電容去離子論文

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① 尋找一篇關於「利用計算機處理物理實驗數據」方面的論文

算機在物理實驗中的應用
當今,我們已進入計算機和信息時代,計算機已廣泛地深入的各行各業,起著越來越巨大的作用.它運算速度快,體積小,可靠性高,通用性與靈活性強,以及很高的性能價格比等特點,把人們帶入了一個一切都離不開計算機的新時代.計算機在實驗研究領域的應用,即將傳統的實驗方法和測試手段與計算機相結合,使實驗技術產生了巨大的變革,大大提高了實驗的水平,給科學研究帶來了新的突破.計算機在研究領域中應用的迅速發展使傳統的教學實驗與實際科研工作之間的差距日益增大.我們應該將計算機這個現代化的手段運用到教與學中去,逐步改進傳統的教學方法,縮小差距,適應現實發展的需要.
計算機在物理實驗中可以在哪些方面發揮作用呢
計算機輔助物理實驗主要包括:
1. 計算機快速地進行實驗數據處理
物理實驗要測量大量的原始數據,用人工作數據處理是相當煩瑣和復雜的,且易於發生錯誤.發生錯誤之後,又很難判斷是計算中的錯誤還是測量中的錯誤.計算機的快速,准確性,可以使人們從繁重的工作中解放出來.還可幫助我們經常保存重要的數據信息,便於隨時使用.有時候我們需要將數次實驗的結果進行綜合分析和比較,計算機可以使這項工作便捷和輕松.用一些尚不完全的數據或模擬的數據對實驗的結果進行預測,便於及早發現實驗方法和實驗設計的問題,避免走彎路.
2. 計算機實時採集數據及數據的處理
利用計算機作終端,通過介面電路感測器和常規儀器共同完成物理量的測量,實時採集數據.克服了人工記錄數據的不準確性,提高了測量的精確度,並且可以利用計算機的可繪圖性,在處理數據時同步把實驗曲線繪制出來.
3. 利用計算機對實驗過程進行實時控制
用程序可以安排和控制全部實驗過程自動進行,這在現代科學技術中受到普遍重視,同時還可以對實驗所需保證的條件進行自動調節,准確控制.
4. 利用計算機模擬物理過程,進行物理模擬實驗
在培養學生探索與創新開拓能力方面,實驗研究技能的鍛煉是課堂理論教學所不可替代的,但實驗教學質量的提高長期受各種物質,經濟條件的困擾,很多實驗由於耗資過大,一些學校無法開設.模擬實驗是利用計算機對實驗的整個過程進行模擬,包括實驗目的,原理,儀器操作,課後的實驗報告.具有圖文並茂,可操作,設有動態原理圖,使實驗內容變得生動,易於理解和接受.還可加深人們對物質運動規律的理解,運用計算機形象,生動的演示,使人們破除對一些抽象概念的迷惑.
提高計算機的應用能力,必須在編製程序上下功夫.遇到一些微分,積分的運算,要用數值分析的方法化解成計算機所能接受的形式.應該先作好程序的流程圖,在確認流程圖比較合理的情況下再進行程序的編寫.在計算機的程序設計過程中,人們必須對物理規律作更深層次的理解和掌握,啟迪智力,鍛煉思維,增進科研能力.
程序要經過計算機運算之後,檢驗是否存在問題.如果發現問題,須修改.
目前比較流行的編程語言是C語言,VB和VC++.C語言編制的程序在DOS操作系統,Windows操作系統下均可運行.VB和VC++是Windows環境下的編程語言,設計界面與Windows完全一致,能達到可視化的良好效果.因此,學會用這幾種語言編程是應當努力的方向.
實驗中的結果和數據,也可以作為資料庫來保存.在資料庫方面,比較流行的編程語言是Foxbase和Vfoxpro,前者在DOS操作系統下運行,後者在Windows操作系統下運行.
針對基礎物理實驗的情況,現把一些編制的程序及應用情況作一簡介.
7.1 計算機進行數據處理
7.1.1 運用平均絕對誤差來表示測量結果
如一個物理量x,測量了n次,其測量結果可表述為:

式中:
這種數據處理方法經常使用,程序如下所示.
#include "stdio.h"
#include "math.h"
main( )
{
float h[20],y=0.0,p=0,e,aver;
int i,n;
printf("please imput measured times: \n");
scanf("%d",&n);
printf("please imput measured daties: \n");
for(i=1;i<=n;i++)
{
scanf("%f",h+i);
getchar( );
y=y+h[i];
}
aver=y/n;
for(i=1; i<=n;i++)
p=p+fabs(aver-h[i]);
p=p/n;
e=p/aver*100;
printf("arithmetic average value = %f\n",aver);
printf("average abselute error = %e\n",p);
printf("relative error = %f%%\n",e);
}
設該程序的名字為sjcl1.c,經編譯,鏈接後生成可執行程序sjcl1.exe .運行該程序的實例如下:
sjcl1(enter回車)
please input measured times:
10
please input measured daties:
5.234,5.235,5.236,5.232,5.234,5.237,5.236,5.238,5.237,5.233
arithmetic average value = 5.235
average abselute error = 1.6e-3
relative error = 0.03%
7.1.2 運用標准誤差來表示測量結果
在科學文獻中,標准誤差非常通用,它更能客觀地反映測量的結果.
如一個物理量x,測量了n次,其測量結果可表述為:

式中:
這種標准誤差的數據處理方法程序如下所示.
#include "stdio.h"
#include "math.h"
main( )
{
float h[20],y=0.0,p=0,e,aver,q1,q2;
int i,n;
printf("please imput measured times: \n");
scanf("%d",&n);
printf("please imput measured daties: \n");
for(i=1;i<=n;i++)
{
scanf("%f",h+i);
getchar( );
y=y+h[i];
}
aver=y/n;
for(i=1; i<=n;i++)
p=p+pow(fabs(aver-h[i]),2);
p=p/(n-1);
q1=sqrt(p);
q2=sqrt(p/n);
e=q2/aver*100;
printf("arithmetic average value = %f\n",aver);
printf("colume standard error = %e\n",q1);
printf(" standard error = %f\n",q2);
printf("relative error = %f%%\n",e);
}
設該程序的名字為sjcl2.c,經編譯,鏈接後生成可執行程序sjcl2.exe .運行該程序的實例如下:
sjcl2(enter回車)
please input measured times:
10
please input measured daties:
5.234,5.235,5.236,5.232,5.234,5.237,5.236,5.238,5.237,5.233
arithmetic average value = 5.235
colume standard error = 1.9e-3
standard error = 0.0006
relative error = 0.01%
7.1.3 運用逐差法進行數據處理
對等間距變化的測量數據常採用逐差法進行處理,即將測量數據平均分成兩組,而後把每組的對應量相減,最後再求平均值.
如一個物理量x,測量了n次(偶次),則k = n /2,將x 0 ~ x k-1分為一組,x k ~ x n-1分為另一組.

這種數據處理方法也經常使用,程序如下所示.
#include "stdio.h"
#include "math.h"
main( )
{
float h[20],s1=0,s2=0,aver;
int i,n,k;
printf("please imput measured times: \n");
scanf("%d",&n);
printf("please imput measured daties: \n");
for(i=1;i<=n;i++)
{
scanf("%f",h+i);
getchar( );
}
k=n/2;
for(i=1; i<=k;i++)
s1=s1+h[i];
for(i=k+1; i<=n;i++)
s2=s2+ h[i];
aver=(s2-s1)/k;
printf("list of measured daties\n\n");
for(i=1; i<=n;i++)
{
printf(" %6.3f",h[i]);
if(i=k) printf("\n");
}
printf("\n\n arithmetic average value = %6.3f\n",aver);
}
設該程序的名字為sjcl3.c,經編譯,鏈接後生成可執行程序sjcl3.exe .運行該程序的實例如下:
sjcl3(enter回車)
please input measured times:
10
please input measured daties:
5.231,7.254,9.245,11.326,13.423,15.512,17.486,19.521,21.397,23.674
list of measured daties:
5.231, 7.254, 9.245, 11.326, 13.423 15.512, 17.486, 19.521, 21.397, 23.674
arithmetic average value = 10.222
7.2 計算機實時採集數據及數據處理
計算機在這一方面的應用主要是將電腦做終端,通過介面電路,感測器和常規物理實驗 儀器,共同組成新智能化實驗儀器.利用感測器通過介面電路完成一些物理量的測量,其優 點在於提高了數據測量精度,並且利用計算機處理數據時,可以把實驗數據的曲線繪制出來, 直觀性強.
首先,就感測器方面的一些基本知識作一簡單介紹, 感測技術是以物理學,化學,生物 學,電子學,力學,機械,自動控制,測量技術等知識為基礎的一門綜合性技術學科.它研 究的內容包括多種感測器的工作原理和輸出特性, 選用或設計相應的測量電路, 進行非電量的轉換和電量的測量.
在一般的感測器系統中, 主要由感測器,電測量電路(包括微機),顯示裝置等組成, 其 結構如圖7.2-1所示.
圖7.2-1 感測器系統結構示意圖
感測器就是能量變換器.能量變換是泛指各種形式的物理量之間的相互轉換, 其中最主 要的是非電量的電測技術, 因此狹義的說, 具有將各種非電量變換為電量這種功能的裝置稱為感測器, 它不能因能量形態的變換而失去所包含的信息.
感測器把被測量(多為非電量)轉化為具有確定關系的電量, 以便進行信息的傳輸,處理,記錄,顯示與控制, 它是實現自動檢測和自動控制的首要環節.
感測器按能量傳遞方式分類,可分為參量變換器和電勢變換器.參量變換器是將各種物理量變換成電阻,電容,電感或其他的基本電參量.如把熱能,光能,壓力,長度,位移,加速度等物理量變換成電阻,電容,電感或磁導率等.例如, 常用的電阻絲應變片,電容式變換器,電感式變換器以及光敏電阻,熱敏電阻,壓敏或氣敏,聲敏電阻等.電勢變換器是將各種物理量變換成電勢(電壓),電流等電量, 如把機械量,熱能,壓力,光通量,離子濃度等物理量變換成電壓,電流.例如, 感應變換器,光電變換器,壓電變換器,熱電偶等.
根據輸出信號的性質分類, 感測器可分為模擬感測器和數字感測器兩類.前者輸出為模擬信號(連續量), 它與被測非電量成一定關系, 如需與計算機配合或數字顯示, 則必須通過模一數轉換環節.數字感測器輸出為數字信號(脈沖量,離散量), 可直接與計算機配合或作數字顯示, 且抗干擾性較強.感測器中模擬式佔大多數,模擬感測器有電阻式,電感式,電容式,壓電式,熱電偶,熱電阻,光電式等.數字感測器有感應同步器,光柵,碼盤,磁柵,諧振型感測器等少量幾種.
測量電路的作用是把感測器輸出的電信號進行調整(放大或衰減),處理(如運算)和變換(模一數變換或數一模變換).測量電路對信號進行調整,處理和變換的整個過程, 信號的能量形式始終是電能形式, 這部分全部為電測量.
從傳統意義上來說, 電測量一般指電工和電子測量.從內容上可將電測量分為兩大類, 一是電壓,電流,功率,能量,相位,頻率等電參數的測量, 另一是線性電阻,電感,電容,互感,電容率等電路參數的測量.前者是電性能方面的參數, 後者是電路元件固有屬性的參數.
由於電子技術,計算機技術的飛速發展, 在檢測與轉換裝置中普遍採用電子測量裝置.歸納起來電子測量裝置具有以下特點:
1. 由於電子測量裝置慣性小,反應快, 不僅適於靜態測量, 更適用於動態過程測量.
2. 電子測量裝置的輸入阻抗極高, 從被測對象取用功率極小, 甚至完全不取用功率, 故可提高測量准確度, 並可延長感測器的使用壽命.
3. 測量准確度和靈敏度都相當高, 同時電子測量裝置能方便地改變數程, 因此測量范圍極廣.
4. 便於進行多點掃描檢測, 進行快速逐點測量.
5. 可將被測的信號遠離傳輸, 從而能夠實現集中控制和遙遠控制, 尤其是數字信息的傳輸抗干擾性強, 信息處理十分方便.
6. 其最大的特點是計算機的參與, 使測量系統智能化, 功能齊全, 操作簡單, 工作可靠.不但能連續地進行測量和自動記錄所測參量, 並能根據測量結果自行判斷與運算.因此, 特適用於自動控制,自動調節或對產品自行檢測與分類等.
顯示裝置包括顯示器和記錄儀器兩部分.
顯示器是用來顯示信號的, 也就是把被測量所包含的信息顯示出來.顯示一般也分為模擬顯示和數字顯示, 模擬顯示器一般用指針式表,示波器等, 數字顯示器最常用的是數字電壓表(萬用表),數字頻率計等.而目前的計算機系統既能顯示模擬信號, 又能顯示數字信號和文字.
記錄儀器用於記錄測量過程中信號隨時間的變化關系, 特別是動態測試中難以觀察的瞬變過程.常用的記錄儀器有筆錄儀,光線示波器, 高瞬變過程可用記憶示波器,模擬磁帶機等.
感測器的信息轉換和起轉換作用的換能元件及物理解釋限於篇幅,這里不再贅述.
7.3 計算機對實驗過程的實時控制
典型的計算機數據採集和處理及實時控制系統如圖7.3-1所示.其中虛線框中的各部分是將計算機應用於物理實驗中所要解決的主要問題,涉及數字電路,計算機介面,計算機硬體以及軟體等專門技術.這些專門技術由專門課程學習,限於篇幅,這里不再贅述.
7.4 計算機模擬實驗
計算機模擬實驗是利用計算機應用軟體設計虛擬儀器, 建立虛擬實驗環境, 學習者可在這個環境中操作儀器, 模擬真實的實驗過程.
我們採用的是中科大開發的《大學物理模擬實驗》第二部分即普通物理實驗部分, 包括緒論,誤差分析,數據處理,力學實驗,電學實驗,光學實驗等22個普物實驗.
下面我們只介紹其基本操作方法, 具體的實驗中的操作, 應視其具體情況分別對待.
在模擬實驗中幾乎所有操作都要使用滑鼠.如果您的計算機安裝了滑鼠, 啟動 Windows後, 屏幕上就會出現滑鼠指針游標.移動滑鼠, 屏幕上的指針游標隨之移動.下面是本實驗操作中滑鼠操作的名詞約定.
單 擊: 按下滑鼠左鍵再放開.
雙 擊: 快速地連續按兩次滑鼠左鍵.
拖 動: 按下滑鼠左鍵並移動.
右鍵單擊: 按下滑鼠右鍵再放開.
7.4.1 系統的啟動與退出
在Windows3.x的文件管理器(或Windows 95的"開始"菜單)里雙擊"大學物理仿
真實驗V2.0(第二部分)"圖標, 啟動模擬實驗系統.進入系統後出現界面, 單擊"上一 頁","下一頁"按鈕可前後翻頁.用滑鼠單擊各實驗項目文字按鈕(不是圖標)即可進入相應的實驗平台.結束模擬實驗後回到主界面, 單擊"退出"按鈕即可退出本系統.如果某個模擬實驗還在運行, 則在主界面單擊"退出"按鈕無效, 待關閉所有正在運行的模擬實驗後, 系統會自動退出.
7.4.2 模擬實驗的操作方法
1. 概 述
模擬實驗平台採用窗口式的圖形化界面, 形象生動, 使用方便.
由模擬系統主界面進入模擬實驗平台後, 首先顯示該平台的主窗口一一實驗室場景,該窗口大小一般為全屏或640×480象素.實驗室場景內一般都包括實驗台,實驗儀器和主菜單. 用滑鼠在實驗室場景內移動, 當滑鼠指向某件儀器時, 滑鼠指針處會顯示相應的提示信息(儀器名稱或如何操作), 有些儀器位置可以調節, 可以按住滑鼠左鍵進行拖動.
主菜單一般為彈出式, 隱藏在主窗口裡.實驗室場景上單擊右鍵即可顯示.菜單項一般包括: 實驗背景知識,實驗原理的演示, 實驗內容,實驗步驟和儀器說明文擋, 開始實驗或進行儀器調節, 預習思考題和實驗報告, 退出實驗等.
2. 模擬實驗操作
(1) 開始實驗
有些模擬實驗啟動後就處於"開始實驗"狀態, 有些需要在主菜單上選擇.
(2) 控制儀器調節窗口
調節儀器一般要在儀器調節窗口內進行.
打開窗口: 雙擊主窗口上的儀器或從主菜單上選擇, 即可進入儀器調節窗口.
移動窗口: 用滑鼠拖動儀器調節窗口上端的細條.
關閉窗口: 方法一,右鍵單擊儀器調節窗口上端的細條, 在彈出的菜單中選擇"返回 "或"關閉";方法二,雙擊儀器調節窗口上端的細條;方法三,激活儀器調節窗口, 按 Alt + F4 .
(3) 選擇操作對象
激活對象(儀器圖標,按鈕,開關,旋鈕等)所在窗口, 當滑鼠指向此對象時, 系統會給出下列提示中的至少一種:
滑鼠指針提示.滑鼠指針游標由箭頭變為其他形狀(例如手形).
游標跟隨提示.滑鼠指針游標旁邊出現一個黃色的提示框, 提示對象名稱或如何操作.
狀態條提示.狀態條一般位於屏幕下方, 提示對象名稱或如何操作.
語音提示.朗讀提示框或狀態條內的文字說明.
⑤ 顏色提示.對象的顏色變為高亮度(或發光), 顯得突出而醒目.
(4) 進行模擬操作
① 移動對象.如果選中的對象可以移動 , 就用滑鼠拖動選中的對象.
② 按鈕,開關,旋鈕的操作.
按鈕: 選定按鈕, 單擊滑鼠即可.
開關: 對於兩檔開關, 在選定的開關上單擊滑鼠切換其狀態.多檔開關, 在選定的開關上單擊左鍵或右鍵切換其狀態.
旋鈕: 選定旋鈕, 單擊滑鼠左鍵, 旋鈕反時針旋轉;單擊右鍵, 旋鈕順時針旋轉. ③ 連接電路.
連接兩個接線柱: 選定一個接線柱, 按住滑鼠左鍵不放拖動, 一根直導線即從接線柱引出.將導線末端拖至另一個接線柱釋放滑鼠, 就完成了兩個接線柱的連接.
刪除兩個接線柱的連接:將這兩個接線柱重新連接一次(如果面板上有"拆線"按鈕, 則應先選擇此按鈕).
④ Windows標准控制項的調節.
模擬實驗中也使用了一些Windows標准控制項, 調節方法請參閱有關Windows操作的書
籍或Windows的聯機幫助.

顯示
裝置
測量
電路
感測器
非電量
信號
圖7.3-1 計算機數據採集和處理及實時控制系統框圖

② 求納米科技的論文

二○○七年五月

納米科技帶給我們的哲學思考

摘要：納米技術是指在納米尺度下對物質進行制備、研究和工陶瓷材料公司業化，以及利用納米尺度物質進行交叉研究和工業化的一門綜合性技術體系。納米科技的發展拓展了人類認識微觀世界的能力，可以在微觀尺度探索人類和世界的奧秘。但另一方面，我們也應看到納米技術的不當應用帶來的災難，本文在總結納米科技的成就基礎上運用哲學辨證法思考納米科技的危害。

關鍵詞：納米科技 哲學反思 解決之道

正文

1納米科技及其成就

1．1什麼是納米

納米是英文namometer的譯音，是一個物理學上的度量單位，1納米是1米的十億分之一；相當於45個原子排列起來的長度。通俗一點說，相當於萬分之一頭發絲粗細。就像毫米、微米一樣，納米是一個尺度概念，並沒有物理內涵。當物質到納米尺度以後，大約是在1—100納米這個范圍空間，物質的性能就會發生突變，出現特殊性能。這種既具不同於原來組成的原子、分子，也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料，即為納米材料。如果僅僅是尺度達到納米，而沒有特殊性能的材料，也不能叫納米材料。過去，人們只注意原子、分子或者宇宙空間，常常忽略這個中間領域，而這個領域實際上大量存在於自然界，只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。納米尺度范圍的性能表現在小尺寸效應、比表面效應、量子尺寸效應等。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家，他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子，並通過研究它的性能發現：一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後，它就失去原來的性質，表現出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此，象鐵鈷合金，把它做成大約20—30納米大小，磁疇就變成單磁疇，它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期，人們就正式把這類材料命名為納米材料。

1．2 &nbs工藝陶瓷模具p; 納米科技

納米科技是指在0.1至100nm

納米材料是究領域中最富有活力、對未來經濟和社會發展有著十分重要影響的研究對象，也是納米科技中最為活躍、最接近應用的重要組成部分。近年來，納米材料和納米結構取得了引人注目的成就。例如，存儲密度達到每平方厘米400g的磁性納米棒陣列的量子磁碟，成本低廉、發光頻段可調的高效納米陣列激光器，價格低廉高能量轉化的納米結構太陽能電池和熱電轉化元件，用作軌道炮道軌的耐燒蝕高強高韌納米復合材料等的問世，充分顯示了它在國民經濟新型支柱產業和高技術領域應用的巨大潛力。正像美國科學家估計的「這種人們肉眼看不見的極微小的物質很可能給予各個領域帶來一場革命」。納米材料和納米結構的應用將對如何調整國民經濟支柱產業的布局、設計新產品、形成新的產業及改造傳統產業注入高科技含量提供新的機遇。研究納米材料和納米結構的重要科學意義在於它開辟了人們認識自然的新層次，是知識創新的源泉。由於納米結構單元的尺度（1～100urn）與物質中的許多特徵長度，如電子的德布洛意波長、超導相干長度、隧穿勢壘厚度、鐵磁性臨界尺寸相當，從而導致納米材料和納米結構的物理、化學特性既不同於微觀的原子、分子，也不同於宏觀物體，從而把人們探索自然、創造知識的能力延伸到介於宏觀和微觀物體之間的中間領域。納米材料誕生州多年來所取得的成就及對各個領域的影響和滲透一直引人注目。進入90年代，納米材料研究的內涵不斷擴大，領域逐漸拓寬。一個突出的特點是基礎研究和應用研究的銜接十分緊密，實驗室成果的轉化速度之快出乎人們預料，基礎研究和應用研究都取得了重要的進展。

4納米產業發展趨勢

（1）信息產業中的納米技術：信息產業不僅在國外，在我國也佔有舉足輕重的地位。2000年，中國的信息產業創造了gdp5800億人民幣。納米技術在信息產業中應用主要表現在3我眼中的納米的論文個方面：①網路通訊、寬頻帶的網路通訊、納米結構器件、晶元技術以及高清晰度數字顯示技術。因為不管通訊、集成還是顯示器件，都要原器件，美國已經著手研製，現在有了單電子器件、隧穿電子器件、自旋電子器件，這種器件已經在實驗室研製成功，而且可能在2001年進入市場。②光電子器件、分子電子器件、巨磁電子器件，這方面我國還很落後，但是這些原器件轉為商品進入市場也還要10年時間，所以，中國要超前15年到20年對這些方面進行研究。③網路通訊的關鍵納米器件，如網路通訊中激光、過濾器、諧振器、微電容、微電極等方面，我國的研究水平不落後，在安徽省就有。④壓敏電阻、非線性電阻等，可添加氧化鋅納米材料改性。

（2）環境產業中的納米技術：納米技術對空氣中20納米以及水中的200納米污染物的降解是不可替代的技術。要凈化環境，必須用納米技術。我們現在已經制備成功了一種對甲醛、氮氧化物、一氧化碳能夠降解的設備，可使空氣中的大於10ppm的有害氣體降低到0.1ppm，該設備已進入實用化生產階段；利用多孔小球組合光催化納米材料，已成功用於污水中有機物的降解，對苯酚等其它傳統技術難以降解的有機污染物，有很好的降解效果。近年來，不少公司致力於把光催化等納米技術移植到水處理產業，用於提高水的質量，已初見成效；採用稀土氧化鈰和貴金屬納米組合技術對汽車尾氣處理器件的改造效果也很明顯；治理淡水湖內藻類引起的污染，最近已在實驗室初步研究成功。

(3)能源環保中的納米技術：合理利用傳統能源和開發新能源是我國當前和今後的一項重要任務。在合理利用傳統能源方面，現在主要是凈化劑、助燃劑，它們能使煤充分燃燒，燃燒當中自循環，使硫減少排放，不再需要輔助裝置。另外，利用納米改進汽油、柴油的添加劑已經有了，實際上它是一種液態小分子可燃燒的團簇物質，有助燃、凈化作用。在開發新能源方面國外進展較快，就是把非可燃氣體變成可燃氣體。現在國際上主要研發能量轉化材料，我國也在做，它包括將太陽能轉化成電能、熱能轉化為電能、化學能轉化為電能等。

(4)納米生物醫葯：這是我國進入wto以後一個最有潛力的領域。目前，國際醫葯行業面臨新的決策，那就是用納米尺度發展制葯業。納米生物醫葯就是從動植物中提取必要的物質，然後在納米尺度組合，最大限度發揮葯效，這恰恰是我國中醫的想法。在提取精華後，用一種很少的骨架，比如人體可吸收的糖、澱粉，使其高效緩釋和靶向葯物。對傳統葯物的改進，採用納米技術可以提高一個檔次。

(5)納米新材料：雖然納米新材料不是最終產品，但是很重要。據美國測算，到21世紀30年代，汽車上40％鋼鐵和金屬材料要被輕質高強材料所代替，這樣可以節省汽油40％，減少co2，排放40％，就這一項，每年就可給美國創造社會效益1000億美元。此外，還有各種功能材料，玻璃透明度好但份量重，用納米改進它，使它變輕，使這種材料不僅有力學性能，而且還具有其他功能，還有光的變色、貯光，反射各種紫外線、紅外線，光的吸收、貯藏等功能。

(6)納米技術對傳統產業改造：對於中國來說，當前是納米技術切入傳統產業、將納米技術和各個領域技術相結合的最好機遇。首先是家電、輕工、電子行業。合肥美菱集團從1996開始研製納米冰箱，可折疊的pvc磁性冰箱門封不發霉，用的是抗菌塗料，裡面的果盤都採用納米材料，發展輕工、電子和家用電器可以帶動塗料、材料、電子原器件等行業發展；其次是紡織。人造纖維是化纖和紡織行業發展的趨勢，中國紡織要在進入WTO後能占據有利地位，現在就必須全方位應用納米技術、納米材料。去年關於保溫被、保溫衣的電視宣傳，提到應用了納米技術，特殊功能的有防靜電的、阻燃的等等，把納米的導電材料組裝到裡面，可以在11萬伏的高壓下，把人體屏蔽，在這一方面，紡織行業應用納米技術形勢看好；第三是電力工業。利用納米技術改造20萬伏和11萬伏的變壓輸電瓷瓶，可以全方位提高11萬伏的瓷瓶耐電沖擊的性能，而且釉不結霜，其它綜合性能都很好；第四是建材工業中的油漆和塗料，包括各種陶瓷的釉料、油墨，納米技術的介入，可以使產品性能升級。

納米科技的發展和納米材料的不斷研製，給我們的生活帶來了翻天覆地的變化，極大地改變著我們的生活，但是納米材料的安全性問題引起人們的關注。

對納米科技的反思

從「納米牙膏」到「納米護膚霜」，全球目前已有300多種號稱使用納米技術的產品上市了。納米技術開始走進人們的生活圈。但與此同時，人們對納米材料可能的、潛在的安全性問題卻一直心有餘悸。

早在3年前，就有幾份報告讓人對「納米」這個極具發展前景的新興技術感到迷惑。在2003年美國化學學會年會上，有3個研究小組發表了納米材料具有特殊毒性的報告。美國宇航局的研究小組發現碳納米管會進入小鼠肺泡，形成肉芽瘤，這是肺結核病的典型特徵。杜邦公司的一個研究小組也發現了類似的結果。紐約羅切斯特大學的研究者讓老鼠在含有直徑為20納米聚四氟乙烯顆粒的空氣中待15分鍾，大多數實驗鼠在隨後4小時內死亡，而另一組大鼠暴露在含直徑為120納米顆粒的空氣中，則安然無恙。該研究小組在另一項實驗中還發現納米顆粒能夠進入大鼠的嗅球，並遷移到大腦。

目前，人們關注的納米技術安全性問題主要集中在：納米微粒對人類健康的潛在風險和對環境的負面影響。盡管納米材料毒理的問題現在還說不清楚，但專家都同意需要對納米科技的潛在風險及其負面影響進行專門研究。

納米技術這個名詞的發明者———美國麻省理工學院的埃里克·德雷斯勒早在1986年出版的《創造的引擎》一書中，就詳盡描述了操作原子大小物質的各種納米技術的現狀、未來發展潛力和危險。這樣他既激起了人們對納米技術的興趣，也讓許多人對納米技術的未來憂心忡忡。「納米技術的危險性遠遠高出它的益處。」整個90年代，這種論點一直在科學界中廣泛存在。2000年底，《發現》雜志曾評出21世紀20大危險，納米技術與行星撞地球及全球疫病一道，並列為其中之一。那麼，在科學家眼中，納米技術的危險又在哪裡呢？這還得從德雷斯勒說起。在他的書中，德雷斯勒設想過一種叫做「裝配工」的納米機械通過原子的抓取和放置，這種人造的分子大小的納米機械能夠像人體內的蛋白質和酶一樣，製造出任何東西，比如電視機和電腦———當然，也包括它們自己。科學家們由此開始擔心：這些裝配工如果能夠聽從人的善意指揮，固然是一件好事，但如果控製程序出現錯誤或被人惡意利用，是否會像計算機蠕蟲病毒那樣無限度自我復制下去，從而覆蓋並毀滅整個地球？

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③ （高分懸賞）請給一篇有關功能材料研究發展方向的短文（200-300字）

引言：提起「納米」這個詞，可能很多人都聽說過，但什麼是納米，什麼是納米材料，可能很多人並不一定清楚，本文主要對納米及納米材料的研究現狀和發展前景做了簡介，相信隨著科學技術的發展，會有越來越多的納米材料走進人們的生活，為人類造福。

納米是英文namometer的譯音，是一個物理學上的度量單位，1納米是1米的十億分之一；相當於45個原子排列起來的長度。通俗一點說，相當於萬分之一頭發絲粗細。就象毫米、微米一樣，納米是一個尺度概念，並沒有物理內涵。當物質到納米尺度以後，大約是在1—100納米這個范圍空間，物質的性能就會發生突變，出現特殊性能。這種既具不同於原來組成的原子、分子，也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料，即為納米材料。如果僅僅是尺度達到納米，而沒有特殊性能的材料，也不能叫納米材料。過去，人們只注意原子、分子或者宇宙空間，常常忽略這個中間領域，而這個領域實際上大量存在於自然界，只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家，他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子，並通過研究它的性能發現：一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後，它就失去原來的性質，表現出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此，象鐵鈷合金，把它做成大約20—30納米大小，磁疇就變成單磁疇，它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期，人們就正式把這類材料命名為納米材料。

在充滿生機的21世紀，信息、生物技術、能源、環境、先進製造技術和國防的高速發展必然對材料提出新的需求，元件的小型化、智能化、高集成、高密度存儲和超快傳輸等對材料的尺寸要求越來越小；航空航天、新型軍事裝備及先進製造技術等對材料性能要求越來越高。新材料的創新，以及在此基礎上誘發的新技術。新產品的創新是未來10年對社會發展、經濟振興、國力增強最有影響力的戰略研究領域，納米材料將是起重要作用的關鍵材料之一。納米材料和納米結構是當今新材料研究領域中最富有活力、對未來經濟和社會發展有著十分重要影響的研究對象，也是納米科技中最為活躍、最接近應用的重要組成部分。近年來，納米材料和納米結構取得了引人注目的成就。例如，存儲密度達到每平方厘米400g的磁性納米棒陣列的量子磁碟，成本低廉、發光頻段可調的高效納米陣列激光器，價格低廉高能量轉化的納米結構太陽能電池和熱電轉化元件，用作軌道炮道軌的耐燒蝕高強高韌納米復合材料等的問世，充分顯示了它在國民經濟新型支柱產業和高技術領域應用的巨大潛力。正像美國科學家估計的「這種人們肉眼看不見的極微小的物質很可能給予各個領域帶來一場革命」。納米材料和納米結構的應用將對如何調整國民經濟支柱產業的布局、設計新產品、形成新的產業及改造傳統產業注入高科技含量提供新的機遇。 研究納米材料和納米結構的重要科學意義在於它開辟了人們認識自然的新層次，是知識創新的源泉。由於納米結構單元的尺度（1～100urn）與物質中的許多特徵長度，如電子的德布洛意波長、超導相干長度、隧穿勢壘厚度、鐵磁性臨界尺寸相當，從而導致納米材料和納米結構的物理、化學特性既不同於微觀的原子、分子，也不同於宏觀物體，從而把人們探索自然、創造知識的能力延伸到介於宏觀和微觀物體之間的中間領域。在納米領域發現新現象，認識新規律，提出新概念，建立新理論，為構築納米材料科學體系新框架奠定基礎，也將極大豐富納米物理和納米化學等新領域的研究內涵。世紀之交高韌性納米陶瓷、超強納米金屬等仍然是納米材料領域重要的研究課題；納米結構設計，異質、異相和不同性質的納米基元（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今納米材料研究新熱點，人們可以有更多的自由度按自己的意願合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法設計納米結構原理性器件以及納米復合傳統材料改性正孕育著新的突破。 1研究形狀和趨勢 納米材料制備和應用研究中所產生的納米技術很可能成為下一世紀前20年的主導技術，帶動納米產業的發展。世紀之交世界先進國家都從未來發展戰略高度重新布局納米材料研究，在千年交替的關鍵時刻，迎接新的挑戰，抓緊納米材料和柏米結構的立項，迅速組織科技人員圍繞國家制定的目標進行研究是十分重要的。 納米材料誕生州多年來所取得的成就及對各個領域的影響和滲透一直引人注目。進入90年代，納米材料研究的內涵不斷擴大，領域逐漸拓寬。一個突出的特點是基礎研究和應用研究的銜接十分緊密，實驗室成果的轉化速度之快出乎人們預料，基礎研究和應用研究都取得了重要的進展。美國已成功地制備了晶粒為50urn的納米cu材料，硬度比粗晶cu提高5倍；晶粒為7urn的pd，屈服應力比粗晶pd高5倍；具有高強度的金屬間化合物的增塑問題一直引起人們的關注，晶粒的納米化為解決這一問題帶來了希望， 根據納米材料發展趨勢以及它在對世紀高技術發展所佔有的重要地位，世界發達國家的政府都在部署本來10～15年有關納米科技研究規劃。美國國家基金委員會（nsf）1998年把納米功能材料的合成加工和應用作為重要基礎研究項目向全國科技界招標；美國darpa（國家先進技術研究部）的幾個計劃里也把納米科技作為重要研究對象；日本近年來制定了各種計劃用於納米科技的研究，例如 ogala計劃、erato計劃和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究計劃，1997年，納米科技投資1.28億美元；德國科研技術部幫助聯邦政府制定了1995年到2010年15年發展納米科技的計劃；英國政府出巨資資助納米科技的研究；1997年西歐投資1.2億美元。據1999年7月8日《自然》最新報道，納米材料應用潛力引起美國白宮的注意；美國總統柯林頓親自過問納米材料和納米技術的研究，決定加大投資，今後3年經費資助從2.5億美元增 加至5億美元。這說明納米材料和納米結構的研究熱潮在下一世紀相當長的一段時間內保持繼續發展的勢頭。 2國際動態和發展戰略 1999年7月8日《自然》（400卷）發布重要消息 題為「美國政府計劃加大投資支持納米技術的興 起」。在這篇文章里，報道了美國政府在3年內對納米技術研究經費投入加倍，從2.5億美元增加到5億美元。柯林頓總統明年2月將向國會提交支持納米技術研究的議案請國會批准。為了加速美國納米材料和技術的研究，白宮採取了臨時緊急措施，把原1.97億美元的資助強度提高到2.5億美元。《美國商業周刊》8月19日報道，美國政府決定把納米技術研究列人21世紀前10年前11個關鍵領域之一，《美國商業周刊》在掌握21世紀可能取得重要突破的3個領域中就包括了納米技術領域（其它兩個為生命科學和生物技術，從外星球獲得能源）。美國白宮之所以在20世紀即將結束的關鍵時刻突然對納米材料和技術如此重視，其原因有兩個方面：一是德科學技術部1996年對2010年納米技術的市場做了預測，估計能達到14400億美元，美國試圖在這樣一個誘人的市場中佔有相當大的份額。美國基礎研究的負責人威廉姆斯說：納米技術本來的應用遠遠超過計算機工業。美國白宮戰略規劃辦公室還認為納米材料是納米技術最為重要的組成部分。在《自然》的報道中還特別提到美國已在納米結構組裝體系和高比表面納米顆粒制備與合成方面領導世界的潮流，在納米功能塗層設計改性及納米材料在生物技術中的應用與歐共體並列世界第一，納米尺寸度的元器件和納米固體也要與日本分庭抗禮。1999年7月，美國加尼福尼亞大學洛杉礬分校與惠普公司合作研製成功100urn晶元，美國明尼蘇達大學和普林斯頓大學於1998年制備成功量子磁碟，這種磁碟是由磁性納米棒組成的納米陣列體系，10bit／s尺寸的密度已達109bit／s，美國商家已組織有關人員迅速轉化，預計2005年市場為400億美元。1988年法國人首先發現了巨磁電阻效應，到1997年巨磁電阻為原理的納米結構器件已在美國問世，在磁存儲、磁記憶和計算機讀寫磁頭將有重要的應用前景。 最近美國柯達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，預計將給彩色印橡帶來革命性的變革。納米粉體材料在橡膠、顏料、陶瓷製品的改性等方面很可能給傳統產業和產品注入新的高科技含量，在未來市場上佔有重要的份額。納米材料在醫葯方面的應用研究也使人矚目，正是這些研究使美國白宮認識到納米材料和技術將佔有重要的戰略地位。原因之二是納米材料和技術領域是知識創新和技術創新的源泉，新的規律新原理的發現和新理論的建立給基礎科學提供了新的機遇，美國計劃在這個領域的基礎研究獨占「老大」的地位。 3國內研究進展 我國納米材料研究始於80年代末，「八五」期間，「納米材料科學」列入國家攀登項目。國家自然科學基金委員會、中國科學院、國家教委分別組織了8項重大、重點項目，組織相關的科技人員分別在納米材料各個分支領域開展工作，國家自然科學基金委員會還資助了20多項課題，國家「863」新材料主題也對納米材料有關高科技創新的課題進行立項研究。1996年以後，納米材料的應用研究出現了可喜的苗頭，地方政府和部分企業家的介入，使我國納米材料的研究進入了以基礎研究帶動應用研究的新局面。 目前，我國有60多個研究小組，有600多人從事納米材料的基礎和應用研究，其中，承擔國家重大基礎研究項目的和納米材料研究工作開展比較早的單位有：中國科學院上海硅酸鹽研究所、南京大學。中國科學院固體物理研究所、金屬研究所、物理研究所、中國科技大學、中國科學院化學研究所、清華大學，還有吉林大學、東北大學、西安交通大學、天津大學、青島化工學院、華東師范大學，華東理工大學、浙江大學、中科院大連化學物理研究所、長春應用化學 研究所、長春物理研究所、感光化學研究所等也相繼開展了納米材料的基礎研究和應用研究。我國納米材料基礎研究在過去10年取得了令人矚目的重要研究成果。已採用了多種物理、化學方法制備金屬與合金（晶態、非晶態及納米微晶）氧化物、氮化物、碳化物等化合物納米粉體，建立了相應的設備，做到納米微粒的尺寸可控，並製成了納米薄膜和塊材。在納米材料的表徵、團聚體的起因和消除、表面吸附和脫附、納米復合微粒和粉體的製取等各個方面都有所創新，取得了重大的進展，成功地研製出緻密度高、形狀復雜、性能優越的納米陶瓷；在世界上首次發現納米氧化鋁晶粒在拉伸疲勞中應力集中區出現超塑性形變；在顆粒膜的巨磁電阻效應、磁光效應和自旋波共振等方面做出了創新性的成果；在國際上首次發現納米類鈣鈦礦化合物微粒的磁嫡變超過金屬gd；設計和制備了納米復合氧化物新體系，它們的中紅外波段吸收率可達 92％，在紅外保暖纖維得到了應用；發展了非晶完全晶化制備納米合金的新方法；發現全緻密納米合金中的反常hall－petch效應。 近年來，我國在功能納米材料研究上取得了舉世矚目的重大成果，引起了國際上的關注。一是大面積定向碳管陣列合成：利用化學氣相法高效制備純凈碳納米管技術，用這種技術合成的納米管，孔徑基本一致，約20urn，長度約100pm，納米管陣列面積達到 3mm 3mm。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，在平板顯示的場發射陰極等方面有著重要應用前景。這方面的文章發表在1996年的美國《科學》雜志上。二是超長納米碳管制備：首次大批量地制備出長度為2～3mm的超長定向碳納米管列陣。這種超長碳納米管比現有碳納米管的長度提高1～2個數量級。該項成果已發表於1998年8月出版的英國《自然》雜志上。英國《金融時報》以「碳納米管進入長的階段」為題介紹了有關長納米管的工作。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、長度達微米量級的發藍光氮化像一維納米棒，並提出了碳納米管限制反應的概念。該項成果被評為1998年度中國十大科技新聞之一。四是硅襯底上碳納米管陣列研製成功，推進碳納米管在場發射平面和納米器件方面的應用。五是制備成功一維納米絲和納米電纜，該成果研究論文在瑞典召開的1998年第四屆國際納米會議宣讀後，許多外國科學家給予高度評價。六是用苯熱法制備納米氮化像微晶；發現了非水溶劑熱合成技術，首次在300℃左右製成粒度達30urn的氮化鋅微晶。還用苯合成制備氮化鉻（crn）、磷化鈷（cop）和硫化銻（sbs）納米微晶，論文發表在1997年的《科學》雜志上。七是用催化熱解法製成納米金剛石；在高壓釜中用中溫（70℃）催化熱解法使四氯化碳和鈉反應制備出金剛石納米粉，論文發表在1998年的《科學》雜志上。美國《化學與工程新聞》雜志還發表題為「稻草變黃金---從四氯化碳（cc14）製成金剛石」一文，予以高度評價。 我國納米材料和納米結構的研究已有10年的工作基礎和工作積累，在「八五」研究工作的基礎上初步形成了幾個納米材料研究基地，中科院上海硅酸鹽研究所、南京大學、中科院固體物理所、中科院金屬所、物理所、中國科技大學、清華大學和中科院化學所等已形成我國納米材料和納米結構基礎研究的重要單位。無論從研究對象的前瞻性、基礎性，還是成果的學術水平和適用性來分析，都為我國納米材料研究在國際上爭得一席之地，促進我國納米材料研究的發展，培養高水平的納米材料研究人才做出了貢獻。在納米材料基礎研究和應用研究的銜接，加快成果轉化也發揮了重要的作用。目前和今後一個時期內這些單位仍然是我國納米材料和納米結構研究的中堅力量。 在過去10年，我國已建立了多種物理和化學方法制備納米材料，研製了氣體蒸發、磁控濺射、激光誘導cvd、等離子加熱氣相合成等10多台制備納米材料的裝置，發展了化學共沉澱、溶膠一凝膠、微乳液水熱、非水溶劑合成和超臨界液相合成制備包括金屬、合金、氧化物、氮化物、碳化物、離子晶體和半導體等多種納米材料的方法，研製了性能優良的多種納米復合材料。近年來，根據國際納米材料研究的發展趨勢，建立和發展了制備納米結構（如納米有序陣列體系、介孔組裝體系、mcm－41等）組裝體系的多種方法，特別是自組裝與分子自組裝、模板合成、碳熱還原、液滴外延生長、介孔內延生長等也積累了豐富的經驗，已成功地制備出多種准一維納米材料和納米組裝體系。這些方法為進一步研究納米結構和准一納米材料的物性，推進它們在納米結構器件的應用奠定了良好的基礎。納米材料和納米結構的評價手段基本齊全，達到了國際90年代末的先進水平。 綜上所述，「八五」期間我國在納米材料研究上獲得了一批創新性的成果，形成了一支高水平的科研隊伍，基礎研究在國際上佔有一席之地，應用開發研究也出現了新局面，為我國納米材料研究的繼續發展奠定了基礎。10年來，我國科技工作者在國內外學術刊物上共發表納米材料和納米結構的論文2400多篇，在國際上排名第五位，其中納米碳管和納米團簇在1998年度歐洲文獻情報交流會上德國馬普學會固體所一篇研究報告中報道中國科技工作者發表論文已超過德國，在國際排名第三位，在國際歷次召開的有關納米材料和納米結構的國際會議上，我國納米材料科技工作者共做邀請報告24次。到目前為止，納米材料研究獲得國家自然科學三等獎1項，國家發明獎2項；院部級自然科學一、二等獎3項，發明一等獎3項，科技進步特等獎1項；申請專利 79項，其中發明專利佔50％，已正式授權的發明專利6項，已實現成果轉化的發明專利6項。 最近幾年，我國納米科技工作者在國際上發表了一些有影響的學術論文，引起了國際同行的關注和稱贊。在《自然》和《科學》雜志上發表有關納米材料和納米結構制備方面的論文6篇，影響因子在6以上的學術論文（phys．rev．lett，j．ain．chem．soc ．）近20篇，影響因子在3以上的31篇，被sci和ei收錄的文章占整個發表論文的 59％。 1998年 6月在瑞典斯特哥爾摩召開的國際第四屆納米材料會議上，對中國納米材料研究給予了很高評價，指出這幾年來中國在納米材料制備方面取得了激動人心的成果，在大會總結中選擇了8個納米材料研究式作取得了比較好的國家在閉幕式上進行介紹，中國是在美國、日本、德國、瑞典之後進行了大會發言。

4 納米產業發展趨勢

（1）信息產業中的納米技術：信息產業不僅在國外，在我國也佔有舉足輕重的地位。2000年，中國的信息產業創造了gdp5800億人民幣。納米技術在信息產業中應用主要表現在3個方面：①網路通訊、寬頻帶的網路通訊、納米結構器件、晶元技術以及高清晰度數字顯示技術。因為不管通訊、集成還是顯示器件，都要原器件，美國已經著手研製，現在有了單電子器件、隧穿電子器件、自旋電子器件，這種器件已經在實驗室研製成功，而且可能在2001年進入市場。②光電子器件、分子電子器件、巨磁電子器件，這方面我國還很落後，但是這些原器件轉為商品進入市場也還要10年時間，所以，中國要超前15年到20年對這些方面進行研究。③網路通訊的關鍵納米器件，如網路通訊中激光、過濾器、諧振器、微電容、微電極等方面，我國的研究水平不落後，在安徽省就有。④壓敏電阻、非線性電阻等，可添加氧化鋅納米材料改性。

（2）環境產業中的納米技術：納米技術對空氣中20納米以及水中的200納米污染物的降解是不可替代的技術。要凈化環境，必須用納米技術。我們現在已經制備成功了一種對甲醛、氮氧化物、一氧化碳能夠降解的設備，可使空氣中的大於10ppm的有害氣體降低到0.1ppm，該設備已進入實用化生產階段；利用多孔小球組合光催化納米材料，已成功用於污水中有機物的降解，對苯酚等其它傳統技術難以降解的有機污染物，有很好的降解效果。近年來，不少公司致力於把光催化等納米技術移植到水處理產業，用於提高水的質量，已初見成效；採用稀土氧化鈰和貴金屬納米組合技術對汽車尾氣處理器件的改造效果也很明顯；治理淡水湖內藻類引起的污染，最近已在實驗室初步研究成功。

(3)能源環保中的納米技術：合理利用傳統能源和開發新能源是我國當前和今後的一項重要任務。在合理利用傳統能源方面，現在主要是凈化劑、助燃劑，它們能使煤充分燃燒，燃燒當中自循環，使硫減少排放，不再需要輔助裝置。另外，利用納米改進汽油、柴油的添加劑已經有了，實際上它是一種液態小分子可燃燒的團簇物質，有助燃、凈化作用。在開發新能源方面國外進展較快，就是把非可燃氣體變成可燃氣體。現在國際上主要研發能量轉化材料，我國也在做，它包括將太陽能轉化成電能、熱能轉化為電能、化學能轉化為電能等。

(4)納米生物醫葯：這是我國進入wto以後一個最有潛力的領域。目前，國際醫葯行業面臨新的決策，那就是用納米尺度發展制葯業。納米生物醫葯就是從動植物中提取必要的物質，然後在納米尺度組合，最大限度發揮葯效，這恰恰是我國中醫的想法。在提取精華後，用一種很少的骨架，比如人體可吸收的糖、澱粉，使其高效緩釋和靶向葯物。對傳統葯物的改進，採用納米技術可以提高一個檔次。

(5)納米新材料：雖然納米新材料不是最終產品，但是很重要。據美國測算，到21世紀30年代，汽車上40％鋼鐵和金屬材料要被輕質高強材料所代替，這樣可以節省汽油40％，減少co2，排放40％，就這一項，每年就可給美國創造社會效益1000億美元。此外，還有各種功能材料，玻璃透明度好但份量重，用納米改進它，使它變輕，使這種材料不僅有力學性能，而且還具有其他功能，還有光的變色、貯光，反射各種紫外線、紅外線，光的吸收、貯藏等功能。

(6)納米技術對傳統產業改造：對於中國來說，當前是納米技術切入傳統產業、將納米技術和各個領域技術相結合的最好機遇。首先是家電、輕工、電子行業。合肥美菱集團從1996開始研製納米冰箱，可折疊的pvc磁性冰箱門封不發霉，用的是抗菌塗料，裡面的果盤都採用納米材料，發展輕工、電子和家用電器可以帶動塗料、材料、電子原器件等行業發展；其次是紡織。人造纖維是化纖和紡織行業發展的趨勢，中國紡織要在進入wto後能占據有利地位，現在就必須全方位應用納米技術、納米材料。去年關於保溫被、保溫衣的電視宣傳，提到應用了納米技術，特殊功能的有防靜電的、阻燃的等等，把納米的導電材料組裝到裡面，可以在11萬伏的高壓下，把人體屏蔽，在這一方面，紡織行業應用納米技術形勢看好；第三是電力工業。利用納米技術改造20萬伏和11萬伏的變壓輸電瓷瓶，可以全方位提高11萬伏的瓷瓶耐電沖擊的性能，而且釉不結霜，其它綜合性能都很好；第四是建材工業中的油漆和塗料，包括各種陶瓷的釉料、油墨，納米技術的介入，可以使產品性能升級。

1999年8月20日《美國商業周刊》在展望21世紀可能有突破性進展的領域時，對生命科學和生物技術、納米科學和納米技術及從外星球上索取能源進行了預測和評價，並指出這是人類跨入21世紀面臨的新的挑戰和機遇。諾貝爾獎獲得者羅雷爾也曾說過：70年代重視微米的國家如今都成為發達國家，現在重視納米技術的國家很可能成為下一世紀先進的國家。挑戰嚴峻，機遇難得，我們必須加倍重視納米科技的研究，注意納米技術與其它領域的交叉，加速知識創新和技術創新，為21世紀中國經濟的騰飛奠定雄厚的基礎。

編者按：激動人心的納米時代已經到來，人們的生活即刻將發生巨大的變化，然而，我們也要清醒地看到，市場上真正成熟的納米材料並不是很多。中科院院士白春禮院士認為，「真正意義的納米時代還沒有到來，我們正在充滿信心地迎接納米時代的到來。」

白春禮說，「人類進入納米科技時代的重要標志是納米器件的研製水平和應用程度。」納米科技發展到今天，距離納米時代的到來還有多遠呢，白春禮說，「納米研究目前還有許多基礎研究在進行中，在納米尺度上還有大量原理性問題尚待研究，納米科技現在的發展水平大概相當於計算機技術在20世紀50年代的發展水平，人類最終進入納米時代還需要30到50年的時間，50年後納米科技有可能像今天計算機技術一樣普及。」

對於納米科技，科學的態度是積極參與，腳踏實地地推動這一前沿科技的健康發展，既不需要商業炒作，也不需要科學炒作。

④ 電容去離子是個神馬

超級電容抄是通過物理原理做的電襲池，而二次電池多是用化學原理做的化學電池。所以兩者本質上就是兩回事，一個是物理上的電荷轉移，一個是把化學能轉變成電能。 使用上，超級電容內阻更小，所以瞬間放出的電流可以更大。

⑤ 電容去離子技術方向的博士有錢途嗎

電去離子技術(EDI,electrodeionization)，是將離子交換樹脂填充在電滲析器的淡水室中從而將版離子交換與電滲析進權行有機結合，在直流電場作用下同時實現離子的深度脫除與濃縮，以及樹脂連續電再生的新型復合分離過程。該方法既保留了電滲析連續除鹽和離子交換樹脂深度除鹽的優點，又克服了電滲析濃差極化所造成的不良影響，且避免了離子交換樹脂酸鹼再生所造成的環境污染。所以，無論從技術角度還是運行成本來看，EDI都比電滲析或離子交換更高效。但同時處理過程中也不同程度存在膜堆適用性差，過程運行不夠穩定，易形成金屬氫氧化物沉澱等問題。隨著研究的不斷深入，上述問題將逐步解決，EDI也將成為一種很有發展潛力的重金屬廢水處理技術。

⑥ 納米技術文章 急!!!!

我去年回答過類似問題，你可以摘用：
納米材料是指由尺寸小於100nm(0.1-100nm)的超細顆專粒構成的具有小尺寸效屬應的零維、一維、二維、三維材料的總稱。
納米是英文namometer的譯音，是一個物理學上的度量單位，1納米是1米的十億分之一；相當於45個原子排列起來的長度。通俗一點說，相當於萬分之一頭發絲粗細。就象毫米、微米一樣，納米是一個尺度概念，並沒有物理內涵。當物質到納米尺度以後，大約是在1—100納米這個范圍空間，物質的性能就會發生突變，出現特殊性能。這種既具不同於原來組成的原子、分子，也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料，即為納米材料。如果僅僅是尺度達到納米，而沒有特殊性能的材料，也不能叫納米材料。過去，人們只注意原子、分子或者宇宙空間，常常忽略這個中間領域，而這個領域實際上大量存在於自然界，只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家，他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子，並通過研究它的性能發現：一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後，它就失去原來的性質，表現出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此，象鐵鈷轄穡