納米技術(shù)的作用精選(九篇)

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第1篇：納米技術(shù)的作用范文

【關(guān)鍵詞】納米技術(shù) 應(yīng)用 材料

納米技術(shù)屬于高科技范疇，其已經(jīng)成為國(guó)家發(fā)展前景十分優(yōu)越的科學(xué)技術(shù)之一，當(dāng)前納米技術(shù)已經(jīng)廣泛涉及到國(guó)內(nèi)很多行業(yè)，其中包含化工行業(yè)、材料行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)和食品行業(yè)等。納米技術(shù)主要包含納米的物理、化學(xué)、材料、生物、電子等科學(xué)，它們彼此雖然是獨(dú)立的科學(xué)，但是彼此又有著聯(lián)系。當(dāng)前，納米的每個(gè)領(lǐng)域都取得了很好的研究成果，納米技術(shù)不斷創(chuàng)新、進(jìn)步。

1 我國(guó)納米技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)是世界上首先開始研究納米技術(shù)的國(guó)家之一。在二十世紀(jì)八十年代的中期，我國(guó)政府就開始對(duì)納米材料的研究以及設(shè)備加大了投入，當(dāng)前我國(guó)的納米技術(shù)基礎(chǔ)研究在世界范圍內(nèi)都占據(jù)領(lǐng)先地位。1982年研究出的掃描隧道顯微鏡以及1986年研究出的原子力顯微鏡是納米測(cè)量表征上的一個(gè)重要標(biāo)桿，代表著納米技術(shù)已經(jīng)從原本的理論時(shí)期，進(jìn)入到了實(shí)踐研究時(shí)期。納米技術(shù)是一個(gè)有著很強(qiáng)的綜合性學(xué)科，研究的內(nèi)涵包含了目前科技發(fā)展中的各個(gè)領(lǐng)域。納米科學(xué)和納米技術(shù)主要包含：納米體系物理學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)、電子學(xué)、加工學(xué)、力學(xué)等。這七個(gè)相對(duì)獨(dú)立又彼此關(guān)聯(lián)的學(xué)科與納米材料、納米器械、納米尺度的檢測(cè)和表征這三個(gè)研究方面。納米材料的制備與研究是整個(gè)納米科技的基礎(chǔ)。在這之中，納米物理學(xué)與納米化學(xué)是納米技術(shù)的理論基礎(chǔ)，而納米電子學(xué)是納米技術(shù)最主要研究?jī)?nèi)容。

2 當(dāng)前納米技術(shù)的應(yīng)用

2.1 食品方面的應(yīng)用

納米技術(shù)在食品科學(xué)的方面已經(jīng)得到較為廣泛的應(yīng)用，對(duì)于納米技術(shù)的研究能夠?qū)κ称返钠焚|(zhì)、營(yíng)養(yǎng)與安全性等層面進(jìn)行改善，避免原材料的過度消耗，促進(jìn)食品科學(xué)發(fā)展的科學(xué)性UI高效性。 近幾年，城市中人們的生活節(jié)奏不斷加快，導(dǎo)致亞健康人群的數(shù)量不斷提升，因此，人們愈加青睞功能食品。經(jīng)過研究表明，功能食品功能成分的穩(wěn)定程度、存在方式和使用方式等對(duì)其食品的效果有著很大影響，盡管功能成分能夠加入到食品當(dāng)中，但因?yàn)樗乃苄圆睢?duì)環(huán)境較敏感等因素嚴(yán)重造成了功能食品的顏色和氣味等，很多功能食品不容易吸收，補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)的效果較差。日本首先把納米技術(shù)應(yīng)用于功能食品中，并且使用這一技術(shù)將功能食品中的β-聚糖改變成200nm以下的小顆粒，在卵磷脂穩(wěn)定技術(shù)的支撐下，完成吸收。類胡蘿卜素是一種和水不相溶的物質(zhì)，經(jīng)過納米技術(shù)能夠?qū)⑵浼{米化，能夠明顯的提升類胡蘿卜素的水溶性，所以可以保證食品的穩(wěn)定性和顏色的鮮艷，讓它更容易被人消化和吸收。隨后研究者將納米胡蘿卜素應(yīng)用在檸檬水生產(chǎn)和黃油生產(chǎn)中，經(jīng)濟(jì)效益得到很大提高。

2.2 通信技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)代社會(huì)是網(wǎng)絡(luò)信息社會(huì)，通信技術(shù)在我們的日常生活中有著非常重要的作用。納米技術(shù)在通信技術(shù)中的應(yīng)用給這一技術(shù)的發(fā)展起到了很大的影響。納米材料也給光纜提供了新的發(fā)展空間。近年來，很多廠家已經(jīng)著手對(duì)納米光纖維涂料、納米光纖油膏、納米護(hù)套用聚乙烯（PE）及光纖護(hù)套管用納米PBT等材料進(jìn)行開發(fā)。使用納米材料的光纜，能夠讓其具有很多的優(yōu)點(diǎn)，例如提升光纜的對(duì)抗機(jī)械沖擊能力、防水、防氣味等，同時(shí)還可以讓光纜的使用時(shí)間得到延伸，提升了網(wǎng)絡(luò)的安全性。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)通信的加密上也可以運(yùn)用納米技術(shù)來制造量子點(diǎn)激光器。當(dāng)前，很多金融部門以及政府部門都使用了這一技術(shù)，保證了信息在傳輸過程中的安全問題。

2.3 醫(yī)學(xué)、藥物中的應(yīng)用

納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)以及藥物中的應(yīng)用早就已經(jīng)開始，目前人們已經(jīng)能夠把健康檢測(cè)設(shè)備佩戴在身上，這樣就能更好的了解自己的身體情況。假如能夠進(jìn)一步把這種技術(shù)縮小，這樣使用納米技術(shù)就能夠?qū)⑽⑿蛡鞲衅鞣胚M(jìn)人們的身體當(dāng)中，了解更具體的信息，這樣對(duì)于醫(yī)生的治療有著很大的便利。另外，納米技術(shù)能夠在檢測(cè)人們身體的炎癥、術(shù)后恢復(fù)等情況，納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)與藥物當(dāng)中的應(yīng)用有著很好的發(fā)展前景。

2.4 化學(xué)方面的應(yīng)用

使用納米金屬顆粒粉體當(dāng)做催化劑，能夠讓化學(xué)的反應(yīng)更加快速，有效地讓化工合成的效率得到提升。假如在金屬材料中假如納米成為，它會(huì)變得更加堅(jiān)硬，比一般金屬的強(qiáng)度增加十幾倍，同時(shí)還能夠像橡膠一樣具有彈性。使用納米材料制造來建造汽車、飛機(jī)等，不光能讓重量減少，還能在很大程度上提高其性能。

3 納米技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 大數(shù)據(jù)傳感器

傳感器的使用能夠給我們帶來以前沒有的大量信息數(shù)據(jù)，所以要對(duì)其進(jìn)行處理，對(duì)于改變交通擁堵以及安全事故十分有效，同時(shí)，能夠把數(shù)據(jù)給警方使用，減少犯罪情況出現(xiàn)。納米技術(shù)在這一方面能夠創(chuàng)造出一種超密集的記憶體，來儲(chǔ)存大量的數(shù)據(jù)，另外，能夠推動(dòng)快速的運(yùn)算法則的發(fā)展，讓這些數(shù)據(jù)更加安全、有效。

3.2 應(yīng)對(duì)全球變暖

目前，電動(dòng)汽車與太陽能發(fā)電已經(jīng)成為研究的重點(diǎn)，節(jié)能減排、低碳環(huán)保是重要的戰(zhàn)略規(guī)劃。納米技術(shù)在這一方面也具有很大的作用。在電動(dòng)機(jī)器與太陽能發(fā)電中都能夠使用納米紋理以及納米材料，把平面變成更大面積的三維立體表面，進(jìn)而儲(chǔ)存與形成更多的能量，提升設(shè)備的運(yùn)用效率。

4 結(jié)論

綜上所述，納米技術(shù)在目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且取得了很大的效果，并且有著很大的發(fā)展空間。希望通過筆者的分析，讓更多人了解到納米技術(shù)的重要作用，相信在廣大學(xué)者的共同努力之下，能夠不斷提升納米技術(shù)在的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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第2篇：納米技術(shù)的作用范文

 

關(guān)鍵詞： 納米技術(shù);納米材料;食品安全 

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Α＜{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法預(yù)測(cè),納米結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不高等問題。納米食品還存在另外問題那就關(guān)于納米食品的安全檢測(cè)并沒有個(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,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題。 

第3篇：納米技術(shù)的作用范文

【關(guān)鍵詞】納米技術(shù)；環(huán)境保護(hù)；污水處理；廢氣處理

1、納米技術(shù)的定義

納米技術(shù)是近年來出現(xiàn)的一門高新技術(shù)。納米是人其大小在0.1～100nm 之間的x微小原子，是人類用肉眼無法看到的，納米技術(shù)是產(chǎn)生在這種物質(zhì)至上的一種技術(shù)，它的主要原理就是將微小的納米原子進(jìn)行重新的排列與組合，生產(chǎn)出新的產(chǎn)品的一種技術(shù)，這種技術(shù)不僅滿足了人類的想象，而且利用了納米材料的特點(diǎn)而發(fā)展的，納米技術(shù)作為一種高新科技，目前納米技術(shù)已經(jīng)發(fā)展延伸到了人類生活的多個(gè)領(lǐng)域，而且納米材料成本較低，人類已經(jīng)完全接受了這種技術(shù)，并期待它有著進(jìn)一步的發(fā)展，可以說，納米技術(shù)的發(fā)展是人類科技發(fā)展的另一個(gè)階段，是科學(xué)技術(shù)史上的一次革命，它不僅將克服傳統(tǒng)環(huán)保技術(shù)材料的不足，而且生產(chǎn)出新型高效環(huán)保材料和環(huán)保技術(shù)，拓展了環(huán)保視野，提高環(huán)保能力，徹底改善環(huán)境狀態(tài)，是環(huán)境保護(hù)工作的一次革命。

2、納米技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

2.1污水處理

污水通常指受一定污染的、來自生活和生產(chǎn)的廢棄水，其主要污染物有病原體污染物，耗氧污染物，植物營(yíng)養(yǎng)物和有毒污染物等，嚴(yán)重威脅人們的健康。污水處理就是將污水中的有害物質(zhì)從水中去除。原始的污水處理，會(huì)造成再度污染，而且處理的速度慢，水質(zhì)不能完全還原，一直不能達(dá)到人們理想的結(jié)果，這就依賴于納米材料的技術(shù)應(yīng)用了。一種新型納米技術(shù)提取污水中的有用金屬，將它們?cè)倮?，?chuàng)造出新的價(jià)值。不但凈化了污水，而且防止了資源的浪費(fèi)。

此外通過納米技術(shù)研發(fā)的一種新型的噴劑，這種噴劑的吸附功能是原始抨擊功效的22倍左右，其處理過程可分為三步：

第一步：利用納米凈水劑將污水中的雜物吸取出來。

第二步：納米材料的設(shè)備，應(yīng)用于吸收水中的雜物，產(chǎn)生潔凈的水資源

第三步：一種特殊的設(shè)備，分別裝置納米孔和納米薄膜，將水放置到這一設(shè)備分別通過以上兩種裝置，在水通過的時(shí)候納米材料就和水中的危害物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，提出危害物質(zhì)，還原留存出凈化水，提高水的質(zhì)量

1）廢水在無機(jī)污染下的處理

當(dāng)水被檢測(cè)成有重金屬存在時(shí)，要注意了，這種水對(duì)人類會(huì)造成危害，這就是無機(jī)污染下的水資源，但直接處理掉不利用的話，又會(huì)造成資源浪費(fèi)。納米技術(shù)的發(fā)展為人類帶來了希望，它將納米材料放入水中，使得水中的有效金屬自動(dòng)脫離，這樣的效果既能使用干凈的水資源，又能吸取回水中的有用金屬。

2）廢水在有機(jī)污染下的處理

TiO2科作為納米技術(shù)的引用材料，利用光的作用，與水中的有害物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，它可以將水中的各種有機(jī)物很快完全催化氧化成水和CO等無害物質(zhì)。提高了水的質(zhì)量，減少了污染。這樣的實(shí)驗(yàn)為人們帶來了喜訊，利用這種方式使得改善過的水資源，完全可以達(dá)到清潔的目的，對(duì)于飲用水的這種處理，是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，人們的生活用水要達(dá)到純凈，無污染的愿望完全可以實(shí)現(xiàn)。

3）出去飲用水中的有害物質(zhì)

此凈化技術(shù)既可以處理污水，也可以對(duì)自來水進(jìn)行凈化處理，去除細(xì)菌，把對(duì)人體有利的礦物質(zhì)和元素保留下來。經(jīng)過凈化的自來水對(duì)人體健康很有利，可以保護(hù)肝腎免受傷害。

2.2污水的清潔和清新空氣的再造

人們的生活環(huán)境一直被污染過的空氣和水資源所困擾著，源源不斷的新的產(chǎn)品使用在空氣凈化和污水處理的需求中，雖然有一些成效，但是也造成了一些負(fù)面的影響，以及成本的供不應(yīng)求，針對(duì)于這種情況，納米材料在新技術(shù)上得到了廣泛的應(yīng)用，房屋內(nèi)部的空氣改善就是納米新技術(shù)的一個(gè)施展方向，為人們帶來了綠色生活，清新的空氣，而且納米催化劑催化下的土質(zhì)，用于路面建設(shè)也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，使路面的成分中含有化學(xué)因子，減少空氣中的有害物質(zhì)，目前我們所研制的一種空氣凈化設(shè)備，就是納米材料的一種應(yīng)用，在人流比較擁擠的地方，使用較大型的設(shè)備，在其設(shè)備中添加納米成分，這樣在平常我們認(rèn)為空氣質(zhì)量差的地方，感受到清新的空氣，人們也更愿意在這種環(huán)境下綠色出行。同時(shí)又可以在，污穢的墻壁等地方，刷上含有納米材料的催化劑，可以達(dá)到這個(gè)地方進(jìn)行自己清潔的效果涂更加方便了人們的生活，改善了環(huán)境

1）去除空氣中的有害化合物

這種化合物的來源主要是從沒有被完全利用的物質(zhì)中產(chǎn)生的，嚴(yán)重危害人類健康，納米材料帶來的新興技術(shù)投入到物質(zhì)的使用當(dāng)中時(shí)不僅可以充分使用，而且會(huì)轉(zhuǎn)變它自身的存在狀態(tài)。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)，有害化合物中硫的含量就會(huì)減少，因此納米技術(shù)不僅節(jié)約了能源，提高能源的綜合利用率，減少了環(huán)境污染問題，而且使廢氣等有害物質(zhì)的再利用成為一種可能。

第4篇：納米技術(shù)的作用范文

【關(guān)鍵詞】汽車電子 納米技術(shù) 傳感器 應(yīng)用

引言

汽車技術(shù)的發(fā)展得益于材料技術(shù)的快速發(fā)展，而當(dāng)前納米技術(shù)在汽車上的應(yīng)用異常火熱，進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，納米技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展，形成了納米材料學(xué)、納米生物學(xué)、以及納米化工學(xué)等，所衍生出的納米技術(shù)產(chǎn)品屢見不鮮，且朝著汽車行業(yè)邁進(jìn)[1]。納米技術(shù)能夠很好的使用在汽車各個(gè)位置，包括車輪、車身、發(fā)電機(jī)、傳感器，以及排氣系統(tǒng)等，納米技術(shù)的出現(xiàn)，使得上述器件擁有全新的功能。目前，市場(chǎng)電子信息化程度逐步加快，納米技術(shù)傳感器于汽車電子中的應(yīng)用日新月異，對(duì)發(fā)展汽車信息事業(yè)起到極大的推動(dòng)作用。

1 納米微型電子傳感器在汽車中的運(yùn)用

現(xiàn)代汽車技術(shù)的主流特色是越來越多的零部件使用電子傳控，比如：廢氣排放、空調(diào)、座位自動(dòng)調(diào)節(jié)、燈光控制等，電子自動(dòng)控制的原理為傳感器信息傳遞；有相關(guān)數(shù)據(jù)顯示[2]，普通汽車中有數(shù)十只傳感器，而高級(jí)轎車中傳感器數(shù)量高達(dá)一百多種。傳感器是納米技術(shù)重要衍生物，伴隨著納米技術(shù)的不斷成熟，價(jià)格低廉、功能強(qiáng)大的微型傳感器將廣泛運(yùn)用于社會(huì)生活的各個(gè)層面。例如：將微型傳感器安裝在汽車輪胎內(nèi)，可生產(chǎn)出智能輪胎，這種輪胎能夠智能提醒司機(jī)輪胎充氣換氣時(shí)間。此外，還有些專門于惡劣環(huán)境下工作的微型傳感器，例如：發(fā)動(dòng)機(jī)微型傳感器，能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)工作，時(shí)刻監(jiān)督發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。

伴隨著納米電子技術(shù)的飛速發(fā)展進(jìn)步，傳感器技術(shù)也隨之獲得了前所未有的發(fā)展契機(jī)，傳感器已經(jīng)開始使用納米電極技術(shù)，這種技術(shù)將納米級(jí)的敏感原件封存于納米電極之中，完成單電子監(jiān)測(cè)，從而明顯提升測(cè)試準(zhǔn)確性，且其單位體積較小、重量不大、耐用性能高、價(jià)格優(yōu)勢(shì)極為明顯。

2 傳感器于汽車電動(dòng)機(jī)監(jiān)控中的應(yīng)用

發(fā)電機(jī)的電子監(jiān)控始終是納米技術(shù)于汽車應(yīng)用的重要領(lǐng)域，發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)使用傳感器是整部汽車的中心，保護(hù)溫度傳、濕度、壓力、流量、氣體等傳感器[3]。這些傳感器為發(fā)電機(jī)電子監(jiān)控單元供應(yīng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行情況信息，使駕駛?cè)苏莆瞻l(fā)動(dòng)機(jī)的整體運(yùn)行狀態(tài)，從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)使用周期和安全性能。

2.1 溫度傳感器介紹

汽車使用納米溫度傳感器的目的在于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、水溫、燃油溫度，以及氣體溫度等；伴隨著納米加工技術(shù)的飛速發(fā)展，傳感器技術(shù)將進(jìn)一步從微型傳感器發(fā)展至納米傳感器。微型傳感器一般體積極小，可以使得都在功能得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)其利于大批量生產(chǎn)、生產(chǎn)成本不高、功能性強(qiáng)，這些優(yōu)點(diǎn)能夠讓其廣泛運(yùn)用于汽車領(lǐng)域。

2.2 壓力傳感器介紹

納米技術(shù)將成為21世紀(jì)高新技術(shù)，使用微機(jī)械加工生產(chǎn)的納米產(chǎn)品，具有體積小、性能好，以及成本低的優(yōu)勢(shì)，預(yù)估由微傳感、微執(zhí)行器和處理裝置集成的系統(tǒng)將先后進(jìn)入商業(yè)市場(chǎng)；壓力納米傳感器是汽車中應(yīng)用最多的傳感器，主要涵蓋傳動(dòng)系統(tǒng)流體壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)油壓力、進(jìn)氣管道壓力等。

3 傳感器于安全系統(tǒng)方面的應(yīng)用

安全系統(tǒng)是汽車考慮的重要環(huán)節(jié)，隨著科技的逐步發(fā)展汽車的安全性能逐漸增強(qiáng)，而傳感器于安全系統(tǒng)方面的應(yīng)用也逐漸廣泛，例如：使用測(cè)角速率表面的微機(jī)械陀螺、安全氣囊的微型加速度計(jì)等。

3.1 微型加速度傳感器介紹

當(dāng)前，納米技術(shù)于安全氣囊領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多，硅加速度計(jì)的量程正常情況下約為50gn；早期摩托羅拉公司使用體微細(xì)加工技術(shù)生產(chǎn)的硅加速度傳感器。有相關(guān)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，一種全新的硅微三軸加速度計(jì)，擁有4個(gè)敏感提，4個(gè)獨(dú)立的信號(hào)解讀電極和參考電極，其很好的使用了敏感梁于其厚度方向擁有很小的剛度[4]，從而可完成敏感加速度。于加速度計(jì)的橫截面中，鑒于各個(gè)不同方向的結(jié)果，敏感梁的厚度方向和加速度計(jì)的發(fā)現(xiàn)方向?yàn)?5.26°。

3.2 表面微機(jī)械陀螺

常規(guī)的陀螺儀是由快速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、內(nèi)環(huán)、外環(huán)和基座構(gòu)成，陀螺儀各環(huán)之間是由滾珠軸承支持，一般是通過機(jī)械加工的方式生產(chǎn)，對(duì)加工精度、工藝都有極高的要求[5]。而微型機(jī)械陀螺儀由于繁瑣和系統(tǒng)的檢測(cè)電路納米裝置，同常規(guī)的陀螺儀相比，起利用的是對(duì)稱的敏感質(zhì)量來支持梁的重量，同時(shí)借助梁使電極和敏感電極鏈接一體。

3.3 傳感器于車輛檢測(cè)和自診斷的應(yīng)用

在車輛檢測(cè)和自我診斷方面，納米技術(shù)主要是對(duì)輪胎壓力檢測(cè)；另外是運(yùn)用于冷卻、剎車失靈等系統(tǒng)的傳感器，且還有亮度檢測(cè)系統(tǒng)中使用光傳感；于電子駕駛系統(tǒng)中采用磁傳感、氣流速度檢測(cè)；于自動(dòng)空調(diào)中檢測(cè)車內(nèi)溫度、濕度、風(fēng)量等；于傳導(dǎo)系統(tǒng)中采用方位傳感器，檢測(cè)車速等。

4 結(jié)語

當(dāng)前，傳感器技術(shù)逐漸朝著微型化、智能化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展進(jìn)步，對(duì)于多種學(xué)科形成的邊緣傳感器監(jiān)控原理和技術(shù)，其監(jiān)控信號(hào)類型各式各樣，監(jiān)控功能也逐漸增強(qiáng)，檢測(cè)精密性也越來越高。整體而言，傳感器技術(shù)對(duì)汽車領(lǐng)域的發(fā)展意義重大，且傳感器對(duì)于國(guó)家工業(yè)、經(jīng)濟(jì)、綜合國(guó)力的提升意義重大。因此，增強(qiáng)對(duì)傳感器技術(shù)的研究，為提升我國(guó)科技綜合水平有著非凡的意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王俊，韓慶邦，王樹昊等.大功率單脈沖超聲信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)[J]. 應(yīng)用聲學(xué). 2013，01（01）：22-23.

[2]談炳發(fā)，孫苗鐘等. 汽車電子點(diǎn)火與燃油噴射實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的改進(jìn)[J]. 中國(guó)教育技術(shù)裝備. 2013，02（03）：34-35.

[3]鄭浩，李延夫，李明興等. 汽車用硅基壓力傳感器環(huán)境試驗(yàn)方法分析[J]. 儀表技術(shù)與傳感器. 2013，02（03）：44-45.

第5篇：納米技術(shù)的作用范文

關(guān)鍵詞：納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)；概念界定；體系辨識(shí)。

當(dāng)前，“發(fā)展納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)”這一口號(hào)，已被提升到實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)蘇州篇章、蘇州實(shí)施創(chuàng)新引領(lǐng)戰(zhàn)略進(jìn)而華麗轉(zhuǎn)身的重大戰(zhàn)略高度，那么什么是納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)，搞清楚這一問題，則無論對(duì)于蘇州的決策者、研究者還是實(shí)踐者來講，都具有重要的建設(shè)性意義。

去年，我們?cè)趫?zhí)行一項(xiàng)有關(guān)促進(jìn)蘇州市納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大軟科學(xué)課題時(shí)，首當(dāng)其沖地遭遇到這一問題。通過文獻(xiàn)檢索與分析，我們發(fā)現(xiàn)，由于納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)紛繁復(fù)雜，納米科學(xué)技術(shù)界尚未對(duì)該一問題形成共識(shí)；同時(shí)，社會(huì)科學(xué)理論界卷入納米領(lǐng)域研究較少，可資借鑒的成果太少。然而，這一問題的解決將直接影響到我們研究項(xiàng)目的進(jìn)一步履行，為此，我們?cè)O(shè)立了一個(gè)研究子課題，本文即是該子課題研究成果，在此拋磚引玉，期望不僅對(duì)蘇州市，也對(duì)國(guó)內(nèi)其他正在促進(jìn)納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地區(qū)起到啟迪作用。

一、什么是納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)

要搞清楚納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)首先要理解納米與納米尺度范圍，以及納米尺度范圍內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)變特性及其意義，本節(jié)我們將據(jù)此入手，進(jìn)而界定納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的概念。

1.納米與納米尺度范圍

納米（Nanometer，縮寫nm）是計(jì)量學(xué)中的長(zhǎng)度單位。1納米（nm）等于10-3微米（mm），等于 10-6毫米（mm），等于 10-9米。1—100納米（nm）被納米學(xué)界公認(rèn)確定為納米尺度。 通過不同物體相對(duì)尺度大小比較（見圖1）及納米尺度范圍內(nèi)常見球形物體大小比較（見圖2），可以加深對(duì)于納米及納米尺度范圍概念的理解。

2.納米尺度范圍內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)變特性及其意義

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)物質(zhì)小到1 ～100納米時(shí)，由于其量子效應(yīng)、物質(zhì)的局域性及巨大的表面及界面效應(yīng)，物質(zhì)的很多性能將發(fā)生質(zhì)變，呈現(xiàn)出許多既不同于宏觀物體，又不同于單個(gè)孤立原子的奇異現(xiàn)象（白春禮，2001）。即在原子、分子及納米尺度上，物質(zhì)表現(xiàn)出極其新穎的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性，該特性能被人類學(xué)習(xí)、掌握、控制和利用，從而使得人類社會(huì)現(xiàn)存的一切發(fā)生翻天覆地的變化。

3. 國(guó)外科學(xué)家如何理解與解釋納米技術(shù)

看一看國(guó)外科學(xué)家如何理解與解釋納米技術(shù)或許對(duì)我們會(huì)有很大幫助，以下是國(guó)外科學(xué)家對(duì)于什么是納米技術(shù)的典型解釋（轉(zhuǎn)引自彭練矛，2011）：

“The term nanotechnology means different things to different people. It used to cover anything from making microelectromechanical systems （MEMS） to creating designer proteins.”

“Whatever we call it， it should let us

—— Get essentially every atom in the right place.

—— Make almost any structure consistent with the laws of physics and chemistry that we can specify in atomic details.

—— Have manufacturing costs not greatly exceeding the cost of the required raw materials and energy.”

這兩段英文的中文翻譯如下：納米技術(shù)術(shù)語意味著對(duì)于不同對(duì)象人群的不同事情。它通常涵蓋從制造微電子機(jī)械系統(tǒng)到創(chuàng)造人造蛋白質(zhì)的所有事情。然而，不管我們?nèi)绾畏Q呼，納米技術(shù)的實(shí)質(zhì)應(yīng)該包括：每一個(gè)原子應(yīng)被安排在合適的位置，任何相應(yīng)建構(gòu)應(yīng)符合原子水平上的物理和化學(xué)原理，原材料和能源等相應(yīng)制造成本應(yīng)不是太貴。

從以上國(guó)外科學(xué)家對(duì)于什么是納米技術(shù)的典型解釋中我們可以發(fā)現(xiàn)，納米技術(shù)（nanotechnology）在國(guó)外是一個(gè)約定俗成的術(shù)語，是對(duì)納米領(lǐng)域新生事物科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)和工程應(yīng)用的統(tǒng)稱，納米技術(shù)尚是一個(gè)發(fā)展中的概念，目前還沒有被嚴(yán)格界定。

4. 納米技術(shù)概念

經(jīng)過上面的鋪墊，現(xiàn)在我們可以來探討界定納米技術(shù)概念。對(duì)于什么是納米技術(shù)，麻省理工學(xué)院（MIT）的德累克斯勒（Drexler）教授曾作出過一個(gè)解釋：

“在分子水平上，通過操縱原子來控制物質(zhì)結(jié)構(gòu)，利用單個(gè)原子組建分子系統(tǒng)，據(jù)此制備不同類型的納米器件”（Drexler，1990）。

而在中文語境中，談到技術(shù)往往還牽連到科學(xué)與工程，對(duì)此，白春禮院士也有一個(gè)解釋：

“納米科技是20世紀(jì)80年代末、90年代初才發(fā)展起來的前沿、交叉性新興學(xué)科領(lǐng)域，是指在納米尺度上研究物質(zhì)（包括原子、分子的操縱）的特性和相互作用，以及利用這些特性的多學(xué)科交叉的科學(xué)和技術(shù)”（白春禮，2001）。

白院士所指的納米科技既包括納米科學(xué)又涵蓋納米技術(shù)。實(shí)際上，中文語境中的納米科技常常是納米科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)和工程應(yīng)用的統(tǒng)稱。指在納米尺度上研究物質(zhì)和體系的現(xiàn)象、規(guī)律及其相互作用，重新認(rèn)識(shí)自然界，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象和新知識(shí)，并通過直接操控原子、分子結(jié)構(gòu)的技術(shù)來創(chuàng)造對(duì)人類有用的新的物質(zhì)和產(chǎn)品。

綜上所述，可見所謂納米技術(shù)是指涉及到納米科學(xué)研究、材料發(fā)展和制備、器件制造以及產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)之所有技術(shù)的總和。

5. 納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)概念

知道了什么是納米技術(shù)以后就較易分辨納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)。過去的二、三十年，納米科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是納米技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)和正在對(duì)人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步和國(guó)防安全產(chǎn)生重大影響。然而，這僅僅是開始，納米科學(xué)研究、技術(shù)發(fā)展和工程應(yīng)用已經(jīng)和正在引發(fā)一場(chǎng)新的工業(yè)革命，證據(jù)表明，納米技術(shù)在材料、信息、能源、環(huán)境、生命、生物、軍事、制造、紡織、染料、涂料、食品等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都具有廣泛而重要的應(yīng)用。而一旦這些產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中納米技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品批量化、商品化和規(guī)?；瑒t自然形成一個(gè)個(gè)納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

二、納米技術(shù)體系范疇

界定了納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)概念后，本節(jié)與下節(jié)我們可以轉(zhuǎn)而討論納米技術(shù)體系范疇以及納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)體系范疇。

技術(shù)來源于科學(xué)，是理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐、解決實(shí)際問題的方法和手段，因此談到納米技術(shù)不能不涉及到納米科學(xué)。盡管目前學(xué)術(shù)界對(duì)于納米科學(xué)的內(nèi)涵和分類尚存在著不同的認(rèn)識(shí)和提法，但對(duì)于這一新興領(lǐng)域多學(xué)科交叉特性的認(rèn)識(shí)是一致的。一般而言，納米科學(xué)可以包括納米材料物理學(xué)、納米材料化學(xué)、納米材料學(xué)、納米測(cè)量學(xué)、納米電子學(xué)、納米機(jī)械學(xué)和納米生物醫(yī)學(xué)等，由此也產(chǎn)生了按照這一體系分類的納米技術(shù)。

然而，白春禮院士（2001）認(rèn)為這種與傳統(tǒng)學(xué)科緊密聯(lián)系的分類方式無法簡(jiǎn)單便捷地勾勒出納米科技的大致輪廓，而且各類別之間又有交叉和重疊。因此，他建議將納米科學(xué)研究分為“納米材料”、“納米器件”和“納米檢測(cè)和表征”三大領(lǐng)域， “其中納米材料是納米科技的基礎(chǔ)； 納米器件的研制水平和應(yīng)用程度是人類是否進(jìn)入納米科技時(shí)代的重要標(biāo)志； 納米尺度的檢測(cè)與表征是納米科技研究必不可少的手段和理論與實(shí)驗(yàn)的重要基礎(chǔ)”（白春禮，2003）。據(jù)此，納米技術(shù)體系又可主要由上述三大范疇來表達(dá)。

我們認(rèn)為上述與傳統(tǒng)學(xué)科緊密聯(lián)系的分類及三個(gè)大類的簡(jiǎn)單分類都有各自的道理和應(yīng)用價(jià)值，前一個(gè)分類便于整合發(fā)展納米學(xué)科知識(shí)和實(shí)施教育培訓(xùn)，而后一個(gè)分類則更多地聚焦到納米科學(xué)技術(shù)當(dāng)前關(guān)鍵發(fā)展領(lǐng)域，重點(diǎn)特出、應(yīng)用性強(qiáng)。若與納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)相聯(lián)系，則我們更傾向于并將更多地采納和應(yīng)用后一個(gè)分類。

無獨(dú)有偶，日本專利局《專利申請(qǐng)技術(shù)動(dòng)向調(diào)查報(bào)告》中提供了一個(gè)與應(yīng)用實(shí)際聯(lián)系密切的納米技術(shù)分類（見圖3，該圖由DRM咨詢公司補(bǔ)充修改而完成），該分類基本遵循上述三個(gè)大類分類范疇，并采用圖式標(biāo)識(shí)了各主要應(yīng)用領(lǐng)域中的發(fā)展?fàn)顩r，恰好為三大類納米技術(shù)分類體系作了一個(gè)生動(dòng)的注解，雖然尚未達(dá)到完整完善的程度，但已有很大的參考價(jià)值。

沿著三大類納米技術(shù)分類思路繼續(xù)往下走，可以得到圖4所示納米技術(shù)分類體系。其中一級(jí)狀態(tài)子目錄包括“納米檢測(cè)和表征技術(shù)”、“納米材料制備技術(shù)”和“納米器件制造技術(shù)”。而每個(gè)一級(jí)目錄又可進(jìn)一步產(chǎn)生二級(jí)目錄，如納米檢測(cè)和表征技術(shù)可分為“掃描探針顯微技術(shù)”和“原子級(jí)和超精密加工技術(shù)”；納米材料制備技術(shù)可分為“化學(xué)制備技術(shù)”、“物理制備技術(shù)”和“綜合制備技術(shù)”；納米器件制造技術(shù)可分為“LIGA制造技術(shù)”、“超精密機(jī)械加工技術(shù)”、“特種加工技術(shù)”、“注塑成形加工技術(shù)”和“機(jī)械組裝技術(shù)”等。需要說明的是，這一分類只是大體上勾勒了納米技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，提供了一個(gè)整體認(rèn)識(shí)把握的粗略框架?，F(xiàn)實(shí)納米世界中的實(shí)際情況則更為紛繁復(fù)雜，不僅存在著旁支末葉，也可以進(jìn)一步細(xì)分和再細(xì)分。

三、納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)體系范疇

應(yīng)用上述“納米材料”、“納米器件”和“納米檢測(cè)和表征”三大范疇的納米技術(shù)分類思想，可以推導(dǎo)出納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)體系范疇，如圖5所示：

如圖5所示，首先，納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)可以被界定為納米材料產(chǎn)業(yè)、納米器件產(chǎn)業(yè)和納米檢測(cè)儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)，其中納米材料是納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)得以生存發(fā)展的原始基礎(chǔ)，沒有納米材料則一切無從談起；納米器件系納米材料進(jìn)一步加工組合后的產(chǎn)物，是延伸發(fā)展各種納米技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品的基礎(chǔ)；而納米檢測(cè)儀器和設(shè)備則是發(fā)展納米材料、器件及其延伸產(chǎn)品的必不可少的硬件手段，缺乏這些手段，事情就無法進(jìn)行。

上述三者一方面構(gòu)成了納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)生存發(fā)展的基礎(chǔ)，另一方面，正是基于這種基礎(chǔ)性和不可替代性，它們各自能夠發(fā)展成三個(gè)供需旺盛的分支產(chǎn)業(yè)，并在每個(gè)分支產(chǎn)業(yè)下面各自生成若干數(shù)量不等的子產(chǎn)業(yè)。

此外，鑒于納米材料和納米器件能夠被應(yīng)用到各個(gè)新興和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，創(chuàng)造出各種各樣新穎獨(dú)特、質(zhì)量上乘、性能優(yōu)異的新產(chǎn)品，因此，在上述三個(gè)分支產(chǎn)業(yè)以外，又可辨識(shí)出納米材料應(yīng)用和納米器件應(yīng)用兩個(gè)分支產(chǎn)業(yè)。當(dāng)然，這兩個(gè)分支產(chǎn)業(yè)下面更能各自生成若干數(shù)量不等的子產(chǎn)業(yè)。

若從事情發(fā)生的先后次序來看， 納米科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展的需要首先造就了納米檢測(cè)儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)和納米材料產(chǎn)業(yè)。結(jié)合納米檢測(cè)手段和納米材料的研究創(chuàng)造了納米器件， 納米器件（如納米傳感器）的推廣應(yīng)用催生了納米器件產(chǎn)業(yè)。接著，納米材料和器件在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用開發(fā)出許多新穎產(chǎn)品和更新?lián)Q代產(chǎn)品，從而發(fā)展出形形的納米產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)，并進(jìn)一步促進(jìn)納米材料、器件和檢測(cè)儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這就是納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)相伴共生、互促共長(zhǎng)的內(nèi)在邏輯。

在現(xiàn)實(shí)生活中， 納米材料產(chǎn)業(yè)和納米檢測(cè)儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成一定規(guī)模，發(fā)展相對(duì)成熟。處于納米技術(shù)高端的納米器件產(chǎn)業(yè)（電子/光電子器件、量子器件、以及微/納機(jī)電系統(tǒng)）目前尚處在發(fā)展成長(zhǎng)過程中，這是納米大國(guó)共同關(guān)注、競(jìng)相角逐的領(lǐng)域，也是進(jìn)一步發(fā)展的方向，其中屬于MEMS/NEMS范疇的微納傳感器分支產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模。同時(shí)，納米材料和器件的應(yīng)用已經(jīng)滲透進(jìn)入許多不同的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)領(lǐng)域，例如，電子和信息、生物與醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)等，從而增殖衍生出發(fā)展?fàn)顩r各異、紛繁復(fù)雜的納米技術(shù)產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)。

當(dāng)然，換一個(gè)角度，如果忽略納米技術(shù)居中扮演的角色，這一復(fù)雜邏輯體系中各個(gè)分支仍可分屬于自己的母體產(chǎn)業(yè)，例如，納米材料產(chǎn)業(yè)可歸屬于材料產(chǎn)業(yè)，納米檢測(cè)儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)可歸屬于儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)等等，由此也揭示了納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)所具有的雙重產(chǎn)業(yè)屬性。

四、結(jié) 語

以上我們通過運(yùn)用相關(guān)文獻(xiàn)資料， 進(jìn)行抽絲剝繭式的邏輯分析，界定了納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的概念， 進(jìn)而揭示了納米技術(shù)及其納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的體系范疇，從而為從社會(huì)科學(xué)角度研究促進(jìn)納米技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（譬如制定技術(shù)/產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖）奠定了有關(guān)客體對(duì)象的認(rèn)知基礎(chǔ)。

當(dāng)前，納米技術(shù)與信息技術(shù)和生物技術(shù)一起并列為世界三大高技術(shù)前沿?zé)狳c(diǎn)領(lǐng)域，而納米技術(shù)又在促進(jìn)信息技術(shù)和生物技術(shù)發(fā)展中扮演了重要角色，正在悄然引發(fā)著新一輪工業(yè)革命，成為國(guó)際高科技及其產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。期待我們這一拋磚引玉的工作能為蘇州/中國(guó)搶占這一制高點(diǎn)作出些微貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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基金項(xiàng)目：蘇州市2012年度重大軟科學(xué)課題，項(xiàng)目編號(hào)：SR201201。

作者簡(jiǎn)介：趙康（1950 –），男，江蘇蘇州人，博士，教授，博導(dǎo)，主要研究方向?yàn)楣补芾怼⒆稍儗W(xué)、專業(yè)社會(huì)學(xué)。顧茜茜與陳加豐均為趙的博士研究生，趙迪凡為項(xiàng)目研究助理。

What Is Nanotechnology and Its Related Industries

——Concept Defination and System Identification

ZHAO Kang GU Xixi CHEN Jiafeng ZHAO Difan

（School of Politics and Public Adminstration， Soochow University， Suzhou 215021， China）

第6篇：納米技術(shù)的作用范文

關(guān)鍵詞：食品科學(xué)，納米技術(shù)，納米材料，應(yīng)用

一、引言

二十世紀(jì)末納米技術(shù)開始興起，隨著人們的重視程度不斷提高和研究的進(jìn)一步深入，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)，并且開發(fā)、生產(chǎn)了許多新型的食品和一些具有良好功效和特殊功能的保健食品，納米技術(shù)在食品方面的取得了卓越的成績(jī)。

二、納米技術(shù)概述

所謂納米，它是一種幾何尺寸的度量單位，l納米為百萬分之一毫米，也就是十億分之一米的長(zhǎng)度。由于納米材料的微觀粒子非常的小，進(jìn)而表現(xiàn)出特殊的力學(xué)、熱學(xué)、物理和化學(xué)特性，并且具備特殊的功能。[1]總體而言，納米材料具有優(yōu)異的晶粒尺寸小、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、體積效應(yīng)等，這些特性使得納米技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品工藝。[2]從二十世紀(jì)九十年代初開始，納米電子學(xué)、納米材料學(xué)、納米生物學(xué)、納米化學(xué)、納米藥物學(xué)以及納米生物技術(shù)的到了快速發(fā)展，同時(shí)有關(guān)的新名詞、新概念也不斷涌現(xiàn)。人們對(duì)納米技術(shù)的理解較為模糊，一直以來人民對(duì)其研究也處于起步階段，還有待于我們進(jìn)一步深入研究。納米技術(shù)的主要目標(biāo)是，根據(jù)納米結(jié)構(gòu)所具有的特性和功能，結(jié)合人們的需求，對(duì)材料進(jìn)行加工，并制造具有特定功能的產(chǎn)品，給人們帶來全新的技術(shù)革命。此外，在設(shè)計(jì)過程中在原子、分子的水平上運(yùn)用納米技術(shù)進(jìn)行材料設(shè)計(jì)，進(jìn)而制造出具有全新性質(zhì)和各種功能的材料，從而滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的生活需求。

三、食品科學(xué)中納米技術(shù)的應(yīng)用

隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展，納米食品生產(chǎn)取得了可喜的成績(jī)。到目前為止，納米食品產(chǎn)品已經(jīng)超過三百種，一大部分食品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，到2013年我國(guó)納米食品市場(chǎng)將達(dá)到250億美元。[3]由此可見，納米技術(shù)在食品上的應(yīng)用有較為廣闊的前景。納米技術(shù)在食品上的應(yīng)用和研究主要包括：納米包裝材料、納米食品加工以及納米檢測(cè)技術(shù)等諸多方面，具體應(yīng)用如下：

（一）微乳化技術(shù)和納米膠囊制備技術(shù)

微乳液其實(shí)就是通過將兩種互不相溶的液體形成的吉布斯自由能最小、狀體均勻并且穩(wěn)定，各向同性、粒徑大小為l-100納米、外觀透明或半透明的分散體系，而制備該微乳液的技術(shù)也稱為微乳化技術(shù)。自從上個(gè)世紀(jì)末以來，人們加大對(duì)微乳理論和應(yīng)用的研究，并將微乳化技術(shù)已應(yīng)用于納米顆粒、微膠囊和納米膠囊的制備。采用納米技術(shù)，將微膠囊制備成具有粒徑大小在10-1000納米尺寸的新型材料。由于納米膠囊顆粒微小，形成膠體溶液，易于分散和懸浮在水中，并形成清澈透明的液體，從而使所載的藥物或食品功能因子改變分布狀態(tài)而濃集于特定的靶組織，進(jìn)而有利于提高療效的目的，增加藥品生產(chǎn)效率。[4]此外，由于分子自組裝技術(shù)特殊的界面分子識(shí)別功能，納米膠囊的制備技術(shù)已應(yīng)用到香料阻燃劑、醫(yī)藥、石油產(chǎn)品以及食品調(diào)味品等領(lǐng)域，并且其應(yīng)用范圍將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。調(diào)查顯示，目前制備納米膠囊的方法主要有微乳聚合法、乳液中的界面沉積法、乳液中的界面聚合法、復(fù)相乳液溶劑揮發(fā)法等。

（二）納米技術(shù)在食品包裝與保險(xiǎn)技術(shù)中的應(yīng)用

在食品包裝行業(yè)，納米技術(shù)的應(yīng)用最為普遍，并且該技術(shù)能給人們帶來極大的利益。因?yàn)?，在包裝材料過程中，只需加入一定的納米微粒就能夠有效地增加包裝材料的抗菌性能與密封效果，從而更好地為食品包裝提高質(zhì)量安全保障。同時(shí)，在冰箱制造行業(yè)也能看到納米技術(shù)的應(yīng)用情況，通過納米技術(shù)能夠有效地生產(chǎn)出一些抗菌性的冰箱，從而滿足人們?nèi)粘Ｉ钚枨蟆5]此外，由于納米材料的尺寸微小（納米級(jí)別），并體現(xiàn)出特殊的功能，在食品包裝過程中加入一定的納米微粒有利于改變對(duì)現(xiàn)有包裝材料的性能，從而進(jìn)一步保證食品的安全。甚至已有不少人研究納米技術(shù)在玻璃和陶瓷容器等領(lǐng)域的應(yīng)用，通過加入納米顆粒，可以有效地增加了脆性材料的韌性與強(qiáng)度，還可以有效地吸收紫外線防止塑料包裝由于時(shí)間過長(zhǎng)而出現(xiàn)老化、變質(zhì)等現(xiàn)象，進(jìn)而增加食品包裝的使用壽命，促進(jìn)食品包裝行業(yè)的發(fā)展。

（三）納米技術(shù)在超細(xì)微粒和納米粒子制備中的應(yīng)用

在當(dāng)今的高新技術(shù)研究領(lǐng)域中，超細(xì)微粒尤其是納米粒子已經(jīng)成為人們研究的熱門方向，并是當(dāng)今急需加大研究投入的領(lǐng)域。經(jīng)過超細(xì)化處理后的物質(zhì)，粒子之間的接觸面積增大，比表面積也大大增加，界面能顯著提高，表面能會(huì)發(fā)生巨大變化，從而顯現(xiàn)出獨(dú)特的物理與化學(xué)性能。通常情況下，制備超細(xì)粒子的方法為超細(xì)碾磨法，例如市場(chǎng)上比較普遍的具有強(qiáng)抗氧化性的超細(xì)綠茶粉與具有強(qiáng)結(jié)合水能力的超細(xì)面粉等。研究表明，粒子越小越有助于人體的吸收消化，約1000納米的超細(xì)綠茶粉呈現(xiàn)出較好的營(yíng)養(yǎng)消化和吸收率，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值大大超出普通的綠茶粉。[6]再比如近年來迅速發(fā)展起來的新技術(shù)--超臨界流體制備超細(xì)微粒技術(shù)，也屬于納米技術(shù)制備超細(xì)粒子的范疇，該技術(shù)可以較準(zhǔn)確地控制結(jié)晶過程，對(duì)粒子尺寸進(jìn)行精確的控制，從而生產(chǎn)出的超細(xì)微粒粒徑小且粒度分布均勻，該技術(shù)在醫(yī)療藥物制造行業(yè)較為普遍，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

（四）納米技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得納米傳感器技術(shù)發(fā)展也較為迅猛，并且已經(jīng)成功在食品安全監(jiān)測(cè)廣泛應(yīng)用。[6]納米生物傳感器技術(shù)，是采用選擇性結(jié)合靶分子的生物探針，對(duì)食品進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)的技術(shù)。這是因?yàn)榧{米材料本身就是非常敏感，對(duì)于不均勻的化學(xué)和生物物質(zhì)反應(yīng)非常的靈敏，將納米技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、生物學(xué)、電子材料等相結(jié)合起來，可以制備新型的傳感器件，從而達(dá)到提高食品安全檢測(cè)的可靠性和準(zhǔn)確性。此外人們還通過納米生物傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)食品安全的靈敏、有效、快速檢測(cè)。比如在傳統(tǒng)的檢測(cè)領(lǐng)域，特別是在監(jiān)測(cè)微量細(xì)菌時(shí)，需要擴(kuò)增或富集樣本中的目標(biāo)菌。我們就可以利用納米技術(shù)與表面等離子體共振、石英晶體微天平等研制而成的納米生物傳感器，這種方法不僅能夠大大減少檢測(cè)所需的時(shí)間，而且還可以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度，提高了食品安全檢測(cè)的效率。

四、結(jié)語

由于我國(guó)納米技術(shù)研究起步較晚，在許多方面還存在不足之處，但是近年來隨著國(guó)內(nèi)專家學(xué)著對(duì)納米技術(shù)的研究力度不斷加大，同時(shí)國(guó)家在政策等方面給予了大力支持，納米技術(shù)已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，特別是納米技術(shù)在食品工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。我相信在不久的將來，納米技術(shù)將會(huì)引發(fā)一場(chǎng)新的食品科學(xué)的革命，為我國(guó)食品工業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益和廣闊的發(fā)展空間，同時(shí)也會(huì)在一定程度上加速人們生活方式和飲食結(jié)構(gòu)的變化，引領(lǐng)人們進(jìn)入全新的食品行業(yè)，保障食品安全，提高人民生活水平。

參考文獻(xiàn)：

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第7篇：納米技術(shù)的作用范文

關(guān)鍵詞：納米技術(shù)；綠色建材；環(huán)保；性能

中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、概述

納米技術(shù)即在納米尺度（10-10～10-7 m）上的工程學(xué)，在納米尺度的物質(zhì)呈現(xiàn)與眾不同的特點(diǎn)，如量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等，將納米尺寸的材料直接制成一維、二維和三維的新材料、新器件，或者將其作為添加劑對(duì)其它材料進(jìn)行復(fù)合改性，可使材料獲得更加優(yōu)異的或者獨(dú)特的性能，在各個(gè)科學(xué)與工程領(lǐng)域均有應(yīng)用。

1999年3月舉辦的第一屆全國(guó)綠色建材發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)上提出了綠色建材的概念：綠色建材是指采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，少用天然資源和能源，大量使用工農(nóng)業(yè)或城市固態(tài)廢棄物生產(chǎn)的無毒、無污染、無放射性，達(dá)到生命周期后，可回收再利用、有利于環(huán)境保護(hù)和人體健康的建筑材料。國(guó)際上也稱“健康建材”、“環(huán)保建材”等。納米技術(shù)在新型綠色建材方面的應(yīng)用不僅提高了材料的常規(guī)性能和綠色化，而且賦予其新的特殊性能。

二、納米技術(shù)在綠色建材中的應(yīng)用

1、高性能混凝土

在水泥配料中加入納米級(jí)礦粉等添加劑可以明顯提高混凝土的強(qiáng)度、施工性能和耐久性能。資料顯示，納米硅粉滲入水泥，可加快水泥誘導(dǎo)期和硬化期的水化反應(yīng)，改善三維結(jié)構(gòu)和堆積密度，既減少表面水，又減少間隙水，使凝膠產(chǎn)生聚合再聚合的作用，成倍提高其強(qiáng)度、硬度、抗老化性、耐久性等指標(biāo)。納米CaCO3和納米SiO2等不但可以填充水泥空隙，提高混凝土流動(dòng)性，更重要的是可改善混凝土中水泥石與骨料的界面結(jié)構(gòu)，使混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B性與耐久性均得以提高。而且水泥配料中均勻分散加入部分納米級(jí)粉體，可以降低燒成溫度，節(jié)約能源。李穎等研究了硅灰和納米級(jí)SiOx對(duì)水泥漿體需水量的影響，并通過試驗(yàn)建立了水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量與兩者的摻量之間的數(shù)學(xué)模型，這對(duì)用納米級(jí)硅質(zhì)粉體科學(xué)配置高性能水泥基復(fù)合材料具有一定價(jià)值。另外，粉塵制造納微米高性能水泥，不僅能化害為利，且可產(chǎn)生較高附加值；采用納米技術(shù)開發(fā)可實(shí)用化的硅酸鹽系膠凝材料的超細(xì)粉碎技術(shù)和顆粒球形化技術(shù)，可大幅提高水泥熟料的水化率，制備高性能混凝土。

2、納米防水水泥

由于混凝土硬化過程中，內(nèi)部形成的許多毛細(xì)孔隙易吸水，水分揮發(fā)后，混凝土易干縮開裂，因此需要進(jìn)行防水處理。添加納米粉制備防水水泥，其加量少、成本低，優(yōu)于傳統(tǒng)表面涂料防水和加入膨脹劑防水。綠色無污染的納米XPM水泥外加劑可使水泥獲得很好的防水功能，用于動(dòng)水堵漏時(shí)，具有較高表面能的納米材料可使其粘結(jié)力增強(qiáng)達(dá)3.8 MPa，凝結(jié)時(shí)間快1 min 20 s，1 h強(qiáng)度達(dá)3～5 MPa，并大幅度提高了抗?jié)B指標(biāo)；用于噴射混凝土和灌注時(shí)，可減少混凝土的水泥用量，減少粉塵排放。

3、凈化空氣的納米光催化混凝土

汽車排放的NOx和SO2對(duì)人體健康危害性很大。銳鈦礦晶型納米TiO2具有很強(qiáng)的光催化能力，可在一定的光照下與水及氧反應(yīng)生成O2-（過氧離子）和活性強(qiáng)的－OH或－OOH，破壞有機(jī)物中的C－C、C－N、N－H鍵等。因此在生產(chǎn)混凝土和混凝土砌塊時(shí)，在表層水泥砂漿中加入銳鈦礦晶型納米TiO2光催化劑，用來做路面材料或建筑物的外墻、道路兩側(cè)的護(hù)坡砌體和人行道路面砌塊等，可有效地凈化NOx和其它有害氣體。例如日本大阪府實(shí)施了“采用光催化劑改善沿海環(huán)境事業(yè)”的項(xiàng)目，在大阪府道臨海線道路兩側(cè)建設(shè)了光催化混凝土墻，起到了降低NOx濃度的作用。美國(guó)洛杉磯和日本長(zhǎng)崎在交通繁忙的道路兩邊，鋪設(shè)光催化凈化功能的混凝土地磚，來凈化NOx保障人體的健康。

4、納米敏感復(fù)合水泥或智能混凝土

添加了氣敏納米材料的復(fù)合水泥可用在毒氣泄漏的化工廠建筑物建設(shè)或路面的鋪設(shè)中，用于毒氣泄漏的預(yù)警；添加CO氣敏納米材料的水泥可用于煤氣管道和廚房的煤氣泄漏預(yù)警；加入納米導(dǎo)電金屬氧化物或纖維，使混凝土具有較強(qiáng)的導(dǎo)電性能，利用電阻率與應(yīng)力的變化關(guān)系，用于高速路面上的超重汽車或橋梁應(yīng)變過大的預(yù)警。

5、在涂料方面的應(yīng)用

利用納米復(fù)合技術(shù)，還可提高涂料與建筑物表面的粘結(jié)強(qiáng)度、表面硬度和耐磨性；增加涂膜層的耐水沖刷能力、耐風(fēng)沙沖刷和侵蝕能力；提高涂料膜層光潔度、強(qiáng)度和保色性、賦予高分子基涂料微裂紋自修復(fù)能力；提高涂料的阻燃、隔熱等作用。

現(xiàn)代建筑氣密性好，隔熱和換氣不充分，墻壁可能結(jié)露、潮濕，從而利于真菌等微生物的繁殖、增生，引發(fā)疾病。納米抗菌材料克服了傳統(tǒng)有機(jī)抗菌產(chǎn)品在安全性、廣譜性、抗藥性和耐熱加工性等方面的缺陷，能滿足人們生活舒適水平和衛(wèi)生水平不斷提高的要求。中科院理化所研制出新型載銀TiO2光觸媒涂料，對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率大于99%，且該涂料無刺激性、無毒，既能滿足高、中、低檔家庭裝修需求，也適于醫(yī)院、食品加工等公共場(chǎng)所的特殊需要。泰興納米材料廠、浙江麗水金池亞納米材料公司和浙江舟山明日納米材料公司等相繼開發(fā)了各種納米抗菌劑，已用于涂料、塑料，橡膠、玻璃、木材、陶瓷等產(chǎn)品中。

納米TiO2凈化NOx和SO2等有害氣體的光催化作用同樣可以用于建筑物內(nèi)外墻或高速公路隔音壁涂料的生產(chǎn)，且其光催化活性的有效時(shí)間較長(zhǎng)。

6、在玻璃方面的應(yīng)用

在有機(jī)玻璃中加入經(jīng)過表面自修飾處理的SiO2，既提高玻璃強(qiáng)度和韌性又不影響透明度，可使有機(jī)玻璃抗紫外線輻射而達(dá)到抗老化的目的，并具有屏蔽紫外線和短波輻射功能，有可能替代傳統(tǒng)的鋼化玻璃和某些鍍膜玻璃。

在玻璃、陶瓷和瓷磚的表面涂上一層納米TiO2薄層后，在光的照射下任何玷污在表面上的物質(zhì)，包括油污、細(xì)菌和病毒均可被其分解氧化變成氣體或易被擦掉的物質(zhì)，達(dá)到除毒、脫色、礦化的目的，并且利于廚房瓷磚以及高層建筑玻璃、外墻陶瓷的保潔。納米Fe2O3、TiO2、ZnO等，在空氣和水的存在下經(jīng)日光照射，可分解沉積在玻璃上的污物，氧化室內(nèi)有害氣體，殺滅空氣中的各種細(xì)菌和病毒，降低玻璃表面的憎水角，使玻璃具有防霉、抗霉、抗菌、自潔作用，可用于玻璃幕墻、道路照明燈罩等。

7、在衛(wèi)生陶瓷、瓷磚方面的應(yīng)用

納米技術(shù)除了使陶瓷材料的強(qiáng)度、韌性等機(jī)械性能得到大幅度提高之外，對(duì)于衛(wèi)生陶瓷、瓷磚來說還可賦予新的功能性。把銳鈦礦型納米TiO2光催化劑用涂釉或噴涂的方法涂覆、燒結(jié)在陶瓷表面，制成具有殺滅細(xì)菌和病毒、分解空氣中有機(jī)物揮發(fā)物等有害氣體的陶瓷墻地磚、衛(wèi)生陶瓷，是公共場(chǎng)所、游泳池、衛(wèi)生間和居室等處使用很好的建筑材料。其它納米抗菌材料（如Ag、Co等的金屬離子和ZnO、Fe2O3等金屬氧化物）復(fù)合摻入瓷磚或衛(wèi)生潔具等中，同樣可以獲得具有抗菌功能，而且納米材料的加入還抗老化、增韌和增強(qiáng)作用。

8、在木材方面的應(yīng)用

納米技術(shù)在木材中也有著廣泛和深入的研究，如杜萬里等開發(fā)了納米SiO2復(fù)合脲醛樹脂木塑復(fù)合材料，該樹脂在高溫固化時(shí)與基體木材化學(xué)成分發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成的新基團(tuán)改變了木材的纖維素、木質(zhì)素等主要化學(xué)組分的性質(zhì)，增強(qiáng)了木材木塑復(fù)合材料的憎水性，提高了力學(xué)強(qiáng)度，且其抗水性、壓縮強(qiáng)度比純木材、脲醛處理和共混脲醛處理?xiàng)钅径加写蠓忍岣?。而時(shí)盡書等研究指出納米SiO2對(duì)提高楊木的硬度也有顯著作用。許福等采用納米合成技術(shù)，以正硅酸乙酯、鈦酸丁酯等作為前驅(qū)體，結(jié)合微波擴(kuò)孔技術(shù)、超聲分散技術(shù)、壓力浸漬等方法，改善了木材滲透性，提高了木材硬度。

三、結(jié)語

納米技術(shù)經(jīng)過近20年大量基礎(chǔ)性研究，在建筑材料領(lǐng)域，利用納米技術(shù)開發(fā)出來的綠色建材也將越來越多，并將隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快而得到更快更廣的應(yīng)用。但由于目前我國(guó)針對(duì)綠色建材產(chǎn)品的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和標(biāo)準(zhǔn)還不完備，社會(huì)上琳瑯滿目的綠色建材并不完全符合“綠色”，尤其是納米技術(shù)的應(yīng)用還存在一定風(fēng)險(xiǎn)，如空氣中游離的納米粒子因小尺寸效應(yīng)更易燃燒、納米粒子可以穿透皮膚進(jìn)入人體、其表面活性可能會(huì)引起氧化或細(xì)胞染色功能等，對(duì)人體健康的潛在影響和納米粒子制造的環(huán)境等方面存在不確定因素。因此在應(yīng)用納米技術(shù)的綠色建材進(jìn)入市場(chǎng)前，必須進(jìn)行嚴(yán)格的環(huán)境和健康方面的檢測(cè)，并且希望國(guó)家相關(guān)部門盡快出臺(tái)相關(guān)法律法規(guī)，從立法的角度規(guī)范市場(chǎng)。當(dāng)然納米技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，不能因?yàn)橛袧撛诘奈：Χ艞壯邪l(fā)和應(yīng)用，仍需克服或消除這種不利因素，實(shí)現(xiàn)科技帶給人們的益處。

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第8篇：納米技術(shù)的作用范文

研究各國(guó)納米技術(shù)專利在中國(guó)的專利發(fā)展情況，本文所依據(jù)的數(shù)據(jù)檢索自CPRS文摘數(shù)據(jù)庫(kù)(CPRSABS)，納米技術(shù)高速發(fā)展階段(2000-2011年)期間的，時(shí)間限定在2013年1月31日以前公開的文件。由于2011和2012年的部分專利文獻(xiàn)還沒有入庫(kù)，因此未采納2012年的數(shù)據(jù)，其中2011年僅提供參考，通過綜合分析，相信這些數(shù)據(jù)并不影響對(duì)趨勢(shì)的預(yù)測(cè)。在CPRS文摘數(shù)據(jù)庫(kù)中采用納米技術(shù)領(lǐng)域涉及的關(guān)鍵詞：納米、富勒烯、量子點(diǎn)、量子線、準(zhǔn)晶體、自組裝、原子力顯微鏡、掃描顯微鏡、分子電子學(xué)、分子模擬、分子馬達(dá)、分子傳感器、分子仿真、分子器件、原子模擬進(jìn)行檢索，得到65817篇專利申請(qǐng)，下面以這些專利申請(qǐng)為樣本，分析了納米技術(shù)領(lǐng)域在我國(guó)的專利技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。

1.1年度數(shù)量統(tǒng)計(jì)

圖1給出了納米技術(shù)領(lǐng)域在我國(guó)的專利申請(qǐng)分布情況，從圖中可以看出，中國(guó)申請(qǐng)人提出的申請(qǐng)數(shù)量最多，占86%，國(guó)外來說，美國(guó)申請(qǐng)的專利最多，排名第二的是日本，其次是韓國(guó)。我們應(yīng)該對(duì)其他主要國(guó)家在中國(guó)申請(qǐng)的專利進(jìn)行仔細(xì)解讀，以便今后我們的產(chǎn)品走向國(guó)際化。圖2和圖3給出了在納米技術(shù)高速發(fā)展的階段我國(guó)、日本、美國(guó)和韓國(guó)年度申請(qǐng)量趨勢(shì)分布情況，明顯看出，從2002年開始我國(guó)一直保持較高的增長(zhǎng)幅度，處于上升階段；美國(guó)在2007年之前也保持增長(zhǎng)趨勢(shì)，之后兩年出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，從2010年開始增量又趨于明顯；日本在2007-2010年申請(qǐng)量保持平穩(wěn)趨勢(shì)，可見，日本關(guān)于納米技術(shù)領(lǐng)域的申請(qǐng)相對(duì)進(jìn)入穩(wěn)定期，而韓國(guó)在2006年之前處于增長(zhǎng)趨勢(shì)，后趨于平緩下行。

1.2領(lǐng)域分布統(tǒng)計(jì)(分類)對(duì)比各國(guó)研究熱點(diǎn)

圖4和圖5給出了納米技術(shù)相關(guān)專利IPC技術(shù)構(gòu)成(小類)分析結(jié)果。結(jié)果顯示，我國(guó)排名第一的是A61K(醫(yī)用、牙科用或梳妝用的配制品)，該小類共申請(qǐng)專利4701件；排名第二的是B01J(化學(xué)或物理方法)小類4361件；其次是C08L(高分子化合物的組合物)小類3904件。然而，國(guó)外來說，美國(guó)、日本、韓國(guó)排名第一的都是H01L(半導(dǎo)體器件；其他類目未包含的電固體器件)。美國(guó)在H01L領(lǐng)域尤為突出，其他分類領(lǐng)域較為均衡；日本排名第二的C01B(非金屬元素，其化合物)同排名第一的H01L數(shù)量相當(dāng)；而韓國(guó)同樣是在H01L領(lǐng)域比較突出，排名第二、三的分別是B82B(超微結(jié)構(gòu);超微結(jié)構(gòu)的制造或處理)和C01B。

1.3申請(qǐng)人分析統(tǒng)計(jì)

從納米技術(shù)相關(guān)中國(guó)專利申請(qǐng)的申請(qǐng)人構(gòu)成來看，高校和科研機(jī)構(gòu)占了一半以上，見圖6。這一點(diǎn)說明，目前納米技術(shù)在中國(guó)仍然是一個(gè)有待于深入研究的技術(shù)，離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還有一定距離。國(guó)內(nèi)各地區(qū)的申請(qǐng)呈不均衡態(tài)勢(shì)，體現(xiàn)出一定的地區(qū)優(yōu)勢(shì)：國(guó)內(nèi)從事納米技術(shù)研發(fā)的高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)主要集中在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)、資金實(shí)力較為雄厚、科研院校較為集中的省市地區(qū)，如北京、上海、江蘇等地，這些省市都是較早開展研究與申請(qǐng)?jiān)擃I(lǐng)域相關(guān)專利的地區(qū)，見圖7，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展具有明顯的推動(dòng)作用。通過對(duì)納米技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)中國(guó)申請(qǐng)專利的申請(qǐng)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表1所示，發(fā)現(xiàn)中國(guó)排名前三位的是清華大學(xué)，上海交通大學(xué)，浙江大學(xué)；然而，美國(guó)排名前三的分別是國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司、英特爾公司、通用電器；日本排名靠前的是索尼公司、松下電器；韓國(guó)排名靠前的是三星電子、樂金顯示有限公司。

2我國(guó)存在的問題

通過上述對(duì)納米技術(shù)領(lǐng)域各主要國(guó)家的專利分析得出我國(guó)的納米專利發(fā)展非常快，但是還存在以下問題：

1)根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析我們可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科領(lǐng)域?yàn)榧{米化學(xué)、納米材料、納米器件，在納米材料制造、納米微觀屬性研究等方面較強(qiáng)，而在納米通信技術(shù)方面尤其是納米光電領(lǐng)域的研究有明顯的不足，不利于納米主流技術(shù)的發(fā)展，以及對(duì)國(guó)外企業(yè)的阻擊。

2)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)研究的比例高達(dá)60%以上，高產(chǎn)機(jī)構(gòu)全部都是高等院校和科研機(jī)構(gòu)且比較分散，我國(guó)的企業(yè)還遠(yuǎn)未成為國(guó)內(nèi)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新主體，對(duì)當(dāng)前迅速變化的市場(chǎng)、稍縱即逝的發(fā)展機(jī)會(huì)、瞬變的主流技術(shù)等情報(bào)分析認(rèn)識(shí)不足；這一點(diǎn)與國(guó)外情況恰恰相反，國(guó)外的高科技專利不僅僅是由研究機(jī)構(gòu)申請(qǐng)的，而且絕大部分都是由企業(yè)或大公司申請(qǐng)的。從國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)專利的主體來看，說明我國(guó)納米技術(shù)型企業(yè)的創(chuàng)新能力仍然不足，還有待進(jìn)一步的提高。

3納米技術(shù)專利戰(zhàn)略

在納米技術(shù)領(lǐng)域，我國(guó)的發(fā)展可謂突飛猛進(jìn)，但要成為專利強(qiáng)國(guó)還任重道遠(yuǎn)?；谏鲜龇治觯P者提出如下建議：

3.1增強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研之間的合作

近年來，我國(guó)納米技術(shù)專利發(fā)展迅速，但與市場(chǎng)脫節(jié)的狀況尚未根本改變。我國(guó)企業(yè)依然不是我國(guó)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新主體，而技術(shù)發(fā)明所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益需要企業(yè)去創(chuàng)造，故應(yīng)當(dāng)加大高?？蒲谐晒霓D(zhuǎn)化效果與效率。我國(guó)也應(yīng)當(dāng)根據(jù)新形勢(shì)進(jìn)行調(diào)整，加強(qiáng)高等院校與產(chǎn)業(yè)界的合作，促進(jìn)中國(guó)納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3.2加大對(duì)相關(guān)企業(yè)的扶持力度

第9篇：納米技術(shù)的作用范文

[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.