电容去离子论文

① 寻找一篇关于“利用计算机处理物理实验数据”方面的论文

算机在物理实验中的应用
当今,我们已进入计算机和信息时代,计算机已广泛地深入的各行各业,起着越来越巨大的作用.它运算速度快,体积小,可靠性高,通用性与灵活性强,以及很高的性能价格比等特点,把人们带入了一个一切都离不开计算机的新时代.计算机在实验研究领域的应用,即将传统的实验方法和测试手段与计算机相结合,使实验技术产生了巨大的变革,大大提高了实验的水平,给科学研究带来了新的突破.计算机在研究领域中应用的迅速发展使传统的教学实验与实际科研工作之间的差距日益增大.我们应该将计算机这个现代化的手段运用到教与学中去,逐步改进传统的教学方法,缩小差距,适应现实发展的需要.
计算机在物理实验中可以在哪些方面发挥作用呢
计算机辅助物理实验主要包括:
1. 计算机快速地进行实验数据处理
物理实验要测量大量的原始数据,用人工作数据处理是相当烦琐和复杂的,且易于发生错误.发生错误之后,又很难判断是计算中的错误还是测量中的错误.计算机的快速,准确性,可以使人们从繁重的工作中解放出来.还可帮助我们经常保存重要的数据信息,便于随时使用.有时候我们需要将数次实验的结果进行综合分析和比较,计算机可以使这项工作便捷和轻松.用一些尚不完全的数据或模拟的数据对实验的结果进行预测,便于及早发现实验方法和实验设计的问题,避免走弯路.
2. 计算机实时采集数据及数据的处理
利用计算机作终端,通过接口电路传感器和常规仪器共同完成物理量的测量,实时采集数据.克服了人工记录数据的不准确性,提高了测量的精确度,并且可以利用计算机的可绘图性,在处理数据时同步把实验曲线绘制出来.
3. 利用计算机对实验过程进行实时控制
用程序可以安排和控制全部实验过程自动进行,这在现代科学技术中受到普遍重视,同时还可以对实验所需保证的条件进行自动调节,准确控制.
4. 利用计算机模拟物理过程,进行物理仿真实验
在培养学生探索与创新开拓能力方面,实验研究技能的锻炼是课堂理论教学所不可替代的,但实验教学质量的提高长期受各种物质,经济条件的困扰,很多实验由于耗资过大,一些学校无法开设.仿真实验是利用计算机对实验的整个过程进行模拟,包括实验目的,原理,仪器操作,课后的实验报告.具有图文并茂,可操作,设有动态原理图,使实验内容变得生动,易于理解和接受.还可加深人们对物质运动规律的理解,运用计算机形象,生动的演示,使人们破除对一些抽象概念的迷惑.
提高计算机的应用能力,必须在编制程序上下功夫.遇到一些微分,积分的运算,要用数值分析的方法化解成计算机所能接受的形式.应该先作好程序的流程图,在确认流程图比较合理的情况下再进行程序的编写.在计算机的程序设计过程中,人们必须对物理规律作更深层次的理解和掌握,启迪智力,锻炼思维,增进科研能力.
程序要经过计算机运算之后,检验是否存在问题.如果发现问题,须修改.
目前比较流行的编程语言是C语言,VB和VC++.C语言编制的程序在DOS操作系统,Windows操作系统下均可运行.VB和VC++是Windows环境下的编程语言,设计界面与Windows完全一致,能达到可视化的良好效果.因此,学会用这几种语言编程是应当努力的方向.
实验中的结果和数据,也可以作为数据库来保存.在数据库方面,比较流行的编程语言是Foxbase和Vfoxpro,前者在DOS操作系统下运行,后者在Windows操作系统下运行.
针对基础物理实验的情况,现把一些编制的程序及应用情况作一简介.
7.1 计算机进行数据处理
7.1.1 运用平均绝对误差来表示测量结果
如一个物理量x,测量了n次,其测量结果可表述为:

式中:
这种数据处理方法经常使用,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);
}
设该程序的名字为sjcl1.c,经编译,链接后生成可执行程序sjcl1.exe .运行该程序的实例如下:
sjcl1(enter回车)
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 运用标准误差来表示测量结果
在科学文献中,标准误差非常通用,它更能客观地反映测量的结果.
如一个物理量x,测量了n次,其测量结果可表述为:

式中:
这种标准误差的数据处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);
}
设该程序的名字为sjcl2.c,经编译,链接后生成可执行程序sjcl2.exe .运行该程序的实例如下:
sjcl2(enter回车)
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 运用逐差法进行数据处理
对等间距变化的测量数据常采用逐差法进行处理,即将测量数据平均分成两组,而后把每组的对应量相减,最后再求平均值.
如一个物理量x,测量了n次(偶次),则k = n /2,将x 0 ~ x k-1分为一组,x k ~ x n-1分为另一组.

这种数据处理方法也经常使用,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);
}
设该程序的名字为sjcl3.c,经编译,链接后生成可执行程序sjcl3.exe .运行该程序的实例如下:
sjcl3(enter回车)
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 计算机实时采集数据及数据处理
计算机在这一方面的应用主要是将电脑做终端,通过接口电路,传感器和常规物理实验 仪器,共同组成新智能化实验仪器.利用传感器通过接口电路完成一些物理量的测量,其优 点在于提高了数据测量精度,并且利用计算机处理数据时,可以把实验数据的曲线绘制出来, 直观性强.
首先,就传感器方面的一些基本知识作一简单介绍, 传感技术是以物理学,化学,生物 学,电子学,力学,机械,自动控制,测量技术等知识为基础的一门综合性技术学科.它研 究的内容包括多种传感器的工作原理和输出特性, 选用或设计相应的测量电路, 进行非电量的转换和电量的测量.
在一般的传感器系统中, 主要由传感器,电测量电路(包括微机),显示装置等组成, 其 结构如图7.2-1所示.
图7.2-1 传感器系统结构示意图
传感器就是能量变换器.能量变换是泛指各种形式的物理量之间的相互转换, 其中最主 要的是非电量的电测技术, 因此狭义的说, 具有将各种非电量变换为电量这种功能的装置称为传感器, 它不能因能量形态的变换而失去所包含的信息.
传感器把被测量(多为非电量)转化为具有确定关系的电量, 以便进行信息的传输,处理,记录,显示与控制, 它是实现自动检测和自动控制的首要环节.
传感器按能量传递方式分类,可分为参量变换器和电势变换器.参量变换器是将各种物理量变换成电阻,电容,电感或其他的基本电参量.如把热能,光能,压力,长度,位移,加速度等物理量变换成电阻,电容,电感或磁导率等.例如, 常用的电阻丝应变片,电容式变换器,电感式变换器以及光敏电阻,热敏电阻,压敏或气敏,声敏电阻等.电势变换器是将各种物理量变换成电势(电压),电流等电量, 如把机械量,热能,压力,光通量,离子浓度等物理量变换成电压,电流.例如, 感应变换器,光电变换器,压电变换器,热电偶等.
根据输出信号的性质分类, 传感器可分为模拟传感器和数字传感器两类.前者输出为模拟信号(连续量), 它与被测非电量成一定关系, 如需与计算机配合或数字显示, 则必须通过模一数转换环节.数字传感器输出为数字信号(脉冲量,离散量), 可直接与计算机配合或作数字显示, 且抗干扰性较强.传感器中模拟式占大多数,模拟传感器有电阻式,电感式,电容式,压电式,热电偶,热电阻,光电式等.数字传感器有感应同步器,光栅,码盘,磁栅,谐振型传感器等少量几种.
测量电路的作用是把传感器输出的电信号进行调整(放大或衰减),处理(如运算)和变换(模一数变换或数一模变换).测量电路对信号进行调整,处理和变换的整个过程, 信号的能量形式始终是电能形式, 这部分全部为电测量.
从传统意义上来说, 电测量一般指电工和电子测量.从内容上可将电测量分为两大类, 一是电压,电流,功率,能量,相位,频率等电参数的测量, 另一是线性电阻,电感,电容,互感,电容率等电路参数的测量.前者是电性能方面的参数, 后者是电路元件固有属性的参数.
由于电子技术,计算机技术的飞速发展, 在检测与转换装置中普遍采用电子测量装置.归纳起来电子测量装置具有以下特点:
1. 由于电子测量装置惯性小,反应快, 不仅适于静态测量, 更适用于动态过程测量.
2. 电子测量装置的输入阻抗极高, 从被测对象取用功率极小, 甚至完全不取用功率, 故可提高测量准确度, 并可延长传感器的使用寿命.
3. 测量准确度和灵敏度都相当高, 同时电子测量装置能方便地改变量程, 因此测量范围极广.
4. 便于进行多点扫描检测, 进行快速逐点测量.
5. 可将被测的信号远离传输, 从而能够实现集中控制和遥远控制, 尤其是数字信息的传输抗干扰性强, 信息处理十分方便.
6. 其最大的特点是计算机的参与, 使测量系统智能化, 功能齐全, 操作简单, 工作可靠.不但能连续地进行测量和自动记录所测参量, 并能根据测量结果自行判断与运算.因此, 特适用于自动控制,自动调节或对产品自行检测与分类等.
显示装置包括显示器和记录仪器两部分.
显示器是用来显示信号的, 也就是把被测量所包含的信息显示出来.显示一般也分为模拟显示和数字显示, 模拟显示器一般用指针式表,示波器等, 数字显示器最常用的是数字电压表(万用表),数字频率计等.而目前的计算机系统既能显示模拟信号, 又能显示数字信号和文字.
记录仪器用于记录测量过程中信号随时间的变化关系, 特别是动态测试中难以观察的瞬变过程.常用的记录仪器有笔录仪,光线示波器, 高瞬变过程可用记忆示波器,模拟磁带机等.
传感器的信息转换和起转换作用的换能元件及物理解释限于篇幅,这里不再赘述.
7.3 计算机对实验过程的实时控制
典型的计算机数据采集和处理及实时控制系统如图7.3-1所示.其中虚线框中的各部分是将计算机应用于物理实验中所要解决的主要问题,涉及数字电路,计算机接口,计算机硬件以及软件等专门技术.这些专门技术由专门课程学习,限于篇幅,这里不再赘述.
7.4 计算机仿真实验
计算机仿真实验是利用计算机应用软件设计虚拟仪器, 建立虚拟实验环境, 学习者可在这个环境中操作仪器, 模拟真实的实验过程.
我们采用的是中科大开发的《大学物理仿真实验》第二部分即普通物理实验部分, 包括绪论,误差分析,数据处理,力学实验,电学实验,光学实验等22个普物实验.
下面我们只介绍其基本操作方法, 具体的实验中的操作, 应视其具体情况分别对待.
在仿真实验中几乎所有操作都要使用鼠标.如果您的计算机安装了鼠标, 启动 Windows后, 屏幕上就会出现鼠标指针光标.移动鼠标, 屏幕上的指针光标随之移动.下面是本实验操作中鼠标操作的名词约定.
单 击: 按下鼠标左键再放开.
双 击: 快速地连续按两次鼠标左键.
拖 动: 按下鼠标左键并移动.
右键单击: 按下鼠标右键再放开.
7.4.1 系统的启动与退出
在Windows3.x的文件管理器(或Windows 95的"开始"菜单)里双击"大学物理仿
真实验V2.0(第二部分)"图标, 启动仿真实验系统.进入系统后出现界面, 单击"上一 页","下一页"按钮可前后翻页.用鼠标单击各实验项目文字按钮(不是图标)即可进入相应的实验平台.结束仿真实验后回到主界面, 单击"退出"按钮即可退出本系统.如果某个仿真实验还在运行, 则在主界面单击"退出"按钮无效, 待关闭所有正在运行的仿真实验后, 系统会自动退出.
7.4.2 仿真实验的操作方法
1. 概 述
仿真实验平台采用窗口式的图形化界面, 形象生动, 使用方便.
由仿真系统主界面进入仿真实验平台后, 首先显示该平台的主窗口一一实验室场景,该窗口大小一般为全屏或640×480象素.实验室场景内一般都包括实验台,实验仪器和主菜单. 用鼠标在实验室场景内移动, 当鼠标指向某件仪器时, 鼠标指针处会显示相应的提示信息(仪器名称或如何操作), 有些仪器位置可以调节, 可以按住鼠标左键进行拖动.
主菜单一般为弹出式, 隐藏在主窗口里.实验室场景上单击右键即可显示.菜单项一般包括: 实验背景知识,实验原理的演示, 实验内容,实验步骤和仪器说明文挡, 开始实验或进行仪器调节, 预习思考题和实验报告, 退出实验等.
2. 仿真实验操作
(1) 开始实验
有些仿真实验启动后就处于"开始实验"状态, 有些需要在主菜单上选择.
(2) 控制仪器调节窗口
调节仪器一般要在仪器调节窗口内进行.
打开窗口: 双击主窗口上的仪器或从主菜单上选择, 即可进入仪器调节窗口.
移动窗口: 用鼠标拖动仪器调节窗口上端的细条.
关闭窗口: 方法一,右键单击仪器调节窗口上端的细条, 在弹出的菜单中选择"返回 "或"关闭";方法二,双击仪器调节窗口上端的细条;方法三,激活仪器调节窗口, 按 Alt + F4 .
(3) 选择操作对象
激活对象(仪器图标,按钮,开关,旋钮等)所在窗口, 当鼠标指向此对象时, 系统会给出下列提示中的至少一种:
鼠标指针提示.鼠标指针光标由箭头变为其他形状(例如手形).
光标跟随提示.鼠标指针光标旁边出现一个黄色的提示框, 提示对象名称或如何操作.
状态条提示.状态条一般位于屏幕下方, 提示对象名称或如何操作.
语音提示.朗读提示框或状态条内的文字说明.
⑤ 颜色提示.对象的颜色变为高亮度(或发光), 显得突出而醒目.
(4) 进行仿真操作
① 移动对象.如果选中的对象可以移动 , 就用鼠标拖动选中的对象.
② 按钮,开关,旋钮的操作.
按钮: 选定按钮, 单击鼠标即可.
开关: 对于两档开关, 在选定的开关上单击鼠标切换其状态.多档开关, 在选定的开关上单击左键或右键切换其状态.
旋钮: 选定旋钮, 单击鼠标左键, 旋钮反时针旋转;单击右键, 旋钮顺时针旋转. ③ 连接电路.
连接两个接线柱: 选定一个接线柱, 按住鼠标左键不放拖动, 一根直导线即从接线柱引出.将导线末端拖至另一个接线柱释放鼠标, 就完成了两个接线柱的连接.
删除两个接线柱的连接:将这两个接线柱重新连接一次(如果面板上有"拆线"按钮, 则应先选择此按钮).
④ Windows标准控件的调节.
仿真实验中也使用了一些Windows标准控件, 调节方法请参阅有关Windows操作的书
籍或Windows的联机帮助.

显示
装置
测量
电路
传感器
非电量
信号
图7.3-1 计算机数据采集和处理及实时控制系统框图

② 求纳米科技的论文

二○○七年五月

纳米科技带给我们的哲学思考

摘要：纳米技术是指在纳米尺度下对物质进行制备、研究和工陶瓷材料公司业化，以及利用纳米尺度物质进行交叉研究和工业化的一门综合性技术体系。纳米科技的发展拓展了人类认识微观世界的能力，可以在微观尺度探索人类和世界的奥秘。但另一方面，我们也应看到纳米技术的不当应用带来的灾难，本文在总结纳米科技的成就基础上运用哲学辨证法思考纳米科技的危害。

关键词：纳米科技 哲学反思 解决之道

正文

1纳米科技及其成就

1．1什么是纳米

纳米是英文namometer的译音，是一个物理学上的度量单位，1纳米是1米的十亿分之一；相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说，相当于万分之一头发丝粗细。就像毫米、微米一样，纳米是一个尺度概念，并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后，大约是在1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。过去，人们只注意原子、分子或者宇宙空间，常常忽略这个中间领域，而这个领域实际上大量存在于自然界，只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。纳米尺度范围的性能表现在小尺寸效应、比表面效应、量子尺寸效应等。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家，他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子，并通过研究它的性能发现：一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此，象铁钴合金，把它做成大约20—30纳米大小，磁畴就变成单磁畴，它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期，人们就正式把这类材料命名为纳米材料。

1．2 &nbs工艺陶瓷模具p; 纳米科技

纳米科技是指在0.1至100nm

纳米材料是究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象，也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。近年来，纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就。例如，存储密度达到每平方厘米400g的磁性纳米棒阵列的量子磁盘，成本低廉、发光频段可调的高效纳米阵列激光器，价格低廉高能量转化的纳米结构太阳能电池和热电转化元件，用作轨道炮道轨的耐烧蚀高强高韧纳米复合材料等的问世，充分显示了它在国民经济新型支柱产业和高技术领域应用的巨大潜力。正像美国科学家估计的“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给予各个领域带来一场革命”。纳米材料和纳米结构的应用将对如何调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇。研究纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了人们认识自然的新层次，是知识创新的源泉。由于纳米结构单元的尺度（1～100urn）与物质中的许多特征长度，如电子的德布洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸相当，从而导致纳米材料和纳米结构的物理、化学特性既不同于微观的原子、分子，也不同于宏观物体，从而把人们探索自然、创造知识的能力延伸到介于宏观和微观物体之间的中间领域。纳米材料诞生州多年来所取得的成就及对各个领域的影响和渗透一直引人注目。进入90年代，纳米材料研究的内涵不断扩大，领域逐渐拓宽。一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接十分紧密，实验室成果的转化速度之快出乎人们预料，基础研究和应用研究都取得了重要的进展。

4纳米产业发展趋势

（1）信息产业中的纳米技术：信息产业不仅在国外，在我国也占有举足轻重的地位。2000年，中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3我眼中的纳米的论文个方面：①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及高清晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件，都要原器件，美国已经着手研制，现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件，这种器件已经在实验室研制成功，而且可能在2001年进入市场。②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件，这方面我国还很落后，但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间，所以，中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。③网络通讯的关键纳米器件，如网络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等方面，我国的研究水平不落后，在安徽省就有。④压敏电阻、非线性电阻等，可添加氧化锌纳米材料改性。

（2）环境产业中的纳米技术：纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。要净化环境，必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备，可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到0.1ppm，该设备已进入实用化生产阶段；利用多孔小球组合光催化纳米材料，已成功用于污水中有机物的降解，对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物，有很好的降解效果。近年来，不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业，用于提高水的质量，已初见成效；采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显；治理淡水湖内藻类引起的污染，最近已在实验室初步研究成功。

(3)能源环保中的纳米技术：合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。在合理利用传统能源方面，现在主要是净化剂、助燃剂，它们能使煤充分燃烧，燃烧当中自循环，使硫减少排放，不再需要辅助装置。另外，利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了，实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质，有助燃、净化作用。在开发新能源方面国外进展较快，就是把非可燃气体变成可燃气体。现在国际上主要研发能量转化材料，我国也在做，它包括将太阳能转化成电能、热能转化为电能、化学能转化为电能等。

(4)纳米生物医药：这是我国进入wto以后一个最有潜力的领域。目前，国际医药行业面临新的决策，那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质，然后在纳米尺度组合，最大限度发挥药效，这恰恰是我国中医的想法。在提取精华后，用一种很少的骨架，比如人体可吸收的糖、淀粉，使其高效缓释和靶向药物。对传统药物的改进，采用纳米技术可以提高一个档次。

(5)纳米新材料：虽然纳米新材料不是最终产品，但是很重要。据美国测算，到21世纪30年代，汽车上40％钢铁和金属材料要被轻质高强材料所代替，这样可以节省汽油40％，减少co2，排放40％，就这一项，每年就可给美国创造社会效益1000亿美元。此外，还有各种功能材料，玻璃透明度好但份量重，用纳米改进它，使它变轻，使这种材料不仅有力学性能，而且还具有其他功能，还有光的变色、贮光，反射各种紫外线、红外线，光的吸收、贮藏等功能。

(6)纳米技术对传统产业改造：对于中国来说，当前是纳米技术切入传统产业、将纳米技术和各个领域技术相结合的最好机遇。首先是家电、轻工、电子行业。合肥美菱集团从1996开始研制纳米冰箱，可折叠的pvc磁性冰箱门封不发霉，用的是抗菌涂料，里面的果盘都采用纳米材料，发展轻工、电子和家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业发展；其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发展的趋势，中国纺织要在进入WTO后能占据有利地位，现在就必须全方位应用纳米技术、纳米材料。去年关于保温被、保温衣的电视宣传，提到应用了纳米技术，特殊功能的有防静电的、阻燃的等等，把纳米的导电材料组装到里面，可以在11万伏的高压下，把人体屏蔽，在这一方面，纺织行业应用纳米技术形势看好；第三是电力工业。利用纳米技术改造20万伏和11万伏的变压输电瓷瓶，可以全方位提高11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能，而且釉不结霜，其它综合性能都很好；第四是建材工业中的油漆和涂料，包括各种陶瓷的釉料、油墨，纳米技术的介入，可以使产品性能升级。

纳米科技的发展和纳米材料的不断研制，给我们的生活带来了翻天覆地的变化，极大地改变着我们的生活，但是纳米材料的安全性问题引起人们的关注。

对纳米科技的反思

从“纳米牙膏”到“纳米护肤霜”，全球目前已有300多种号称使用纳米技术的产品上市了。纳米技术开始走进人们的生活圈。但与此同时，人们对纳米材料可能的、潜在的安全性问题却一直心有余悸。

早在3年前，就有几份报告让人对“纳米”这个极具发展前景的新兴技术感到迷惑。在2003年美国化学学会年会上，有3个研究小组发表了纳米材料具有特殊毒性的报告。美国宇航局的研究小组发现碳纳米管会进入小鼠肺泡，形成肉芽瘤，这是肺结核病的典型特征。杜邦公司的一个研究小组也发现了类似的结果。纽约罗切斯特大学的研究者让老鼠在含有直径为20纳米聚四氟乙烯颗粒的空气中待15分钟，大多数实验鼠在随后4小时内死亡，而另一组大鼠暴露在含直径为120纳米颗粒的空气中，则安然无恙。该研究小组在另一项实验中还发现纳米颗粒能够进入大鼠的嗅球，并迁移到大脑。

目前，人们关注的纳米技术安全性问题主要集中在：纳米微粒对人类健康的潜在风险和对环境的负面影响。尽管纳米材料毒理的问题现在还说不清楚，但专家都同意需要对纳米科技的潜在风险及其负面影响进行专门研究。

纳米技术这个名词的发明者———美国麻省理工学院的埃里克·德雷斯勒早在1986年出版的《创造的引擎》一书中，就详尽描述了操作原子大小物质的各种纳米技术的现状、未来发展潜力和危险。这样他既激起了人们对纳米技术的兴趣，也让许多人对纳米技术的未来忧心忡忡。“纳米技术的危险性远远高出它的益处。”整个90年代，这种论点一直在科学界中广泛存在。2000年底，《发现》杂志曾评出21世纪20大危险，纳米技术与行星撞地球及全球疫病一道，并列为其中之一。那么，在科学家眼中，纳米技术的危险又在哪里呢？这还得从德雷斯勒说起。在他的书中，德雷斯勒设想过一种叫做“装配工”的纳米机械通过原子的抓取和放置，这种人造的分子大小的纳米机械能够像人体内的蛋白质和酶一样，制造出任何东西，比如电视机和电脑———当然，也包括它们自己。科学家们由此开始担心：这些装配工如果能够听从人的善意指挥，固然是一件好事，但如果控制程序出现错误或被人恶意利用，是否会像计算机蠕虫病毒那样无限度自我复制下去，从而覆盖并毁灭整个地球？

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③ （高分悬赏）请给一篇有关功能材料研究发展方向的短文（200-300字）

引言：提起“纳米”这个词，可能很多人都听说过，但什么是纳米，什么是纳米材料，可能很多人并不一定清楚，本文主要对纳米及纳米材料的研究现状和发展前景做了简介，相信随着科学技术的发展，会有越来越多的纳米材料走进人们的生活，为人类造福。

纳米是英文namometer的译音，是一个物理学上的度量单位，1纳米是1米的十亿分之一；相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说，相当于万分之一头发丝粗细。就象毫米、微米一样，纳米是一个尺度概念，并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后，大约是在1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。过去，人们只注意原子、分子或者宇宙空间，常常忽略这个中间领域，而这个领域实际上大量存在于自然界，只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家，他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子，并通过研究它的性能发现：一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此，象铁钴合金，把它做成大约20—30纳米大小，磁畴就变成单磁畴，它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期，人们就正式把这类材料命名为纳米材料。

在充满生机的21世纪，信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求，元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小；航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。新材料的创新，以及在此基础上诱发的新技术。新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域，纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象，也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。近年来，纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就。例如，存储密度达到每平方厘米400g的磁性纳米棒阵列的量子磁盘，成本低廉、发光频段可调的高效纳米阵列激光器，价格低廉高能量转化的纳米结构太阳能电池和热电转化元件，用作轨道炮道轨的耐烧蚀高强高韧纳米复合材料等的问世，充分显示了它在国民经济新型支柱产业和高技术领域应用的巨大潜力。正像美国科学家估计的“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给予各个领域带来一场革命”。纳米材料和纳米结构的应用将对如何调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇。 研究纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了人们认识自然的新层次，是知识创新的源泉。由于纳米结构单元的尺度（1～100urn）与物质中的许多特征长度，如电子的德布洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸相当，从而导致纳米材料和纳米结构的物理、化学特性既不同于微观的原子、分子，也不同于宏观物体，从而把人们探索自然、创造知识的能力延伸到介于宏观和微观物体之间的中间领域。在纳米领域发现新现象，认识新规律，提出新概念，建立新理论，为构筑纳米材料科学体系新框架奠定基础，也将极大丰富纳米物理和纳米化学等新领域的研究内涵。世纪之交高韧性纳米陶瓷、超强纳米金属等仍然是纳米材料领域重要的研究课题；纳米结构设计，异质、异相和不同性质的纳米基元（零维纳米微粒、一维纳米管、纳米棒和纳米丝）的组合。纳米尺度基元的表面修饰改性等形成了当今纳米材料研究新热点，人们可以有更多的自由度按自己的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法设计纳米结构原理性器件以及纳米复合传统材料改性正孕育着新的突破。 1研究形状和趋势 纳米材料制备和应用研究中所产生的纳米技术很可能成为下一世纪前20年的主导技术，带动纳米产业的发展。世纪之交世界先进国家都从未来发展战略高度重新布局纳米材料研究，在千年交替的关键时刻，迎接新的挑战，抓紧纳米材料和柏米结构的立项，迅速组织科技人员围绕国家制定的目标进行研究是十分重要的。 纳米材料诞生州多年来所取得的成就及对各个领域的影响和渗透一直引人注目。进入90年代，纳米材料研究的内涵不断扩大，领域逐渐拓宽。一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接十分紧密，实验室成果的转化速度之快出乎人们预料，基础研究和应用研究都取得了重要的进展。美国已成功地制备了晶粒为50urn的纳米cu材料，硬度比粗晶cu提高5倍；晶粒为7urn的pd，屈服应力比粗晶pd高5倍；具有高强度的金属间化合物的增塑问题一直引起人们的关注，晶粒的纳米化为解决这一问题带来了希望， 根据纳米材料发展趋势以及它在对世纪高技术发展所占有的重要地位，世界发达国家的政府都在部署本来10～15年有关纳米科技研究规划。美国国家基金委员会（nsf）1998年把纳米功能材料的合成加工和应用作为重要基础研究项目向全国科技界招标；美国darpa（国家先进技术研究部）的几个计划里也把纳米科技作为重要研究对象；日本近年来制定了各种计划用于纳米科技的研究，例如 ogala计划、erato计划和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究计划，1997年，纳米科技投资1.28亿美元；德国科研技术部帮助联邦政府制定了1995年到2010年15年发展纳米科技的计划；英国政府出巨资资助纳米科技的研究；1997年西欧投资1.2亿美元。据1999年7月8日《自然》最新报道，纳米材料应用潜力引起美国白宫的注意；美国总统克林顿亲自过问纳米材料和纳米技术的研究，决定加大投资，今后3年经费资助从2.5亿美元增 加至5亿美元。这说明纳米材料和纳米结构的研究热潮在下一世纪相当长的一段时间内保持继续发展的势头。 2国际动态和发展战略 1999年7月8日《自然》（400卷）发布重要消息 题为“美国政府计划加大投资支持纳米技术的兴 起”。在这篇文章里，报道了美国政府在3年内对纳米技术研究经费投入加倍，从2.5亿美元增加到5亿美元。克林顿总统明年2月将向国会提交支持纳米技术研究的议案请国会批准。为了加速美国纳米材料和技术的研究，白宫采取了临时紧急措施，把原1.97亿美元的资助强度提高到2.5亿美元。《美国商业周刊》8月19日报道，美国政府决定把纳米技术研究列人21世纪前10年前11个关键领域之一，《美国商业周刊》在掌握21世纪可能取得重要突破的3个领域中就包括了纳米技术领域（其它两个为生命科学和生物技术，从外星球获得能源）。美国白宫之所以在20世纪即将结束的关键时刻突然对纳米材料和技术如此重视，其原因有两个方面：一是德科学技术部1996年对2010年纳米技术的市场做了预测，估计能达到14400亿美元，美国试图在这样一个诱人的市场中占有相当大的份额。美国基础研究的负责人威廉姆斯说：纳米技术本来的应用远远超过计算机工业。美国白宫战略规划办公室还认为纳米材料是纳米技术最为重要的组成部分。在《自然》的报道中还特别提到美国已在纳米结构组装体系和高比表面纳米颗粒制备与合成方面领导世界的潮流，在纳米功能涂层设计改性及纳米材料在生物技术中的应用与欧共体并列世界第一，纳米尺寸度的元器件和纳米固体也要与日本分庭抗礼。1999年7月，美国加尼福尼亚大学洛杉矾分校与惠普公司合作研制成功100urn芯片，美国明尼苏达大学和普林斯顿大学于1998年制备成功量子磁盘，这种磁盘是由磁性纳米棒组成的纳米阵列体系，10bit／s尺寸的密度已达109bit／s，美国商家已组织有关人员迅速转化，预计2005年市场为400亿美元。1988年法国人首先发现了巨磁电阻效应，到1997年巨磁电阻为原理的纳米结构器件已在美国问世，在磁存储、磁记忆和计算机读写磁头将有重要的应用前景。 最近美国柯达公司研究部成功地研究了一种即具有颜料又具有分子染料功能的新型纳米粉体，预计将给彩色印橡带来革命性的变革。纳米粉体材料在橡胶、颜料、陶瓷制品的改性等方面很可能给传统产业和产品注入新的高科技含量，在未来市场上占有重要的份额。纳米材料在医药方面的应用研究也使人瞩目，正是这些研究使美国白宫认识到纳米材料和技术将占有重要的战略地位。原因之二是纳米材料和技术领域是知识创新和技术创新的源泉，新的规律新原理的发现和新理论的建立给基础科学提供了新的机遇，美国计划在这个领域的基础研究独占“老大”的地位。 3国内研究进展 我国纳米材料研究始于80年代末，“八五”期间，“纳米材料科学”列入国家攀登项目。国家自然科学基金委员会、中国科学院、国家教委分别组织了8项重大、重点项目，组织相关的科技人员分别在纳米材料各个分支领域开展工作，国家自然科学基金委员会还资助了20多项课题，国家“863”新材料主题也对纳米材料有关高科技创新的课题进行立项研究。1996年以后，纳米材料的应用研究出现了可喜的苗头，地方政府和部分企业家的介入，使我国纳米材料的研究进入了以基础研究带动应用研究的新局面。 目前，我国有60多个研究小组，有600多人从事纳米材料的基础和应用研究，其中，承担国家重大基础研究项目的和纳米材料研究工作开展比较早的单位有：中国科学院上海硅酸盐研究所、南京大学。中国科学院固体物理研究所、金属研究所、物理研究所、中国科技大学、中国科学院化学研究所、清华大学，还有吉林大学、东北大学、西安交通大学、天津大学、青岛化工学院、华东师范大学，华东理工大学、浙江大学、中科院大连化学物理研究所、长春应用化学 研究所、长春物理研究所、感光化学研究所等也相继开展了纳米材料的基础研究和应用研究。我国纳米材料基础研究在过去10年取得了令人瞩目的重要研究成果。已采用了多种物理、化学方法制备金属与合金（晶态、非晶态及纳米微晶）氧化物、氮化物、碳化物等化合物纳米粉体，建立了相应的设备，做到纳米微粒的尺寸可控，并制成了纳米薄膜和块材。在纳米材料的表征、团聚体的起因和消除、表面吸附和脱附、纳米复合微粒和粉体的制取等各个方面都有所创新，取得了重大的进展，成功地研制出致密度高、形状复杂、性能优越的纳米陶瓷；在世界上首次发现纳米氧化铝晶粒在拉伸疲劳中应力集中区出现超塑性形变；在颗粒膜的巨磁电阻效应、磁光效应和自旋波共振等方面做出了创新性的成果；在国际上首次发现纳米类钙钛矿化合物微粒的磁嫡变超过金属gd；设计和制备了纳米复合氧化物新体系，它们的中红外波段吸收率可达 92％，在红外保暖纤维得到了应用；发展了非晶完全晶化制备纳米合金的新方法；发现全致密纳米合金中的反常hall－petch效应。 近年来，我国在功能纳米材料研究上取得了举世瞩目的重大成果，引起了国际上的关注。一是大面积定向碳管阵列合成：利用化学气相法高效制备纯净碳纳米管技术，用这种技术合成的纳米管，孔径基本一致，约20urn，长度约100pm，纳米管阵列面积达到 3mm 3mm。其定向排列程度高，碳纳米管之间间距为100pm。这种大面积定向纳米碳管阵列，在平板显示的场发射阴极等方面有着重要应用前景。这方面的文章发表在1996年的美国《科学》杂志上。二是超长纳米碳管制备：首次大批量地制备出长度为2～3mm的超长定向碳纳米管列阵。这种超长碳纳米管比现有碳纳米管的长度提高1～2个数量级。该项成果已发表于1998年8月出版的英国《自然》杂志上。英国《金融时报》以“碳纳米管进入长的阶段”为题介绍了有关长纳米管的工作。三是氮化嫁纳米棒制备：首次利用碳纳米管作模板成功地制备出直径为3～40urn、长度达微米量级的发蓝光氮化像一维纳米棒，并提出了碳纳米管限制反应的概念。该项成果被评为1998年度中国十大科技新闻之一。四是硅衬底上碳纳米管阵列研制成功，推进碳纳米管在场发射平面和纳米器件方面的应用。五是制备成功一维纳米丝和纳米电缆，该成果研究论文在瑞典召开的1998年第四届国际纳米会议宣读后，许多外国科学家给予高度评价。六是用苯热法制备纳米氮化像微晶；发现了非水溶剂热合成技术，首次在300℃左右制成粒度达30urn的氮化锌微晶。还用苯合成制备氮化铬（crn）、磷化钴（cop）和硫化锑（sbs）纳米微晶，论文发表在1997年的《科学》杂志上。七是用催化热解法制成纳米金刚石；在高压釜中用中温（70℃）催化热解法使四氯化碳和钠反应制备出金刚石纳米粉，论文发表在1998年的《科学》杂志上。美国《化学与工程新闻》杂志还发表题为“稻草变黄金---从四氯化碳（cc14）制成金刚石”一文，予以高度评价。 我国纳米材料和纳米结构的研究已有10年的工作基础和工作积累，在“八五”研究工作的基础上初步形成了几个纳米材料研究基地，中科院上海硅酸盐研究所、南京大学、中科院固体物理所、中科院金属所、物理所、中国科技大学、清华大学和中科院化学所等已形成我国纳米材料和纳米结构基础研究的重要单位。无论从研究对象的前瞻性、基础性，还是成果的学术水平和适用性来分析，都为我国纳米材料研究在国际上争得一席之地，促进我国纳米材料研究的发展，培养高水平的纳米材料研究人才做出了贡献。在纳米材料基础研究和应用研究的衔接，加快成果转化也发挥了重要的作用。目前和今后一个时期内这些单位仍然是我国纳米材料和纳米结构研究的中坚力量。 在过去10年，我国已建立了多种物理和化学方法制备纳米材料，研制了气体蒸发、磁控溅射、激光诱导cvd、等离子加热气相合成等10多台制备纳米材料的装置，发展了化学共沉淀、溶胶一凝胶、微乳液水热、非水溶剂合成和超临界液相合成制备包括金属、合金、氧化物、氮化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料的方法，研制了性能优良的多种纳米复合材料。近年来，根据国际纳米材料研究的发展趋势，建立和发展了制备纳米结构（如纳米有序阵列体系、介孔组装体系、mcm－41等）组装体系的多种方法，特别是自组装与分子自组装、模板合成、碳热还原、液滴外延生长、介孔内延生长等也积累了丰富的经验，已成功地制备出多种准一维纳米材料和纳米组装体系。这些方法为进一步研究纳米结构和准一纳米材料的物性，推进它们在纳米结构器件的应用奠定了良好的基础。纳米材料和纳米结构的评价手段基本齐全，达到了国际90年代末的先进水平。 综上所述，“八五”期间我国在纳米材料研究上获得了一批创新性的成果，形成了一支高水平的科研队伍，基础研究在国际上占有一席之地，应用开发研究也出现了新局面，为我国纳米材料研究的继续发展奠定了基础。10年来，我国科技工作者在国内外学术刊物上共发表纳米材料和纳米结构的论文2400多篇，在国际上排名第五位，其中纳米碳管和纳米团簇在1998年度欧洲文献情报交流会上德国马普学会固体所一篇研究报告中报道中国科技工作者发表论文已超过德国，在国际排名第三位，在国际历次召开的有关纳米材料和纳米结构的国际会议上，我国纳米材料科技工作者共做邀请报告24次。到目前为止，纳米材料研究获得国家自然科学三等奖1项，国家发明奖2项；院部级自然科学一、二等奖3项，发明一等奖3项，科技进步特等奖1项；申请专利 79项，其中发明专利占50％，已正式授权的发明专利6项，已实现成果转化的发明专利6项。 最近几年，我国纳米科技工作者在国际上发表了一些有影响的学术论文，引起了国际同行的关注和称赞。在《自然》和《科学》杂志上发表有关纳米材料和纳米结构制备方面的论文6篇，影响因子在6以上的学术论文（phys．rev．lett，j．ain．chem．soc ．）近20篇，影响因子在3以上的31篇，被sci和ei收录的文章占整个发表论文的 59％。 1998年 6月在瑞典斯特哥尔摩召开的国际第四届纳米材料会议上，对中国纳米材料研究给予了很高评价，指出这几年来中国在纳米材料制备方面取得了激动人心的成果，在大会总结中选择了8个纳米材料研究式作取得了比较好的国家在闭幕式上进行介绍，中国是在美国、日本、德国、瑞典之后进行了大会发言。

4 纳米产业发展趋势

（1）信息产业中的纳米技术：信息产业不仅在国外，在我国也占有举足轻重的地位。2000年，中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面：①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及高清晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件，都要原器件，美国已经着手研制，现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件，这种器件已经在实验室研制成功，而且可能在2001年进入市场。②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件，这方面我国还很落后，但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间，所以，中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。③网络通讯的关键纳米器件，如网络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等方面，我国的研究水平不落后，在安徽省就有。④压敏电阻、非线性电阻等，可添加氧化锌纳米材料改性。

（2）环境产业中的纳米技术：纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。要净化环境，必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备，可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到0.1ppm，该设备已进入实用化生产阶段；利用多孔小球组合光催化纳米材料，已成功用于污水中有机物的降解，对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物，有很好的降解效果。近年来，不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业，用于提高水的质量，已初见成效；采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显；治理淡水湖内藻类引起的污染，最近已在实验室初步研究成功。

(3)能源环保中的纳米技术：合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。在合理利用传统能源方面，现在主要是净化剂、助燃剂，它们能使煤充分燃烧，燃烧当中自循环，使硫减少排放，不再需要辅助装置。另外，利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了，实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质，有助燃、净化作用。在开发新能源方面国外进展较快，就是把非可燃气体变成可燃气体。现在国际上主要研发能量转化材料，我国也在做，它包括将太阳能转化成电能、热能转化为电能、化学能转化为电能等。

(4)纳米生物医药：这是我国进入wto以后一个最有潜力的领域。目前，国际医药行业面临新的决策，那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质，然后在纳米尺度组合，最大限度发挥药效，这恰恰是我国中医的想法。在提取精华后，用一种很少的骨架，比如人体可吸收的糖、淀粉，使其高效缓释和靶向药物。对传统药物的改进，采用纳米技术可以提高一个档次。

(5)纳米新材料：虽然纳米新材料不是最终产品，但是很重要。据美国测算，到21世纪30年代，汽车上40％钢铁和金属材料要被轻质高强材料所代替，这样可以节省汽油40％，减少co2，排放40％，就这一项，每年就可给美国创造社会效益1000亿美元。此外，还有各种功能材料，玻璃透明度好但份量重，用纳米改进它，使它变轻，使这种材料不仅有力学性能，而且还具有其他功能，还有光的变色、贮光，反射各种紫外线、红外线，光的吸收、贮藏等功能。

(6)纳米技术对传统产业改造：对于中国来说，当前是纳米技术切入传统产业、将纳米技术和各个领域技术相结合的最好机遇。首先是家电、轻工、电子行业。合肥美菱集团从1996开始研制纳米冰箱，可折叠的pvc磁性冰箱门封不发霉，用的是抗菌涂料，里面的果盘都采用纳米材料，发展轻工、电子和家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业发展；其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发展的趋势，中国纺织要在进入wto后能占据有利地位，现在就必须全方位应用纳米技术、纳米材料。去年关于保温被、保温衣的电视宣传，提到应用了纳米技术，特殊功能的有防静电的、阻燃的等等，把纳米的导电材料组装到里面，可以在11万伏的高压下，把人体屏蔽，在这一方面，纺织行业应用纳米技术形势看好；第三是电力工业。利用纳米技术改造20万伏和11万伏的变压输电瓷瓶，可以全方位提高11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能，而且釉不结霜，其它综合性能都很好；第四是建材工业中的油漆和涂料，包括各种陶瓷的釉料、油墨，纳米技术的介入，可以使产品性能升级。

1999年8月20日《美国商业周刊》在展望21世纪可能有突破性进展的领域时，对生命科学和生物技术、纳米科学和纳米技术及从外星球上索取能源进行了预测和评价，并指出这是人类跨入21世纪面临的新的挑战和机遇。诺贝尔奖获得者罗雷尔也曾说过：70年代重视微米的国家如今都成为发达国家，现在重视纳米技术的国家很可能成为下一世纪先进的国家。挑战严峻，机遇难得，我们必须加倍重视纳米科技的研究，注意纳米技术与其它领域的交叉，加速知识创新和技术创新，为21世纪中国经济的腾飞奠定雄厚的基础。

编者按：激动人心的纳米时代已经到来，人们的生活即刻将发生巨大的变化，然而，我们也要清醒地看到，市场上真正成熟的纳米材料并不是很多。中科院院士白春礼院士认为，“真正意义的纳米时代还没有到来，我们正在充满信心地迎接纳米时代的到来。”

白春礼说，“人类进入纳米科技时代的重要标志是纳米器件的研制水平和应用程度。”纳米科技发展到今天，距离纳米时代的到来还有多远呢，白春礼说，“纳米研究目前还有许多基础研究在进行中，在纳米尺度上还有大量原理性问题尚待研究，纳米科技现在的发展水平大概相当于计算机技术在20世纪50年代的发展水平，人类最终进入纳米时代还需要30到50年的时间，50年后纳米科技有可能像今天计算机技术一样普及。”

对于纳米科技，科学的态度是积极参与，脚踏实地地推动这一前沿科技的健康发展，既不需要商业炒作，也不需要科学炒作。

④ 电容去离子是个神马

超级电容抄是通过物理原理做的电袭池，而二次电池多是用化学原理做的化学电池。所以两者本质上就是两回事，一个是物理上的电荷转移，一个是把化学能转变成电能。 使用上，超级电容内阻更小，所以瞬间放出的电流可以更大。

⑤ 电容去离子技术方向的博士有钱途吗

电去离子技术(EDI,electrodeionization)，是将离子交换树脂填充在电渗析器的淡水室中从而将版离子交换与电渗析进权行有机结合，在直流电场作用下同时实现离子的深度脱除与浓缩，以及树脂连续电再生的新型复合分离过程。该方法既保留了电渗析连续除盐和离子交换树脂深度除盐的优点，又克服了电渗析浓差极化所造成的不良影响，且避免了离子交换树脂酸碱再生所造成的环境污染。所以，无论从技术角度还是运行成本来看，EDI都比电渗析或离子交换更高效。但同时处理过程中也不同程度存在膜堆适用性差，过程运行不够稳定，易形成金属氢氧化物沉淀等问题。随着研究的不断深入，上述问题将逐步解决，EDI也将成为一种很有发展潜力的重金属废水处理技术。

⑥ 纳米技术文章 急!!!!

我去年回答过类似问题，你可以摘用：
纳米材料是指由尺寸小于100nm(0.1-100nm)的超细颗专粒构成的具有小尺寸效属应的零维、一维、二维、三维材料的总称。
纳米是英文namometer的译音，是一个物理学上的度量单位，1纳米是1米的十亿分之一；相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说，相当于万分之一头发丝粗细。就象毫米、微米一样，纳米是一个尺度概念，并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后，大约是在1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。过去，人们只注意原子、分子或者宇宙空间，常常忽略这个中间领域，而这个领域实际上大量存在于自然界，只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家，他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子，并通过研究它的性能发现：一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此，象铁钴辖穑