納米技術的了解范文

導語：如何才能寫好一篇納米技術的了解，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】納米；納米技術；倫理問題； 技術轉型

1.倫理學與納米技術

納米(nanometer，nm)與分米、厘米一樣，是一個長度單位，1納米等于十億分之一米，也就是10-9米，相當于10個氫原子排列成一行的長度，或相當于一根頭發絲直徑的萬分之一。進入21世紀以來，納米技術非常廣泛地應用在醫藥、能源、材料和環境治理等多個方面，已迅速發展成為引領世界科學技術發展的前沿領域之一。納米技術的大肆傳播，已經引起了人們的狂熱的追求和盲目的樂觀 [1]。納米技術自身的特點和發展狀況要求我們從一種徹底不同的角度考慮納米技術的倫理問題，而這種更新穎的倫理方法或觀點應該更注重未來納米技術的發展[2]。

倫理，通常與禁止和限制相關，特別是當它涉及到技術的時候， 其約束是很多的。倫理學可以指導包括確定我們更好的生活的方式，以及告訴我們作為個人也好社會的一部分也好，應該如何爭取和實現我們理想，并且使我們無愧于一個活生生的人。因此，盡管納米技術的倫理問題涉及到禁止和限制，但這不是全部問題之所在，甚至還算不上最重要的部分。

2.與納米技術有關的社會和倫理問題的三個誤區

作為一個社會人，我們已經認識到，學會跟蹤一種新技術應用帶來影響的能力是很重要的，而且對這種技術的倫理方面影響的考慮也是越早越好[3]。然而就與納米技術相關的社會和倫理問題而言，還普遍存在三個誤區。

2.1認為討論倫理和社會問題還為時過早

認為討論倫理和社會問題還為時過早的前提主要來源于兩種主張。一是認為納米技術能力的描述、控制和建設過程，即實踐的納米科學與工程沒有什么社會和道德問題的特點。二是目前還很少有產品含有已經完成了納米粒子的設計，工藝或設備的制定了，更不用說大量生產和廣泛傳播了[4]。如果納米技術的實踐在社會和道德上是無害的或者納米技術本身基本上不存在，那么，社會和倫理方面的考慮必須無限延期下去。

2.2認為現在討論倫理問題意義不大

第二個誤區的前提認為技術創新是必然的--甚至呈現出指數增長--當然，在這一過程中也會伴隨著他的益處。所以，在這種情況下，強調與納米技術革命相關的社會和倫理問題是最沒有意義也最不利的，因為任何東西都可能延緩納米技術為社會做出貢獻的步伐。要想促進社會發展，就要推動技術發展，盡可能地無阻礙、無約束、無監管的去應用和傳播。還有，要健康發展就要教育人民了解納米技術，促進公眾接受它，促進產品的商業化并準備人員和機構以便我們調整、減輕和補救那些意想不到的健康和安全方面的影響。

2.3認為確保公眾接受才是關鍵所在

對于納米技術研究持續性發展的支持，以及將納米技術最終融入到消費產品和合理應用的問題上，公眾對于納米技術的接受程度將成為其中的決定性因素。有一個普遍的觀點，甚至存在于那些大力倡導社會和倫理研究的專家當中，這個觀點認為：通過向公眾顯示關于納米技術的社會性擔憂已經得到了解決，由此幫助納米技術獲得更多的公眾認可度并保證其能夠順利的與國民和國際經濟的發展相結合。

3.納米技術可能引發的社會和倫理問題

納米技術的發展存在著很大的風險和不確定性，在發展和使用新興的納米技術滿足人類和社會緊迫需要的同時，如何充分而合理地去預見和減輕不利的影響或未曾想到的結果，已成為各國政府和科學界關注和研究的一個重要問題[5]。從納米技術的應用及價值來看,具有極大潛力改變我們未來幾十年的生活方式,但正如波普爾所說的，"科學進步是一種悲喜交集的福音"。所以解決其引發諸多的社會和倫理問題勢在必行。

3.1有爭議的道德問題

有爭議的道德問題可能涉及到研究和工程實踐亦或產品使用。例如，納米技術涉及包括轉基因生物體、使用胚胎干細胞和嵌合體的研究、合成生物學、建設人工生物武器的發展、基因專利、和修改人的本性。當然，有爭議的道德問題往往不是獨有的納米技術，雖然在某些情況下，納米技術可能實現它們特別引人注目的或有爭議的開發工具。

3.2社會環境問題

社會環境問題產生于納米技術同社會體制以及納米技術出現的體制背景的相互作用。由于納米技術是一項普遍使用，可以獲得的技術，所以它出現的可能引發的社會環境問題也是廣泛的，例如，獲得技術的公平問題，信息安全和隱私保護問題，知識產權問題，法律和政策問題，各種利益之間的沖突問題等等。納米技術不是環境負擔和利益分布的原因，設計能力，控制和納米級的創建并非天生是不公正的。當考慮了納米技術的特點和實踐，環境正義似乎不是一個納米技術的問題。因此，不把社會環境問題理清楚，納米技術的可靠發展是不完整的。

3.3生命形式問題

生命形式問題出現于納米技術在社會標準，規范和結構，比如家庭結構，社會網絡和生活軌跡等方面。社會規范往往是基于事實，或特定的理解，比如我們彼此的關系和我們與自然環境的關系。納米技術的出現有可能改變這種狀況，如果納米技術，特別是納米醫學能接近它所預期的那樣的那樣，那么與人類繁榮有關的規范將會進一步得到修改。此外，同過去一樣，人類壽命延長和達到期望的健康等將對家庭規范和結構（例如，贍養責任），生活計劃或軌跡（例如，婚姻狀況），以及社會和政治機構產生重大影響。

3.4轉型問題

轉型問題產生于納米技術的潛力，尤其是結合其他新興技術，如生物技術、信息技術、計算機科學、認知科學和機器人技術等來改造人權狀況，而不是僅僅作為形式的生活問題，修改一些參數。這可能是通過以下方式實現的--顯著改變我們原來的生物種類，重建我們與自然環境之間的關系，創造自我意識和自主人工智能或發展強有力的替代環境。在這種情況下，新的道德狀況或將引進一些有關于我們的道德景觀需要重新配置或重新構思的方面?！?/p>

【參考文獻】

［1］G..Khushf.The Ethics of Nanotechnology:Vision and Values for a New Generation of Science and Engineering. [J]National Academies Press,2004,(2).

［2］J.P.Dupuy,S.Roeser and A.Grinbaum.Living with Uncertainty:Toward the Ongoing Normative Assessment of Nanotechnology. [J]Research in Philosophy and Technology.2004,(2).

［3］朱鳳清，張帆.納米技術應用引發的倫理問題及其規約機制[J].學術交流，2008,(1).

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納米技術作為當前發展最迅速、研究最廣泛、投入最多的科學技術之一，被譽為21世紀的科學，并且和生物工程一起被認為是未來科技的兩大重要前沿。從納米技術的發展來看，納米測量技術的地位和作用是不容忽視的。納米加工和制造離不開納米測量，精密計量已不能適應納米技術發展的要求，而且成為了納米技術發展的瓶頸。因此，納米測量技術和測量裝置，不僅是21世紀納米技術實用過程中必須關注的焦點，而且也是21世紀計量測試領域研究的重中之重。在納米技術研究中，原子力顯微鏡（AFM）一直發揮著重要作用。

對于納米技術的基礎教學而言， AFM無疑是學生們感知納米量級的最直接的方式之一。因此，本論文針對學生特點及教學要求，將AFM工作原理及實際掃描后得到的圖片引入到課堂中進行輔助教學，取得了一定的效果。

一、AFM引入基礎教學

納米級位移測量技術至今尚未有明確的定義。通常認為測量精度或分辨率在0.5～100納米之間的位移測量技術，統稱為納米級位移測量技術。納米測量技術的內涵涉及納米尺度的評價、成份、微細結構和物質特性的納米尺度的測量，它是在納米尺度上研究材料和器件的結構與性能、發現新現象、發展新方法、創造新技術的基礎。納米測量所涉及的兩個重要領域就是納米長度測量和納米級的表面輪廓測量[1]。

原子力顯微鏡（atomic force microscope，簡稱AFM）是利用微懸臂感受和放大懸臂上探針與受測樣品原子之間的作用力，從而達到檢測的目的，具有原子級的分辨率[2]。

原子力顯微鏡研究對象可以是有機固體、聚合物以及生物大分子等，其可以在空氣或者液體下對樣品直接進行成像，分辨率很高。因此，AFM被廣泛應用于納米長度測量和納米級的表面輪廓測量中。

在教學中，單純依靠數學推演來講解，并不能收到很好的效果。例如學生們單從概念上很難想象1納米，1微米到底有多大，作材料表面形貌到底是什么樣子等。因此，通過實驗教學中，使用AFM來檢測不同量級的研究對象，可以加深學生們的理解，從而增強學生的實際應用能力。

二、AFM教學實例

針對納米測量所涉及的兩個重要領域：納米長度測量和納米級的表面輪廓測量。列舉了AFM掃描的利用多光束激光干涉光刻制備單晶硅形貌圖。

圖2，圖3和圖4為AFM掃描的二維圖像，觀測者可以直接看到被測樣品的表面形貌，不僅如此，AFM二維圖像還可以形成相應的三維像，獲得樣品表面結構的深度，大小以及長度等重要信息參數，如圖5所示。

通過原子力顯微鏡對樣品形貌的掃描，可以讓學生更為直觀地了解AFM以及納米測量的相關概念及原理。同時，清晰的掃描圖像可以進一步促進學生對教學內容的理解和認識。

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關鍵字：納米技術；建材；性能；功能

納米技術不僅具有相當的理論研究價值，而且在當下和未來都具有廣泛的應用前景，是最近十多年來最具發展和研究前景的技術之一。早在上個世紀的八十年代末，納米科技的研發就受到了世界各國的重視，甚至有部分走在前沿的國家已經實現了對該項技術的應用?，F階段來看，納米科技已經在不少的傳統行業中得到了應用，例如：醫療、食品科技以及建筑材料等。其作為一項新興科學，對建材的影響較大，不僅提高建筑工程的質量水平，更使得建筑的功能性和適用性得到了強化。同時，納米技術的應用對我國建筑行業而言也具有相當重要的意義，尤其是通過高新技術的優勢來拓展國外市場。

一、納米技術的發展及其現狀

距離最初概念的提出，納米技術已經有40多年的發展，但是其仍舊還有許多的發展空間，可以發展出更多的功能和應用方向。從納米材料的內涵和特點來看，其發展大致可以劃分為三個階段。第一階段（1990年以前）。這一階段主要是進行理論探索和研究，并且嘗試利用各種手來制造出具有納米顆粒的粉體，甚至是塊體（包括薄膜）。并將制造的方法進行評估和總結，對其特性進行歸納和分析。研究的對象一般局限在單一材料和單相材料，國際上通常把這類納米材料稱納米晶或納米相材料。第二階段（1990~1994年）。這一階段是人們對該技術應用的理論提升階段，通過其他學科的融合，納米材料在物理和化學之中的性能特點已經得到了一定的發掘，并且應用到復合型的材料設計之中。同時，這種粒子復合、塊體復合以及復合材料的合成物都該項技術在這一階段的研究重點方向。第三階段（從1994年到現在）。這一階段的技術研究和應用已經有了不斷的拓展，也受到了來自于民眾的關注，國際上更是掀起了一股發展。若是對第一階段和第二階段進行總結，前兩個階段的研究還存在一定的盲目性，在這一階段已經具有明確的方向，技術上也可以滿足人們的操作意愿，來進行設計、組裝、創造新的體系，并且使之具有人們所希望的特性。

二、納米技術在建筑材料中的應用

（一）納米水泥的應用

普通的水泥混凝土往往會具有較大的剛性，而缺乏柔性，這也使得水泥存在固有缺陷難以解決，往往會在今后的施工過程中出現開裂及其他破壞問題。而納米技術的應用者有效的對該類問題進行了解決。因為在應用了納米技術之后，混凝土的強度、硬度、抗老化性以及耐腐蝕等性能得到了有效的強化，同時還可以對電磁波和聲音進行有效的吸收，滿足了建筑物對隔音效果的要求。同時，這類材料也應用到一些特殊建筑使用當中。

（二）納米玻璃的應用

普通的玻璃往往自動的吸附空氣之中的各類有機物，從而是玻璃表明形成一種難以清洗干凈的有機污垢。同時還存在其他的不足之處，影響玻璃的透視度。例如：玻璃容易產生水霧，從而使得可見度受到極大的限制。然而，通過利用Ti02來對平板玻璃正反兩面進行薄膜的鍍制處理，則可以有效的決解這類缺陷所造的影響。除此之外，Ti02作為光催化劑在陽光的作用下，還能夠對甲醛和氨氣等有害物質進行分解和消除。同時，這類措施的應用也可以更好的提高的玻璃在透光性和機構強度等方面的效果。這種玻璃的應用極大的減小了屏幕玻璃、大度玻璃、住宅玻璃等領域的人工清洗困難，節約了清洗的人工或機械成本。

（三）納米技術在陶瓷材料中的應用

由于陶瓷具有很強的耐高溫性和抗腐蝕性，而且還具備相當的觀賞性，因此得到建筑產業的廣泛青睞，尤其是在進行墻體和地面的裝飾時。然而，陶瓷卻及其容易發生脆性損壞，這也造成了該類材料的應用范圍受到了極大的限制。將納米技術融入到陶瓷材料的開發和研制之后，卻使得該類材料具有比過去更高的可塑性，甚至可以吸收一定的外來能量。甚至有部分研究生獨創性的將金屬碳纖維加入到陶瓷材料之中，極大的提升陶瓷的強度，同時具有極其優秀的抗燒燭性，故而這類材料也被應用火箭噴氣口的制作。用納米級SiC、Si3N、ZnO、Si02、Ti02以及A1203等粒子所制成的陶瓷材料，具有比以往更加高的硬度和韌性，即使是在較大的溫差之下也能夠保持原有的形態，不會參數破損，具有相當廣泛的應用范圍和前景。

（四）納米技術在防護材料中的應用

目前的比較常用的防水材料是通過在膠料中加入炭黑等物質來形成，這種材料雖然制作簡單，價格便宜，但是卻沒有較長的使用壽命，極易在使用過程中發生的腐蝕和老化，給居民生活帶來了極大的不便。因此，建筑材料的研究者們也髙希望可以研制出具有強、耐腐燭、抗老化性能的防水材料。在通過不斷的研究和技術融合之后，納米級的防水材料得以被研發出來，這種材料最早被北京建筑科學研究院所發現，具有較強的耐腐蝕和耐老化性能。這種納米材料所制造的防水卷材，擁有一定的強度和韌性，更比傳統材料表現出了更高抗老化性和光熱穩定性等，從而得到建筑工程的廣泛運用。

（五）納米保溫材料

近幾年來，我國逐步強化了對節能減排的要求。在建筑施工的過程中，也越發注重對建筑保溫性和環保性的標準，尤其是針對目前我國大范圍采用的傳統保溫隔熱材料。因為諸如：聚氨酯、石棉等傳統隔熱保溫材料會在使用過程中產生不少對人體有害的物質，甚至是人體癌癥的主要誘因，同時也是大氣污染的主要來源，這是我國建筑產業要盡快改善的部分。然而，納米建筑材料的應用卻有效避免了這部分的危害，例如：無機硅酸鹽為主要原材料的納米材料。該材料是經髙過高溫和壓才形成的一種納米級功能性材料，具有良好的保溫隔熱性，但是同時有具有穩定的化學性質，不會產生對人體損害的物質，是我國目前比較倡導的一種綠色環保保溫材料。

三、結束語

目前，納米技術的研究已經是世界各國的重要項目。納米技術在自身不斷發展的同時也對許多傳統行業產生了不少的改進。從建筑行業來看，納米建筑材料的應用必然會產生不小的推進作用，尤其是能耗優化、質量提升以及環保等多個方面。這樣一來，建筑材料中納米技術的應用水平便覺得該企業的競爭力水平，對于我國的建筑企業而言，正是走入世界舞臺的重要助力，具有十分重要的現實意義。

作者:趙宇晗 單位:遼寧建筑職業學院

參考文獻:

[1]趙文軒,張越.建筑材料中納米材料和納米技術的應用[J].河南建材,2012,02:24-26.

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【關鍵詞】分子生物學；臨床醫學；檢驗；技術

【中圖分類號】R-1 【文獻標識碼】B 【文章編號】1671-8801（2014）04-0257-02

當蛋白質和核酸成為科學家科研工具下的研究對象時，可能不會有人會預料到幾十年后的今天，臨床醫學有多種重要檢驗手段來為患者提供治療疾病的科學依據。比如，分子蛋白組比對分析為遺傳學的親子鑒定做出了不可磨滅的貢獻，現如今，它是唯一主要的檢驗手段；再如，分子芯片技術被廣泛應用到醫療器械上，為醫務人員提供便捷而且準確的檢驗結果。當然，歷史的足跡是向前走的，所以我們也不能固步自封的僅僅以此為這就是最完美的檢驗技術，在全面發展的分子生物技術領域橫向擴張，推動博大精深的分子生物學邁向輝煌。

1、臨床醫學中所運用到的分子生物學技術

1.1 分子生物傳感器技術

分子生物學在生物體細胞內以電信號為主要代表形式。對于待檢測物質而言，分子生物學通過生化技術將分子鑒別物質貼合在換能器上，這些鑒別物質包括在抗原、活性蛋白酶 、以及抗體核酸等在分子生物領域具有靶向功能的識別元件。當需要檢測的物質在分子生物傳感器上和鑒別物質融合，產生一些靶向性反應時，傳感器上電信號敏感元件就會產生波動，從而輸出需要檢測物質的檢測結果。這種分子生物學傳感器技術廣泛用于臨床醫學中，比如，手術室里的多種精密特定功能的醫療設備，還有ICU病房中監控病人生命特征的儀器都是使用分子生物傳感器的縮影。

1.2聚合酶鏈式反應技術（PCR）

對于某些特殊的脫氧核糖核酸（即DNA）的合成，是需要在生物體外環境中通過一系列的合成酶反應，以及在高中低多種不同的溫度中產生出變性、延伸、退火等多個周期變化促使待合成DN段快速的增長，這便是分子生物學的聚合酶鏈式反應技術，也是分子生物學中最重要的核心技術之一?，F如今有很多根據聚合酶鏈式反應技術而衍生發展出來的新技術，比如像原位PCR技術、連接酶反應、實時定量PCR等等。這些新興的諸多技術相對于傳統的檢驗技術而言，具有很多優勢：針對性大大加強、可控性顯著提升、節約大量時間和成本等。聚合酶鏈式反應技術既能夠運用在基因分離、RNA序列分析上，對于DNA和RNA病理診斷也有很好的臨床經驗；現如今僅僅在短短的10分鐘就可以監測到待測血樣中的的HCV及DNA的轉錄，這些都是由寡核苷酸完善傳感器技術而得來的技術成就。

從人類基因圖譜研究計劃誕生以來的幾十年間，分子生物學技術得到了快速的發展。人類已經弄清楚了很多種動植物的基因序列，雖然弄清楚了這些基因序列，可我們對于這些研究的基因序列在所屬的生物體中所具有的重要功能仍然是模糊一片，尚未可知。所以，聚合酶鏈式反應技術應用的基因生物芯片脫穎而出，檢測便捷、效率高能夠在短時間內分析出海量的遺傳信息。眾多的探針分子被集成在支持物上，待與被檢測物資融合反應后，由儀器收集到光電信號從而得出待測樣品的檢驗結果。目前，科研人員主要將精力集中在病原菌基因檢測的研究方向，很多種微生物的基因樣本被集成在一張生物技術芯片上，在反轉錄基因技術的支持下，臨床醫護人員就可以觀察病人的病原體發展進程、感染狀態和病人的反應情況，從而制定出相應的治療方案。

1.3分子蛋白組學

越來越多的科研工作人員投入到病原體和人類基因序列的科研攻關中來，導致分子蛋白組的研究突飛猛進。對于分子蛋白組學研究為臨床醫護人員發現了早期診斷和早期檢測的生物標志物。在此基礎上更加精細的了解了疾病的演化歷程，從而也推動了針對該疾病的藥物的研發?，F如今，人體各個局部的器官的癌細胞發展是擺在科研人員和醫護人員面前的一大難題。雖然生物分子蛋白組在此項困難面前小有探索，但由于癌細胞的病原誘因極為繁多復雜，而在早期應對的過程中診斷和治療都有著這樣或那樣的缺陷。對于其他的關于生物研究方法而言，生物蛋白組學更貼近生命本源，實用性較強，其便于開展早期的檢測和診斷，從而引導治療。目前很多分子蛋白學組可以在各種各樣的條件下取得分子蛋白的數據，這些數據包含分子改變以前以及改變以后，還包括很多經過翻譯和修飾后的狀態數據。這些都僅僅只是后期的對分子蛋白的研究，最主要的還是從源頭上弄清楚，所以醫學臨床檢測蛋白技術也是重點。以此分析在病理狀態下的分子蛋白的裂解情況和活性特征。還有就是分子蛋白在不同的疾病和生命體當中所處在的位置和作用。分析分子蛋白復合物和分子蛋白――蛋白相互作用這兩種方法已經成為主要的研究手段。

1.4分子生物納米技術

隨著分子納米技術的逐步深入，臨床醫學也運用了很多納米技術的藥物，很多納米裝置也被廣泛用于控制疾病，可以說納米技術改變人類的生命系統。納米技術可以用于檢測人體內生化成分的狀態數據，判斷是否為機體提供其所需的微量元素；納米技術還可以修整病變的基因，提前消除癌癥的可能。分子納米技術相比于古老的微量滴定板技術，分子納米技術可以將具有特異性的抗體或者是抗原拴在納米級別的物質表面，在特定酶或者熒光染料的基礎上，對機體或病原做出有效的應對，納米技術擁有全面的優勢。

2、對于分子生物學技術的展望

在未來的研究領域里，在以全自動化為主導的大背景下聚合酶鏈式反應技術和定量聚合酶鏈式反應技術必定會是研究的重點項目。關于聚合酶鏈式反應技術污染問題也是亟需解決的問題，和聚合酶鏈式反應技術一起衍生出來的LCR也是一個研究方向。臨床醫學也可以逐步接受SDA和TAS，另外3SR也是一項重點技術，這些新的技術都可以是未來的研究方向。

總結

在分子技術高速發展的今天，有必要解決新的科研技術到臨床醫學應用的接駁問題上來。新技術發展得再好再高端，如果無法運用到實際領域，也無非是雞肋一塊。所以需要大力獲取新技術在臨床醫學上的經驗，在保證新技術安全運用到病患身上的同時，也要及時地記錄新技術所收集到的數據，以便未來開發更加實用的技術推廣到臨床醫學上來。

參考文獻：

[1]王海英.分子生物學技術在醫學檢驗中的應用進展[J].當代醫學，2011，06：16.

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納米科技和納米材料是20世紀80年代剛剛誕生并正在崛起的高新技術,它是研究包括從亞微米、納米到團簇尺寸(從幾個原子到幾百個原子以上尺寸)之間的物質組成體系的運動相互作用以及可能的實際應用中的科學技術問題,研究內容還涉及現代科技的廣闊領域。世界各國都對納米技術給予了極大關注,美國、日本、德國等發達國家,都將納米技術和納米材料作為研究開發的熱點課題,并得到政府的資金支持。隨著科技發展進步,人類對納米科技的研究日益廣泛深入,納米技術也已開始得到了較大范圍的應用,并越來越深入地影響和改變著人們的生產、生活及思想,而對經濟、政治及社會的影響則更多地體現在各國間對納米科技及其應用的激烈競爭上。具有特異功能的各種納米材料越來越多,由納米材料制備的功能性產品也不斷地被開發出來,開始形成一個新型的納米功能性產品的產業領域。在眾多的納米材料中,一些高性能的納米陶瓷粉體材料,也就是廣義上的無機非金屬納米材料的開發應用最為廣泛和活躍,并已在多種產業和實際產品中得到應用,出現了高性能多功能性納米產品,從而使得許多傳統產業正在發生一場新的技術革命。隨著納米技術和納米材料進入更多的傳統產業和傳統產品中,納米科技將會給整個社會帶來更大的經濟和社會效益,并對人類社會的發展和進步產生深遠地影響。

納米是一個長度單位,1納米等于十億分之一米,20納米相當于1根頭發絲的三千分之一。20世紀90年代起,各國科學家紛紛投入一場“納米大戰”,在0.10―100納米尺度的空間內,研究電子、原子和分子運動規律和特性。

中國科學界不甘人后,1993年中國科學院北京真空物理實驗室操縱原子成功寫出“中國”二字,標志著中國開始在國際納米科技領域占有一席之地,并居于國際科技前沿。研究材料學的專家學者也不甘人后,紛紛把眼光瞄準了“納米”這一新技術領域,使得納米科技和納米技術取得了迅速地發展。隨著納米材料和納米技術進入更多的傳統產業和傳統產品中,納米科技將會給整個社會帶來更大的經濟和社會效益,對人類社會進步產生深遠的影響,同時發展納米科技是轉變經濟發展方式,實現可持續發展的關鍵。戰略性新興產業是新型科技和新型產業的深度融合,代表著科技創新的方向,也代表產業發展的方向,使戰略性新興產業盡早成為國民經濟的先導產業和支柱產業,要大力推動自主創新、提高原始創新能力和關鍵核心技術創新能力,著力突破制約經濟社會發展的關鍵技術問題。加快推進自主創新,緊緊抓住新一輪世界科技革命帶來的戰略機遇,更加注重自主創新能力,加快科技成果向現實生產力轉化,加快科技體制改革,加快建設宏大的創新型科技人才隊伍,謀求經濟增長與發展主動權,形成長期競爭優勢,為加快經濟發展方式轉變提供強有力的科技支撐。

太原高科公司及企業技術中心簡介

太原高科耐火材料有限公司于1989年由高樹森董事長基于創新耐火材料,服務產業經濟的夢想而發起創立。在成立之初,這只是一家簡易的小型耐火材料廠,經過幾年的艱苦奮斗,企業取得了初步的發展。1992年經山西省高新技術委員會認定、國家太原高新技術開發區管委會批準,成立了太原高科耐火材料有限公司(簡稱太原高科)。公司建立了耐火材料生產廠和專門的耐火材料技術研究中心,并被山西省科技廳確立為山西省耐火材料工程技術中心,成為耐火材料行業唯一的國家級高新技術企業。并承擔山西省高端重點行業用耐火材料的技術研究與開發工作。先后研究開發出多種耐火材料高新技術產品,及時將研究成果轉化為生產力,大大促進了企業的發展,同時為技術研究和自主創新提供了雄厚的資金支持,形成了生產與科研相互促進的良好局面。公司與國內多所高等院校、科研機構在產品開發、技術交流等領域建立長期的合作關系,使公司在新產品技術性能、使用性能、技術儲備等方面不斷創新,形成了產學研聯盟,具備研究、開發、生產高技術特種耐火材料能力,形成了自主研發、自主創新和自我實現產業化的良性循環。經過20年的發展,在實現了公司的管理升級和穩步、持續、快速發展的同時,確立了以“以科研為依托,市場為導向”的科技興企的發展戰略。

目前,太原高科已通過ISO9001-2000國際質量體系認證和ISO14001:2004環境管理體系認證,被山西省科委確定為“山西省科技先導型企業”、太原市科技局授予“太原市科技創新示范單位”、太原高新區授予“十佳技術創新項目企業”及“質量管理先進企業”、山西省認定為企業技術中心。最近,中國耐火材料行業協會授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技術研究中心“行業納米材料產業化示范基地”的稱號。

實踐證明,堅持科學發展觀,堅持走自主研發和自主創新的道路是太原高科發展的根本。通過多年的努力,太原高科公司已走出了自主研發、自主創新、自主生產科研成果的路子,由“中國制造”變為“中國創造”,而且實際效益十分突出,在這次金融危機的沖擊下,該企業也受到一定程度的影響,但在高董事長的帶領下克服重重困難,企業產值利潤仍得到了較大增長,并且由于納米科技、納米材料開發成功和應用,企業潛在產值利潤發展空間十分廣闊。這同時也從一個側面說明,我國科技體制改革中建立以企業為主體、產學研結合的技術創新體系,并將其作為全面推進國家創新體系建設的突破口,只有以企業為主體才能堅持技術創新的市場導向,有效整合產學研的力量,確實增強國家競爭力,以企業為主體的創新機制,對科研成果迅速轉化為生產力具有重要的推動作用。

納米耐火材料研究成果概述

耐火材料是鋼鐵、有色金屬、建材、石化、能源、環保、電子、國防等基礎工業領域重要的基礎材料,是高溫工業熱工設備不可缺少的重要支撐材料,與鋼鐵等高溫工業的技術發展相互依存互為促進。為了開發21世紀新一代耐火材料,迫切需要運用尖端的納米技術和納米材料開發后續的納米耐火材料。隨著科學技術進步的日益加快和對納米技術廣泛深入的研究,作為高新技術,納米技術得到了迅速發展和廣泛應用,并且越來越深入地影響和改變著人們的生產、生活及思想,而對經濟、政治及社會的影響則更多地體現在各國間對納米技術及應用的激烈競爭上。耐火材料作為高溫工業,特別是鋼鐵工業服務的基礎材料,它一直伴隨著高溫技術和材料科學的進步而發展。如何應用尖端的納米技術和納米材料來改變耐火材料的組織結構,特別是微觀顯微結構,全面提高耐火材料的各項性能指標,更好地滿足鋼鐵等高溫工業發展及使用需求,一直是廣大耐火材料工作者所關注的熱點問題。因此,高科公司和技術中心研究人員在高樹森董事長的帶領下,對納米技術、納米材料及其在耐火材料領域中應用開展了長期的、多方面的探索與嘗試,并且在此工作基礎上還進行了專題研究和自主創新工作;結果表明,采用納米技術制備的納米陶瓷粉體材料所具有的功能特性,在納米耐火材料領域中應用都能夠充分地顯示出來且得以確認;采用納米技術和納米材料制成的納米耐火材料產品,在鋼鐵工業新技術(如煉鋼二次精煉)中使用,也顯示出令人振奮的使用結果。

近年來,我們對納米技術和納米材料進行了深入研究和自主創新,自2008年至今,在將近兩年的時間里,共申報了六項納米耐火材料發明專利項目,涉及耐火材料的主要品種,前五項發明專利均已公布,并經有關部門嚴格篩選后評定,被列為年度國家重點發明專利項目,并納入國家發明專利實施轉化項目中,還被國家知識產權局出版社編入發明人年鑒中;前兩項發明專利獲第九屆香港國際發明博覽會金獎,又獲第十二屆中國北京國際科技產業博覽會第三屆中國自主創新杰出貢獻獎。2010年這些納米發明專利在第十三屆中國北京國際科技產業博覽會上又獲“中國自主創新杰出貢獻獎”,并在“中國高新企業發展國際論壇”上做了《關于發展納米科技和納米耐火材料自主創新及其產業化》的重要報告。六項納米發明專利項目分別是:

納米耐火材料發明專利之一

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

納米耐火材料發明專利之二

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

納米耐火材料發明專利之三

納米Al2O3、MgO復合陶瓷結合尖晶石―鎂質耐火澆注料及其制備方法(公布號:101544505A)

納米耐火材料發明專利之四

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

納米耐火材料發明專利之五

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

納米耐火材料發明專利之六

納米SiO2、CaO復合陶瓷結合硅質耐火澆注料及其制備方法(申請號:201010165554.9)

納米耐火材料系列發明專利的公布,是納米技術和納米材料在耐火材料領域中成功應用的重要標志,也是納米技術和納米材料在傳統產業中自主研發、自主創新的重要發展方向,對鋼鐵等高溫工業的發展和高新技術的應用,作出了重要貢獻。同時,發展納米科技是轉變經濟發展方式,實現可持續發展的關鍵。具有戰略性的納米新興產業是新興科技、新興產業的深度融合,代表著科技創新的方向,也代表產業發展的方向。使納米戰略性新興產業盡早成為國民經濟的先導產業和支柱產業,要大力推動自主創新,著力突破制約經濟社會發展的關鍵技術問題。加快推進自主創新,緊緊抓住新一輪世界科技革命帶來的戰略機遇,更加注重創新,加快自主創新能力,加快科技成果向現實生產力轉化,加強科技體制改革,加快建設宏大的創新型科技人才隊伍,謀求經濟增長與發展主動權,形成長期競爭優勢,為加快經濟發展方式轉變提供強有力的科技支撐。太原高科納米耐火材料的研究及其發明專利成果,大大推動了我國納米技術、納米材料的進步與發展,為耐火材料的發展開辟了一片新天地,也為開發更長壽、更節能、無污染功能化的新型綠色耐火材料帶來了發展空間。為了進一步深入發展納米技術在耐火材料領域中的應用研究,使納米技術在耐火材料領域中得到更廣泛的應用,太原高科將研究開發更多更實用的納米耐火材料發明專利成果,以滿足鋼鐵等高溫工業發展需求,也為鋼鐵等高溫工業技術的實施與發展提供了最佳服務。

發展“綠色耐材” 節能減排

耐火材料是高溫工業的重要基礎材料。在全球大力發展低碳經濟形勢下,實現高溫工業的“綠色化”與耐火材料工業自身的“綠色化”不無關系。綠色耐火材料戰略是關系到我國當前和今后耐火材料行業可持續發展的重要發展戰略。我國在耐火材料總產量和品種數量上是當之無愧的世界第一。但就“綠色度”而言,差距卻甚大,表現在諸如:煉鋼耐火材料的平均比消耗高出國際先進水平1倍以上,高性能、長壽命產品比例少,質量穩定性欠佳,技術附加值不高,能耗高,存在環保和公害問題,某些原料資源短缺等。

我們研究開發的新型納米耐火澆注料及其整體澆注技術,大幅度提高澆注的整體爐襯的使用壽命,節省資源,且節能環保,生產成本相對較低,經濟適應性強,無粉塵,無排放有害氣體,特別是無納米粉體的污染,是真正的綠色耐火材料,適應循環經濟發展要求,具有顯著的經濟效益和社會效益,已達到國際先進水平。該系列項目的大力推廣也將為我國豐富的耐火礦產資源在現代耐火材料應用中提供廣闊的發展前景,將資源變為產品,推動市場效益,可帶動資源產業的更快發展。

建立納米耐材產業化示范基地

我國鋼鐵產量巨大,2009年鋼產量達5.7億噸,位居世界首位,約占世界總產鋼量的47%以上,鋼鐵生產的高速增長是伴隨著流程優化與結構調整來實現的,其重要的就是對加快推進生態文明建設是從清潔生產總體高度上,加快科技創新與進步,繼續將納米技術納入到耐火材料尖端技術之中,進行深入的研究開發和自主創新,并實施產業化,對鋼鐵等高溫工業發展、高新技術的采用與實施、節能減排、提高質量、創新品種都將發揮非常重要的作用。

納米科技和納米材料是21世紀最有發展前景的高新技術,它對國家經濟發展、經濟轉型、傳統經濟改造、自主創新等均具有重要意義。然而,納米科技和納米材料只有在生產實際應用中才能體現出自身的重大價值。國外多個國家都對納米產品的產業化給予特別關注,并且作為納米科技發展水平的重要標志。納米材料制備技術由實驗室轉移到工廠生產勢在必行,在納米技術產業化過程中存在多方面制約納米發展的瓶頸問題。為了解決納米耐火材料產業化中出現的各種瓶頸問題,我們開展長期的專項研究并取得了較好的效果,這就為納米耐火材料產業化鋪平了道路,為加快推進產業結構調整,完善現代產業體系,加快推進傳統產業技術改造,加快發展納米戰略新興產業,全面提升產業技術水平和國際競爭力,都具有重大意義。

為此,建立納米耐火材料產業化示范基地,對當前和今后耐火材料工業和鋼鐵等高溫工業的發展是非常有意義的,而且也是十分緊迫和刻不容緩的。此外,國際間納米技術和納米材料的競爭更多體現在工業生產的納米產品上,太原高科對納米科技和納米耐火材料的研究開發和自主創新作了長期的艱苦努力,并取得多項發明專利成果,并且對納米科技和納米耐火材料繼續開展深入研究和產業化基地建設將會取得更多、更大進展,為我國納米科技發展作出貢獻。產業化示范基地建立后,太原高科將運用多項高新技術,謀求與尖端的納米技術整合,加速納米耐火材料的理論與實際應用研究,為耐火材料行業的納米化發展創造條件和奠定基礎,完成開發成果后,可積極推進開發和創新成果的產業化,及時服務于鋼鐵等高溫工業生產中,使納米技術及早地顯現出經濟效益和社會效益,為科技發展和進步作貢獻,努力把21世紀納米尖端耐火材料的開發與生產做好、做成功;為國家高溫工業的發展繼續作研發與服務;加快傳統工業的改造,促進我國經濟的平穩、快速發展?！?/p>

篇6

半導體生產技術的每一次重要進化都會給集成電路設計者帶來一系列越來越艱難的挑戰。多年以來，結構設計面臨的最大挑戰都是圍繞于基礎領域和電性需求。但隨著越來越精密的設計和生產技術讓半導體公司能夠在更小的面積上實現更大、更復雜、更快的電路，集成電路設計者開始發現，設計后期階段對電路性能的決定作用越來越大。結構設計的決定因素如容性耦合和信號集成在前幾代技術中一般都是次要考慮因素，而如今它們開始在主流設計中對性能起到主要影響作用。從而使布線后寄生元件提取的詳細分析成為主流時序確認流程的必要工作。

向更高級納米技術的過渡同樣采用了類似的模式，不過復雜度更高：在65納米級以上大多可被忽略的生產因素影響，對于65納米及以下級別會變得越來越突出。在這樣高級的幾何尺寸下，平坦化化學機械拋光(CMP)可能會磨損比周圍絕緣電阻材料較為柔軟的銅線頂部。結果銅線厚度和響應時間即便是在同一個裸片上也會有極大不同。過去生產工程師會通過金屬填充和切縫切削等方式設法減輕CMP的影響，然而在更高的納米幾何尺寸下，這些調整措施會因為對耦合效應影響的加大而嚴重影響電路性能。

同樣，在這種幾何尺寸下需要的更強的解析度增強法(RET)提高了電路性能的生產影響。即使是在當今的主流幾何尺寸下，芯片結構也小于硅光刻使用的193納米光波源，這就需要光學鄰近矯正法(OPC)和相移光罩(PSM)來補償因次波長衍射導致的失真。生產商一般只要將這些技術應用于180納米設計的兩個層面，而65納米設計的所有層面都需要矯正――算起來大概有35個要使用新興的工藝技術。至于CMP，生產商可以將這些矯正手段用于上一代的設計品而無需擔心影響性能。而對于更高的納米級別設計，在整個設計過程中需要仔細考慮系列RET矯正的影響。采用了新的技術，工程師可以研究光刻在版圖設計方面的影響，在制作光罩之前交互摸索不同的RET方法。使用加密晶片處理數據的工藝模型文件進行光刻影響的詳細模擬，在不危及機密生產資料安全的情況下，提供光刻結果的精確預測。通過這種手段，設計團隊可以制造出無光刻影響的版圖，降低光刻相關的重新投片風險。

如今設計師需要采用與用于時序收斂相同的方法處理生產影響，在每個模塊設計周期的早期預測其影響?？芍圃煨栽O計(DFM)和良率導向設計(DFY)策略應該貫穿于整個設計流程，包括綜合、布局、布線、布線優化和完成階段。相反地，補償CMP和光刻影響的設計改良也應該對設計意圖有更清晰的把握，例如發現一些關鍵途徑以降低因信號集成和時序問題而出現新缺陷的可能性。

設計和生產之間的互相影響趨勢越來越明顯，這進一步反映了半導體公司和晶圓廠之間的天然關系。晶圓廠如今在必須規則的基礎上增加了可選規則，這可以幫助半導體生產商充分發揮新工藝技術的潛力。對設計師來說，通過采用推薦的規則帶來可能的良率提升，以平衡傳統目標成為挑戰所在。因為每個晶圓廠和工藝都有不同的整套規則，在生產約束越來越多的情況下，精確預測電路性能的需求使得這樣的挑戰更加復雜。

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關鍵詞：粉體技術 蒙藥制劑 應用

隨著現代科學的進步和GMP的廣泛實施，粉體技術受到人們越來越多的重視，為現代給藥系統的研究提供了新的方法和途徑；同時，制藥工業的不斷發展也對粉體技術提出了更高、更新的要求。伴隨著當前中藥現代化和納米技術的發展，粉體技術也有了更廣闊的發展空間，必將得到更完善的發展和提高，從而促進制藥工業的發展。

一、降低粒徑提高溶出度

蒙藥的溶出度除與蒙藥的溶解度有關外，還與物料的比表面積有關，一定溫度下固體的溶解度和溶解速度與其比表面積成正比。而比表面積主要與蒙藥粉末的粗細、粒子形態以及表面狀態有關，對片劑和膠囊劑來說與崩解后的粒子狀態有關。因此蒙藥粒度大小可以直接影響蒙藥溶解度、溶解速度，進而影響到臨床療效。例如，微粉化醋酸炔諾酮比未微粉化的溶出速率要快很多，在臨床上微粉化的醋酸炔諾酮包衣片比未微粉化的包衣片活性幾乎大5倍。

對難溶性蒙藥或溶出速率很慢的蒙藥來說，蒙藥的溶出過程往往成為吸收的限速過程。蒙藥的粒徑降低時其比表面積增大，蒙藥與介質的有效接觸面積增加，將提高蒙藥的溶出度和溶出速度，因此降低粒徑是提高難溶性蒙藥生物利用度的行之有效的方法?；尹S霉素是一種溶解度很小的蒙藥，超微粉化與一般微粉化的灰黃霉素制劑相比較治療真菌感染，其血藥濃度高且用藥劑量小。

很多蒙藥是多晶型的，在粉體處理過程中可能會導致晶型改變，其溶解度、穩定性、療效等都可能受到影響，應多加注意。

二、減小粒度增強療效

臨床上，蒙藥不論以何種形式給藥，蒙藥粒徑的大小都會影響蒙藥從劑型中的釋放，進而影響到療效。在改善蒙藥崩解和溶出的同時，蒙藥的吸收增加，生物利用度和療效均可得到較好的提高。

對氣霧劑而言，霧化后蒙藥粒子的大小是藥效的主要決定因素。氣霧劑混懸液中粒徑在微米以上的粒子存在時限很短，無法達到有效的局部治療效果；但若粒子太小則不能沉積于呼吸道，易于通過呼氣排出。所以一般認為，起局部作用的氣霧劑粒子范圍以3～10微米為宜；欲發揮全身作用，則粒子宜在1～45微米。國外學者研究了3種不同粒度的雙香豆素膠囊抑制正常凝血酶原的活性作用時間面積和血藥濃度-時間面積之間的關系，發現粒度、溶解速度與療效三者之間有一定的關系：即粒度小，溶解速度快，療效好。

有人研究了非甾體類抗炎藥萘普生的不同粒徑對大鼠胃腸道的刺激性及吸收的影響。結果表明，將萘普生的粒徑從20微米減小到270納米時，避免了大粒子在黏膜黏附而導致的局部蒙藥濃度過高，可以顯著地降低蒙藥對胃腸道的刺激并能有效的提高蒙藥的療效。

三、粉體新技術促進制劑現代化

近年來，隨著粉體技術在制藥工業上的應用日益廣泛和制劑現代化的發展，粉體技術有了新的突破和應用，出現了一系列新的粉體技術如中藥的超細粉體技術、納米粉體技術等。

四、超細粉體技術提高中藥復方制劑療效

超細粉體技術又稱超微粉碎技術、細胞級微粉碎技術，是近年國際上發展起來的一項物料加工高新技術。該技術是一種純物理過程，它能將動、植物藥材從傳統粉碎工藝得到的中位粒徑150～200目的粉末（75微米以下），提高到中位粒徑為5～10微米以下，已逐漸在中藥制劑中得到廣泛的應用。

通過超細粉體技術加工出的藥材超細粉體，粒徑

五、納米粉體技術改善制劑多種性質

納米技術是20世紀80年代末期剛剛誕生并正在崛起的新科技，它的基本涵義是在納米尺寸（10-9～10-7米）范圍內認識和改造自然，通過直接操作和安排原子、分子，創造新物質。

國際上公認0.1～100納米為納米尺度空間，在藥劑學領域一般將納米粒的尺寸界定在1～1000納米。藥劑學中的納米蒙藥基本可以分為兩類：納米載體系統和納米晶體蒙藥。納米載體系統是指通過某些物理化學方法間接制得的蒙藥-聚合物載體系統（即納米粒），如納米脂質體、聚合物納米囊、納米球等。納米晶體蒙藥則是指通過納米粉體技術直接將原料蒙藥加工成納米級別（即納米粉），這實際上是微粉化技術、超細粉技術的再發展。

將蒙藥加工成納米粒可以提高難溶性蒙藥的溶出度和溶解度，還可以增加粘附性、形成亞穩晶型或無定形以及消除粒子大小差異產生的過飽和現象等，從而能夠提高蒙藥的生物利用度和臨床療效。在表面活性劑和水等存在的條件下可以直接將蒙藥粉碎成納米混懸劑，適合于口服、注射等途徑給藥以提高吸收或靶向性，特別適合于大劑量的難溶性蒙藥的口服吸收和注射給藥；也可以通過適宜的方法回收得到固體納米蒙藥，再加工成各種劑型，如活性鈣的納米化，可大大提高吸收率，我國已能大量生產。

參考文獻：

[1]蓋國勝.超細粉碎分級技術[M].北京：中國輕工業出版社，2000.

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【關鍵詞】物聯網 智慧城市 車聯網 可穿戴設備

1 引言

城市化進程的不斷加快使得城市人口數量不斷增加，城市建設中也面臨了諸多挑戰，如城市管理效率低下，交通擁堵，城市應急系統建設不完善，環境監測措施不到位等。隨著物聯網、云計算等技術的不斷發展，通過高新技術等使得智慧城市建設目標得以實現。

2 物聯網技術概述

2.1 物聯網架構

感知層、應用層以及網絡層構成了物聯網的主要三個層面。其中，能夠感知到世界上的所有信息，是感知層所要發揮的作用，通常在數據采集的過程中，都會用到傳感器，這樣才能夠對物體進行識別，緊接著再進行信息處理工作，并把掌握的信息內容利用傳感器傳送到網絡層里。在物聯網的三個層面里，處在中間位置的是網絡層。如果把物聯網比喻成一個人的話，那網絡層就是人的大腦，由此可見網絡層的重要地位。通常，網絡層都會通過網絡技術及時有效地對信息進行傳輸工作。物聯網如果想和客戶取得聯系，那么就要運用到應用層，這樣不僅能夠實現與客戶的溝通，還可以讓物聯網實現智能應用。而在核心特征方面，物聯網主要包括以下幾個方面：連通性，它的含義是指要能夠隨時與每個人或者物體進行聯通；而能夠實現人與物之間的互動則叫做互聯互通，這是互聯網核心特征的第二個方面；利用智能化技術與物體進行聯系則叫做智能化感應?？蛻敉ǔ\用互聯網，盡可能地依靠資源來給自己的生活提供各種便利條件。

2.2 關鍵技術

2.2.1 無線傳感技術

無線傳感技術是連接物理世界、數字虛擬世界和人類社會的橋梁，物聯網的應用的基礎，就是無限傳感技術，利用無線傳感技術，能夠更好地對物品進行監測、感知和數據采集，同時也能夠和互聯網平臺進行數據交互。因此無線傳感技術的發展，直接關系到物聯網技術落地和實際應用的領域。目前，低成本、微型化、低功耗以及靈活的組網方式、鋪設方式是無線傳感技術的發展方向。

2.2.2 RFID射頻識別

RFID是利用射頻信號通過空間電磁耦合實現無接觸信息傳輸，并且借助傳輸的信息對物體進行有效辨別。可以將RFID看作為一種設備標識技術，其可以支持短距離的數據傳輸。RFID系統中主要有電子標簽（Tag）、讀寫器（Reader）和天線（Antenna）。因為RFID系統具有無需接觸、自動化程度高、耐用性強、使用穩定、識別速度快、適應能力強等多種優點，所以可以被廣泛應用于各類領域中，如物流以及供應鏈管理、門禁安防系統、道路自動收費、航空行李處理、物品監視、汽車監控和動物身份標識等。

2.2.3 納米技術和智能技術

隨著互聯網技術的不斷發展，物聯網技術的應用，也逐漸形成了以物體為核心，將物與物之間進行智能化關聯，而納米技術優勢非常明顯，利用納米技術，能夠讓物聯網更智能地互聯，且進行數據交互，納米技術的應用方向為納米電子技術、納米力學技術和納米材料技術等，而智能技術則是通過對物體內植入智能芯片，將智能賦予相關的物體，并通過互聯網與物體、人之間進行主動、被動交互，機器人技術將成為未來智能技術的發展方向。

3 物聯網在智慧城市中的應用

3.1 城市政務

智慧城市建設和政府的高效管理息息相關，借助物聯網技術、網絡通信和計算機技術等，可以對城市資源進行優化整合，實現政府管理以及服務職能的優化，實現政府服務的智慧化。同時，可以對公共管理資源進行整合，為人們提供更加優質的功能服務。

3.2 城市安全

智慧城市中城市安全管理主要是以互聯網和物聯網技術為核心，獲得全面的城市安全信息，基于此，可以建立統一的公共安全系統和應急處理機制，當出現城市安全問題時，可立即啟動應急聯動機制，對其進行處理，以保證社會安全，維護人們的生命財產安全。以我國某城市為例，將物聯網技術應用于電動車的防盜工作中，在電動車上安裝無線傳感器，這樣車主就可以獲知車輛的具置和使用現狀。

3.3 城市環境

基于物聯網建設的城市環境監測系統可以為城市的移動設備的所屬者提供相關信息，及時發送提示，若天氣情況良好，適宜戶外運行，人們可以通過物聯網系統查詢氣象和交通變化信息。

3.4 城市交通

物聯網也可以為城市交通運輸網絡建設的智能化提供技術支持，對各類信息進行整合和共享，實現交通網絡的高效便捷。例如，公交車可以應用全球定位系統進行實時定位，并計算距離下一站的距離和到達時間，將信息發送至每一個車站的電子顯示屏上，乘客便可得知相關消息。例如在高速公路收費管理上，通過利用ETC技術，辦理ETC的每一輛車每當通過收費站前的關口，系統會自動識別車輛的出入口信息，從而完成收費扣費的程序，大大降低了收費工作人員的任務量，提高了高速公路的收費工作效率和質量。

3.5 城市生活

物聯網的應用對于提高居民生活智能化水平有著積極作用。例如，每日清晨，人們可以通過手機、手表等直接了解自身的身體健康狀況，根據自身實際情況調節生活節奏和生活方式。若發現存在健康問題，系統可直接將患者信息發送至醫院。同時，系統可以輔助嬰幼兒的照料，依據幼兒的自身需求進行喂食和健康檢查，并且將信息傳送給家長，輔助家長做出正確決策。另外，家長也可以借助物聯網的跟蹤功能了解事物的原產地。

4 結束語

綜上所述，我國城市建設中物聯網的應用處于初始階段，還需要相關專家學者加強研究，根據我國城市建設的特征進行中國化改造，實現其高效、便捷的應用，為城市規劃決策提供參考依據。

參考文獻

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關鍵詞 計算機技術；發展趨勢

中圖分類號 TP 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)012-0114-01

當前，計算機技術獲得了迅猛發展，廣泛地應用于人們的生活中，給人們的生活帶來了巨大的便利，計算機技術也從單一化領域逐步發展到多元化領域。但隨著社會經濟的發展，各行各業對計算機技術的要求越來越高，要適應社會需求，就必須深入研究計算機技術，以使計算機技術更好地滿足社會需求。

1 計算機技術的興起

計算機技術的興起要追溯到1946年美國賓夕法尼亞大學莫爾學院研制的大型電子數字積分計算機，這標志著計算機時代的到來。這樣的機器當時是為軍方研制的，后通過多次的技術改造，這臺計算機能進行各種科學計算，應用的領域拓寬。但該臺計算機的程序設備還是外加式的，運行速度較快，但存儲容量較小，與現代計算機還存在較大差距。直到數學家馮?諾伊曼領導的設計小組對計算機技術進行了重大突破，在1946年完成了《電子計算機裝置邏輯結構初探》，這一設計成果引發了存儲程序式計算機的制造，英國率先完成了電子離散時序自動計算機，美國相繼完成了東部標準自動計算機，計算機的自動化程度越來越高，進入了迅速發展期。

20世紀中期計算機技術獲得了高速發展，也有單純的計算機硬件發展到集硬件、軟件和固件等為一體的計算機技術系統，此系統的性能大大提升。同時這一時期，計算機類型開始分化，如通用計算機、小型計算機、微型計算機等類型，此外還有一些專用的計算機如模擬數字混合計算機等。20世紀后期，計算機技術開始逐步應用到社會的各個角落，計算機的性能也獲得了提升。不管是家庭、還是企業、機關，計算機都廣泛地發揮著作用，成為人們工作生活中不可獲取的一部分。目前計算機技術已經決定了計算機的發展方向，其設備如音響系統、操作系統等技術性很強，涉及到電子學、光學、機械學等多種學科，同時又要受到電子加工工藝水平、精密機械工藝水平的影響。

2 未來計算機技術的應用

隨著硅芯片技術的快速發展，硅技術也越來越接近物理極限，為了解決物理性對硅芯片的影響，世界各國都在加緊研制新技術，計算機領域將會出現一些新技術，給計算機的發展帶來質的飛躍。雖然這些新型計算機技術還在發展中，但不久這些新型的量子計算機、光子計算機、生物計算機、納米計算機等將會遍布我們生活的各個領域，獲得廣泛的應用。

2.1 量子計算機

這種計算機是根據量子效應設計出來的，借助鏈狀分子聚合物的特性來實現開關狀態，分子狀態變化借助于激光脈沖改變，使相關的信息跟著聚合物轉變，然后實現運算。量子計算機是立足于力學規律之上進行運算及存儲信息的，量子計算機的存儲量是非常大的，不僅能高速地處理數據，還有著安全的保密體系。量子計算機技術的發展是科學界一直追逐的夢想，現在還只是利用了量子點操縱、超導量子干涉等方面，此領域還有待更進一步的研究，量子計算機的應用必會給未來計算機技術發展帶來新機遇。

2.2 光子計算機

光子計算機也就是全光數字計算機，就是用光子代替電子，用光互連代替導線互聯，光硬件代替電子硬件，從而實現光運算代替電子運算。光與電子相比，其傳播速度非常快，它的能力超過了現有電話電纜的很多倍，同時光子計算機在一般室溫下就可以使用，不易出現錯誤，和人腦具有類似的容錯性。這些優勢必會提高計算機的效能，使光子計算機獲得廣泛的發展與應用。

2.3 生物計算機

生物計算機也即是分子計算機，其運算過程就是蛋白質分子與周圍物理化學介質相互作用的過程。生物計算機的轉換開關是由酶來擔當的，要更好地顯現出酶，就需要酶和蛋白質融合在一起。通過這種技術制作的生物計算機體積小，耗電少，存儲量大，還能運行在生化環境或者有機體中，比較適合應用于醫療診治及生物工程等。

2.4 納米計算機

納米屬于計量單位，大概是氫原子直徑的十倍。納米技術從開始就受到了科學家們的關注，也是80年代初迅速發展起來的前沿技術，科學家們一直深入研究?，F在納米技術應用領域還局限于微電子機械系統，還沒有真正應用于計算機領域。在微電子機械系統中應用納米技術知識，是在一個芯片上同時放傳感器和各種處理器，這樣所占的空間較小。納米技術如果能應用到計算機上，必會大大節省資源，提高計算機性能。

3 未來計算機技術的發展趨勢

3.1 無線化趨勢

計算機實現無線化一直是人們夢寐以求的，這與當前筆記本實現的無線是不同的，未來計算機無線化是指網絡與設備間的無線連接，如果無線化得到了實現，未來在家中使用臺式電腦比用筆記本還方便，因為顯示器與主機不用再連線。也就是說實現無線顯示器，這種技術被稱為UWB技術，屬于無線通信技術，可以為無線局域網和個人局域網提供方便，帶來低功耗、高帶寬的優勢。

3.2 網絡化趨勢

目前，信息技術獲得了快速發展，計算機也越來越普及，各種家用電器也開始走向智能化，未來有可能實現家電與計算機之間的網絡連接，計算機可以通過網絡調控家電的運作，也可以通過網絡下載新的家電應用程序，從而提高家電的性能。同時利用互聯網也可以遠程遙控家中的家電，在辦公室就能讓家中的電器工作，為生活提供便利。

3.3 人性化趨勢

計算機的普及必會要求計算機更好地為人服務，這就需要計算機與人之間的交流要人性化，這樣人們才會真正使用計算機。要實現這個目標，計算機的交互方式將會走向多樣化，可以通過書寫控制，也可以通過語言控制、眼鏡控制等。隨著智能化的提升，計算機可以自動選擇操作流程，使用起來較為簡單，有可能達到與家用電器操作一樣簡單，使用者不需要專門學習就能操作。

總之，隨著信息技術的發展，計算機給人們的生活帶來了諸多便利。目前，一些新型的計算機技術已經開始應用到一些領域，未來計算機技術的發展必會超出人們的預想。

參考文獻

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一、我國機械制造技術發展的現狀分析

機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。

20世紀70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。20世紀80年代以后,隨著市場全球化的進一步發展,市場競爭變得越來越激烈。

20世紀90年代初,隨著CIMS技術的大力推廣應用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環境已建成。在全國范圍內,部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統結構與發展戰略,CIMS總體與集成技術、產品設計自動化、工藝設計自動化、柔性制造技術、管理與決策信息系統、質量保證技術、網絡與數據庫技術以及系統理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業和絕大部分中小型機械制造企業主要限于CAD和管理信息系統,底層基礎自動化還十分薄弱,數控機床由于編程復雜,還沒有真正發揮作用。因此,與工業發達國家相比,我國的制造業仍然存在一個階段性的整體上的差距。

目前,我國已加入WTO,機械制造業面臨著巨大的挑戰與新的機遇。因此,我國機械制造業不能單純的沿著20世紀凸輪及其機構為基礎采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產線——剛性自動化發展。而是要全面拓展,面向五化發展,即全球化、網絡化、虛擬化、自動化、綠色化。

二、機械制造技術的特點

做好基礎自動化的工作仍是我國制造企業一項十分緊迫而艱巨的任務。但加工中心無論是數量還是利用率都很低?？删幊炭刂破鞯氖褂貌⒉黄占?工業機器人的應用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業發展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎工作。

1.機械制造技術是一個系統工程

先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。

2.機械制造技術是一個綜合性技術

先進制造技術應用的目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。因此,它并不限于制造過程本身,它涉及產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。以便提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。

3.機械制造技術是市場競爭要素的統一體

市場競爭的核心是如何提高生產率。隨著市場全球化的進一步發展,20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。

4.機械制造技術是一個世界性技術

? 20世紀80年代以來,隨著全球市場的形成,發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本,使得市場競爭變得越來越激烈,為適應這種激烈的市場競爭,一個國家的先進制造技術應具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。同時,機械制造技術是面向21世紀的技術,應與現代高新技術相結合,應是有明確范疇的新的技術領域。 免費論文下載中心

三、我國機械制造技術的發展方向

先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。

20世紀80年代,隨著掃描顯微鏡的發明和使用,人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術是指實現納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結構,物質特性及相互作用與運動,并運用這種技術為人類服務的高新技術,納米技術對制造業產生了很大的影響,其應用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術、納米加工技術、納米裝配技術和納米測量技術等。

超精密加工的加工精度在2000年已達到納米級,在21世紀初開發的分子束生長技術、離子注入技術和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達到0.0003~0.0001μm,現在精密工程 正向其終極目標——原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。

現代機械制造技術的發展主要表現在兩個方向上:一是精密工程技術,以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表,將進入微型機械電子技術和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發展為代表。

1.精密成形技術成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。

2.無切削液加工無切削液加工的主要應用領域是機械加工行業,無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。

3.快速成形技術快速原型零件制造技術(RPM),其設計突破了傳統加工技術所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。

由于以上工藝和技術不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發周期、減少了成本,而且有些工藝的