顆粒、分子，或者在材料基體表面刻畫出動(dòng)物的形象等，也屬于物理方法。從作品創(chuàng)作的必然性和偶然性來(lái)看，又可分為有意識(shí)的，以及偶然間得到的作品。

針孔里的車馬

傳統(tǒng)的微雕技術(shù)：微雕藝術(shù)作品通常都是在高倍的光學(xué)顯微鏡下完成的。以《針孔里的車馬》為例，為了制作針眼中的車馬，作者使用極其微小的刻刀對(duì)金顆粒、砂糖或者沙粒進(jìn)行微雕；雕刻這些作品時(shí)，注意力要高度集中，呼吸均勻，并利用兩次心跳的間隔來(lái)工作；微雕完成后，再移植到針孔中去。整個(gè)創(chuàng)作過(guò)程中，任何細(xì)微的失誤都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)創(chuàng)作的失敗。

離子/電子束刻蝕技術(shù)：采用電磁場(chǎng)加速和聚焦帶電的離子或電子，進(jìn)而可對(duì)材料的表面進(jìn)行刻蝕，由于離子和電子的德布羅意（物質(zhì)波）波長(zhǎng)很短，因而刻蝕精度更高。離子/電子束光刻主要包括聚焦離子/電子束刻蝕和離子/電子投影刻蝕等。遺憾的是，離子/電子束刻蝕技術(shù)效率低下，很難在實(shí)際生產(chǎn)中得到應(yīng)用，但這并不妨礙科學(xué)藝術(shù)家用它開(kāi)展納米雕刻藝術(shù)創(chuàng)作。

雙光束聚合技術(shù)：近年來(lái)，一種被稱作“雙光束聚合”的技術(shù)已經(jīng)被發(fā)展到三維納米構(gòu)型的加工，并被用于材料表面微觀塑像的構(gòu)建。最為典型的當(dāng)數(shù)日本科學(xué)家的雕刻作品《納米公牛》。該納米牛的高度與紅血球直徑相當(dāng)，高約數(shù)十微米。在納米公牛像的制造過(guò)程中，科學(xué)家使用兩股激光射線照射浸在合成樹(shù)脂溶液中的材料表面，溶液中只有被兩股激光射線交叉照射到的那部分樹(shù)脂才凝固起來(lái)，形成雕塑件的“部件”，這樣的部件的精度為120納米。

掃描探針顯微鏡技術(shù)：上世紀(jì)80年代，掃描探針顯微鏡（SPM）的發(fā)明使人們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)與改造深入到了原子和分子層次。現(xiàn)在SPM已經(jīng)發(fā)展為一大類型的顯微技術(shù)，包括掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、掃描力顯微鏡、近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡、彈道電子發(fā)射顯微鏡、熱掃描顯微鏡和靜電力顯微鏡等。SPM不僅可以對(duì)材料表面進(jìn)行微觀成像，還能對(duì)材料表面進(jìn)行微加工，因此被科學(xué)家譽(yù)為納米世界的“眼”和“手”。

化學(xué)催化氣相沉積技術(shù)：美國(guó)倫斯勒工業(yè)大學(xué)約翰·哈特教授使用大約1.5億根納米碳管制作了一組花花公子的兔子畫像，每個(gè)微型兔子頭像包含上億個(gè)納米碳管，這些納米碳管像叢林中的樹(shù)木一樣垂直地排列著，每個(gè)納米碳管都是中空?qǐng)A柱體結(jié)構(gòu)，其直徑僅為人體頭發(fā)的五萬(wàn)分之一。

計(jì)算機(jī)納米工程建模技術(shù)：計(jì)算機(jī)輔助納米工程設(shè)計(jì)軟件是近幾年才出現(xiàn)的新生事物。這些軟件是依據(jù)生命科學(xué)、物理化學(xué)、分子物理力學(xué)等工程原理來(lái)構(gòu)建納米器件的綜合設(shè)計(jì)工作平臺(tái)，軟件充分體現(xiàn)了納米器件“從上到下”及“從下到上”的設(shè)計(jì)思想。這些軟件為創(chuàng)作包括納米動(dòng)物形象在內(nèi)的納米藝術(shù)作品提供了平臺(tái)。目前，許多納米藝術(shù)家利用這些軟件，開(kāi)展了納米藝術(shù)創(chuàng)作的嘗試。

篇3

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(kāi)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（1～100urn）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)，從而導(dǎo)致納米材料和納米結(jié)構(gòu)的物理、化學(xué)特性既不同于微觀的原子、分子，也不同于宏觀物體，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)原理性器件以及納米復(fù)合傳統(tǒng)材料改性正孕育著新的突破。

1研究形狀和趨勢(shì)

納米材料制備和應(yīng)用研究中所產(chǎn)生的納米技術(shù)很可能成為下一世紀(jì)前20年的主導(dǎo)技術(shù)，帶動(dòng)納米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。世紀(jì)之交世界先進(jìn)國(guó)家都從未來(lái)發(fā)展戰(zhàn)略高度重新布局納米材料研究，在千年交替的關(guān)鍵時(shí)刻，迎接新的挑戰(zhàn)，抓緊納米材料和柏米結(jié)構(gòu)的立項(xiàng)，迅速組織科技人員圍繞國(guó)家制定的目標(biāo)進(jìn)行研究是十分重要的。

納米材料誕生州多年來(lái)所取得的成就及對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的影響和滲透一直引人注目。進(jìn)入90年代，納米材料研究的內(nèi)涵不斷擴(kuò)大，領(lǐng)域逐漸拓寬。一個(gè)突出的特點(diǎn)是基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的銜接十分緊密，實(shí)驗(yàn)室成果的轉(zhuǎn)化速度之快出乎人們預(yù)料，基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究都取得了重要的進(jìn)展。美國(guó)已成功地制備了晶粒為50urn的納米Cu的決體材料，硬度比粗晶Cu提高5倍；晶粒為7urn的Pd，屈服應(yīng)力比粗晶Pd高5倍；具有高強(qiáng)度的金屬間化合物的增塑問(wèn)題一直引起人們的關(guān)注，晶粒的納米化為解決這一問(wèn)題帶來(lái)了希望，納米金屬間化合物 FqsAJZCr室成果的轉(zhuǎn)化，到目前為止，已形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的幾家納米粉體產(chǎn)業(yè)，睦次鸚米氧化硅。氧化鈦、氮化硅核區(qū)個(gè)文的易實(shí)他借個(gè)緲陽(yáng)放寬在納米添加功能陶瓷和結(jié)構(gòu)陶瓷改性方面也取得了很好的效果。 加至5億美元。這說(shuō)明納米材料和納米結(jié)構(gòu)的研究熱潮在下一世紀(jì)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)保持繼續(xù)發(fā)展的勢(shì)頭。

2國(guó)際動(dòng)態(tài)和發(fā)展戰(zhàn)略 斯頓大學(xué)于1998年制備成功量子磁盤，這種磁盤是由磁性納米棒組成的納米陣列體系，10－”bit／s尺寸的密度已達(dá)109bit／s，美國(guó)商家已組織有關(guān)人員迅速轉(zhuǎn)化，預(yù)計(jì)2005年市場(chǎng)為400億美元。1988年法國(guó)人首先發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻效應(yīng)，到1997年巨磁電阻為原理的納米結(jié)構(gòu)器件已在美國(guó)問(wèn)世，在磁存儲(chǔ)、磁記憶和計(jì)算機(jī)讀寫磁頭將有重要的應(yīng)用前景。

最近美國(guó)柯達(dá)公司研究部成功地研究了一種即具有顏料又具有分子染料功能的新型納米粉體，預(yù)計(jì)將給彩色印橡帶來(lái)革命性的變革。納米粉體材料在橡膠、顏料、陶瓷制品的改性等方面很可能給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品注入新的高科技含量，在未來(lái)市場(chǎng)上占有重要的份額。納米材料在醫(yī)藥方面的應(yīng)用研究也使人矚目，正是這些研究使美國(guó)白宮認(rèn)識(shí)到納米材料和技術(shù)將占有重要的戰(zhàn)略地位。原因之二是納米材料和技術(shù)領(lǐng)域是知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的源泉，新的規(guī)律新原理的發(fā)現(xiàn)和新理論的建立給基礎(chǔ)科學(xué)提供了新的機(jī)遇，美國(guó)計(jì)劃在這個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究獨(dú)占“老大”的地位。 為了使中國(guó)科學(xué)院在世紀(jì)之交乃至下一世紀(jì)在納米材料和技術(shù)研究在國(guó)際上占有一席之地，在國(guó)際市場(chǎng)上占有一份額，從前瞻性、戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性來(lái)考慮應(yīng)該成立中國(guó)科學(xué)院納米材料和技術(shù)研究中心，建議北方成立一個(gè)以物質(zhì)科學(xué)中心為基礎(chǔ)的研究中心（包括金屬研究所），在南方建立一個(gè)以合肥地區(qū)中國(guó)科學(xué)院固體物理所和中國(guó)科技大學(xué)為基礎(chǔ)的研究中心，主要任務(wù)是以基礎(chǔ)研究為主，做好基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的銜接和成果的轉(zhuǎn)化。 3國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展

我國(guó)納米材料研究始于80年代末，“八五”期間，“納米材料科學(xué)”列入國(guó)家攀登項(xiàng)目。國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家教委分別組織了8項(xiàng)重大、重點(diǎn)項(xiàng)目，組織相關(guān)的科技人員分別在納米材料各個(gè)分支領(lǐng)域開(kāi)展工作，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)還資助了20多項(xiàng)課題，國(guó)家“863”新材料主題也對(duì)納米材料有關(guān)高科技創(chuàng)新的課題進(jìn)行立項(xiàng)研究。1996年以后，納米材料的應(yīng)用研究出現(xiàn)了可喜的苗頭，地方政府和部分企業(yè)家的介人，使我國(guó)納米材料的研究進(jìn)入了以基礎(chǔ)研究帶動(dòng)應(yīng)用研究的新局面。

目前，我國(guó)有60多個(gè)研究小組，有600多人從事納米材料的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，其中，承擔(dān)國(guó)家重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的和納米材料研究工作開(kāi)展比較早的單位有：中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所、南京大學(xué)。中國(guó)科學(xué)院固體物理研究所、金屬研究所、物理研究所、中國(guó)科技大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所、清華大學(xué)，還有吉林大學(xué)烹北大學(xué)、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)。青島化工學(xué)院、華東師范大學(xué)＼華東理工大學(xué)、浙江大學(xué)、中科院大連化學(xué)物理研究所、長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué) 近年來(lái)，我國(guó)在功能納米材料研究上取得了舉世矚目的重大成果，引起了國(guó)際上的關(guān)注。一是大面積定向碳管陣列合成：利用化學(xué)氣相法高效制備純凈碳納米管技術(shù)，用這種技術(shù)合成的納米管，孔徑基本一致，約20urn，長(zhǎng)度約100pm，納米管陣列面積達(dá)到 3mmX3mm。其定向排列程度高，碳納米管之間間距為100pm。這種大面積定向納米碳管陣列，在平板顯示的場(chǎng)發(fā)射陰極等方面有著重要應(yīng)用前景。這方面的文章發(fā)表在1996年的美國(guó)《科學(xué)》雜志上。二是超長(zhǎng)納米碳管制備：首次大批量地制備出長(zhǎng)度為2～3mm的超長(zhǎng)定向碳納米管列陣。這種超長(zhǎng)碳納米管比現(xiàn)有碳納米管的長(zhǎng)度提高1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。該項(xiàng)成果已發(fā)表于1998年8月出版的英國(guó)《自然》雜志上。英國(guó)《金融時(shí)報(bào)》以“碳納米管進(jìn)入長(zhǎng)的階段”為題介紹了有關(guān)長(zhǎng)納米管的工作。三是氮化嫁納米棒制備：首次利用碳納米管作模板成功地制備出直徑為3～40urn、長(zhǎng)度達(dá)微米量級(jí)的發(fā)藍(lán)光氮化像一維納米棒，并提出了碳納米管限制反應(yīng)的概念。該項(xiàng)成果被評(píng)為1998年度中國(guó)十大科技新聞之一。四是硅襯底上碳納米管陣列研制成功，推進(jìn)碳納米管在場(chǎng)發(fā)射平面和納米器件方面的應(yīng)用。五是唯一維納米絲和納米電纜：應(yīng)用溶膠一凝膠與碳熱還原相結(jié)合的新方法，首次合成了碳化或（TaC）納米絲外包覆 絕緣體SIOZ和 TaC納米絲外包覆石墨的納米電纜，以及以S江納米絲為芯的納米電纜，當(dāng)前在國(guó)際上 僅少數(shù)研究組能合成這種材料。該成果研究論文在瑞典召開(kāi)的1998年第四屆國(guó)際納米會(huì)議宣讀后，許多外國(guó)科學(xué)家給予高度評(píng)價(jià)。六是用苯熱法制備納米氮化像微晶；發(fā)現(xiàn)了非水溶劑熱合成技術(shù)，首次在300℃左右制成粒度達(dá)30urn的氮化鋅微晶。還用苯合成制備氮化鉻（CrN）、磷化鉆（COZP）和硫化銻（Sb。S。）納米微晶，在1997年的《科學(xué)》雜志上。七是用催化熱解法制成納米金剛石；在高壓釜中用中溫（70℃）催化熱解法使四氯化碳和鈉反應(yīng)制備出金剛石納米粉，在1998年的《科學(xué)》雜志上。美國(guó)《化學(xué)與工程新聞》雜志還發(fā)表題為“稻草變黃金?從四氯化碳（CC14）制成金剛石”～文，予以高度評(píng)價(jià)。

篇4

一、納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃概述

1．納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃與納米信息學(xué)2012年5月，即在材料基因組計(jì)劃頒布11個(gè)月之后，美國(guó)“國(guó)家納米計(jì)劃（”NationalNanotechnologyInitiative，NNI）提出納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃，以確保美國(guó)在納米領(lǐng)域可持續(xù)設(shè)計(jì)方面繼續(xù)保持其國(guó)際領(lǐng)先地位。該計(jì)劃旨在建立一個(gè)直接面向問(wèn)題、面向需求的納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施，從而加快美國(guó)在納米領(lǐng)域技術(shù)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)創(chuàng)新的速度。從計(jì)劃的內(nèi)容與目標(biāo)不難看出，此項(xiàng)計(jì)劃與材料基因組計(jì)劃有諸多相似相通的地方。提到納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃，必須要提及納米信息學(xué)（nanoinformatics）這一重要的概念。納米信息學(xué)指的是開(kāi)發(fā)和實(shí)施有效的機(jī)制以幫助相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)納米技術(shù)信息進(jìn)行收集、驗(yàn)證、儲(chǔ)存、分享、發(fā)掘、分析和應(yīng)用，覆蓋整個(gè)納米領(lǐng)域，影響到研究、開(kāi)發(fā)以及應(yīng)用的方方面面。一個(gè)不斷完善的納米信息學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施將通過(guò)不斷改善實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的再現(xiàn)性，以及通過(guò)促進(jìn)工具和模型的開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證，而將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息加以應(yīng)用，從而確保國(guó)家納米技術(shù)可持續(xù)性發(fā)展。因此，納米信息學(xué)將為納米材料和產(chǎn)品的合理設(shè)計(jì)，研究方向最優(yōu)化和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從這個(gè)角度來(lái)看，納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃和納米信息學(xué)的發(fā)展同時(shí)也為材料基因組計(jì)劃的實(shí)施提供了必要的補(bǔ)充與幫助。

2．納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃的基礎(chǔ)與助推力（1）多元化的合作團(tuán)隊(duì)建立一個(gè)由科學(xué)家，工程師和技術(shù)人員組成的多樣性的協(xié)作團(tuán)隊(duì)，對(duì)于美國(guó)納米技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用至關(guān)重要，它們是美國(guó)納米技術(shù)核心競(jìng)爭(zhēng)力的中堅(jiān)力量。該團(tuán)隊(duì)涉及納米技術(shù)研究、開(kāi)發(fā)乃至產(chǎn)業(yè)化的方方面面，包括多方面的研究力量，主要有：實(shí)驗(yàn)科學(xué)家、計(jì)算科學(xué)家和理論家，產(chǎn)業(yè)工程師，負(fù)責(zé)材料合成、測(cè)試、質(zhì)量監(jiān)控等的技術(shù)人員。（2）跨學(xué)科的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)建立一個(gè)靈活的可以開(kāi)展多學(xué)科知識(shí)協(xié)作的網(wǎng)絡(luò)，有效銜接基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究、建立模型和應(yīng)用開(kāi)發(fā)，對(duì)于提高研發(fā)效率具有重要的作用。可靠的計(jì)算模型能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)和設(shè)計(jì)具有理想性能的納米材料并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管理。此外，模型在開(kāi)發(fā)新概念以及加深人們對(duì)納米級(jí)材料的性能和行為的理解方面也起著重要作用。因此，當(dāng)模型和實(shí)驗(yàn)結(jié)果在網(wǎng)絡(luò)中能夠被迅速分享時(shí)，基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開(kāi)發(fā)就可以更加有效迅速地連接起來(lái)，從而有的放矢提高研發(fā)效率。（3）可持續(xù)的計(jì)算工具箱一套能夠促進(jìn)實(shí)驗(yàn)分析和理解納米材料的計(jì)算工具對(duì)于完成納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃而言至關(guān)重要。計(jì)算工具能夠幫助人們發(fā)現(xiàn)在當(dāng)前理論框架中不明顯或難以表現(xiàn)出來(lái)的材料的性能與現(xiàn)象之間的關(guān)系。因此，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證、易于訪問(wèn)且得到良好維護(hù)的模擬軟件將對(duì)納米材料的性能和行為做出可靠的模擬，從而有效幫助納米材料的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。（4）堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃迫切需要建立一個(gè)堅(jiān)實(shí)的納米技術(shù)數(shù)據(jù)和信息基礎(chǔ)，將納米材料設(shè)計(jì)、合成、性能、現(xiàn)象以及對(duì)生物和環(huán)境的影響等方面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。開(kāi)源數(shù)據(jù)與軟件、開(kāi)放獲取的方式、通用的數(shù)據(jù)傳送與存檔格式、標(biāo)準(zhǔn)化的詞表等都是建立這一基礎(chǔ)的必要條件，對(duì)研究人員管理與儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有重要的意義，同時(shí)也將極大地促進(jìn)不同學(xué)科間研究人員的數(shù)據(jù)共享與彼此合作。

3．納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃與材料基因組計(jì)劃相互促進(jìn)、共同發(fā)展材料基因組計(jì)劃是美國(guó)眾多行業(yè)眾多機(jī)構(gòu)為加速本國(guó)先進(jìn)材料的發(fā)現(xiàn)和鞏固制造業(yè)的地位而共同做出的努力。納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃與材料基因組計(jì)劃的合作涉及納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃的所有方面，特別是研究方法和數(shù)據(jù)方面的建設(shè)。通過(guò)相互間合作與交流，納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃與材料基因組計(jì)劃將實(shí)現(xiàn)互利共贏。因此，這里所介紹的納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃將直接為材料基因組計(jì)劃作出貢獻(xiàn)。納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃試圖通過(guò)模型、模擬工具和數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)對(duì)納米級(jí)尺度和亞微秒領(lǐng)域里各種現(xiàn)象的預(yù)測(cè)。相比來(lái)說(shuō)，材料基因組計(jì)劃的范圍要寬得多，既包括納米級(jí)別也包括宏觀尺度的材料信息。納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃的實(shí)施對(duì)材料基因組計(jì)劃來(lái)說(shuō)，將是其重要和有利的補(bǔ)充。納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃取得的重要成果，如數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化，使實(shí)驗(yàn)科學(xué)家與理論家相結(jié)合以加速材料設(shè)計(jì)的方法等可適用于材料基因組計(jì)劃的其他相關(guān)領(lǐng)域。同樣，通過(guò)材料基因組計(jì)劃開(kāi)發(fā)出的與納米材料相關(guān)的方法和標(biāo)準(zhǔn)等也可以在納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃的工作中進(jìn)行探索，測(cè)試和評(píng)估。通過(guò)持續(xù)的交流與合作，在這2項(xiàng)計(jì)劃指引下合作的各部門成果將推動(dòng)整個(gè)時(shí)間與空間范圍內(nèi)材料的研究與開(kāi)發(fā)，以進(jìn)一步提高美國(guó)在材料與制造領(lǐng)域甚至更廣泛領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)能力。

二、啟示與建議

材料基因組計(jì)劃后，我國(guó)學(xué)術(shù)界迅速做出了反應(yīng)。在中國(guó)科學(xué)院和工程院的推動(dòng)下，計(jì)劃的當(dāng)年，近百名材料領(lǐng)域的科學(xué)家會(huì)聚北京香山，召開(kāi)了“材料科學(xué)系統(tǒng)工程”會(huì)議，并提出建設(shè)集理論計(jì)算、數(shù)據(jù)庫(kù)和測(cè)試三位一體的共用平臺(tái)、實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)材料示范突破以及成立多方協(xié)作的指導(dǎo)委員會(huì)等建議。在過(guò)去的2年多里，在中國(guó)工程院、中國(guó)科學(xué)院、科技部等機(jī)構(gòu)以及上海市、北京市等地方政府的努力下，我國(guó)的材料基因組計(jì)劃正在逐步落到實(shí)處，其研究理念也越來(lái)越多地被學(xué)術(shù)界所接受和采納，不同學(xué)科背景的研究人員也逐漸投身此中。十幾年前的“人類基因組計(jì)劃”，我國(guó)盡管在后期也有少量參與，但是并沒(méi)有能抓住那次重大科學(xué)計(jì)劃的先機(jī)。因此，面臨比“人類基因組計(jì)劃”更為廣泛的“材料基因組計(jì)劃”，我國(guó)政府和相關(guān)機(jī)構(gòu)能夠迅速做出響應(yīng)并踏實(shí)努力，確實(shí)有很大的進(jìn)步且值得肯定。但在趕超的過(guò)程中，我們決不能簡(jiǎn)單照搬國(guó)外計(jì)劃的內(nèi)容與方案，而應(yīng)深入消化吸收，并結(jié)合自身情況做出適合國(guó)情的選擇與決定。

1．積極鼓勵(lì)并大力發(fā)展原創(chuàng)的材料計(jì)算軟件美國(guó)材料科學(xué)家已經(jīng)通過(guò)不斷改進(jìn)計(jì)算方法，在計(jì)算預(yù)測(cè)模型上取得了不少成果，只是苦于一直沒(méi)有合適的平臺(tái)向制造業(yè)分享這些研究成果。材料基因組計(jì)劃正是為他們提供了一個(gè)向材料科學(xué)家和制造商在內(nèi)的整個(gè)材料科學(xué)界共享數(shù)據(jù)和計(jì)算工具的平臺(tái)。當(dāng)然在建立這個(gè)平臺(tái)的過(guò)程中，隨著交流與合作的加深，還將伴隨計(jì)算工具與方法的不斷改進(jìn)與提高。而我國(guó)在材料計(jì)算軟件上的開(kāi)發(fā)幾近空白，幾乎沒(méi)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的通用程序包。除了個(gè)別單打獨(dú)斗的研究小組，我國(guó)材料計(jì)算大都依靠外國(guó)商用軟件，在使用上有很大的局限性。因此，我國(guó)推動(dòng)材料基因組計(jì)劃的發(fā)展，首先亟需解決的是形成規(guī)模化的長(zhǎng)期穩(wěn)定的開(kāi)發(fā)隊(duì)伍，開(kāi)發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的各種模型、算法和大規(guī)?？茖W(xué)計(jì)算軟件，擺脫國(guó)外軟件的壟斷和限制，為我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2．依托現(xiàn)有基礎(chǔ)將數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)細(xì)化對(duì)材料的性能進(jìn)行成功模擬和預(yù)測(cè)取決于2個(gè)基本要素，一是計(jì)算模擬方法和軟件，另一個(gè)就是材料數(shù)據(jù)庫(kù)。從材料領(lǐng)域的廣度和深度，不難看到建立材料數(shù)據(jù)庫(kù)將會(huì)是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，需要政府、學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界通力合作，需要投入大量的人力物力和時(shí)間才能完成。高度規(guī)范化的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)是決定這項(xiàng)計(jì)劃成敗的關(guān)鍵。美國(guó)政府也并沒(méi)有從零開(kāi)始建設(shè)，而是依托納米技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃的實(shí)施或者IBM和哈佛大學(xué)這樣的機(jī)構(gòu)自身的基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè)。我國(guó)可考慮依托“863”“、973”、國(guó)家科技支撐項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金等現(xiàn)有科技計(jì)劃，對(duì)已完成項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理歸納，在統(tǒng)一的加工、標(biāo)引與建設(shè)規(guī)范的指導(dǎo)下，逐步建設(shè)完成整個(gè)材料領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫(kù)。2014年3月正式開(kāi)通的“國(guó)家科技報(bào)告服務(wù)系統(tǒng)”，可系統(tǒng)查閱國(guó)家科技計(jì)劃項(xiàng)目所產(chǎn)生的科技報(bào)告，涵蓋國(guó)家科技投入產(chǎn)生的大量科技信息和數(shù)據(jù)。如果能夠設(shè)計(jì)合理的字段與入口，也極有可能對(duì)材料領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)起到支撐與幫助作用。

篇5

[關(guān)鍵詞] 納米技術(shù) 體育 應(yīng)用 思考

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，如何將納米科技真正應(yīng)用于體育運(yùn)動(dòng)，使運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練更加科學(xué)化，使運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力和運(yùn)動(dòng)技術(shù)水平得到更充分的發(fā)揮，運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高更加有保證已經(jīng)成為研究重點(diǎn)。

一、體育與納米技術(shù)

1.利用納米技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)員的科學(xué)選材。由于納米科技推動(dòng)了微觀生物學(xué)的發(fā)展進(jìn)程，運(yùn)用人類基因組計(jì)劃和納米技術(shù)，有助于我們對(duì)人類基因組中與運(yùn)動(dòng)成績(jī)密切相關(guān)的基因加以認(rèn)識(shí)和了解。有研究表明，人類基因組中有某些與人類運(yùn)動(dòng)能力密切相關(guān)的基因，其多態(tài)性的差異，有可能是造成人們運(yùn)動(dòng)能力和訓(xùn)練效果巨大個(gè)體差異的最終原因。該領(lǐng)域的研究，為人們進(jìn)行有效的基因選材提供了理論基礎(chǔ)，也為提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)提供事半功倍的方法。例如在運(yùn)動(dòng)員的選材方面，利用納米加工技術(shù)進(jìn)行DNA的分離和提取，可以快速有效地決定其基因序列，在分子水平上對(duì)其遺傳、發(fā)育進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)更高層次的基因選材。

2.利用納米科技揭示人體對(duì)各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)能力的適應(yīng)度和對(duì)各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)能力的遺傳度，找到運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練在人體生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的關(guān)鍵階段(如青春期)的影響及作用機(jī)制。通過(guò)開(kāi)發(fā)一種可以植入皮下微型生物芯片，模擬健康人體內(nèi)的葡萄糖檢測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)機(jī)體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中血糖水平，然后根據(jù)人體需要，適時(shí)釋放糖等物質(zhì)，維持機(jī)體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的血糖水平，有效地提高機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力。

3.利用納米技術(shù)進(jìn)行體育運(yùn)動(dòng)與健康關(guān)系的研究。利用納米微粒技術(shù)，可以靈敏地檢測(cè)各種組織的特異性蛋白，探討某些運(yùn)動(dòng)性疾病的發(fā)病機(jī)制，有效地對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行醫(yī)務(wù)監(jiān)督，維護(hù)運(yùn)動(dòng)員的健康。通過(guò)納米級(jí)敏感器可以監(jiān)視運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練導(dǎo)致的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的形態(tài)與數(shù)目的變化，以及這些變化所反映各器官功能結(jié)構(gòu)的功能狀態(tài)。納米科技在中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，使傳統(tǒng)中醫(yī)藥對(duì)運(yùn)動(dòng)損傷與運(yùn)動(dòng)性疾病的預(yù)防和治療具有更好的效果。

4.利用納米技術(shù)防止運(yùn)動(dòng)性疲勞和加快其恢復(fù)過(guò)程。關(guān)于運(yùn)動(dòng)性疲勞發(fā)生的機(jī)制，目前雖然有許多假說(shuō)，但確切的疲勞機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究。由于納米科技在醫(yī)學(xué)上的突破，將對(duì)運(yùn)動(dòng)疲勞機(jī)制尤其是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)方面及其靶器官和靶細(xì)胞的研究將更加深入，人們可以利用納米生物芯片直接研究機(jī)體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中骨骼肌、心肌、肝臟和神經(jīng)等組織的代謝過(guò)程，探討中樞和外周運(yùn)動(dòng)性疲勞及其恢復(fù)的生物學(xué)機(jī)制，并且可以通過(guò)某些手段(如納米藥物)抑制導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性疲勞的基因表達(dá)或誘導(dǎo)加速恢復(fù)的基因表達(dá)。

5.利用納米技術(shù)防止運(yùn)動(dòng)損傷與運(yùn)動(dòng)性疾病的臨床診斷與治療。納米醫(yī)學(xué)材料的研制，對(duì)于人造器官、人造肌肉、骨骼、關(guān)節(jié)皮膚等成為永久性的非排斥性。用納米機(jī)械潛入人體的血管和器官，對(duì)人體進(jìn)行檢查和治療，并且可以進(jìn)入毛細(xì)血管以及器官的細(xì)胞內(nèi)，對(duì)損傷的細(xì)胞進(jìn)行治療和處理，甚至可以從細(xì)胞基因組中除掉“有害”的DNA，或把正常的DNA安裝到細(xì)胞基因組中。

6.利用納米技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行機(jī)能評(píng)定。在人們?nèi)媪私膺\(yùn)動(dòng)引起機(jī)體產(chǎn)生適應(yīng)性變化的基因調(diào)節(jié)機(jī)制后，人們可以通過(guò)基因工程技術(shù)和納米技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的疲勞狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的適應(yīng)性及其免疫功能等進(jìn)行基因診斷。這種診斷一般是在基因的轉(zhuǎn)錄水平上進(jìn)行評(píng)定，可以較早地發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)工程中的機(jī)能變化,具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

7.利用納米技術(shù)了解控制運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)水平，使運(yùn)動(dòng)員的營(yíng)養(yǎng)代謝趨于更加合理和平衡。通過(guò)納米級(jí)敏感器使運(yùn)動(dòng)員的營(yíng)養(yǎng)代謝處于一個(gè)精細(xì)、準(zhǔn)確、嚴(yán)密的監(jiān)控中。運(yùn)動(dòng)員所需的營(yíng)養(yǎng)素完全按照運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特點(diǎn)和個(gè)人的生理特點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)配，使運(yùn)動(dòng)員的營(yíng)養(yǎng)變得合理化、科學(xué)化。

8.利用納米技術(shù)對(duì)體育運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確客觀的定量分析。利用納米技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)人體的骨骼、肌肉、血液組織以及心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等各器官系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的適應(yīng)性進(jìn)行客觀的精確的定量分析，不僅使運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練更具有科學(xué)性，也大大地提高運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練的成材率。

二、納米技術(shù)在競(jìng)技體育中的作用

1.納米相材料技術(shù)。這是一種通過(guò)控制結(jié)構(gòu)納米顆粒的大小而制造出強(qiáng)度、顏色和可塑性都能滿足人們需要的相材料，這種納米相材料除微觀結(jié)構(gòu)與普通材料完全不同外，在宏觀上也表現(xiàn)出許多奇妙特征，如納米相銅強(qiáng)度比普通銅高5倍，納米陶瓷摔不碎等。這種納米相材料技術(shù)已應(yīng)用在體育器械、場(chǎng)地和服裝的改進(jìn)方面。就拿撐桿跳運(yùn)動(dòng)員使用的撐桿來(lái)講，撐桿跳高最早使用的撐竿是竹竿，1942年美國(guó)運(yùn)動(dòng)員達(dá)姆首次在國(guó)際比賽中使用了輕合金撐竿而創(chuàng)下了4.77米世界記錄?？梢韵胂髴?yīng)用納米相技術(shù)，將會(huì)生產(chǎn)出具有“個(gè)性化”(根據(jù)撐竿跳項(xiàng)目的特點(diǎn)和競(jìng)賽規(guī)則的要求及運(yùn)動(dòng)員自身的生理和技能特征的)撐竿，使該項(xiàng)目的世界記錄再有突破。

2.納米復(fù)合改進(jìn)技術(shù)。少量納米材料可以綜合改善傳統(tǒng)材料的性能。例如美國(guó)把AL2O3納米顆粒加入到橡膠中提高了橡膠的耐磨性和介電特性。

3.納米器件技術(shù)。利用納米器件技術(shù)生產(chǎn)的分子自組織結(jié)構(gòu)可用于電子記憶、數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)器和傳遞等，這種器件運(yùn)用于體育訓(xùn)練將大大增加訓(xùn)練的效率和成績(jī)。

三、納米技術(shù)應(yīng)用于競(jìng)技體育所引起的思考

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，納米技術(shù)在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用顯得日益重要，同時(shí)，也會(huì)引起一些體育道德和倫理道德問(wèn)題。同時(shí)我們要思考的是：器材的高科技化是否會(huì)削弱運(yùn)動(dòng)員在競(jìng)技體育中的主體地位，從而變相剝奪運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)賽權(quán)利？若運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高在較大程度上依賴于器械和服裝的高科技化，這是否會(huì)帶來(lái)一些新的不公平？器材作弊是否會(huì)成為興奮劑的另一種表現(xiàn)形式？這些是我們必須考慮的?？梢酝ㄟ^(guò)修改某些項(xiàng)目的器械的設(shè)計(jì)規(guī)則，加強(qiáng)一些項(xiàng)目的器械、服裝的申報(bào)和檢測(cè)程序，國(guó)際奧委會(huì)和各國(guó)際單項(xiàng)體育聯(lián)合會(huì)要針對(duì)納米技術(shù)等高科技的新成就加強(qiáng)新的檢測(cè)手段，來(lái)杜絕運(yùn)用器械作弊;通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)員、教練員、裁判員和科技工作者等進(jìn)行個(gè)體道德教育，以保證競(jìng)技體育更好地弘揚(yáng)奧林匹克精神。

參考文獻(xiàn):

[1]蕓世紀(jì)之交的我國(guó)運(yùn)動(dòng)形態(tài)學(xué)研究.中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué),2000,19(4):340～341

篇6

1991年，我國(guó)召開(kāi)納米科技發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)，制定了發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)策。十多年來(lái)，我國(guó)納米材料和納米結(jié)構(gòu)研究取得了引人注目的成就。我國(guó)納米材料領(lǐng)域的工作者們也以孜孜不倦的探索，推動(dòng)著納米材料這門學(xué)科不斷地前進(jìn)。這其中，就有一位年輕的學(xué)者――劉飛博士。

科研，瞄準(zhǔn)前沿

一位年僅三十幾歲的學(xué)者、一連串前沿成果，劉飛博士稱得起“年輕有為”。然而，與大多數(shù)年輕人不同，劉飛博士一心一意地埋首于納米材料領(lǐng)域的研究工作，不沾浮躁之風(fēng)。在這條道路上，他潛心向前，以“學(xué)習(xí)”的態(tài)度行于斯、研于斯，在一維納米材料的制備、表征與物性研究的領(lǐng)域上取得了一系列成績(jī)：

首先，在微波等離子體化學(xué)氣相沉積(MPCVD)設(shè)備中，劉飛使用α―Fe2O3(0001)為基底，以N2和H2為反應(yīng)氣源，首次制備出垂直于基底生長(zhǎng)的Fe3O4納米金字塔陣列。這種新型Fm04納米材料的陣列很可能在垂直方向上的高密度信息存儲(chǔ)中有著潛在的應(yīng)用，其結(jié)果發(fā)表在高水平學(xué)術(shù)雜志AdvMater上。

其次，在單溫管式爐設(shè)備中，劉飛使用熱蒸發(fā)冷凝沉積技術(shù)在較低的生長(zhǎng)溫度(

與此同時(shí)，劉飛利用真空下高溫碳熱還原法，首次制備出了大面積垂直于si基底生長(zhǎng)的單晶的Boron納米線和納米管。掃描電子顯微技術(shù)(SEM)研究表明所制備出的硼納米線的長(zhǎng)度為5um，平均直徑為30nm。透射電子顯微鏡技術(shù)(TEM)和元素維度分布譜技術(shù)(ElementMapping)的研究結(jié)果都證明所獲得的硼納米材料具有完美的單晶四方結(jié)構(gòu)，它們的生長(zhǎng)方向?yàn)閇001]。電子能量損失譜技術(shù)(EELS)研究結(jié)果也表明納米線中硼元素的同時(shí)使用開(kāi)爾文探針技術(shù)(KelvlnProbe)首次測(cè)試出Boron納米材料的功函數(shù)為4.4eV。并利用改裝后的SEM系統(tǒng)中的在位物性測(cè)試技術(shù)對(duì)單根硼納米線的電導(dǎo)率和場(chǎng)發(fā)射特性進(jìn)行了一系列系統(tǒng)的研究。研究結(jié)果表明：?jiǎn)胃鸺{米線的電導(dǎo)率為1-8×10-3(n?cm)-1，其開(kāi)啟電場(chǎng)為5.1v／μm，閾值電場(chǎng)為115V／μm；在保持場(chǎng)發(fā)射電流為1.05μA的一小時(shí)穩(wěn)定性測(cè)試中，單根硼納米線的電流波動(dòng)性低于22％并且當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度提高到59～74V／μm，單根硼納米線的場(chǎng)發(fā)射電流密度更是達(dá)到了2X105-4×105A／cm2，這完全可以滿足場(chǎng)發(fā)射領(lǐng)域的需要。由于Boron一維納米材料具有高熔點(diǎn)(2300℃)、高電導(dǎo)率，并且具有獨(dú)特的“三芯鍵”結(jié)構(gòu)以及優(yōu)良的物理和化學(xué)特性，所以這種新型納米材料的發(fā)現(xiàn)以及進(jìn)一步研究很有可能為納米科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)嶄新的領(lǐng)域。相關(guān)科研成果分別發(fā)表在知名科學(xué)雜志AdvancedMaterla／sc和Uitramzcroscopy上，并由世界上著名的德國(guó)的“Nanowerk”網(wǎng)站和國(guó)內(nèi)知名的“科學(xué)網(wǎng)”網(wǎng)站分別進(jìn)行了“Spotlight”報(bào)導(dǎo)和專題報(bào)導(dǎo)。

除此以外，劉飛使用化學(xué)氣相沉積技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同形貌AIN納米結(jié)構(gòu)(納米棒，納米錐和納米火山口)垂直陣列的可控生長(zhǎng)。為了研究其納米結(jié)構(gòu)場(chǎng)發(fā)射特性的影響因素，劉飛對(duì)比了不同形貌氮化鋁陣列的場(chǎng)發(fā)射特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氮化鋁火山口陣列具有最好的場(chǎng)發(fā)射特性表現(xiàn)，其閾值電場(chǎng)為7.2V／μm，場(chǎng)發(fā)射電流的穩(wěn)定性測(cè)試表明其電流波動(dòng)小于4％。同時(shí)，所有三種氮化鋁納米結(jié)構(gòu)陣列都具有和其他很多具有優(yōu)良冷陰極納米材料相比擬的場(chǎng)發(fā)射特性，這表明其在未來(lái)的場(chǎng)發(fā)射領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景，結(jié)果已發(fā)表在ChinesePhysicsB等雜志上。

未來(lái)，戰(zhàn)機(jī)握在手中

學(xué)習(xí)和實(shí)踐中，劉飛不僅積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，也形成了一套獨(dú)特的科研方法和理念，解決了很多工程實(shí)際應(yīng)用的問(wèn)題，贏得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)聲譽(yù)，并獲得一項(xiàng)國(guó)家專利。他是成功的，當(dāng)然，成功之人自有成功之道。

1995年9月，劉飛邁入吉林大學(xué)的校門，考進(jìn)材料科學(xué)與工程專業(yè)，四年的本科學(xué)習(xí)，劉飛以他的聰明和勤奮贏得了老師和同學(xué)們的一致認(rèn)可，連續(xù)三年獲得“人民獎(jiǎng)學(xué)金”，并于1999年獲“系優(yōu)秀學(xué)生”稱號(hào)。同年，他以優(yōu)異的成績(jī)畢業(yè)，卻并不滿足于自己當(dāng)時(shí)的所學(xué)，或許是源于心底的那一份母校情結(jié)，劉飛選擇留在吉林大學(xué)進(jìn)行碩士研究，在材料科學(xué)學(xué)院攻讀材料物理與化學(xué)專業(yè)。碩士學(xué)習(xí)期間，劉飛在于文學(xué)教授的指導(dǎo)下進(jìn)行了磁控濺射生長(zhǎng)巨磁阻多層膜的研究工作，并于2002年7月完成碩士論文《Cu／Fe多層膜的表面、界面微結(jié)構(gòu)研究》，獲得工學(xué)碩士學(xué)位，其論文獲得學(xué)校研究生論文比賽優(yōu)勝獎(jiǎng)，這位年輕的碩士研究生充分展露了他在科研領(lǐng)域的才華。

2002年9月，劉飛考入中國(guó)科學(xué)院物理研究所納米物理與器件實(shí)驗(yàn)室，師從于高鴻鈞研究員，攻讀凝聚態(tài)物理博士學(xué)位，2005年9月獲得理學(xué)博士學(xué)位，并于2004年獲得“所長(zhǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)學(xué)金”、2006年獲得中國(guó)真空學(xué)會(huì)優(yōu)秀博士論文獎(jiǎng)學(xué)金。

在科學(xué)的道路上沒(méi)有捷徑，正因?yàn)槠D難才去登攀，而站得更高才能看得更遠(yuǎn)，年輕的劉飛博士沒(méi)有止步于一點(diǎn)點(diǎn)的成績(jī)，在科學(xué)之路上，他選擇一路向前。自2005年9月，劉飛博士在中山大學(xué)理工學(xué)院的顯示材料與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室參加工作以來(lái)，包括在中國(guó)科學(xué)院物理研究所攻讀博士期間，他主持國(guó)家自然基金委――廣東省聯(lián)合基金重點(diǎn)基金一項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金一項(xiàng)、教育部博士點(diǎn)新教師基金一項(xiàng)，并且參與了多項(xiàng)國(guó)家“973”和“863”項(xiàng)目，共發(fā)表了學(xué)術(shù)論文(SCI、EI和ISTP收錄)二十余篇。

自此，在外人看來(lái)，他的人生似乎已經(jīng)進(jìn)入康莊大道了，然而，“人生也有涯，而知也無(wú)涯”，國(guó)際上風(fēng)起云涌的科技發(fā)展愈來(lái)愈強(qiáng)烈地吸引著他的目光，視線的開(kāi)闊，令他在學(xué)術(shù)上有了大幅的前進(jìn)。目前，還有國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目等4項(xiàng)國(guó)家和地方自然科學(xué)基金項(xiàng)目研究，在他的主持下緊鑼密鼓地展開(kāi)著。

篇7

【關(guān)鍵詞】食品包裝 納米材料 食品貯藏

引言

納米科學(xué)是20世紀(jì)末興起的最重要的科技領(lǐng)域之一，因其在國(guó)計(jì)民生等諸多領(lǐng)域都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)甚至革命性的影響，得到了各國(guó)政府的高度重視與投入。美國(guó)自1991年開(kāi)始將納米技術(shù)列為“政府關(guān)鍵技術(shù)”；我國(guó)將納米科學(xué)研究列入“863計(jì)劃”、“國(guó)家基金重大研究計(jì)劃”等重點(diǎn)研究計(jì)劃。伴隨納米科學(xué)理論日益成熟，納米材料的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。納米材料因其特殊的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)、表面效應(yīng)（界面效應(yīng)），具備卓越的光、電、熱、磁、放射、吸收等特殊功能，在機(jī)械、電子、化工、包裝、國(guó)防等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

1 納米及納米材料

1.1 納米

納米（nanometer）是一個(gè)長(zhǎng)度單位，1 nm=10-9m，通常界定1-100nm的體系為納米體系。由于這個(gè)尺度空間略大于分子的尺寸上限，恰好能體現(xiàn)分子間相互作用，因此，具有這一尺度物質(zhì)粒子的許多性質(zhì)均與常規(guī)物質(zhì)相異，在這個(gè)領(lǐng)域中物質(zhì)的性質(zhì)有時(shí)既不能用經(jīng)典力學(xué)、電磁學(xué)等加以解釋，也不能用量子力學(xué)等理論來(lái)理解，需要一個(gè)全新的理論和視角。研究上述領(lǐng)域的客觀規(guī)律的科學(xué)被稱之為納米科學(xué)。

1. 2 納米材料

納米材料根據(jù)構(gòu)成材料物質(zhì)屬性的不同，可以分成金屬納米材料、半導(dǎo)體納米材料、納米陶瓷材料、有機(jī)納米材料等，當(dāng)上述納米結(jié)構(gòu)單元與其他材料復(fù)合時(shí)則構(gòu)成納米復(fù)合材料。納米復(fù)合材料中包括無(wú)機(jī)一有機(jī)物復(fù)合、無(wú)機(jī)―無(wú)機(jī)復(fù)合、金屬―陶瓷復(fù)合、聚合物―聚合物復(fù)合等多種形式。

1. 3 納米包裝材料

食品包裝材料多由聚合物制成，如聚氯乙烯（PVC）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇（PET）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）和聚酞胺（尼龍，PA）等，其制成包裝材料透氣性難以滿足各式果蔬的呼吸強(qiáng)度，尤其當(dāng)果蔬的呼吸強(qiáng)度很高時(shí)，大部分膜不能使包裝內(nèi)氧氣和二氧化碳配比達(dá)到最佳。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，納米材料及技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，給聚合物包裝材料的發(fā)展帶來(lái)的巨大革新，納米包裝材料應(yīng)運(yùn)而生。

納米包裝材料主要是指應(yīng)用納米技術(shù)，通過(guò)對(duì)包裝產(chǎn)品進(jìn)行納米合成、納米添加、納米改性，使其具有某一特性或功能的一類包裝材料的總和。在食品包裝領(lǐng)域，研究最多的納米包裝材料是聚合物基納米復(fù)合材料PNMC（Polymeric Nano-Metered Composites），常用的聚合物有PA、 PP、 PE、PVC、 PET、 LCP等，常用的納米材料有金屬、無(wú)機(jī)物聚合物等無(wú)機(jī)系和有機(jī)系成分，通過(guò)扦層復(fù)合等技術(shù)將高分子聚合物和納米材料復(fù)合。

2 納米包裝材料在食品貯藏中的應(yīng)用

復(fù)合納米包裝材料的優(yōu)良性質(zhì)使其在食品包裝領(lǐng)域廣受歡迎，納米抗菌性包裝材料、納米保鮮包裝材料、納米高阻隔性包裝材料等已在食品包裝中有了一定的應(yīng)用，其中在食品保鮮領(lǐng)域中的應(yīng)用研究已較深入。

采用納米復(fù)合技術(shù)制成的新型包裝材料聚酞錢-6塑料（NPA6）與傳統(tǒng)的尼龍塑料相比，有更多的優(yōu)越性。其氧氣和二氧化碳的透過(guò)率降低了一半，水的透過(guò)率也下降了30%左右。用它來(lái)包裝食品，如香腸、火腿、泡菜等，食物的變質(zhì)程度更小，保質(zhì)期更長(zhǎng)。添加0.1 %～0.5%的納米Ti02制成的包裝材料可以防止紫外線引起的肉類食品的自動(dòng)氧化變質(zhì)，保護(hù)維生素和芳香化合物不受破壞，使食品保持新鮮。陳麗等人將納米Ti02粒子和其它11種功能材料加入到PVC中研制出的保鮮膜，可使富士蘋果的保存期延長(zhǎng)到208天，同時(shí)對(duì)蔬菜也有較好的保鮮效果。

納米銀粉應(yīng)用于食品包裝中既有抗菌又有保鮮的作用，對(duì)細(xì)菌和霉菌等抗菌效果好、抗菌時(shí)間長(zhǎng)，添加到食品包裝材料中可保持長(zhǎng)期的抗菌效果，且不會(huì)因揮發(fā)、溶出或光照引起顏色改變或食品污染；同時(shí)，納米銀粉具有對(duì)乙烯氧化的催化作用，在保鮮包裝材料中加入納米銀粉，可將果蔬食品釋放出的乙烯加速氧化，減少乙烯含量，達(dá)到果蔬保鮮的效果。

結(jié)語(yǔ)

用于食品包裝中的納米包裝材料優(yōu)于一般材料，其具有抗菌、低透氧率、低透濕率和阻隔二氧化碳等優(yōu)點(diǎn)，且具有韌性強(qiáng)、耐磨性等機(jī)械加工性能，耐熱性、透明度高、抗磁防爆等理化性能。因此納米包裝在食品包裝領(lǐng)域中得到了快速的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]劉興華，饒景萍.果品蔬菜貯運(yùn)[M].西安，陜西科學(xué)出版社，1998.

篇8

論文摘要： 納米技術(shù)作為一種新興的科學(xué)技術(shù),隨著技術(shù)的發(fā)展,納米技術(shù)已經(jīng)被日趨應(yīng)用于生活領(lǐng)域的各個(gè)方面。本文回顧了納米技術(shù)和納米材料的發(fā)展過(guò)程并對(duì)納米材料在食品安全的應(yīng)用進(jìn)行了介紹和論述。 

 

納米技術(shù)是20世紀(jì)末興起并迅速發(fā)展的一項(xiàng)高科技技術(shù),隨著研究的深入和科學(xué)的發(fā)展,納米技術(shù)已經(jīng)日趨成熟并廣泛的應(yīng)用于各種領(lǐng)域,近年來(lái)納米技術(shù)在醫(yī)藥上的許多研究成果正逐步地應(yīng)用于食品行業(yè),在此技術(shù)上開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)了許多新型的食品以及具有更好的功效和特殊功能的保健食品,納米材料在食品安全上也發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。 

納米是一種幾何尺寸的度量單位,l納米為百萬(wàn)分之一毫米,即十億分之一米的長(zhǎng)度。以納米為基礎(chǔ)的納米技術(shù)在20世紀(jì)90年代初起得到迅速發(fā)展并先后興起了一系列的像納米材料學(xué)、納米電子學(xué)、納米化學(xué)、納米生物學(xué)、納米生物技術(shù)和納米藥物學(xué),納米技術(shù)就是一種多學(xué)科的交叉技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)利用納米機(jī)構(gòu)所具有的功能制造出有特殊功能的產(chǎn)品和材料。因此,利用納米技術(shù)制造出來(lái)的材料就具有微觀性和一些普通材料所不具有的功能。 

 隨著納米技術(shù)的發(fā)展,納米食品生產(chǎn)也取得了很大的成就。目前,納米食品產(chǎn)品超過(guò)300種,一些帶有納米級(jí)別添加劑的食品和維生素已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。據(jù)預(yù)測(cè)納米食品市場(chǎng)在2010年將達(dá)到204億美元,因此納米技術(shù)在食品上的研究有著很大的發(fā)展?jié)摿?。納米技術(shù)在食品上的研究和應(yīng)用主要包括納米食品加工、納米包裝材料和納米檢測(cè)技術(shù)等方面。 

所謂納米食品是指在生產(chǎn)、加工或包裝過(guò)程中采用了納米技術(shù)手段或工具的食品。納米食品不僅僅是指利用了納米技術(shù)的食品,更大程度上指里喲個(gè)納米技術(shù)對(duì)食品進(jìn)行了改造從而改變食品性能的食品。尤其是利用納米技術(shù)改造過(guò)結(jié)構(gòu)的食品在營(yíng)養(yǎng)方面會(huì)有一個(gè)很大的提高,在這方面應(yīng)用最廣泛主要有鈣、硒等礦物質(zhì)制劑、維生素制劑、添加營(yíng)養(yǎng)素的鈣奶與豆奶、納米茶等。 

然而納米食品也存在一些問(wèn)題,首先由于對(duì)于納米食品的加工主要是球磨法這就使得在納米食品生產(chǎn)的過(guò)程中容易產(chǎn)生粉料污染,同時(shí)現(xiàn)有的納米技術(shù)也會(huì)產(chǎn)生成材料的功能性無(wú)法預(yù)測(cè),納米結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不高等問(wèn)題。納米食品還存在另外問(wèn)題那就關(guān)于納米食品的安全檢測(cè)并沒(méi)有個(gè)一個(gè)同一的標(biāo)準(zhǔn)。目前,國(guó)際上尚未形成統(tǒng)一的針對(duì)納米食品的生物安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),大多數(shù)是短期評(píng)價(jià)方法,短期的模型很難對(duì)納米食品的生物效應(yīng)有徹底的認(rèn)識(shí)。而部分納米食品存存在一些有害成分,并且經(jīng)過(guò)納米化后,這些物質(zhì)更加很容易進(jìn)入細(xì)胞甚至細(xì)胞核內(nèi),因此副作用也就越大,而這些由于安全檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一可能在檢測(cè)的時(shí)候檢測(cè)不出來(lái),因此納米食品的安全標(biāo)準(zhǔn)有待進(jìn)一步統(tǒng)一。雖然納米食品存在一系列的問(wèn)題但是納米技術(shù)在食品包裝和保險(xiǎn)技術(shù)中卻得到了很好的應(yīng)用。 

首先,在已有的包裝材料中加入一定的納米微?？梢栽黾影b材料的抗菌性從而產(chǎn)生殺菌功能。目前一些冰箱的生產(chǎn)技術(shù)中已經(jīng)應(yīng)用了這種技術(shù)生產(chǎn)出了一些抗菌性的冰箱。 

其次,由于納米材料的特殊性質(zhì),加入一定的納米微粒還可以改變現(xiàn)有的包裝材料的性能,從而進(jìn)一步保證食品的安全。目前,部分學(xué)者已經(jīng)成功的將納米技術(shù)應(yīng)用玉改進(jìn)玻璃和陶瓷容器的性能,增加了其韌性。同時(shí),由于納米微粒對(duì)紫外線有吸收能力,因此在塑料包裝材料中加入一些納米微粒還可以防止塑料包裝的老化,增加使用壽命。從而為食品生產(chǎn)提供了性能更加優(yōu)越的包裝容器。 

第三,由于納米材料的力磁電熱的性質(zhì),使得納米材料有著優(yōu)越的敏感性。一些學(xué)者已經(jīng)在研究將納米材料的敏感性應(yīng)用到防偽包裝上面并取得了一定的成就。新的防偽包裝的產(chǎn)生,無(wú)疑能夠進(jìn)一步加強(qiáng)普通食品和納米食品的安全。 

第四,經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)納米技術(shù)和納米材料的一些性能能夠很好的解決食品的保鮮問(wèn)題。 

經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的食品保鮮包轉(zhuǎn),在起到保鮮功能的同時(shí)還能夠產(chǎn)生乙烯,而乙烯又反過(guò)來(lái)加劇了食品的腐蝕,因此可以說(shuō)傳統(tǒng)的食品保鮮包轉(zhuǎn)并沒(méi)有能夠很好的起到保鮮功能。在納米技術(shù)在研究過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)納米ag粉具有對(duì)乙烯進(jìn)行催化其氧化的作用。所以只要在現(xiàn)有的保鮮包轉(zhuǎn)材料中加入一些納米ag粉,就可以加速傳統(tǒng)保鮮包轉(zhuǎn)材料產(chǎn)生的乙烯的氧化從而抑制乙烯的產(chǎn)生,進(jìn)而產(chǎn)生更好的保鮮效果。 

綜上所述納米技術(shù)雖然還有一些不足和缺陷,但是經(jīng)過(guò)多年的研究和發(fā)展納米技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步和發(fā)展,并且已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于生產(chǎn)和生活領(lǐng)域。納米技術(shù)和納米材料以其特殊的性能不緊能夠生產(chǎn)出性質(zhì)更加優(yōu)越的納米食品同時(shí)通過(guò)改善包裝材料還可以進(jìn)一步提高食品的安全。 

 

參考文獻(xiàn) 

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篇9

【關(guān)鍵詞】納米；科技發(fā)展；納米科技

1.何謂納米科技

所謂納米尺度是指十億分的一米，約為人類頭發(fā)直徑的八萬(wàn)分的一，相當(dāng)于十個(gè)氫原子的直徑長(zhǎng)。納米科技涵蓋材料、微電子、計(jì)算機(jī)工程、化工、化學(xué)、物理、醫(yī)學(xué)、航天、環(huán)境、能源以及生物等各領(lǐng)域。而納米科技一般系指利用數(shù)個(gè)納米至數(shù)十個(gè)納米的觀察與操作技術(shù)，制作出具有該尺度的各種功能新穎的構(gòu)造體，將其制作成各種不同領(lǐng)域與制程整合并加以利用的技術(shù)。

2.納米材料的特性

當(dāng)材料結(jié)構(gòu)小到納米尺寸時(shí)，材料中的晶粒大小介于一到十納米范圍的間。一般定義晶?；蝾w粒直徑小于1　0　0納米的粒子稱為納米晶。當(dāng)超威粉粒直徑、薄膜厚度或孔隙直徑從微米減小至納米等級(jí)，具有與一般固體晶相或非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)不同的原子結(jié)構(gòu)；且有與傳統(tǒng)晶?；蚍蔷з|(zhì)材料不同的性質(zhì)，這些材料結(jié)構(gòu)已小于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)，其表面原子所占全體原子的比例將快速增加，故其表面未飽和鍵數(shù)很多，使得納米具有極高的表面活性，因此表面能量占全體總能量的比例也快速增加，其具有大表面積的特殊效應(yīng)，又因其固體表面原子的熱與化學(xué)穩(wěn)定性比內(nèi)部的原子要差得多，造成此表面原子有催化劑的作用。目前我們所使用的材料結(jié)構(gòu)尺寸已經(jīng)縮小到器件所利用的物理原理即將失效的階段，科學(xué)家們預(yù)測(cè)這些物理原理的適用性再撐不過(guò)十年，由于納米結(jié)構(gòu)材料，仍有很多的新化學(xué)性質(zhì)及物理性質(zhì)，例如材料強(qiáng)度、模數(shù)、延性、磨耗性質(zhì)、磁特性、表面催化性以及腐蝕行為等，會(huì)隨著粒徑大小不同而發(fā)生變化，也就是說(shuō)如果我們想要利用納米材料結(jié)構(gòu)，不只需要找出更好的材料、更簡(jiǎn)便和可信度高的生產(chǎn)方法，同時(shí)也必須了解其新物理和化學(xué)性質(zhì)，想出新運(yùn)用的原理，并且可以做出特定大小、形狀，或有可區(qū)分出不同尺寸與形狀的納米制造技術(shù)。

3.半導(dǎo)體納米組件

目前電子產(chǎn)品組件中的晶體管和鏈接尺寸都已經(jīng)縮小到0.13微米（百萬(wàn)分的一米）　以下，在計(jì)算機(jī)內(nèi)兩公分平方的中央數(shù)據(jù)處理器，英特爾（　intel）　的最新商用微處理器pentium　4，系使用0.18微米制程，于一個(gè)微處理器內(nèi)包含4700萬(wàn)個(gè)晶體管，若使用0.02微米制程，則每一個(gè)微處理器幾乎可容納10億個(gè)晶體管。當(dāng)我們從0.13微米發(fā)展到0.10微米將會(huì)面對(duì)棘手的技術(shù)障礙。為進(jìn)一步的發(fā)展，需要材料、非光學(xué)微影制程、蝕刻、沈積和低溫退火等多方面的突破。除此的外，設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)、測(cè)試和封裝技術(shù)都需要艱難的技術(shù)革新。英特爾的創(chuàng)辦人的一、摩爾博士于1965年曾謂微處理器的晶體管密度，每十八個(gè)月會(huì)增加一倍，此即為摩爾定律，業(yè)界要維系摩爾定律，就必須不斷的提升制程技術(shù)，其中的關(guān)鍵技術(shù)即為微影，例如傳統(tǒng)微影制程使用的365納米、近紫外光，其解像度大約在0.30-0.35微米間，而目前4　～　5年內(nèi)的主要曝光技術(shù)則是深紫外光光學(xué)微影（duv），2000年全球微影設(shè)備出貨量中，d　u　v設(shè)備占6　2％，9　9年時(shí)為57％，在d　u　v曝光技術(shù)中，　193納米氟化氬（arf）　雷射為深紫外光光學(xué)微影的主要光學(xué)光源，其解像度為0.13-0.10微米。更多的工作將會(huì)集中于如何在更少的基底損壞和更高選擇率的前提下凈化和蝕刻芯片。我們會(huì)努力將阻抗更低的材料、導(dǎo)電性更高的薄膜、新型金屬或金屬化合物和導(dǎo)電性更低的隔層材料應(yīng)用到新的生產(chǎn)線中。除此的外，許多的專家將會(huì)投入大量時(shí)間研究原子級(jí)檢驗(yàn)、超高速芯片級(jí)測(cè)試和高效可靠的封裝。臺(tái)灣有不少硅晶圓制造公司已經(jīng)成功地發(fā)展出小于0.11微米的組件。

4.掃描探針微影術(shù)在納米科技的應(yīng)用

掃描探針微影術(shù)是利用掃描探針顯微鏡（如原子力顯微鏡及掃描穿遂顯微鏡等）　來(lái)進(jìn)行納米級(jí)微影的新技術(shù)?？捎靡葬槍?duì)材料表面特性的檢測(cè)，近年來(lái)更利用微小的探針頭尖端靠近材料表面以產(chǎn)生局部的強(qiáng)電場(chǎng)或低能電子束，用于改變表面特性的掃描探針微影術(shù)，即由相關(guān)參數(shù)的調(diào)整，而發(fā)展出多種掃描探針顯微加工技術(shù)。而其運(yùn)用的范圍已擴(kuò)及表面物理、固態(tài)物理、生物物理、生命科學(xué)、材料科學(xué)、納米科學(xué)等學(xué)術(shù)研究，以及納米量測(cè)、半導(dǎo)體檢測(cè)、超精密加工、生物技術(shù)與納米技術(shù)等工程研究與實(shí)際運(yùn)用。掃描探針顯微鏡由于可達(dá)到原子級(jí)或納米級(jí)的分析能力，而且進(jìn)行測(cè)量

與加工所需旳能量差別不大，因此同一系統(tǒng)幾乎可同時(shí)進(jìn)行納米量測(cè)與納米加工，是未來(lái)納米技術(shù)最重要的基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)的一。其中，使用導(dǎo)電探針以產(chǎn)生場(chǎng)致陽(yáng)極氧化作用的方法更被應(yīng)用于制造納米尺寸的組件，如場(chǎng)效晶體管、單電子晶體管、單電子內(nèi)存、高密度數(shù)據(jù)儲(chǔ)存媒介等。

5.納米碳管的研究

納米材料的研究為目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的先驅(qū)之一，其中，近年來(lái)被發(fā)現(xiàn)的納米碳管更是因其優(yōu)異的性質(zhì)而備受矚目，并擁有許多潛在的應(yīng)用。納米碳管有很高的化學(xué)穩(wěn)定性、熱傳導(dǎo)性和機(jī)械強(qiáng)度，尤其是獨(dú)特的電子性質(zhì)，使其可應(yīng)用在場(chǎng)發(fā)射平面顯示器上，有極大的發(fā)展?jié)摿?。?991年被s.　iijima發(fā)現(xiàn)以來(lái)，已逐漸成為科學(xué)界的主流研究課題的一，納米碳管主要是由一層或多層的未飽和石墨層（　graphene　layer）　所構(gòu)成，在納米碳管石墨層中央部分都是六圓環(huán)，而在末端或轉(zhuǎn)折部份則有五圓環(huán)或七圓環(huán)，每一個(gè)碳原子皆為s　p2構(gòu)造，基本上納米碳管上石墨層的構(gòu)造及化學(xué)性質(zhì)與碳六十相似。制備方法大致可分為三種：第一種為電漿法，由二支石墨棒在直流電場(chǎng)及惰性氣體環(huán)境下，火花放電而生成。第二種方法為激光激發(fā)法，由聚焦的高能量激光束于120℃高溫爐中揮發(fā)石墨棒而生成。第三種方法為金屬催化熱裂解法，在高溫爐中（＞700℃）　由鐵、鈷、鎳金屬顆粒熱裂解乙炔或甲烷而生成。由于上述三方法對(duì)于量產(chǎn)納米碳管依舊有一段距離。

6.生物科技在納米技術(shù)的應(yīng)用

納米科技不只可以應(yīng)用在電子信息工業(yè)上，在生物和醫(yī)學(xué)上也一樣有用。當(dāng)我們有一天能區(qū)分出健康和患病者d　na基因內(nèi)碼排列的差異性時(shí)，也許可利用納米技術(shù)來(lái)加以修正；生物芯片因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)微小，其偵測(cè)靈敏度特別的高，只需要極少量分子即能檢驗(yàn)出病因，現(xiàn)在我們生病時(shí)所做生理檢查總是避免不了驗(yàn)血、驗(yàn)?zāi)?、?yàn)一大堆東西，有些檢驗(yàn)還得等好幾天的細(xì)菌培養(yǎng)，生物芯片一旦發(fā)展成功，小小的一片，從分子生物學(xué)出發(fā)，一次便可做多種檢驗(yàn)，且不到幾分鐘或幾秒鐘便能全部完成；當(dāng)然制造小醫(yī)療器件，把它注入體內(nèi)做長(zhǎng)期醫(yī)療工作也是發(fā)展方向之一，器件小會(huì)減少對(duì)其他器官正常作用的干擾。另外在基礎(chǔ)生物醫(yī)學(xué)方面，生物分子如何作用也可用納米技術(shù)做非常細(xì)微的分析，即以了解其作用機(jī)制，預(yù)料利用納米技術(shù)，有一天科學(xué)家可以測(cè)量單一分子的光譜和鍵能，也可切割或連結(jié)某一特定的分子鍵，一個(gè)分子馬達(dá)如何的旋轉(zhuǎn)，還有一個(gè)蛋白分子如何的松縮等現(xiàn)象也都可利用原子力顯微鏡等顯微技術(shù)直接觀察研究。

篇10

納米科技和納米材料是20世紀(jì)80年代剛剛誕生并正在崛起的高新技術(shù),它是研究包括從亞微米、納米到團(tuán)簇尺寸(從幾個(gè)原子到幾百個(gè)原子以上尺寸)之間的物質(zhì)組成體系的運(yùn)動(dòng)相互作用以及可能的實(shí)際應(yīng)用中的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題,研究?jī)?nèi)容還涉及現(xiàn)代科技的廣闊領(lǐng)域。世界各國(guó)都對(duì)納米技術(shù)給予了極大關(guān)注,美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家,都將納米技術(shù)和納米材料作為研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)課題,并得到政府的資金支持。隨著科技發(fā)展進(jìn)步,人類對(duì)納米科技的研究日益廣泛深入,納米技術(shù)也已開(kāi)始得到了較大范圍的應(yīng)用,并越來(lái)越深入地影響和改變著人們的生產(chǎn)、生活及思想,而對(duì)經(jīng)濟(jì)、政治及社會(huì)的影響則更多地體現(xiàn)在各國(guó)間對(duì)納米科技及其應(yīng)用的激烈競(jìng)爭(zhēng)上。具有特異功能的各種納米材料越來(lái)越多,由納米材料制備的功能性產(chǎn)品也不斷地被開(kāi)發(fā)出來(lái),開(kāi)始形成一個(gè)新型的納米功能性產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。在眾多的納米材料中,一些高性能的納米陶瓷粉體材料,也就是廣義上的無(wú)機(jī)非金屬納米材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用最為廣泛和活躍,并已在多種產(chǎn)業(yè)和實(shí)際產(chǎn)品中得到應(yīng)用,出現(xiàn)了高性能多功能性納米產(chǎn)品,從而使得許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生一場(chǎng)新的技術(shù)革命。隨著納米技術(shù)和納米材料進(jìn)入更多的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)品中,納米科技將會(huì)給整個(gè)社會(huì)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,并對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步產(chǎn)生深遠(yuǎn)地影響。

納米是一個(gè)長(zhǎng)度單位,1納米等于十億分之一米,20納米相當(dāng)于1根頭發(fā)絲的三千分之一。20世紀(jì)90年代起,各國(guó)科學(xué)家紛紛投入一場(chǎng)“納米大戰(zhàn)”,在0.10―100納米尺度的空間內(nèi),研究電子、原子和分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性。

中國(guó)科學(xué)界不甘人后,1993年中國(guó)科學(xué)院北京真空物理實(shí)驗(yàn)室操縱原子成功寫出“中國(guó)”二字,標(biāo)志著中國(guó)開(kāi)始在國(guó)際納米科技領(lǐng)域占有一席之地,并居于國(guó)際科技前沿。研究材料學(xué)的專家學(xué)者也不甘人后,紛紛把眼光瞄準(zhǔn)了“納米”這一新技術(shù)領(lǐng)域,使得納米科技和納米技術(shù)取得了迅速地發(fā)展。隨著納米材料和納米技術(shù)進(jìn)入更多的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)品中,納米科技將會(huì)給整個(gè)社會(huì)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,對(duì)人類社會(huì)進(jìn)步產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,同時(shí)發(fā)展納米科技是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是新型科技和新型產(chǎn)業(yè)的深度融合,代表著科技創(chuàng)新的方向,也代表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向,使戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)盡早成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè),要大力推動(dòng)自主創(chuàng)新、提高原始創(chuàng)新能力和關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新能力,著力突破制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。加快推進(jìn)自主創(chuàng)新,緊緊抓住新一輪世界科技革命帶來(lái)的戰(zhàn)略機(jī)遇,更加注重自主創(chuàng)新能力,加快科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化,加快科技體制改革,加快建設(shè)宏大的創(chuàng)新型科技人才隊(duì)伍,謀求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與發(fā)展主動(dòng)權(quán),形成長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),為加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變提供強(qiáng)有力的科技支撐。

太原高科公司及企業(yè)技術(shù)中心簡(jiǎn)介

太原高科耐火材料有限公司于1989年由高樹(shù)森董事長(zhǎng)基于創(chuàng)新耐火材料,服務(wù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的夢(mèng)想而發(fā)起創(chuàng)立。在成立之初,這只是一家簡(jiǎn)易的小型耐火材料廠,經(jīng)過(guò)幾年的艱苦奮斗,企業(yè)取得了初步的發(fā)展。1992年經(jīng)山西省高新技術(shù)委員會(huì)認(rèn)定、國(guó)家太原高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)管委會(huì)批準(zhǔn),成立了太原高科耐火材料有限公司(簡(jiǎn)稱太原高科)。公司建立了耐火材料生產(chǎn)廠和專門的耐火材料技術(shù)研究中心,并被山西省科技廳確立為山西省耐火材料工程技術(shù)中心,成為耐火材料行業(yè)唯一的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。并承擔(dān)山西省高端重點(diǎn)行業(yè)用耐火材料的技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)工作。先后研究開(kāi)發(fā)出多種耐火材料高新技術(shù)產(chǎn)品,及時(shí)將研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,大大促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展,同時(shí)為技術(shù)研究和自主創(chuàng)新提供了雄厚的資金支持,形成了生產(chǎn)與科研相互促進(jìn)的良好局面。公司與國(guó)內(nèi)多所高等院校、科研機(jī)構(gòu)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、技術(shù)交流等領(lǐng)域建立長(zhǎng)期的合作關(guān)系,使公司在新產(chǎn)品技術(shù)性能、使用性能、技術(shù)儲(chǔ)備等方面不斷創(chuàng)新,形成了產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟,具備研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)高技術(shù)特種耐火材料能力,形成了自主研發(fā)、自主創(chuàng)新和自我實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的良性循環(huán)。經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展,在實(shí)現(xiàn)了公司的管理升級(jí)和穩(wěn)步、持續(xù)、快速發(fā)展的同時(shí),確立了以“以科研為依托,市場(chǎng)為導(dǎo)向”的科技興企的發(fā)展戰(zhàn)略。

目前,太原高科已通過(guò)ISO9001-2000國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證和ISO14001:2004環(huán)境管理體系認(rèn)證,被山西省科委確定為“山西省科技先導(dǎo)型企業(yè)”、太原市科技局授予“太原市科技創(chuàng)新示范單位”、太原高新區(qū)授予“十佳技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目企業(yè)”及“質(zhì)量管理先進(jìn)企業(yè)”、山西省認(rèn)定為企業(yè)技術(shù)中心。最近,中國(guó)耐火材料行業(yè)協(xié)會(huì)授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技術(shù)研究中心“行業(yè)納米材料產(chǎn)業(yè)化示范基地”的稱號(hào)。

實(shí)踐證明,堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,堅(jiān)持走自主研發(fā)和自主創(chuàng)新的道路是太原高科發(fā)展的根本。通過(guò)多年的努力,太原高科公司已走出了自主研發(fā)、自主創(chuàng)新、自主生產(chǎn)科研成果的路子,由“中國(guó)制造”變?yōu)椤爸袊?guó)創(chuàng)造”,而且實(shí)際效益十分突出,在這次金融危機(jī)的沖擊下,該企業(yè)也受到一定程度的影響,但在高董事長(zhǎng)的帶領(lǐng)下克服重重困難,企業(yè)產(chǎn)值利潤(rùn)仍得到了較大增長(zhǎng),并且由于納米科技、納米材料開(kāi)發(fā)成功和應(yīng)用,企業(yè)潛在產(chǎn)值利潤(rùn)發(fā)展空間十分廣闊。這同時(shí)也從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明,我國(guó)科技體制改革中建立以企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系,并將其作為全面推進(jìn)國(guó)家創(chuàng)新體系建設(shè)的突破口,只有以企業(yè)為主體才能堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新的市場(chǎng)導(dǎo)向,有效整合產(chǎn)學(xué)研的力量,確實(shí)增強(qiáng)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力,以企業(yè)為主體的創(chuàng)新機(jī)制,對(duì)科研成果迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力具有重要的推動(dòng)作用。

納米耐火材料研究成果概述

耐火材料是鋼鐵、有色金屬、建材、石化、能源、環(huán)保、電子、國(guó)防等基礎(chǔ)工業(yè)領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)材料,是高溫工業(yè)熱工設(shè)備不可缺少的重要支撐材料,與鋼鐵等高溫工業(yè)的技術(shù)發(fā)展相互依存互為促進(jìn)。為了開(kāi)發(fā)21世紀(jì)新一代耐火材料,迫切需要運(yùn)用尖端的納米技術(shù)和納米材料開(kāi)發(fā)后續(xù)的納米耐火材料。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的日益加快和對(duì)納米技術(shù)廣泛深入的研究,作為高新技術(shù),納米技術(shù)得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,并且越來(lái)越深入地影響和改變著人們的生產(chǎn)、生活及思想,而對(duì)經(jīng)濟(jì)、政治及社會(huì)的影響則更多地體現(xiàn)在各國(guó)間對(duì)納米技術(shù)及應(yīng)用的激烈競(jìng)爭(zhēng)上。耐火材料作為高溫工業(yè),特別是鋼鐵工業(yè)服務(wù)的基礎(chǔ)材料,它一直伴隨著高溫技術(shù)和材料科學(xué)的進(jìn)步而發(fā)展。如何應(yīng)用尖端的納米技術(shù)和納米材料來(lái)改變耐火材料的組織結(jié)構(gòu),特別是微觀顯微結(jié)構(gòu),全面提高耐火材料的各項(xiàng)性能指標(biāo),更好地滿足鋼鐵等高溫工業(yè)發(fā)展及使用需求,一直是廣大耐火材料工作者所關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。因此,高科公司和技術(shù)中心研究人員在高樹(shù)森董事長(zhǎng)的帶領(lǐng)下,對(duì)納米技術(shù)、納米材料及其在耐火材料領(lǐng)域中應(yīng)用開(kāi)展了長(zhǎng)期的、多方面的探索與嘗試,并且在此工作基礎(chǔ)上還進(jìn)行了專題研究和自主創(chuàng)新工作;結(jié)果表明,采用納米技術(shù)制備的納米陶瓷粉體材料所具有的功能特性,在納米耐火材料領(lǐng)域中應(yīng)用都能夠充分地顯示出來(lái)且得以確認(rèn);采用納米技術(shù)和納米材料制成的納米耐火材料產(chǎn)品,在鋼鐵工業(yè)新技術(shù)(如煉鋼二次精煉)中使用,也顯示出令人振奮的使用結(jié)果。

近年來(lái),我們對(duì)納米技術(shù)和納米材料進(jìn)行了深入研究和自主創(chuàng)新,自2008年至今,在將近兩年的時(shí)間里,共申報(bào)了六項(xiàng)納米耐火材料發(fā)明專利項(xiàng)目,涉及耐火材料的主要品種,前五項(xiàng)發(fā)明專利均已公布,并經(jīng)有關(guān)部門嚴(yán)格篩選后評(píng)定,被列為年度國(guó)家重點(diǎn)發(fā)明專利項(xiàng)目,并納入國(guó)家發(fā)明專利實(shí)施轉(zhuǎn)化項(xiàng)目中,還被國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局出版社編入發(fā)明人年鑒中;前兩項(xiàng)發(fā)明專利獲第九屆香港國(guó)際發(fā)明博覽會(huì)金獎(jiǎng),又獲第十二屆中國(guó)北京國(guó)際科技產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)第三屆中國(guó)自主創(chuàng)新杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。2010年這些納米發(fā)明專利在第十三屆中國(guó)北京國(guó)際科技產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上又獲“中國(guó)自主創(chuàng)新杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”,并在“中國(guó)高新企業(yè)發(fā)展國(guó)際論壇”上做了《關(guān)于發(fā)展納米科技和納米耐火材料自主創(chuàng)新及其產(chǎn)業(yè)化》的重要報(bào)告。六項(xiàng)納米發(fā)明專利項(xiàng)目分別是:

納米耐火材料發(fā)明專利之一

納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁―尖晶石耐火澆注料及其制備方法(公布號(hào):101397212A)

納米耐火材料發(fā)明專利之二

納米Al2O3薄膜包裹的碳―鋁尖晶石耐火澆注料及其制備方法(公布號(hào):101417884A)

納米耐火材料發(fā)明專利之三

納米Al2O3、MgO復(fù)合陶瓷結(jié)合尖晶石―鎂質(zhì)耐火澆注料及其制備方法(公布號(hào):101544505A)

納米耐火材料發(fā)明專利之四

納米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳―尖晶石鎂質(zhì)耐火澆注料及其制備方法(公布號(hào):101555153A)

納米耐火材料發(fā)明專利之五

納米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C質(zhì)耐火澆注料及其制備方法(公布號(hào):2101767999A)

納米耐火材料發(fā)明專利之六

納米SiO2、CaO復(fù)合陶瓷結(jié)合硅質(zhì)耐火澆注料及其制備方法(申請(qǐng)?zhí)?201010165554.9)

納米耐火材料系列發(fā)明專利的公布,是納米技術(shù)和納米材料在耐火材料領(lǐng)域中成功應(yīng)用的重要標(biāo)志,也是納米技術(shù)和納米材料在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中自主研發(fā)、自主創(chuàng)新的重要發(fā)展方向,對(duì)鋼鐵等高溫工業(yè)的發(fā)展和高新技術(shù)的應(yīng)用,作出了重要貢獻(xiàn)。同時(shí),發(fā)展納米科技是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。具有戰(zhàn)略性的納米新興產(chǎn)業(yè)是新興科技、新興產(chǎn)業(yè)的深度融合,代表著科技創(chuàng)新的方向,也代表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。使納米戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)盡早成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè),要大力推動(dòng)自主創(chuàng)新,著力突破制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。加快推進(jìn)自主創(chuàng)新,緊緊抓住新一輪世界科技革命帶來(lái)的戰(zhàn)略機(jī)遇,更加注重創(chuàng)新,加快自主創(chuàng)新能力,加快科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化,加強(qiáng)科技體制改革,加快建設(shè)宏大的創(chuàng)新型科技人才隊(duì)伍,謀求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與發(fā)展主動(dòng)權(quán),形成長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),為加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變提供強(qiáng)有力的科技支撐。太原高科納米耐火材料的研究及其發(fā)明專利成果,大大推動(dòng)了我國(guó)納米技術(shù)、納米材料的進(jìn)步與發(fā)展,為耐火材料的發(fā)展開(kāi)辟了一片新天地,也為開(kāi)發(fā)更長(zhǎng)壽、更節(jié)能、無(wú)污染功能化的新型綠色耐火材料帶來(lái)了發(fā)展空間。為了進(jìn)一步深入發(fā)展納米技術(shù)在耐火材料領(lǐng)域中的應(yīng)用研究,使納米技術(shù)在耐火材料領(lǐng)域中得到更廣泛的應(yīng)用,太原高科將研究開(kāi)發(fā)更多更實(shí)用的納米耐火材料發(fā)明專利成果,以滿足鋼鐵等高溫工業(yè)發(fā)展需求,也為鋼鐵等高溫工業(yè)技術(shù)的實(shí)施與發(fā)展提供了最佳服務(wù)。

發(fā)展“綠色耐材” 節(jié)能減排

耐火材料是高溫工業(yè)的重要基礎(chǔ)材料。在全球大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下,實(shí)現(xiàn)高溫工業(yè)的“綠色化”與耐火材料工業(yè)自身的“綠色化”不無(wú)關(guān)系。綠色耐火材料戰(zhàn)略是關(guān)系到我國(guó)當(dāng)前和今后耐火材料行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要發(fā)展戰(zhàn)略。我國(guó)在耐火材料總產(chǎn)量和品種數(shù)量上是當(dāng)之無(wú)愧的世界第一。但就“綠色度”而言,差距卻甚大,表現(xiàn)在諸如:煉鋼耐火材料的平均比消耗高出國(guó)際先進(jìn)水平1倍以上,高性能、長(zhǎng)壽命產(chǎn)品比例少,質(zhì)量穩(wěn)定性欠佳,技術(shù)附加值不高,能耗高,存在環(huán)保和公害問(wèn)題,某些原料資源短缺等。

我們研究開(kāi)發(fā)的新型納米耐火澆注料及其整體澆注技術(shù),大幅度提高澆注的整體爐襯的使用壽命,節(jié)省資源,且節(jié)能環(huán)保,生產(chǎn)成本相對(duì)較低,經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性強(qiáng),無(wú)粉塵,無(wú)排放有害氣體,特別是無(wú)納米粉體的污染,是真正的綠色耐火材料,適應(yīng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。該系列項(xiàng)目的大力推廣也將為我國(guó)豐富的耐火礦產(chǎn)資源在現(xiàn)代耐火材料應(yīng)用中提供廣闊的發(fā)展前景,將資源變?yōu)楫a(chǎn)品,推動(dòng)市場(chǎng)效益,可帶動(dòng)資源產(chǎn)業(yè)的更快發(fā)展。

建立納米耐材產(chǎn)業(yè)化示范基地

我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量巨大,2009年鋼產(chǎn)量達(dá)5.7億噸,位居世界首位,約占世界總產(chǎn)鋼量的47%以上,鋼鐵生產(chǎn)的高速增長(zhǎng)是伴隨著流程優(yōu)化與結(jié)構(gòu)調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)的,其重要的就是對(duì)加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)是從清潔生產(chǎn)總體高度上,加快科技創(chuàng)新與進(jìn)步,繼續(xù)將納米技術(shù)納入到耐火材料尖端技術(shù)之中,進(jìn)行深入的研究開(kāi)發(fā)和自主創(chuàng)新,并實(shí)施產(chǎn)業(yè)化,對(duì)鋼鐵等高溫工業(yè)發(fā)展、高新技術(shù)的采用與實(shí)施、節(jié)能減排、提高質(zhì)量、創(chuàng)新品種都將發(fā)揮非常重要的作用。

納米科技和納米材料是21世紀(jì)最有發(fā)展前景的高新技術(shù),它對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)改造、自主創(chuàng)新等均具有重要意義。然而,納米科技和納米材料只有在生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中才能體現(xiàn)出自身的重大價(jià)值。國(guó)外多個(gè)國(guó)家都對(duì)納米產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化給予特別關(guān)注,并且作為納米科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志。納米材料制備技術(shù)由實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到工廠生產(chǎn)勢(shì)在必行,在納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中存在多方面制約納米發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。為了解決納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化中出現(xiàn)的各種瓶頸問(wèn)題,我們開(kāi)展長(zhǎng)期的專項(xiàng)研究并取得了較好的效果,這就為納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化鋪平了道路,為加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,完善現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系,加快推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造,加快發(fā)展納米戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),全面提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,都具有重大意義。

為此,建立納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化示范基地,對(duì)當(dāng)前和今后耐火材料工業(yè)和鋼鐵等高溫工業(yè)的發(fā)展是非常有意義的,而且也是十分緊迫和刻不容緩的。此外,國(guó)際間納米技術(shù)和納米材料的競(jìng)爭(zhēng)更多體現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)的納米產(chǎn)品上,太原高科對(duì)納米科技和納米耐火材料的研究開(kāi)發(fā)和自主創(chuàng)新作了長(zhǎng)期的艱苦努力,并取得多項(xiàng)發(fā)明專利成果,并且對(duì)納米科技和納米耐火材料繼續(xù)開(kāi)展深入研究和產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)將會(huì)取得更多、更大進(jìn)展,為我國(guó)納米科技發(fā)展作出貢獻(xiàn)。產(chǎn)業(yè)化示范基地建立后,太原高科將運(yùn)用多項(xiàng)高新技術(shù),謀求與尖端的納米技術(shù)整合,加速納米耐火材料的理論與實(shí)際應(yīng)用研究,為耐火材料行業(yè)的納米化發(fā)展創(chuàng)造條件和奠定基礎(chǔ),完成開(kāi)發(fā)成果后,可積極推進(jìn)開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新成果的產(chǎn)業(yè)化,及時(shí)服務(wù)于鋼鐵等高溫工業(yè)生產(chǎn)中,使納米技術(shù)及早地顯現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,為科技發(fā)展和進(jìn)步作貢獻(xiàn),努力把21世紀(jì)納米尖端耐火材料的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)做好、做成功;為國(guó)家高溫工業(yè)的發(fā)展繼續(xù)作研發(fā)與服務(wù);加快傳統(tǒng)工業(yè)的改造,促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)、快速發(fā)展?！?/p>