高科技纳米技术范文

时间:2023-12-04 17:57:46

导语:如何才能写好一篇高科技纳米技术,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

高科技纳米技术

篇1

想要考研的你,提及纳米科学与技术专业,是否会列出“神秘”“高薪”“高就业率”“高科技”这一系列关键词呢?

真正的“高富帅”专业

如果一定要用一个词来形容纳米专业,那就是“高富帅”。

说它“高”,是因为它的的确确是高科技的产物。1纳米是1米的十亿分之一,20纳米也仅相当于1根头发丝的三千分之一。也正是这么小的尺寸,才能够用来做材料。不仅如此,纳米材料还都带着“特异功能”,具有奇异的化学物理特性。纳米虽小,用途却大,小尺寸成就大空间,真是高不可测。而研究生阶段需要学的课程也很“高”:纳米材料的结构、尺寸和形貌的表征技术、纳米粉体材料的制备与表面修饰、一维纳米材料的制备、纳米复合材料的制备、纳米结构材料的制备、纳米材料的物理特性与应用、纳米电子器件的基本原理和微加工技术、纳米材料与纳米技术的最新进展和发展趋势等都是该专业的主干课。是研究生的必修课,而新专业的科研空间更加广阔,所以发SCI的概率大大增加。想要写好论文,你就要了解纳米材料与技术的最新学科发展动向、理论前沿、应用前景等。而如果你打算游学海外,就更要在研究生阶段狂抓英语了。这一专业的专业英语词汇非常庞杂,有医学、化学、物理、材料学等诸多领域,需要系统地学习。笔者硕士一年级的时候大家每周都会用英报告,这样能有效提高英文水平,即使不打算出国,阅读国外文献也会非常流畅,开阔视野。纳米专业确实很“高”,但当你真正钻研进去,就会发现它的乐趣。

说它“富”,一点也不夸张。纳米技术、信息技术及生物技术被誉为本世纪社会经济发展的三大支柱。纳米从20世纪80年代末,90年代初开始起步,经历二十多年的发展,现在已经成为突飞猛进的前沿、交叉性新型学科。纳米技术作为朝阳产业,将在生物医学、航空航天、能源和环境等领域“大显身手”。美国国家科学基金会的纳米技术高级顾问米哈伊尔·罗科甚至预言:“由于纳米技术的出现,在今后30年中,人类文明所经历的变化将会比过去的整个20世纪都要多得多。”如此看来,纳米技术必将创造巨大的经济价值,同时也能为该专业的同学提供良好的职业发展平台。

说它“帅”,是因为它有独到魅力,吸引青年学子投其怀抱。其实,大部分工科生的研院生活都是相同的,读文献、做实验、组会、听报告,这些几乎就是我们读研生活的全部。想学好纳米专业,你首先要做个杂家。在研究生阶段,你要掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识,学习环境纳米材料的绿色制备及其规模化,面向环境检测的纳米结构与器件的构筑原理、方法,并且了解纳米材料与纳米结构性能与机理。而做到这些还远远不够,因为理工科专业的直接目标在于应用,因此还需要学习纳米材料在污染治理中的应用原理、技术与装置研发、纳米材料的环境效应与安全性评估、纳米材料在节能和清洁能源中的应用等,掌握材料学的工艺装备、测试手段与评价技术,具备相应的科研能力,具有从事科学研究和解决工程中局部问题的能力。运用纳米技术解决这些问题和一般的常规思路有着很大的不同,有着前路未知的期盼和发现时的狂喜,为此我们都成为典型的“技术宅”,大部分时间会宅在实验室里,在外人看来,可能是只顾科研无心生活的“苦行僧”,而只有我们才能体会到纳米的“帅”及给我们生活所带来的乐趣。

想要学好纳米专业,团结协作的能力必不可缺。其学习都是以课题组和实验室为单位,很多作业和项目都是大家集体完成,比如开发一种新型的纳米材料,大家都有不同的分工,这就需要我们能紧密地合作与沟通,分担辛苦分享成功。

同时,我们还需要有极强的表达能力和动手实践的能力。我们学校经常举办学术沙龙,需要大家上台演讲,不仅本专业的导师在场,其他专业的学生和老师也会来听,并从不同角度提出意见,所以我们要足够有气场才能HOLD住场面。而实践方面,我们都有做老师科研助理的机会,同时开展自己的课题研究,不仅要写得好论文,还要做好实验。想读纳米专业,要做的功课非常多,你只有都尝试了,才能体会到这个专业的巨大魅力,才会在科技的海洋里尽情遨游。

就业面窄是误区

对于纳米科学与技术专业,很多人对它的认识存在误区。很多人认为,纳米作为高精尖技术与日常生活相距太远,所以想当然地认为其就业难。

其实,纳米真实地存在于我们的日常生活中,而随着科技的发展,未来有一天我们的衣食住行都将离不开纳米技术。所以如果你能有幸就读该专业研究生,并在学术上有所造诣,愿意将所学学以致用,那么你的就业前景无限光明!

那么纳米技术到底是怎样和实际生活联系起来的呢,而我们工科生,又将以何种方式参与这种科技改变人们生活的进程呢?

衣:在纺织和化纤制品中添纳米微粒,可以除味杀菌。化纤布结实耐磨,但会产生静电现象,加入少量金属纳米微粒就可消除静电,穿起来非常舒适。

食:利用纳米材料,冰箱的抗菌能力大大增强。纳米材料做的无菌餐具、无菌食品包装用品已经进入市场。利用纳米粉末,可以使废水有效净化,完全达到饮用标准,纳米食品色香味俱全,还对健康大有裨益。

住:对于我们这代人而言,居家做家务、清理房间是一大愁事,纳米技术的应用可以省下我们很多力气。通过纳米技术,墙面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层,可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖,完全不需要擦洗。含有纳米微粒的建筑材料,还可以吸收对人体有害的紫外线。既省时省力又对身体好。

行:在出行方面,纳米材料可以提高和改进交通工具的性能指标。纳米陶瓷有望成为汽车、轮船、飞机等发动机部件的理想材料,可以大大提高发动机效率、工作寿命和可靠性。纳米球添加剂可以在机车发动机加入,起到节省燃油、修复磨损表面、增强机车动力、降低噪音、减少污染物排放、保护环境的作用。纳米卫星可以随时向驾驶人员提供交通信息,帮助其安全驾驶。

而这些,只是纳米科技应用在生活中的很小一部分,纳米技术兴起晚,发展态势迅猛,更多的核心技术需要我们这一代去发掘,以期使之更好地为民生服务。可见纳米技术在日常生活中无处不在,各行各业都需要拥有高技术高学历的纳米技术专业人才,所以就业前景广阔。

具体的就业方向,男生、女生之间相差很大。纳米专业的大部分女硕士,特别是女博士一般选择到大学或科研院所做研究。研究领域涵盖纳米材料、黏合剂、涂料、电镀、陶瓷等相关领域,从事相关产品开发、生产和检测等方面。大部分男生会去纳米材料行业企业或传统材料相关企业供职。可以从事纳米材料表征、石墨烯及碳纳米材料研发、纳米材料改性、纳米材料合成、无机纳米材料制备以及交叉学科纳米材料应用的相关工作。

跨专业报考受青睐

纳米科学与技术是一个技术性很强的专业,不过并不限制跨专业报考,纳米科学与技术专业不仅不是个排外的“高富帅”,反而非常欢迎跨专业的学生融入其中,共同搭建纳米专业的大舞台。纳米科学与技术专业在工科或理科门类招生,不同学校有所不同,但都非常欢迎与之类似的材料专业同学报考,因为都涉及材料学的基础知识,所以学起来会得心应手。同时,理工科专业背景如物理、化学甚至数学这类基础学科出身的学生,也很受该专业欢迎。

在报考纳米科学与技术专业的学生中,也有一部分医学生。未来纳米技术应用于医学领域是大势所趋。利用纳米技术制成的微型药物输送器,可将适当剂量的药物,通过体外电磁信号的引导准确送达病灶部位,有效地起到治疗作用,同时可以减轻药物的不良的反应。用纳米制造成的微型机器人,它的体积可是小于红细胞的,你能想象到吗?通过它向病人血管中注射,能疏通脑血管的血栓,清除心脏动脉的脂肪和沉淀物,还可“嚼碎”泌尿系统的结石等。而随着纳米技术的发展,它与医学还会有更多的交叉。

院校介绍

对纳米科学与技术这种新兴学科来说,每个学校都有自己的特色和侧重,所以这里重点介绍一下。而通过这些不同院校的专业方向设置,我们也可以多角度地了解这一专业。

国家纳米科学中心

国家纳米科学中心是中国科学院与教育部共同建设并具有独立事业法人资格的全额拨款直属事业单位,自2005年开始招收研究生。现有博士学科专业点3个:凝聚态物理、物理化学和材料学;硕士学科专业点3个:生物物理、生物工程和材料工程。鉴于纳米科学与技术学科的前沿交叉特性,在招生阶段,现将该学科挂靠在物理学、化学、材料科学与工程和生物学4个一级学科下,并相应产生4个专业代码。涉及纳米科技系列进展、纳米检测系列讲、文献信息利用、人文系列讲座、纳米功能材料等课程。

国家纳米科学中心2013年在7个专业招收硕士研究生35人,专业包括纳米科学与技术、凝聚态物理、物理化学、材料学、生物物理学、材料工程和生物工程,研究方向涵盖高分子纳米功能材料、生物纳米结构、纳米医学、纳米复合材料、纳米电子学等几十个方向,方向非常细化,具有材料、半导体、物理、化学、微电子、生物、医药等专业背景的学生都可以报考。相信有志于纳米专业的学生,一定会在这里找到适合自己的研究方向。

国家纳米中心是比较典型的科研所,其吸引考生的除了实力,很重要的一点就是待遇优厚。该中心不需学生缴纳学费,如遇国家政策调整还会有高额的奖学金返还制度,硕士研究生根据不同年级,每个月可以拿到1300~2500元的奖学金,博士会拿到3100~4500元的奖学金。此外,还会有其他生活补助等。研究生公寓已经完全宾馆化管理,非常舒适。在国家纳米中心深造,没有经济上的后顾之忧,这样你才可以将全部精力投入到学习中去。

大连理工大学

大连理工大学的工程力学系开设生物与纳米力学专业,已然在行业内一枝独秀。该学科依托于工程力学系和工业装备结构分析国家重点实验室,软硬件条件优越,拥有先进的实验设备和仪器。学生有充足的动手实践机会,能在宏观、微观等不同层次上,进行跨学科的数值模拟和力学实验。同时,也有国家自然科学基金、重点基金、“863”“973”等众多项目和基金支持。

该专业现在有生物器官生物力学模型及新材料应用研究、分子模拟和计算机辅助药物分子设计、微纳米与多尺度力学研究、生物材料的力学行为及其多功能化4个研究方向,涉及到力学、医药、生物、机械、材料、电子、控制、测量、微纳科技等领域。

大连理工大学这个专业的直博生学制是4年,而一般的直博生需要学习5年时间,而分开读硕士和博士一般需要6至7年,这吸引了不少学生报考,因为可以节约1~3年时间。当然,在4年的时间里完成硕士和博士学业,是一件很具挑战的事情,需要最大限度地提升效率。

苏州大学

苏州大学纳米科学技术学院是苏州大学、苏州工业园区政府、加拿大滑铁卢大学携手共建的一所高起点、国际化的新型学院。该学院建立于2010年,由全球著名纳米与光电子材料学家、中国科学院院士、第三世界科学院院士李述汤教授担任院长,教学科研实力雄厚,是国内高校中为数不多的专门的纳米科学学院。招生方向涵盖纳米生物化学、纳米技术工程、纳米材料、有机无机复合纳米材料等。有关纳米的专业在物理、化学、生物学、材料科学与工程4个学科下招收学术型研究生,相关专业学生都可以报考。

需要提醒大家的是,苏州大学纳米科学技术学院初试提供详细的辅导书和真题,有意报考的同学要多关注学院的网站,以获得第一手信息。

武汉大学

武汉大学的纳米科学与技术专业在物理科学与技术学院和化学与分子科学学院均有招生,各有侧重。前者分为纳米复合材料、纳米光催化材料与技术、纳米光电子学、纳米管线阵列及其智能传感器、纳米材料制备与表征和纳米尺度结构与性能关系6个方向。后者在纳米催化、纳米生物医学、纳米材料分离分析、微纳传感技术和高分子纳米药物载体。很多方向在国内上处于领先地位,每年也有大量学生报考,竞争力较强。

武汉大学与国外多所大学有合作关系,大家如果在武大读研,出国交流、学习的机会比较多。

华中科技大学

华中科技大学是典型的工科学校,其纳米专业当然也首屈一指。华科的纳米专业同样是热门,除去每年招收本校内推的学生,考研的竞争非常激烈。

在培养模式方面,华科非常重视学、研、产相结合,科研成果转化率非常高。在就业方面,很多硕士研究生在各科研机构及高校任职。如果你求学在华科,就不用愁生活保障的问题,学校的奖励机制非常完善。学院对每位研究生在校期间将发放生活津贴,并设立各类奖学金以奖励优秀的研究生,其奖励比例达80%。

篇2

提起《阿凡达》,大家肯定再熟悉不过了。那部3D大片,风靡了全世界,让无数的人为之震撼,也让本片的导演:詹姆斯·卡梅隆,成为无数影迷的偶像。《阿凡达》的3D效果、影片情节,都让我们大饱眼福。可是,这部高科技的电影,到底是怎么拍摄的呢?我带着问题,来到了中国科技馆,倾听张海霞教授的讲座,揭开谜底。

《阿凡达》属于3D电影。3D,是英语“Three Dimensions”的缩写,顾名思义,是指其中包含着3个维度,产生立体的效果。《阿凡达》使用的摄影机,就与普通电影截然不同,它采用了微纳米技术。电影中,各种人物的动作,都是先通过演员先在感应平台上做出,再通过摄影机传输到电脑上,与虚拟人物相结合,制成影片中的3D效果。而其中的特技效果,竟然达到3000个!这真是史无前例!真让人震惊!

说到《阿凡达》,你一定会联想到纳米技术。其实,像纳米这样的高科技,没有我们想象的那么神秘,其实,纳米在生活中的运用非常广泛。纳米可以去除衣物中的静电现象,利用纳米粉末,可以把废水变成干净的清水。在军事运用中,科学家可以用纳米制作成动力芯片,将芯片植入动物的身体中,这样一来,动物就具有了“侦察兵”的功效。你可以设想一下,假如你是一名指挥官,将作战部署都编写在电脑里,这时候,一只苍蝇飞过来,你正想把苍蝇赶走,一只植入芯片的松鼠往电脑里插入U盘,然后把所有资料都传输到U盘上后轻松地逃走,还在你的办公桌上留下半个坚果壳!这将是多么的防不胜防啊!

篇3

一腔报国激情,尽撒中国大地。他以旺盛的生命力,真正实现了生产力与科技研发的“无缝链接”。在纳米耐火材料这个平台上,他坚守科技创新的信念。他从小小的纳米中创造了巨大的价值,在科技创新的漫漫长路上,用严谨和勤奋诠释着一名科技企业家的责任和信念。他的信念如磐石般坚定,身躯如青松般挺拔,在纳米技术的浩瀚海洋中,他是一名勇猛的弄潮者。

他将知识投于实践创造财富,又在实践中获得真知奉献社会。在诸多实力候选人中,他成功当选为第9届中国时代新闻人物十大杰出成就奖”和“时代楷模•共和国经济建设十大功勋企业家”在过去的执着里他书写下成功,在未来的执着中,必将书写下中国纳米耐火材料行业新的辉煌!

创新是社会持续发展的不竭动力,创新是建设和谐社会的助推剂。作为“第一生产力”的科学技术承载着社会和谐发展的价值,是和谐社会系统运行的核心动力。其中高科材料的纳米创新是创新中最为艰难、最为复杂却也是最有意义的,不仅是理论视角的改变,还有学科的糅合,从而为社会的发展带来新的动力。然而,在这条道路上经历的苦难和磨砺却也是难以想象。我们又不得不提的是,纳米高科耐火材料的创新所带来的效益是巨大的,新的指导实践的方式,无疑要重新整合生产力,继而带来社会的变革。那么就让我们走近纳米耐材发明专利的获得者,太原高科耐火材料有限公司董事长,山西省耐火材料工程技术研究中心主任兼首席专家,中国节能协会玻璃窑炉专业委员会副主任委员,教授级高级工程师,耐火材料行业专家――高树森。

宝剑锋从磨砺出

梅花香自苦寒来

在改革开放的年代,他在中原拉起高科耐火材料的大旗;在出奇制胜的时期,他毅然决定成立自己的品牌,剑走偏锋,成就了耐火材料领域的一颗明星。标新立异,奇峰突起,风云岁月,年华沉积,连续多年绩效稳健增长的行业奇迹,高树森用科学技术造福社会!

太原高科耐火材料有限公司于1989年成立,成立之初只是一家简易的小型耐火材料厂,设备及实验条件相当简陋,在高董事长的带领下,经过几年的艰苦奋斗,企业取得了初步的发展。1992年经山西省高新技术委员会认定、国家太原高新技术开发区管委会批准,成立了太原高科耐火材料有限公司(简称太原高科)。

公司建立了耐火材料生产厂和专门的耐火材料技术研究中心,并被山西省科技厅确立为山西省耐火材料工程技术研究中心,成为山西省耐火材料行业唯一的国家级高新技术企业,并承担山西省高端重点行业用耐火材料的技术研究与开发工作,先后研究开发出多种耐火材料高新技术产品,及时将研究成果转化为生产力,大大促进了企业的发展,同时为技术研究和自主创新提供了雄厚的资金支持,形成了生产与科研相互促进的良好局面。公司与国内多所研究院、高校形成产学研联盟,具备研究、开发、生产高技术特种耐火材料能力,形成了自主研发、自主创新和自我实现产业化的良性循环。经过二十年的发展,在实现了公司的管理升级和稳步、持续、快速发展的同时,确立了以“以科研为依托,市场为导向”的科技兴企的发展战略。

随着公司的不断发展,原有的生产能力远不能满足市场的需求,2005年公司在阳曲县投资8000余万元,建设了总占地面为150多亩的现代化工厂和企业技术研发中心,该项目被列为山西省“1311”重点工程、高科技产业化项目及山西重点引进关键科技开发项目。

新工厂于2006年竣工投入生产,特种高效不定形耐火材料年产能5.5万吨。该企业技术中心分别于2007年被山西省科技厅批准成为耐火材料行业工程技术研究中心,2009年被山西省认定为企业技术中心担负着耐火材料行业关键技术的研发和创新工作,并在自主创新方面取得多项重大创新成果。

目前,太原高科已通过了ISO9001―2000国际质量体系认证和ISO14001:2004环境管理体系认证,被山西省科委确定为“山西省科技先导型企业”、太原市科技局授予“太原市科技创新示范单位”、太原高新区授予“十佳技术创新项目企业”及“质量管理先进企业”、山西省认定为企业技术中心。最近,中国耐火材料行业协会授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技术研究中心“行业纳米材料产业化示范基地” 的称号。

实践证明,坚持科学发展观,坚持走自主研发和自主创新的道路是太原高科发展的根本。通过多年的努力,太原高科走出了自主研发、自主创新、自主生产科研成果的路子,由“中国制造”变为“中国创造”,而且实际效果十分突出。同时也从一个侧面说明,我国科技体制改革中建立以企业为主体、产学研结合的技术创新体系,并将其作为全面推进国家创新体系建设的突破口,只有以企业为主体才能坚持技术创新的市场导向,有效整合产学研的力量,确实增强国家竞争力,以企业为主体的创新机制,对科研成果迅速转化为生产力具有重要的推动作用。

百卉争妍丰华硕果

纳米科技和纳米材料是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的高新技术,是21世纪最富有活力的高新技术,对各个领域将产生深远影响的高新技术,其研究内容涉及现代科技的广阔领域,世界各国都对纳米技术和纳米材料给予了极大关注,具有特异功能的各种纳米材料越来越多,由纳米材料制备的功能性产品也不断地开发出来,开始形成一个新型的纳米功能产品的产业领域,从而使得许多传统产业正在发生一场新的技术革命。

自2008年9月至今,在两年多的时间里,发明人高树森共申报了六项纳米耐火材料发明专利项目,前五项发明专利均已公布,并经有关部门严格筛选后评定,被列为年度国家重点发明专利项目,还被国家知识产权局出版社编入发明人年鉴中,前两项发明专利获第九届香港国际发明博览会金奖,又获第十二届中国北京国际科技产业博览会第三届中国自主创新杰出贡献奖。2010年这些纳米发明专利在第十三届中国北京国际科技产业博览会上又获“中国自主创新杰出贡献奖”,并且高董事长在“中国高新企业发展国际论坛”上做了《关于发展纳米科技和纳米耐火材料自主创新及其产业化》的重要报告。六项纳米发明专利项目分别是:

纳米耐火材料发明专利之一

纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料及其制备方法(公开号:CN 101397212A)

该发明专利成果开创了纳米耐火材料新领域,解决以往耐火材料在技术性能方面存在的问题,完全证实纳米技术和纳米材料所具有的功能特性在纳米耐火浇注料中能够充分显示出来,全面提升和改善耐火浇注料的组织结构,特别是显微结构以及各项性能指标,又具有特殊的抗渣侵蚀性和抗渣渗透性、高温结构稳定性以及耐高温性能等。

纳米耐火材料发明专利之二

纳米Al2O3薄膜包裹的碳-铝尖晶石耐火浇注料及其制备方法(公开号:CN 101417884A)

本发明的碳-铝尖晶石耐火浇注料的最突出特点是组织结构致密,显微结构明显改善,纳米结构基质得以形成。另一方面,在抗钢水、熔渣侵蚀性、抗渣渗透性、抗热震性、高温体积稳定性、高温蠕变性等方面也显示出优异的性能,这些特性为它在炼钢二次精炼炉中成功地使用奠定了良好的基础。

纳米耐火材料发明专利之三

纳米Al2O3、MgO复合陶瓷结合尖晶石-镁质耐火浇注料及其制备方法(公开号:CN 101544505A)

本发明新型纳米耐火浇注料主要优点有以下方面:一是应用纳米技术和纳米材料在耐火材料领域中得到成功的应用,制成了无团聚、分散性好的纳米尖晶石-镁质耐火浇注料;二是材质选择、加工工艺先进合理;三是生产成本相对较低,经济适应性强;四是无粉尘,无排放有害气体,特别是无纳米粉体的污染,是真正的绿色产品;五是实施套修补使残衬得到充分利用,适合于循环经济发展要求。鉴于以上优点本发明的纳米耐火浇注料,对炼钢工业二次精炼用耐火材料的发展起到了重要的推动作用。

纳米耐火材料发明专利之四

纳米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳-尖晶石镁质耐火浇注料及其制备方法(公开号:CN 101555153A)

本发明在整体二次精炼钢包实际使用中也取得了成功的经验,它在80t钢包渣线部位使用,采用RH进行精炼处理,渣线使用寿命达90炉次以上;在195tLF精炼炉上部包壁中使用也取得了优异的使用效果;采用本发明的碳-尖晶石镁质耐火浇注料制成大型预制构件,在195t精炼钢包最苛刻的冲击区部位也显示出较高的耐用性,这就为二次精炼整体钢包应用与发展提供了方向,也为二次精炼钢包整体化奠定了良好的基础。

纳米耐火材料发明专利之五

纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法(公开号:CN 101767999A)

本发明浇注料的创新点在材质的选择,是在传统用Al2O3 -SiC-C质出铁沟浇注料中引用了镁铝尖晶石的成分,这种尖晶石相不是采用预合成尖晶石,而是以加入Al2O3和MgO为原始成分,通过原位合成反应生成纳米二次合成尖晶石,使这种新型纳米浇注料的结构、性能和耐用性等方面发生根本改变,使其纳米结构基质得以形成,抗渣铁侵蚀性和抗渗透性同时得到改善,耐用性显著提高。另外,由于在生成二次尖晶石时,伴随着微膨胀,所以在约束下发生致密化,可使浇注料的抗渣铁侵蚀性和抗渗透性进一步同时显著提高,这就为这种浇注料在高炉出铁沟中成功的制造和使用奠定了坚实的基础。

纳米耐火材料发明专利之六

纳米SiO2、CaO复合陶瓷结合硅质耐火浇注料及其制备方法(申请号:201010165554.9)

本发明采用纳米技术和纳米材料,开创了一种具有特殊优异的耐高温性能、耐火度和荷重软化点、抗高温蠕变性、抗炸裂性、侵蚀性以及高耐用性的纳米SiO2、CaO复合陶瓷结合硅质耐火浇注料,以满足和适应现代炼铁高炉附属的高风温热风炉、玻璃熔窑上部结构、炼焦炉等使用的发展需求;另一方面硅质耐火浇注料是酸性耐火材料的典型代表,增加耐火浇注料主要品种特别是酸性或碱性耐火浇注料扩大浇注料使用范围,增加总体不定形耐火材料产量。

纳米耐火材料系列发明专利的公布,是纳米技术和纳米材料在耐火材料领域中成功应用的重要标志,也是纳米技术和纳米材料在传统产业中自主研发、自主创新的重要发展方向,对钢铁等高温工业的发展和高新技术的应用,作出了重要贡献。同时,发展纳米科技是转变经济发展方式,实现可持续发展的关键。具有战略性的纳米新兴产业是新兴科技、新兴产业的深度融合,代表着科技创新的方向,也代表产业发展的方向。使纳米战略性新兴产业尽早成为国民经济的先导产业和支柱产业,要大力推动自主创新,着力突破制约经济社会发展的关键技术问题。加快推进自主创新,紧紧抓住新一轮世界科技革命带来的战略机遇,更加注重创新,加快自主创新能力,加快科技成果向现实生产力转化,加强科技体制改革,加快建设宏大的创新型科技人才队伍,谋求经济增长与发展主动权,形成长期竞争优势,为加快经济发展方式转变提供强有力的科技支撑。

该系列纳米耐火材料研究项目充分利用山西省资源优势生产特种高效耐火材料,为山西省耐火材料资源的利用和行业发展提供了新思路。太原高科纳米耐火材料的研究及其发明专利成果,大大推动了我国纳米技术、纳米材料的进步与发展,为耐火材料的发展开辟了一片新天地,也为开发更长寿、更节能、无污染功能化的新型绿色耐火材料带来了发展空间。为了进一步深入发展纳米技术在耐火材料领域中的应用研究,使纳米技术在耐火材料领域中得到更广泛的应用,太原高科将研究开发更多更实用的纳米耐火材料发明专利成果,以满足钢铁等高温工业发展需求,也为钢铁等高温工业技术的实施与发展提供了最佳服务。

独树一帜开创纳米

耐火材料产业新领域

转变经济发展方式是事关经济发展质量和效益、事关我国经济的国际竞争力和抵御风险能力、事关经济可持续发展和经济社会协调发展的战略问题,也是经济领域的又一场深刻变革,更是决定中国现代化命运的重大转折。

纳米科技和纳米材料是21世纪最有发展前景的高新技术,它对国家经济发展、经济转型、传统经济改造、自主创新等均具有重要意义。为此,建立纳米耐火材料产业化示范基地,对当前和今后耐火材料工业和钢铁等高温工业的发展是非常有意义的,而且也是十分紧迫和刻不容缓的。此外,国际间纳米技术和纳米材料的竞争更多体现在工业生产的纳米产品上,太原高科对纳米科技和纳米耐火材料的研究开发和自主创新作了长期的艰苦努力,并取得多项发明专利成果,并且对纳米科技和纳米耐火材料继续开展深入研究和产业化基地建设将会取得更多、更大进展,为我国纳米科技发展作出贡献。

我们开发的新型纳米耐火浇注料及其整体浇注技术,大幅度提高浇注的整体炉衬的使用寿命,节省资源,且节能环保,生产成本相对较低,经济适应性强,无粉尘,无排放有害气体,特别是无纳米粉体的污染,是真正的绿色耐火材料,具有显著的经济效益和社会效益,已达到国际先进水平。该系列项目的大力推广也将为我国丰富的耐火矿产资源在现代耐火材料应用提供广阔的发展前景,将资源变为产品,推动市场效益,可带动资源产业的更快发展。

“纳米中国耐材”

战略推动经济发展模式转型

随着纳米技术的研究与发展,使其具有特异功能的各种纳米材料的制备成为现实与可能,作为纳米技术基础的纳米材料率先得到发展与应用,由纳米材料制备的功能性产品,也不断地开发出来,开始形成一个新型的纳米功能性产品的产业领域。我们在纳米耐火材料的研发和创新中,在将近两年的时间里,先后发明了六项纳米耐火材料专利项目,并且连续两届在中国北京国际科技产业博览会上获“中国自主创新杰出贡献奖”,引起媒体广泛观注,新浪财经、中国研磨网等媒体给予了报导。

实行“纳米中国耐材”战略计划,催生新型经济社会发展模式。要在高新技术产业化大潮中占据有利先机,需要从技术创新、产业创新、产业集群耦合3个维度,探索原创技术产业催生机制、技术创新扩散机制和高新技术与传统产业的融合机制,实现知识产业集群、原创产业集群和以新技术武装的传统产业集群之间耦合与升级,将国家纳米技术建设成为国家原创产业的试验基地,高端制造业、技术、产业创新的典范。

篇4

【关键词】纳米技术 应用 材料

纳米技术属于高科技范畴,其已经成为国家发展前景十分优越的科学技术之一,当前纳米技术已经广泛涉及到国内很多行业,其中包含化工行业、材料行业、医药行业和食品行业等。纳米技术主要包含纳米的物理、化学、材料、生物、电子等科学,它们彼此虽然是独立的科学,但是彼此又有着联系。当前,纳米的每个领域都取得了很好的研究成果,纳米技术不断创新、进步。

1 我国纳米技术发展现状

中国是世界上首先开始研究纳米技术的国家之一。在二十世纪八十年代的中期,我国政府就开始对纳米材料的研究以及设备加大了投入,当前我国的纳米技术基础研究在世界范围内都占据领先地位。1982年研究出的扫描隧道显微镜以及1986年研究出的原子力显微镜是纳米测量表征上的一个重要标杆,代表着纳米技术已经从原本的理论时期,进入到了实践研究时期。纳米技术是一个有着很强的综合性学科,研究的内涵包含了目前科技发展中的各个领域。纳米科学和纳米技术主要包含:纳米体系物理学、化学、材料学、生物学、电子学、加工学、力学等。这七个相对独立又彼此关联的学科与纳米材料、纳米器械、纳米尺度的检测和表征这三个研究方面。纳米材料的制备与研究是整个纳米科技的基础。在这之中,纳米物理学与纳米化学是纳米技术的理论基础,而纳米电子学是纳米技术最主要研究内容。

2 当前纳米技术的应用

2.1 食品方面的应用

纳米技术在食品科学的方面已经得到较为广泛的应用,对于纳米技术的研究能够对食品的品质、营养与安全性等层面进行改善,避免原材料的过度消耗,促进食品科学发展的科学性UI高效性。 近几年,城市中人们的生活节奏不断加快,导致亚健康人群的数量不断提升,因此,人们愈加青睐功能食品。经过研究表明,功能食品功能成分的稳定程度、存在方式和使用方式等对其食品的效果有着很大影响,尽管功能成分能够加入到食品当中,但因为它的水溶性差、对环境较敏感等因素严重造成了功能食品的颜色和气味等,很多功能食品不容易吸收,补充营养的效果较差。日本首先把纳米技术应用于功能食品中,并且使用这一技术将功能食品中的β-聚糖改变成200nm以下的小颗粒,在卵磷脂稳定技术的支撑下,完成吸收。类胡萝卜素是一种和水不相溶的物质,经过纳米技术能够将其纳米化,能够明显的提升类胡萝卜素的水溶性,所以可以保证食品的稳定性和颜色的鲜艳,让它更容易被人消化和吸收。随后研究者将纳米胡萝卜素应用在柠檬水生产和黄油生产中,经济效益得到很大提高。

2.2 通信技术的应用

现代社会是网络信息社会,通信技术在我们的日常生活中有着非常重要的作用。纳米技术在通信技术中的应用给这一技术的发展起到了很大的影响。纳米材料也给光缆提供了新的发展空间。近年来,很多厂家已经着手对纳米光纤维涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯(PE)及光纤护套管用纳米PBT等材料进行开发。使用纳米材料的光缆,能够让其具有很多的优点,例如提升光缆的对抗机械冲击能力、防水、防气味等,同时还可以让光缆的使用时间得到延伸,提升了网络的安全性。同时,在网络通信的加密上也可以运用纳米技术来制造量子点激光器。当前,很多金融部门以及政府部门都使用了这一技术,保证了信息在传输过程中的安全问题。

2.3 医学、药物中的应用

纳米技术在医学以及药物中的应用早就已经开始,目前人们已经能够把健康检测设备佩戴在身上,这样就能更好的了解自己的身体情况。假如能够进一步把这种技术缩小,这样使用纳米技术就能够将微型传感器放进人们的身体当中,了解更具体的信息,这样对于医生的治疗有着很大的便利。另外,纳米技术能够在检测人们身体的炎症、术后恢复等情况,纳米技术在医学与药物当中的应用有着很好的发展前景。

2.4 化学方面的应用

使用纳米金属颗粒粉体当做催化剂,能够让化学的反应更加快速,有效地让化工合成的效率得到提升。假如在金属材料中假如纳米成为,它会变得更加坚硬,比一般金属的强度增加十几倍,同时还能够像橡胶一样具有弹性。使用纳米材料制造来建造汽车、飞机等,不光能让重量减少,还能在很大程度上提高其性能。

3 纳米技术应用的发展趋势

3.1 大数据传感器

传感器的使用能够给我们带来以前没有的大量信息数据,所以要对其进行处理,对于改变交通拥堵以及安全事故十分有效,同时,能够把数据给警方使用,减少犯罪情况出现。纳米技术在这一方面能够创造出一种超密集的记忆体,来储存大量的数据,另外,能够推动快速的运算法则的发展,让这些数据更加安全、有效。

3.2 应对全球变暖

目前,电动汽车与太阳能发电已经成为研究的重点,节能减排、低碳环保是重要的战略规划。纳米技术在这一方面也具有很大的作用。在电动机器与太阳能发电中都能够使用纳米纹理以及纳米材料,把平面变成更大面积的三维立体表面,进而储存与形成更多的能量,提升设备的运用效率。

4 结论

综上所述,纳米技术在目前已经得到了广泛的应用,并且取得了很大的效果,并且有着很大的发展空间。希望通过笔者的分析,让更多人了解到纳米技术的重要作用,相信在广大学者的共同努力之下,能够不断提升纳米技术在的应用价值。

参考文献

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[4]曲秋莲,张英鸽.纳米技术和材料在医学上应用的现状与展望[J].东南大学学报(医学版),2011(01):157-163.

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近些年来,随着经济的发展,人们的穿衣思想越来越与国际保持一致,许多人都以更加开放的理念、高标准的要求来期待内衣产品的升级。在这样的背景下,很多内衣企业都加大了开发新品的力度,纷纷推出各式各样的内衣品种,以期不断满足市场的需求――内衣市场正在迎来一个高科技“横行”的时代。

科技创新带来勃勃生机

根据商务部的权威统计资料,全国从事内衣生产、经营的规模企业超过3000家,其中品牌经营企业不到20%,大部分以单一的加工为主。一方面,由于市场总量的快速扩大,引发生产规模的急剧扩张;另一方面,由于市场的相对不成熟,使得各品牌之间的恶性竞争此起彼伏,主要包括各品牌的价格战、打折活动以及商场之间的恶性竞争等。因此,内衣行业的整体利润率不足。与此同时,由于缺乏对消费者深入的了解和分析、缺少对市场的科学预测,导致各品牌内衣都有一定数量的库存。

在这样的情况下,如何走出价格战、资源战,如何能让内衣企业像家电企业一样主动去寻求市场和技术的蓝海,就成了摆在内衣企业面前的一项重要课题。庆幸的是,市场的期待、行业的推动,让内衣企业走上了科技创新之路。目前,许多内衣企业都将内衣与科技结合起来,有效地推动了内衣行业朝着新的领域发展,使行业内不仅仅停留在价格的厮杀、渠道的争夺和概念的炒作上。

保暖内衣处处“高科技”

保暖内衣经过几年的时兴和市场混沌发展,在行业规范和市场发展中日趋成熟。如今的保暖内衣一改过去只求保暖,忽视透气性能的弊端,以轻、薄、暖、柔的高科技成分集中在一件衣服内,精梳全棉、羊毛缎、暖卡等高科技含量层出不穷。

“保暖内衣是有科技含量的,纺织行业属于轻工业,生产操作比较精细,事实上每一个小小的进步都有大量的科技劳动、大量的知识隐在其中,只是人们在享受它的恩惠的同时却不知道科技原理。”中国科学院的暖卡专家表示,“别小看一件小小的衣服,只做一件、两件当然是不成问题的,甚至很简单,但要成批生产出来并在市场销售就不容易。有些人说纺织是轻工业,是夕阳工业,没什么科技含量,其实可以这么说,纺织中的科技含量不比卫星上天少!”科技型的保暖内衣均采用了国际先进设备和工艺,由里、面、胆三层材料的特殊结构交织而成,既保留了老式保暖内衣中间体空气保暖的科学原理,又形成了弹性好、手感柔、不分层的优点。比如多孔超细保暖纤维与莱卡的结合技术,既薄又暖,还兼有轻便、塑身的功能,春秋时节可以“内衣外穿”,因此颇受消费者的青睐。

中国针织工业协会理事长王智对此持同样的观点,他认为,保暖内衣的科技含量肯定是有的,因为它用的原材料包括组织结构都与传统的有很大不同,这样才能在同样克重的情况下获得更高的保暖效果。另外,许多保暖内衣即使名称相同其成分也有着很大的不同。比如,同样是涤纶,可以有微孔、中空、细旦,各有不同的感性,科技含量都相当高。

从2008年11月1日起,我国开始实行保暖内衣的新标准。新标准规定了诸如保暖率、透气性、透湿量等行业内新的检测评判标准,要求在产品的外包装上必须明确标示保暖内衣主要功能指标――保暖率以及单位克重的保暖率,其中保暖率不得低于30%。另外,新标准还规定了保暖内衣上还要标明甲醛的含量等环保指标。业界专家表示,新的行业标准出台将及时规范保暖内衣行业,避免了行业的信任危机。同时加速了保暖内衣市场的整合进程,使保暖内衣市场从价格战、广告战、明星战、概念战转向了品牌战和科技战。

植物内衣凸显环保概念

植物内衣目前在市场上被炒得正火。它是在面料中普遍采用微胶囊技术,将一种或几种植物药的活性成分,包裹在微粒子胶囊中,再固着在织物的纤维里,使其成为卫生保健织物。微胶囊可通过各种方式缓慢散发出药效,以保证作用的长效性。如采用由维生素C和海草浸渍物制成的微胶囊整理后,在穿着过程中可帮助皮肤保持润湿,有较好的医疗价值。在日本,有企业利用艾蒿提取物制成的微胶囊,处理固着在锦纶织物上,可使锦纶织物具有保湿性、抗菌防臭等功能,对湿疹、痱子等皮炎和皮肤过敏症具有一定的医疗价值。

有企业将完全从天然植物提炼出的色素作为染料用在内衣上,制成了一种内衣叫做“多彩植物染色内衣”。所用主要素材有中药,花卉,水果,茶叶,蔬菜,植物的根,枝叶,树皮,果皮,菜叶等。色素的萃取过程不含化学物质,染出的色彩自然、柔和,对皮肤无任何伤害,有些还对皮肤有保护、保健功能,并符合国际环保要求。多彩通过套染,层染,段染,吊染,扎染,拔染,泼染等中国传统工艺的不同运用以及采用天然媒染剂的巧妙运用,使染出的内衣色彩千变万化,极具独特的个性色彩,属于高档内衣范畴。

天然、环保、健康,应该是21世纪人类生活的主题,衣、食、住、用,在满足基本需求后,更注重健康和品质。内衣作为服装,是与人体最贴近的衣物,因此健康和绿色就显得更为重要,传统化学织染的内衣必将受到消费者的摒弃,而植物内衣以其无伤害、舒适、健康的优点很好地满足了现代消费者的心理需求,带来了崭新的市场,也为内衣的发展指明了航向,对内衣行业的成熟创造了契机。

其他几种重要的新型内衣

纳米内衣。所谓纳米技术,是指在0.1~100纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术。纳米技术应用于内衣面料的重要作用是提升或赋予传统面料所不具备的功能,制造出具有优越功能的内衣产品,比如更高的卫生指标、更强的保暖性和舒适性。除了可以实现生物波纳米能量医疗保健功能外,还可以实现抗菌除臭、蓄热保暖、负离子保健、抗静电、阻燃、电磁遮罩(吸波)、抗紫外线等功能。

在纳米材料应用过程中,纳米材料粒子的分散有相当的难度,如果分散不好,就不能发挥纳米材料的高功能特性,也就不能冠以纳米产品的称号。另外,安全性、抗菌性和生物医学功能更需要大量试验和数据证明,包括生物试验和参比数据。内衣在纺织成衣产品中占有重要地位,相信随着科技的不断进步,通过广泛科学宣传,完善加工技术,稳定产品质量,降低产品成本,创建适当的服装健康卫生管理机制,会有更多的消费者使用纳米技术相关产品,并从中受益。

Outlast智能调温内衣。Outlast纤维具有调节温度、保持恒温的功能。Outlast纤维技术关键是使用微胶囊包裹的热敏相变材料,这种材料具有能以潜热的形式,吸收储存和释放热量的功能。其在温度变化中,可以固态液态互相转化,从而达到吸热、放热的效果,能对外界环境温度的变化在皮肤上做出相应的反应,对温度变化有缓冲作用。采用Outlast纤维制成的内衣具有调节温度、保持恒温的功能,身穿这款内衣,在闷热时可降低体表温度,在寒冷时可提高体温,可以使皮肤在环境温度剧烈变化的过程中,始终处于舒适范围。

竹子炭抗菌保健内衣。竹炭纤维素有“黑钻石”的美誉,富含大量对身体有益的微量元素,它是天然的吸味除臭材料,能消除体臭和空气中的不良异味;还是会呼吸的天然原料,其微多孔结构具有良好的吸放湿功能,自动调节人体间湿度平衡;另外,具有一系列特殊的保健功能。竹子炭抗菌保健内衣,采用富含大量对身体有益的微量元素的竹炭纤维素,可吸味除臭,身穿这款内衣能吸附和分解掉空气中甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质,消除不良异味,自动调节人体湿度平衡,增强人体免疫力,增加血液循环,有利人体健康。

内衣科技趋势动向

目前,美国纺织研究人员正在开发高科技织物制成的“智能内衣”。这种特殊内衣面向老年人,可实时监测穿着者的心跳等体能数据,如发现紧急情况会及时报警。据参加在澳大利亚珀斯举办的老年人护理研讨会的专家介绍,“智能内衣”用的是有无线传感功能的特制纤维,其技术还在不断改进,再过几年,这种内衣甚至可以给心脏病突发的老人自动实施急救。 在欧美等地,随着二战后“婴儿潮”一代人渐渐步入老年,老年护理方面的新技术应用日益普遍。除了有急救功能的内衣以外,有护理功能的老年人日用品也很有市场,如会提醒及时坐下休息的袜子、能防止摔倒的鞋子等。

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[2]世界主要军事强国高技术武器发展现状及趋势[OL].百度文库..

[3]彭训厚.论二战后军事科学技术进步对战争的重大影响[J].军事历史研究,2000(1).

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[5]军事高科技发展及其对现代化战争的影响[OL].百度文库..

作者简介:刘良娟,重庆通信学院外语教研室,从事英语教学工作。

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1引言

纳米科技是指在纳米尺度(1到100纳米之间)上研究物质(包括原子、分子的操纵)的特性和相互作用(主要是量子特性),以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。纳米科技成果拥有科技成果的特征和纳米科技的特点。

2科技成果简介

2.1成果定义和特征

科技成果是指对某一科学技术研究为内容,通过试验研究、调查考察取得的具有一定实用价值或学术意义的结果,包括研究课题结束已取得的最后结果,研究课题虽未全部结束但已取得的可以独立应用或具有一定学术意义的阶段性成果。科技成果具有新颖性与先进性、实用性与重复性,有独立、完整的内容和存在形式,应通过一定形式予以确认等特征。

2.2科技成果转化描述

科技成果转化是指为了提高生产力水平,对科学研究与技术开发产生的具有实用价值的科技成果进行的后续试验、开发、应用、推广,直至形成新产品、新工艺、新材料,发展新产业的相关活动。从宏观上来看,科技成果转化是一个由科技供给系统、科技转化系统、科技需求系统和科技环境系统构成的大系统。在微观方面,科技成果转化一般包括实验室研究、中间试验、工业性实验、工厂化生产等诸多环节。

2.3科技成果转化三个发展阶段

科技成果产生阶段:该阶段主要从确定研究开发项目开始,到初步成果(产品)形成才基本完成。科技成果转移阶段:该阶段主要包括成果(产品)进入中试试验和工业化试验等。科技成果应用阶段;该阶段主要包括成果(产品)进入规模化生产,并进入市场等。

2.4科技成果转化基本要求

科技成果转化作为一项复杂的社会系统工程,需具备多方面条件,满足多方面要求,如科技成果自身的成熟程度、转化环境,以及相应的政策、社会服务与支持等都是重要的转化条件,是顺利转化的基本要求。以下分别作说明。

2.4.1技术成熟度

技术成熟度,即科技成果适应社会生产发展需要的实际水平,是科技成果转化的最根本的条件。技术成熟度特征:完全成熟的科技成果,应当是可以立即生产的;不够成熟的成果则还需再投入进行二次开发,才可能投入生产,所需要投入量越大,表示成果就越不成熟。技术不成熟原因:技术认识不同,科技投入不足,使科研条件和科研深度都较为缺乏;中试环节薄弱,中试的欠缺使得成果的先进性、适应性、配套性、可靠性达不到要求,难以实现工业化生产的需要。例如:长期以来,由于经费短缺,我国中试基地建立的数目较少。以上海为例,2005年从基础研究到中试再到产业化,投资比例为1:1.03:10.55,而较为合理的比例是1:10:100。中试的欠缺使我国科技成果的转化率低,已经成为制约我国经济持续发展的一个“瓶颈”。结论:科技成果要实现成果转化,首先要求科技成果技术成熟。因而需加大投资力度,加强中试试验研究力度,形成成熟的、可靠的科技成果,促进成果的推广。

2.4.2转化环境

转化环境主要包括转化的市场需求、政策和意识。第一,树立以市场为导向的意识。要从科研源头起与市场需求相结合,以形成产业化为根本目标,针对现有和潜在市场,开发具有市场前景的科技成果,促进科技成果的转化;要避免科学研究与市场脱节,造成成熟的技术也无法进行推广,致使大量的科技成果无法产业化。例如:美国仪器制造业对高科技成果的一项调查显示:11项首次发明的新仪器,思路100%来自用户;66项重大改进,85%来源自用户;85项小改小革,67%来自用户。结论:以市场为导向的研究,更容易促进科技成果的转化,科研人员必须始终坚持以市场需求为出发点和归宿。第二,科技发展政策。科学技术与政策的关系日益密切。科学技术的发展越来越依赖国家的支持,国家的科技投入和政策引导成为影响科技发展的重要因素。需着眼于促进经济建设、依靠科技进步机制的形成和企业技术创新主体地位的建立来制定配套政策,加强政府以科技需求为导向的行为,强化政策的激励引导作用。政策的制定要从科技成果转化大系统和全过程出发,在促进科技成果供给的政策、促进科技成果转化过程整体化的政策等方面,形成体系上的一体化,避免“头疼医头”、“捉襟见肘”,形成不合力。例如:美国是获诺贝尔自然科学奖最多的国家,一方面,美国较高的物质生活待遇吸引了高级人才;另一方面是美国适宜的科技政策和社会文化氛围,推动了科技的发展。在这个意义上说,比尔•盖茨出现在美国决不是偶然的。结论:要有激励的政策,更容易促进科技成果的转化。第三,科研成果转化意识。成果转化意识是一切成果转化活动赖以发起的内驱力,是贯穿于成果转化过程的内在动力;低科技成果转化率的一个重要原因在于科技成果转化意识的缺乏,如科技成果的价值意识、商品意识、社会科技开发意识不强。科技成果拥有者必须有强烈的转化意识,才能从主观上发挥其积极性,促进科技成果转化的进程。例如:不少科研单位和科研人员把科研成果的获得作为科研工作的最终目标,不能主动把科研成果作为商品推向社会;同时企业对购买科技成果表现冷淡,因而造成了大量的科技成果的搁置,导致科技成果转化率低。结论:科研人员具有强烈的成果转化意识,更容易促进科技成果的转化。

2.4.3宣传策略

科技成果的推广必须注重市场宣传和推广,一方面加大宣传力度,另一方面注重宣传适度。主要宣传策略如下:1.强化组织领导,健全科技宣传网络;2.明确目标责任,强化考核督查力度;3.整合科技资源,拓宽科技宣传渠道;4.加强媒体合作,搞好科技宣传;5.开展科技培训,促进成果推广;6.开展科技活动,丰富宣传形式;7.加强技术交流,建立信息平台;8.注重方式方法,宣传适度确保质量。

2.5科技成果应用现状分析

农业、工业、医药、军事、材料、电子、生物、航天等领域的科研成果,大量的成果怎么处理呢?这些都需要进行成果转化,这些新产品、新材料、新工艺,只有进行科技成果的转化才能有真正的作用,同时科技成果也有市场需求。突出表现出两个特点:一方面大量科研成果生成,一方面有巨大的市场需求。

2.5.1科技成果转化率低

我国每年有2万余项比较重大的科学技术研究成果和5千多项专利,但是其中最终转化为工业产品的成果不足5%,而欧美发达国家转化率则为45%以上。我国科学技术向生产转化的比例为10%~15%,也远低于发达国家的60%~80%。高新技术企业的产值在社会总产值的比例仅为2%,与欧美发达国家的25~30%相比,更是不可同日而语。结论:目前我国科技成果转化率低。2.5.2科技成果转化率低的原因我国科技成果转化率低的原因主要有:科技成果本身存在先天不足,成熟度低;科技成果系统配套不够;科技成果对企业缺乏吸纳和转化的动力与活力;科技成果转化缺乏资金支持,相应的风险投资基金匮乏;科技成果中介机构不健全,社会服务职能不完善;体制上产学研系统各自独立,科技与生产脱节;市场体制不成熟,法律保障不足。

3纳米科技成果及产业

3.1纳米科技成果及产业的特点

纳米技术属于高科技领域,因此与高科技成果有着共同的特征:高风险,高投入;高额的利润前景;巨大的市场需求。纳米科技为多学科交叉领域,其应用及产业化又具有许多独特的特征:多学科交叉特性;潜在的高额利润;潜在的市场需求。

3.2纳米科技成果市场分析

纳米技术有巨大的潜在市场,它与信息技术、生物技术共同成为二十一世纪社会发展的三大支柱,也是当今世界大国争夺的战略制高点。据权威的研究报告显示,2000年纳米技术对全世界GDP的贡献为4000亿美元,预测2010年纳米技术对美国GDP的贡献将达到10000亿美元,日本纳米技术的国内市场规划也将达到273000亿日元。纳米科技的健康发展,对二十一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式带来巨大的影响。结论:纳米技术及产业已成为世界各国抢占的巨大市场。

3.3纳米科技成果转化现状

在纳米科技产业化方面,除了纳米粉体材料在少数几个国家初步实现规模化生产外,纳米生物材料、纳米电子器件材料、纳米医疗材料等产品仍处于开发研制阶段,要形成一定市场规模还需一段时间。目前成果以基础研究为主,纳米技术应用成果处于初期阶段,产业化效果不理想,成果转化率低。如果将纳米产品的成熟程度按中试、批量生产和规模化生产划分,其分布明显呈剧烈递减态势。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。

3.4纳米科技成果转化率低原因

3.4.1投入的科研经费不足

成果转化未知因素多,造成研究工作周期长、所需经费多;对科研的投入未考虑中试等应用技术研究,影响科技成果的转化。

3.4.2缺乏风险意识和市场服务意识

纳米技术产业与其它高新技术一样都存在投资风险、政策性风险,市场风险和自由竞争风险等。同时,纳米技术还存在着潜在风险。另外,科研工作者市场服务意识淡薄,缺乏主动为企业服务的意识。

3.4.3科研缺乏布局和规划

缺乏制定战略发展规划以及科研与产业的合理布局,造成低水平重复和资源浪费;重视基础性研究,轻视应用性研究,造成科研成果缺乏市场,成果难以被企业吸纳和转化。

3.4.4纳米科技成果成熟度低

在研究中,研究人员常常只注重论文,纳米科技成果论文水平很高,但产业化并不理想;注重实验室开发,没有潜心于后续的应用开发和技术支持,造成成果成熟度不够,先天不足,难以转化;大部分企业属于生产型,缺乏持续创新和应用开发能力,只能接受非常成熟的技术。

3.4.5缺乏信息沟通缺乏信息沟通,导致产学研系统各自独立,科技与生产脱节。从事纳米科技研究的人员,分属不同的行业和部门,条块分割,由于缺乏相互交流,更缺乏与一线企业的交流与合作;由于信息不畅,造成成果难以满足需求,以及成果和需求重复现象严重;企业间应用成果壁垒森严,难以推广,导致不少低水平重复,重点不突出,阻碍了整体优势的发挥。

3.4.6纳米专业人才匮乏

纳米科技由多学科交叉,因此需要具有多学科知识的复合型人才;纳米科技的迅速发展,需要大量纳米科技领域及其相关领域的人才。而中国传统分门别类教育体制培养的“专业人才”,不能适应拥有多学科知识复合型纳米研发人才的需要。因此,为推动我国纳米材料产业的发展,需要培养一批复合型纳米科研人员及纳米经营管理人才。

3.4.7知识产权意识淡薄

中国纳米技术近几年有了突破性的发展,但知识产权意识在科学界尤其是开发应用领域仍然淡薄。专利数量有所增加,但是在总量上申请的专利还是很少。在我国,申请的专利大部分是纳米粉体材料制备方面的专利,而国外的专利很多是纳米应用专利。

3.4.8行业标准和技术规范缺乏

目前纳米科技应用研究很热,市场上出现了很多“纳米商品”,然而,很多的“纳米商品”还不是真正意义上的“纳米产品”。市场上缺乏行业标准和技术规范的约束,一些人热衷于炒作纳米概念,造成初级产品过剩,浪费了社会整体资源;一些生产微米材料的企业,在其产品性能用途完全没变的情况下,贴上纳米标签,摇身一变成了纳米材料企业,误导纳米概念;一些企业在投入少量资金注册了纳米材料公司或纳米材料应用公司后,就开始在经营业绩上做文章,蓄意编造是专门从事纳米科研、生产和应用的实力企业的假象,最终达到圈资、骗政策的目的。

4纳米科技推广应用思路

针对纳米科技成果转化率低及成果推广过程中所存在的问题,促进纳米科技的推广应用,应切实做好以下工作。

4.1根据市场需求,选好研究目标

针对我国纳米科技产业化处于初级阶段,纳米科技发展资金投入不足,纳米科技产业化效果不理想等现状,在有限的资金和设施条件下,纳米科技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,强调创新意识和市场服务意识,发展具有竞争力的新技术和新产品,并推进传统产业的发展,从而促进纳米科技成果更快地得到推广和应用。

4.1.1科研项目选题时应遵循的原则

创新性原则:强调科技源头创新意识;产业化原则:以产业化为根本目标,能独立形成新产品、新技术;竞争力原则:注重可提升产品竞争力的技术及材料,注重与传统产业结合;市场化原则:以市场需求为导向,加强服务意识,注重市场推广。

4.1.1.1强调科技源头创新意识

自主创新已经成为科学技术发展的战略基点和调整产业结构、转变增长方式的中心环节。十一五发展规划指出:“科学技术发展,要坚持自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”。纳米科技属于高新技术领域,因而,必须强调创新意识,研究和开发具有源头创新性的新技术和新产品,形成自主知识产权的新技术和新产品,实现技术发展的跨越,实现企业资本、社会资本和知识资本的有效组合及转化增值。强调创新意识,发展纳米科技,必须以市场为导向,以产业化为根本目标,发展成熟的技术,努力提升其竞争力,吸引企业及其它投资公司的参与和投资。加强纳米科技源头创新,要以纳米电子学、纳米尺度的加工及组装技术、纳米生物和医学、纳米材料学等科学前沿的理论和方法学为重点,争取取得重大进展,获得具有自己特色的发现和发明创造,促进纳米科技的产业化。

4.1.1.2以产业化为根本目标,能独立形

成新产品、新技术选题时要以产业化为根本目标,研究方向要与产业相结合,要策划出一个行业的主体并且形成一个产业链条。开发市场前景广阔、能够独立成新产品的先进技术,吸引以纳米技术为关键生产技术的企业投资,推动纳米技术的产业化进程。围绕国家长远发展目标,将纳米技术与信息、环境、能源、生物医药及先进制造、海洋、空间等高新技术相结合,提高纳米技术在这些产业中的含量,建立以纳米技术为主旋律的一批纳米产业及产业链并形成产品、商品,为提高我国的绿色GDP做贡献。举例1:信息产业中的纳米技术以纳米阵列体系为基础的量子磁盘,1998年正式问世,存储量高达465Gb/in2,相当于现在磁盘10万个的存储量。1999年,美国惠普公司在实验室成功制造了100×100nm芯片。正像克林顿所说,利用现代的纳米技术制备的超高密度存储元器件,可以将美国国会所有的信息存储在只有方糖大小的体积内。2000年,IBM公司通过纳米技术把这种磁盘的存储量提高到1000Gb/in2,相当于100万个现在磁盘的存储量。利用纳米技术可以将动态随机存储器和电脑CPU缩小到70nm,晶体管的尺寸为100~200nm。结论:纳米技术在电子信息产业中的应用,将成为21世纪经济增长的一个主要发动机,其作用可使微电子学在20世纪后半叶对世界的影响相形见绌。举例2:生物医药产业中的纳米技术采用纳米超顺磁载体制作的示踪剂使核磁共振检出的癌细胞尺寸大大降低,便于早期诊断、早期治疗;利用纳米技术输送生物大分子药物,可克服其吸收差、稳定性低的缺点,实现其天然、高效等特点,显示出良好的应用前景;根据药物分子的性质设计纳米颗粒表面及内部结构,从而达到人为地设计药物的靶向目标及其释放和作用方式,明显提高药效;利用纳米技术制备支架、骨骼等植入材料,具有很好的生物相容性,并可发挥治疗效果。结论:纳米材料技术将在生物医学、药学、人类健康等领域有重大的应用。预计到2015年,纳米技术在生物医药领域中的应用,全球市场将达到2000亿元。

4.1.1.3注重发展提升产品竞争力的新技术和新材料

传统行业的发展需要纳米科技来提升其技术和产品的竞争力。传统产业是国民经济的重要组成部分,这就决定了发展纳米产业应切入传统产业,努力提升对传统产业和产品的更新换代,提高竞争力,同时调整传统产业结构,实现经济增值。纳米科技的发展需重视与传统产业相结合。纳米技术在传统产业的应用具有投入少、见效快、市场前景广阔等特点,因此,将纳米科技与传统产业结合,可以有力促进纳米科技的推广应用。加强与传统产业合作,必须以市场需求为导向,发展具有市场潜力的产品和技术,通过纳米技术显著提高传统产品的竞争力。加强与传统产业合作,从一开始,就要积极吸纳企业的参与投入,发展能显著提高传统产业和产品的新技术和新材料。举例1:纺织行业中的纳米技术纳米催化剂在化纤原料涤纶聚酯合成中的应用,将使生产效率提高5倍以上,大大降低了生产周期和成本,这项技术在化纤行业的推广可带来数十亿元的收益;利用纳米技术对各类化纤进行改性,使之具有功能性,如吸水吸湿纤维、变色纤维、芳香纤维、磁性纤维、防辐射纤维、远红外纤维,还可采用复合纺丝法来生产功能化织物;纳米功能氧化物填充到纤维中可制得各种差别化、功能化纤维,为纤维的发展带来一场健康革命,其市场规模也超过二十亿元。结论:纳米技术的应用将对纺织行业的发展起到巨大的推动作用。举例2:建材行业中的纳米技术纳米技术在建材领域的应用:利用纳米材料的自洁功能可开发的抗菌防霉涂料、PPR供水管;利用纳米材料具有的导电功能可开发的导电涂料;利用纳米材料屏蔽紫外线的功能大大提高PVC塑钢门窗的抗老化变形性能;利用纳米材料可大大提高塑料管材的强度等。另外,纳米抗菌不锈钢塑料复合管、纳米抗菌PPR管是在管材内层塑料中添加纳米级抗菌材料,经共挤出而制成具有抗菌、卫生自洁功能的管材。仅以PVC塑钢门窗为例,近几年我国每年城乡工业和民用建筑的建造量平均约12亿平方米,需要门窗3亿平方米,年需塑钢门窗约3000万平方米,年需硬PVC异型材约30万吨。结论:纳米材料在建材中具有广阔的市场应用前景和巨大的经济、社会效应。

4.1.1.4以市场需求为导向,加强服务意识,注重市场推广

以市场成熟代替技术成熟是发展纳米技术的最佳方式。改变传统的“技术导向”为“市场导向”,始终坚持以市场需求为出发点和归宿,以市场需求为拉动机制,着重推动具有应用前景的新技术和新产品的开发,注重对传统产业的改造和提升,提升产品的竞争力,推动纳米科技的产业化。着重发展有重大影响的方向与领域,注重纳米技术与各个行业的交叉融合,使纳米技术和产品能服务于各个行业。注重纳米技术的市场推广,加强纳米科技与各个行业领域间的交叉融合,加强科研成果和企业及投资商之间的交流合作,建立信息交流平台,创建科研成果转化的渠道,为纳米科技发展提供有力服务和支持。

4.2注重技术集成,实现自主创新

“创新”是科技发展的生命力所在。对于纳米科技的发展,需加强新技术和新产品的原始性创新,提升产品和技术的竞争能力。同时在重视原始性创新的基础上,更应该注重具有重大应用价值的集成创新,通过对集成要素的优势整合,提升集成整体的竞争能力,实现更大的市场价值。

4.2.1技术集成创新有利于形成市场竞争力

长期以来,人们比较注重单项技术继发展,这是技术开发初级阶段的必然过程。但从科技与经济结合的内在要求来看,单项技术的研究开发,因为缺乏与其它相关技术的衔接,在当前很难形成有市场竞争力的产品或新兴产业,这就造成我国每年所取得的数万项科技成果最终束之高阁,削弱了我国科技创新的基础。

4.2.2技术集成创新将提高产业核心竞争力

核心竞争力的形成,不仅仅是一个创新过程,更是一个组织过程,使各种单项和分散的相关技术成果得到集成,其创新性以及由此确立的企业竞争优势和国家科技创新能力在价值上远远超过单项技术的突破。加强技术集成创新,是企业实现自主创新的新思考,也是企业获得竞争优势、适应知识经济发展的关键。

4.2.3纳米技术的集成主要内容

4.2.3.1纳米科技成果的集成

将分散的技术集中,形成一个可达目标功能的技术体系,即组合应用性技术成果,也称为技术捆绑或技术整合。纳米科技成果的集成应注意以下几点:注重主题的策划,选好技术与成果,实现目标显示度。(1)注重主题的策划以市场需求为导向,关注市场需求的多样化,强化产品的竞争意识;以纳米技术或产品为关键要素,解决需求中的重大问题,具有行业导向性与共性;拓展解决方案的丰富性,注重外部资源的易取性;强化研发时间的迅捷性,凸显研发质量的配比性。(2)选好技术与成果始终坚持把市场需求作为出发点和归宿点,选择具有市场前景的技术和成果,选择具有竞争优势的纳米材料或技术为关键技术要素,具有前景的技术与成果,注重其成熟度和可靠性。同时加大中试研究力度、中试研究领域和资金投入,注重集成要素中技术和成果的协调与融合,优势互补,使集成整体具有新的价值。(3)实现目标显示度注重目标功能的实现,不仅要实现各项集成要素的功能目标,还应实现集成系统的整体功能目标。集成要素和集成系统的功能定量指标应具有竞争性,以实现其产品的显示度,有利于产品的推广。

4.2.3.2注重技术集成创新

(1)从纳米科技发展到产业链上的集成协作在产业链的衔接上,由于纳米技术的跨学科性,急需将努力的方向由“单打独斗”转向“集成协作”。实验和技术上存在局限性,而研究的广泛和复杂,造成设施难以完备;技术的成熟度不够;研究成本高和周期长,造成产业化难度大。因此,仅依靠某一个工业部门或者研究机构,将无法加快推动纳米科技的应用和产业化的步伐。结论:要实现和促进纳米技术的产业化发展,需要采用合理的产业化与投融资模式,推动纳米技术产业链的全方位发展。这就是所谓的为了构筑我国纳米产业发展的大战略,也是目前国内众多研究机构、企业正在的探索大联合的适当途径。(2)纳米科技发展产业链上的集成协作方式第一,建立国家级研究开发平台,充分发挥国家级研究开发平台的作用,推动各研究部门之间的交流合作,实现软硬件资源共享,避免重复建设。第二,建立产业孵化基地。“科研-孵化-企业”一条龙式的产业化模式,有利于推动科研成果产业化,因此,在有条件的地方应建立纳米科技孵化基地。第三,加强产学研的合作。积极推进产学研一体化的进程,把研究、开发和应用过程的各个阶段建成一个系统,使之紧密衔接、相互交替,保证从科研到生产整个过程的连续性,从而使科研单位前期的研究、开发优势与企业工业化生产优势融为一体,促进科技成果的转化。(3)各领域科学研究人员间的协作从目前情况看,我国从事纳米科技的研究人员,分属不同的行业、部门,彼此之间信息沟通不畅,研究人员之间也缺乏必要的交流,致使研究力量大大分散,而且各地研究所重复研究、重复建设严重。纳米科技属于多学科交叉的前沿研究领域,要动员和组织信息、物理、化学、生物、医药、材料等学科的专家参与纳米科技的研究开发,抓好多学科在纳米科技方面的集成。结论:纳米科技的多学科交叉特性必然要求加强各领域科学人员之间的协作。

4.2.3.3纳米科技推广注重技术集成创新的应用案例分析

应用1:“以应用纳米技术打造新世纪康居商住楼”思路(1)为了贯彻《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》以及“十一五”规划中的要求,促进生态人居环境和绿色建筑的发展,提出集成整合最先进的纳米技术研究成果,积极推动健康、环保的生态建筑技术的应用与推广。为打造康居示范工程提供有力的技术支持和保障,致力于搭建三大公共技术平台,即居住环境健康性和安全性公共技术平台;建筑物与居家用品节能和环保性公共技术平台;资源综合利用公共技术平台。(2)应用纳米技术打造新世纪康居商住楼,可以体现在环保、健康、节能等方面的优势上。具体应用可以包括外墙涂料、内墙涂料、变色玻璃、地毯地板门、厨房、家用电器、卫生洁具、床上用品、窗帘、玩具及衣物等。(3)面向生态人居环境和绿色建筑的发展的需要、面向《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》以及“十一五”规划中的要求,新世纪康居楼的打造将对该行业及人们生活产生很大影响,将形成一个完整的产业链条,引导该行业的发展。以纳米材料或技术为关键技术要素,具有竞争优势;选择具有很好市场前景的纳米改性内外墙涂料、纳米改性纺织品、纳米改性陶瓷、应用纳米技术的太阳能电池等技术和产品,打造一个健康、环保、节能的居住环境,具有竞争优势。另外,选择的纳米改性内外墙涂料、纳米改性纺织品、纳米改性陶瓷等成果技术成熟度较好。应用2:“建立应用于汽车产业的纳米技术产品产业链”思路(1)纳米技术在汽车产业中的应用,可以包括纳米材料改性内饰件、纳米结构超强钢板、纳米结构铝材料、高耐腐纳米水性汽车涂料、纳米隔热涂料、纳米材料改性高性能轮胎、高强度胶黏剂、纳米汽车油、纳米汽车燃油添加剂、纳米传感器、汽车动力应用纳米新型太阳能电池、纳米汽车尾气催化净化材料等。(2)面向十一五规划的“建设环境友好型,资源节约型社会”,面向中国巨大的汽车产业市场,中国汽车产业发展在近几年速度迅猛,是世界上最大最有潜力的市场。选择具有很好市场前景的纳米改性内饰件、纳米改性涂料、纳米改性高性能金属材料、高强度胶黏剂、纳米汽车尾气催化净化材料、纳米汽车燃油添加剂及汽车动力应用纳米新型太阳能电池等技术和产品,具有竞争优势。纳米技术在汽车上的广泛应用,将降低汽车各部件磨损、降低汽车消耗、减少汽车使用成本,还能消除汽车尾气污染,改善排放。可以预见,纳米技术在汽车产业的应用将对该行业及人们生活产生很大影响,将形成一个完整的产业链条,引导该行业的发展。应用3:纳米科技与新兴行业、支撑行业及国家重大工程挂钩纳米科技与新兴行业、支撑行业及国家重大工程的挂钩可以吸引国家或地方政府等的财政拨款,同时可以吸引公司和企业的投资和参与。纳米科技在新兴行业、支撑行业及重大工程中等各领域中的渗透,将加快纳米科技的产业化;纳米科技在新兴行业、支撑行业及重大工程中的应用,将提升这些行业的技术含量,增加其竞争优势,推动其发展;同时对其产业结构的调整、经济增长方式的改变具有深远的影响。例如:纳米技术及应用国家工程研究中心以产学研结合的方式,组织上海城建集团、上海高校和科研院所利用纳米技术和其它技术集成解决道路隧道内的废气治理问题,这是纳米科技在城市市政工程中的重要应用,该项目已列入国家支撑计划。结论:通过集成技术、产学研合作等方式与新兴行业、支撑行业及国家重大工程挂钩,容易吸引投资,促进纳米技术与其它技术和产业的融合,从而促进纳米技术的发展。

4.3树立诚信市场理念

4.3.1纳米科技要健康跨越发展必须树立诚信意识

诚信的本质首先是经济规律,其次才表现为伦理性质。诚信不足,败事有余。市场经济就是信用经济,信用是现代市场经济的基石,没有诚信,就没有秩序,市场经济和社会道德就会陷入混乱之中。目前纳米科技应用研究很热,市场上出现了鱼目混珠的现象,虚假的“纳米商品”,纳米概念的炒作,严重扰乱了纳米市场的秩序,误导人们对纳米的认识,损害了纳米科技的形象,严重阻碍了纳米科技的产业化发展。结论:纳米科技要健康跨越发展必须树立诚信意识,诚信的市场经济理念。

4.3.2如何树立诚信意识

加强诚信意识培养;健全市场竞争机制,让诚信成为人们自觉遵奉的客观经济规律;强化监督,建立相互补充、相互制约的诚信监督体系;加快建立信用体系,规范信息传递和披露机制,发展资信评估行业;强化法制建设,为诚信规范提供坚实的法制保障。

4.4制定适合纳米政策纳米科技的应用推广,需要制定适

合纳米科技发展的政策,保障纳米科技的可持续发展。

4.4.1制定发展规划,实施专项行动

第一,坚持“有所为,有所不为”的方针,制定纳米科技的发展战略,制定我国纳米科技发展的近期、中长期规划,对纳米技术的基础研究进行整体规划,制定国家纳米科技产业的发展规划,集中力量,重点突破。第二,根据市场要求,依托现有产业的优势和基础,确定重点发展的产业及产品,引导产业结构调整。第三,按照市场需求,集中优势力量研究、开发具有自主知识产权、市场潜力大、技术可行的项目和对未来有重大影响的关键领域,突出特色。

4.4.2建立创新体系,强化专利保护意识

组建全新机制的实体性创新平台,建立以企业为主、产学研结合的纳米科技创新体系。强调纳米科技的原始创新,注重技术创新、管理创新、制度创新的有机结合,在原始创新基础上,同时注重集成创新,强化专利保护意识,提高知识产权保护在企业发展中的重要作用。另外,建立和健全纳米技术成果产权保护制度,优先资助拥有自主知识产权的专利成果的产业化。

4.4.3重视人才培养,加强技术交流

制定人才优惠政策,鼓励人才流动竞争,努力创造人尽其才、才尽其用的良好环境。建立培养和吸引纳米科技人才的政策,培养高质量的纳米技术人才和领军人物,引进国外具有真才实学的优秀人才。加强国内外科研单位及企业之间关于纳米技术的信息交流,建设开放式的国家纳米技术信息交流平台,加强国际交流和合作,扩大国际影响。

4.4.4加快基地建设,吸引多元投资

鼓励科研单位、高等院校与生产企业共建纳米技术创新基地、开放式研究开发中心等,改善基础设施条件,对共性关键技术进行联合攻关,建立以企业为主体,产学研结合的纳米技术创新体系,加速纳米技术的研究开发与产业化步伐。重视以政府政策资金为导向,建立多元投资融资体系,吸引风险投资及民间投资,使其大规模地介入纳米技术产业并与科技界融合。同时,鼓励纳米科技型企业在资本市场上融资,加速纳米成果的转化和产业推进。4.4.5完善行业标准,规范技术市场重视标准意识,根据纳米技术产品的性质、用途,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。尽快制定出台相关的政策法规,规范纳米市场,避免纳米技术及应用研究重复建设和过度竞争。

4.4.6加强科普宣传,倡导科学道德

重视纳米技术的普及工作,加强对纳米科技的科普教育,使大众对纳米科技有正确的科学认识,避免过分炒作和误导。重视纳米科技相关学科的建设工作,保障我国纳米科技的可持续发展。

5纳米科技成果介绍

纳米技术及应用国家工程研究中心积极整合社会资源,积极推动纳米技术成果的转化。

5.1应用在环境领域的纳米材料和技术

成果1:用于汽车尾气催化净化处理的介孔基催化材料成果简介:孔道内担载贵金属Pt/Rh/Pd的氧化锆基(氧化锆/氧化铈)复合纳米介孔催化剂。该催化剂采用具有自主知识产权的涂覆工艺,成功负载于金属载体表面,经检测,排放性能及催化剂老化性能达到并优于欧IV标准(GB18352.3)。技术特点与优势:特殊的介孔结构,高比表面积;贵金属用量低,热稳定性好;优良催化活性和稳定性;抗老化性好。产业化前景:2007年我国汽车产量达到900万辆,并逐年递增。同时,我国将面临新车必须全部加装净化器的局面,该项目具有极其广阔的市场前景,其经济、社会和环境效益十分巨大。成果2:光催化净化室内空气应用技术光催化室内净化技术现状:不能有效地去除室内空气中;危害性很大的细微颗粒物;催化剂活性组分易流失;微孔容易被颗粒物堵塞,致使催化剂失活。技术创新:将高流速高效率静电除尘与光催化净化室内空气两相单元技术有机的结合。技术内容:包括性能好低成本的金属泡沫网状载体的制备技术、光催化净化活性组份在金属泡沫载体上负载技术、净化室内空气污染物一体化新技术、金属泡沫网状物负载光催化材料、室内光催化净化器。产业化前景:目前我国城镇装修过的房屋中80%存在甲醛超标问题。净化室内装修污染的市场规模达100亿元,并正以每年30%的速度增长,据预测2008年将达到200亿元的市场规模。5.2应用在能源领域的纳米材料和技术成果3:镍氢(MH/Ni)动力电池与镍锌动力电池技术内容:镍氢动力电池技术;锌镍动力电池技术;在电极中添加纳米添加剂;提高电池的循环寿命;提高电池的安全性。应用范围:电动工具、割草机械、玩具模型、电动自行车、电动摩托车等。技术成果:《动力镍氢电池用纳米材料测试技术》项目被上海市高新技术成果转化服务中心项目认定办公室认定为上海市高新技术成果转化项目。这意味着该中心又一项纳米科技成果将走向市场。产业化前景:随着WTO的加入,对动力电池的需求逐年增加。目前国内市场对镍氢动力电池的年需求量在数千万节以上,也将在上千亿的一次电池市场中占据一席之地。

5.3应用在生物医药领域的纳米材料和技术成果

4:超临界粉碎技术成果简介:超临界粉碎技术,采用超临界流体,通过改变压力快速改变溶液的饱和度,使溶质瞬时成核、获粒度均匀、超微细纳米级、无污染高纯度产品。通过此药物微细化技术,实现中药的微纳米化,促进药物的溶解性,提高药物的生物利用度。成果内容:水飞蓟素微纳米颗粒,超临界流体增强溶液分散技术(SEDS),粒径尺寸介于50~300nm,纳米化后的药物在水中溶解速率得到显著改善。谷甾醇纳米颗粒,气溶胶溶液萃取系统(ASES)技术,粒径介于50~300nm,ASES处理后样品结晶度降低;化学结构没有明显改变。产业化前景:超临界微纳米加工产品:如纳米水飞蓟素、植物甾醇可应用于相关药物或油类产品,按1%的附加值计算,相关药物或油品的产值达100亿,该产品产值可达1亿元。成果5:用于腹腔淋巴靶向治疗的纳米给药系统成果简介:以安全无毒的聚脂类生物降解聚合物为纳米粒的骨架材料,用改良的乳化-液中干燥法制备载药纳米粒(NP)。腹腔化疗方式治疗卵巢癌,克服了紫杉醇游离药物渗透性差、易过敏等缺点,并能实现产业化。技术特点和优势:解决了材料的安全性,采用经FDA批准载体材料;制备工艺可实现产业化,粒径及其分布可控制、重现性好,包裹率高,生产工艺条件不苛刻。产业化前景:全球卵巢癌每年新增病人19.2万,死亡人数为11.4万,其死亡率占妇科恶性肿瘤之首。建成应用示范点,年创产值可达1000万元。成果6:基于纳米生物探针的微流控阵列蛋白质芯片成果简介:该芯片是一种纳米生物技术与微生物芯片技术的集成产物。通过纳米生物自组装技术将靶蛋白配体组装在纳米粒子界面上,构成纳米生物探针,可以特异性地与各种生物样品(血清、细胞培养液等)中的靶蛋白结合,并最终被捕获在微流控阵列的特定检测区域,通过纳米粒子所发出的光学信号实现对多种靶蛋白的高特异高灵敏的同步多元分析。技术特点和优势:高灵敏、高分辨和低噪音;可以实现多种生物分子的同步检测;具有在分析模式和使用便捷性上的多种优势。产业化前景:主要应用领域有蛋白质的结构功能研究、医学诊断和医疗、新药开发、生物工业、低样品消耗和快速的芯片反应器系统,以及特定用途的专家系统。

5.4应用在电子信息领域的纳米材

料和技术成果7:CMP后清洗剂成果简介:采用表面活性剂的分子设计技术,利用表面活性剂的协同效应,研制了一系列高性能CMP后清洗剂。技术特点和优势:由表面活性剂、高性能功能性清洗助剂组成的水基清洗剂。适合抛光后高精度表面的超精密清洗。清洗效率高、对工件腐蚀小、残留少等。技术现状:用于硬盘清洗的清洗剂已得到世界最大硬盘基片生产商“深科技”的认可,指标达到国际先进水平。硅片清洗剂已在国内企业得到初步应用。产业化前景:可广泛用于计算机硬盘、硅片、玻璃基片等表面的超精密清洗。系一次性使用,因而电子行业的清洗剂具有巨大的市场。CMP后清洗剂利润丰厚,以每年销售1千吨计,利润在1000万元以上。成果8:高性能纳米粒子抛光液成果简介:化学机械抛光技术(CMP)是迄今几乎唯一可以达到全局平面化的超精加工技术,纳米粒子抛光液是CMP技术的关键要素。通过解决纳米粒子改性分散技术、纳米粒子抛光液的配伍与精制技术、原子级抛光工艺技术等关键技术,成功制备出一系列含有纳米磨粒的纳米粒子抛光液。纳米粒子抛光液由纳米粒子研磨剂、功能性助剂、溶剂组成。技术特点和优势:在计算机硬盘基片的抛光中可以达到表面粗糙度(Ra)小于0.5;数字光盘母盘玻璃基片抛光中表面粗糙度达到4.68;均达到国际先进水平。产业化前景:纳米抛光液市场广阔,用于高精加工的纳米抛光液为消耗品,系一次性使用,不可循环使用以免影响抛光质量,因而抛光液市场容量较大。

篇8

激光武器

激光武器是一种利用沿一定方向发射的激光束攻击目标的定向能武器。激光武器有很多独特的优点。首先,它可以用光速飞行,每秒30万千米,这是其他武器不可企及的。它一旦瞄准,几乎不要什么时间就立刻击中目标。另外,它可以在极小的面积以极短的时间集中超过核武器100万倍的能量,还能很灵活地改变方向,没有任何放射性污染。

基因武器

基因武器是通过对具有群体遗传特点的人体细胞、组织器官和机体系统,施加目标明确的化学或生物影响,使基因密码出现差错,从而达到杀人的目的。基因武器不易被发现,使对方防不胜防。因为经过改造的病毒和细菌基因,只有制造者才知道它的遗传“密码”,其他人很难破译和控制。同时,基因武器的杀伤作用过程是在秘密之中进行的,人们一般不能提前发现和采取有效的防护措施。一旦感受到伤害,为时已晚,因为在此之前早已遭到基因病毒的侵袭,很难治疗。

“纳米”武器

随着纳米技术的不断成熟,利用纳米技术开发的微型武器将充斥未来战场。如“纳米卫星”“蚊子导弹”“袖珍飞机”“蚂蚁士兵”等。纳米武器实现了武器系统超微型化,使目前车载机载的电子战系统浓缩至可单兵携带,隐蔽性更好,安全性更高;纳米武器实现了武器系统高智能化,使武器装备控制系统信息获取速度大大加快,侦察监视精度大大提高;纳米武器实现了武器系统集成化生产,使武器装备成本降低、可靠性增强,同时使武器装备研发、生产周期缩短。

天灾武器

天灾武器也称为气象武器,它是人工影响天气和气候在军事上的应用,即利用人工影响天气的方法,使敌对国家遭受水灾、飓风、雹灾、旱灾和地震,给对方造成极其严重的损失。在越南战争期间,美国曾在越南进行过数次人工降雨试验,造成局部地区洪水泛滥,使越南的“胡志明小道”泥泞难行,以阻止越南北方部队南下和武器装备的运输,其效果要比动用轰炸机轰炸明显得多。

信息武器

篇9

2、较陈旧的血渍:可以用柠檬汁加盐水来搓洗。待血渍去除后,再用清水漂洗干净。

3、可以用生姜对有血渍的部位进行擦洗,然后再用冷水搓洗。

4、在血渍处滴上几滴双氧水,或是用白萝卜汁擦洗。

5、可用硫磺皂揉搓清洗。血液里含有蛋白质,蛋白质遇热则不易溶解,因此,去血渍不可用热水。

亚草席家具亚草席是采用高科技将天然草本植物经粉碎、烘干、防霉、杀菌、拉丝处理,编织成草席的。其特点在于可水洗并能用熨斗熨平,而且经过处理,不发霉,可与床单、衣物放在一起;由于经过杀菌处理,亚草席一般也不会诱发过敏,老少均可使用,而且亚草席透气性好,容易吸汗,其席面温度可与人体体温保持一致,因此非常适合在空调房间使用。

篇10

【关键词】纳米电子技术;发展现状;未来展望

进入21世纪以来,相关专家意识到纳米技术将作为领先科技的前沿,对纳米技术进行深入的研究,纳米电子技术可能为新技术的开发和应用带来革命性的突破。纳米技术的应用范围广,可能深入到每个领域,每个行业,也可能成为人类生活中必不可少的必需品。目前,人类对纳米电子技术的研究还不够深入,应用也不够广泛,但是纳米电子技术已向人们展示出了强大的魅力和应用潜力。目前已经研究出的纳米电子技术产品包括纳米电子元件和纳米电子材料,这些产品不仅功能奇异,而且性能优良。

一、纳米电子技术的发展现状

(一)纳米电子材料的应用

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

1.能耗低、准确可靠、运行时间较短、不易受外界的环境影响。

2.得益于科技的保证和不断地开发研究应用,使得其成本价钱有所降低。

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

从上述的优势不难看出,纳米硅电子材料的问世是材料的一个新突破,它的领先技术使得其相较于同等材料具有绝对的优势。相信随着纳米材料的不断研究,纳米材料在生活中的应用普及之后,会给人类带来意想不到的方便。

(二)纳米电子元件的应用

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

自从美国的研究者J?KILBY在上世纪50年代研究出第一个集成电路以后,集成电路的就开始了快速发展,并不断更新换代,从小规模集成到中型、大型,再到后来的超大型集成电路,如今又发展到了特大型的集成电路。

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

(三)纳米电子技术应用于现代医学

随着纳米技术的不断研究和应用,更多的纳米电子技术被应用到医学领域之中。

纳米电子技术的发展有助于细微部位的研究,而这些细微之处通过普通显微镜是无法做到的,纳米电子技术的应用还能有助于纳米传感器的发明,通过纳米传感器可以观察到生化反应的各种不同的化学信息以及电化学信息。此外,还有很多类似伽马刀、螺旋CT以及MRI等高科技医学产品的问世,它们的出现为人类医学注入了新鲜血液。

纳米电子技术作为生物医学与电子学相交的新新技术,它将具有巨大的开发利用价值,它的研究潜力是无穷的。生物医学电子学作为生物医学和电子学两大学科的结合,在生物医学电子设备集成化和微型化方向的研究有着很大的发展空间,这种研究主要基于微电子器件的发展,当器件的尺寸发展到分子或原子的大小水平时,人们对于微小生物体的研究将进入前所未有的新阶段。

二、纳米电子技术的发展动向及展望

纳米技术的研究和应用已经得到世界上很多国家的认可,各国也加大了对纳米技术研究工作的投入力度。其中,美国提出了名为NNI,即国家纳米技术的计划项目,将重点研究纳米电子学。欧盟等多个国家将在支持纳米技术研究的工作上,重点投入到纳米电子材料以及纳米电子器件关于存储系统和信息处理的研究,成立相关委员会,并提出欧盟每年60亿欧元到纳米电子研究工作中的投资报告,以推进和鼓动研究者参与到纳米电子技术研究的兴趣当中。而在亚洲,中国台湾地区和日韩两国也加入到纳米电子技术研究的计划和策略当中来,也采取了不少积极措施,比如建立纳米电子研究所,加大研究经费的投入等,旨在对纳米电子技术的研究工作中抢占先机,掌握主动。而我国则将纳米研究技术作为重要的科学研究规划,主要进行纳米电子学的研究,而纳米电子学也被中科院肯定为2020年左右最易实现,也对纳米科技研究有重大影响的研究。

(一)纳米硅薄膜

硅是目前为止发展最快且用途最广,产量最大的半导体材料,硅在全世界半导体材料的总体比重中占到了95%以上,不可谓不惊人,因此,研究纳米硅是研发高性能半导体的最好途径。纳米硅薄膜的工艺程序与集成电路和硅器件完全相容,因此,它可以成为进一步研制量子功能的基础,将会在今后的纳米电子研究技术中具有很大的影响力。

(二)新型电子元件的开发

随着纳米电子技术研究的深入,新型的电子元件产品也渐渐问世。

2010年2月,美国人研发的纳米处理器可实现编程,可能成为纳米计算机。同年5月,澳大利亚和美国研究者基于隧穿显微镜实现了对单个原子的操控,从而创造出了迄今为止最小的原子晶体管,它标志着世界上第一个人工制造原子的电子设备的出现,向信息处理的超强大和超高速性迈进新的台阶。同年12月,在美国德克萨斯大学,又推出了世界上第一个耐高温工作的自旋场效应晶体管。而在2011年的4月,在美国匹兹堡大学,科学家又制造出了超小型的单电子晶体管,它的核心组件的直径Φ小至1.5nm,这一创举也将成为超大规模集成电路的高密度性和低能耗性的理想电子元件。

在以后的20年,将是电子元件不断发展的时期,在此期间,新型电子元件的研究将更加深入,更多的电子元件产品将会不断问世,为人类探索更高领域提供更科学研究方法。

(三)纳米生物电子

纳米生物电子是一个重要的纳米电子学部分,把纳米电子学的科技应用于生物芯片的领域,从而有了纳米机器人的出现,这种纳米机器人不是传统的机器人,而是能进入人体血管,帮人体清除体内有害物质的清洁器,更有效地为人体排出毒素,为保证人体的正常代谢,保持人体健康做出重大贡献。

(四)碳纳米管

1991年日本科学家第一次发现碳纳米管。碳纳米管自身是拓扑结构,又有很好的机械强度和导电性等,可以说集光学和机械性能以及电子特性三者的优异性于一身,所以,碳纳米管也被世界上的科学家们作为研究的重点。

利用碳纳米管的电子性,使得它可以往单电子器件和晶体管材料方向展开研究。2010年2月,芬兰和日本的科学家研究出了新型碳纳米管,它是最优的介于半导体和金属性两者平衡点之间的材料,基于对新型碳纳米管的研究,科学家们发现它可以制作成集成电路,且该电路具有逻辑顺序,可为纳米计算机的研发带来一些启发和灵感。同年6月份,瑞典的歌德堡大学研发出了一种对纳米管形成的过程可控的方法,利用碳纳米管可以使晶体管的尺寸变得更小,运行速度也更快,制造出的半导体材料比硅晶体管高出70%的碳纳米管,从而使得电子流动性要高于现有普通半导体材料的25%,可以说半导体材料已经在往新型碳纳米管上转型,新型碳纳米管将会在今后得到更多的应用。

三、结束语

纳米电子技术的迅猛发展对人类来说绝对是一大利好消息,随着国际的重视,各国对纳米电子技术的资金投入以及科学研究者们的不断研发,纳米电子技术真正应用到人们的日常生活将指日可待。届时,高效、环保、科学的生物材料,医学设备和电子晶体管的问世,将会大大改善人们的生活现状,让人们切切实实地体验纳米时代。

参考文献

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