国家纳米技术与工程研究院 国家纳米技术产业化基地

~~国家纳米技术与工程研究院 国家纳米技术产业化基地@李博文~~     

纳米技术在汽车上的应用前景

 纳米技术将会带来一场技术革命,从而引起21世纪又一场产业革命。纳米是一种度量单位,1纳米为十亿分之一米。纳米结构是指尺寸在100纳米以下的微小结构,在该水平上对物质和材料进行研究和处理的技术,称为纳米技术。纳米技术或称毫微米技术,是在单个原子和分子层次上对物质存在的种类、数量和结构形态等进行精确的观测、识别与控制技术的研究与应用。纳米技术能够从汽车车身应用到车轮,几乎可以涵盖一辆汽车的全部,纳米技术在汽车材料上的广泛应用,也将使汽车产生质的飞跃。就目前来说,只有纳米技术,才是新世纪汽车发展的核心技术。     

纳米技术与肿瘤医学

纳米技术已经在物理、化学、材料、信息与生命科学领域得到广泛应用，并且开始在纳米医药领域得到重视．2012年8月出版的Physics Today期刊刊登了美国癌症研究国家实验室（NCL）纳米技术表征实验室的研究员、美国大学物理学副教授Jennifer Grossman和NCL实验室主任Scott McNeil关于纳米技术与肿瘤医学的文章，摘译如下：     

纳米材料与技术在环保中的应用

本文介绍了纳米技术在大气、污水处理方面的实际应用 ,特别是在环境保护和环境治理方面的应用 .随着纳米材料和纳米技术在环保方面的应用更深入的研究 ,将会给我国乃至全世界在治理环境污染方面带来新的机会     

纳米技术强势因子的国际排行榜

最近 ,来自澳大利亚Murdoch大学的技术政策专家Marinova等 ,在学术期刊上撰文 ,发表了他们依据专利统计作出的关于纳米技术国际竞争力排行榜的研究结果 .他们研究的对象是在美国持有纳米技术专利最多的 12个国家和地区 (不包括美国 ) .综合四项指标的量化评估 (见下文 ) ,最终的竞争力排名前三位的依次是 :法国、日本和加拿大 .第一项评估指标是纳米技术专业化 (technologyspecial ization ,TS)的地方比较优势 ,它等于 :某国居民的纳米技术发明专利数在该国所有技术发明专利中的比重与 12个国家和地区平均水平之比 .TS指标高 ,意味着 :相…     

纳米技术的广阔应用前景

本文介绍纳米技术在工业、医学、军事诸方面的广阔应用前景。展望纳米技术的进展将为21世纪的科学技术带来新的飞跃。     

纳米技术在未来军事领域中的应用

 纳米技术不仅在材料、生物医学、半导体器件和微机电系统等领域中有着广泛的应用,而且这些领域中的应用又都能不同程度地用于军事领域,所以纳米技术在军事领域中也有着广阔的应用前景。利用纳米技术,科技工作者正在研制纳米武器和纳米武器系统。纳米武器和纳米武器系统具有超微型化、智能化和高性能等优点,必将引起未来武器系统的深刻变革和未来战争模式、作战指挥等一系列重大的变革。一、纳米武器和纳米武器系统的特点1.武器系统超微型化纳米技术用量子器件取代大规模的集成电路,使武器控制系统的重量和功耗成千分之一地减小,从而大大减小了武器的体积和重量。     

纳米技术的进展及军用前景

 近来科学家们纷纷预测：“纳米技术将是２１世纪科技革命的生力军”、“纳米技术将像微电子技术引发科技革命一样,成为对世纪信息时代的核心”。 ２０００年１月,美国政府发布了《国家纳米技术计划》,此计划被认为是面向未来的重大战略举措。克林顿总统于２０００年１月２１日在加利福尼亚大学理工学院演讲中提到：“我的２００１年预算案支持一个价值５亿美元全新的国家纳米技术启动计划……使人类有能在原子和分子水平上操纵物质的能力。……”显然,美国政府已把崭露头角的纳米科学和纳米工程放在科学发展的优先考虑地位。     

冷眼观潮看纳米

 纳米技术仍然更多地靠宣传而非实际的回报支撑着。要像几十年前的生物技术一样真正地开始得到应用,它还有两大问题需要解决。从原子物理一直到生物技术,科学的接力棒已经传到了纳米技术手中。数以十亿计的美元、欧元、日元和人民币投向了它。诸如“蜘蛛侠”和“少数派报告”的电影中有它的角色,在迈克尔·克里奇顿的最新畅销书“猎物”中它扮演恶棍。纳米技术正席卷物理科学和生命科学,甚至也将触角伸向了政治和社会领域。对于一门你尚不能取得学位的学科而言,这的确不简单。狂潮从何而起?在纳米技术中,科学家们关注的是物质的一种完全不同的状态---在已知的固态、液态、气态和等离子态之外的“表面”态。     

神奇的纳米技术与军事革命

 20世纪80年代末,一门新颖、独特、颇具神奇色彩的科学技术---纳米技术悄然兴起,并立即引起世界各国的广泛关注和重视。短短十几年中,纳米技术在世界范围内的研究和应用得到了卓有成效的发展,并已成为21世纪的前沿战略科技。一、神奇的纳米技术1nm=10-9m。所谓纳米技术,是在0.1～100nm的尺度空间内研究电子、原子和分子的运动规律及特性,通过微观环境下操作单个原子、分子或原子团、分子团,以制造具有特定功能的材料或器件为最终目的的一门崭新技术。它包括纳米电子技术、纳米材料技术、纳米机械制造技术、纳米显微技术及纳米物理学和纳米生物学等不同的学科和领域。     

非晶纳米发光材料(Y,Eu)2O3-SiO2发射光谱的分析研究

EXAFS测定表明sol-gel方法制备的纳米非晶(Y,Eu)₂O₃-SiO₂发光材料中,发光中心Eu³⁺的局域环境和晶态X₂型Y₂SiO₅Eu中Eu³⁺离子的局域环境相似。以此结构为依据,用M. F. Reid的方案计算了晶场迭加模型中的能级参数及光谱强度参数,并得到了与实验结果基本一致的理论光谱图.     

Synthesis of Nanometer Glass and Crystal Particles by Excimer Laser Ablation

ＳｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＮａｎｏｍｅｔｅｒＧｌａｓａｎｄＣｒｙｓｔａｌＰａｒｔｉｃｌｅｓｂｙＥｘｃｉｍｅｒＬａｓｅｒＡｂｌａｔｉｏｎＬＯＵＱｉｈｏｎｇＺＨＥＮＧＪｕｎＤＯＮＧＪｉｎｇｘｉｎＬＩＪｉｎｇＷＥＩＹｕｎｒｏｎｇＨＵＡＮＧＷｅｉｍｉｎ（Ｓｈａ...     

银纳米膜的电化学制备方法及性能表征

采用电沉积方法在表面活性剂与电解液的界面上制备了银纳米膜。通过对甲磺酸银体系和硝酸银体系中纳米银膜的电沉积速率及纳米银膜颗粒进行比较发现，相同条件下硝酸银体系得到的纳米膜晶粒粒径比较小，膜的生长速率较快。选定硝酸银体系为电沉积体系。考察了槽压、电解液的浓度和温度及溶液的pH值对制备银纳米膜的影响，确立了制备银纳米膜的最佳工艺条件为硝酸银浓度5mmol/L，槽压4V，pH3.0,硬脂酸的质量浓度0.2g/L。实验表明，最佳工艺条件下制备的银纳米膜晶粒粒径均匀，平均粒径在20nm左右，近似球形。本方法制备的银纳米膜将在非线性光学材料方面得到应用。     

基于干涉条纹跟踪实现纳米级位移测量的方法研究

设计了一套干涉条纹图像实时采集处理系统。在分析迈克尔逊干涉条纹特征表象的基础上 ,给出了通过跟踪干涉条纹的移动量测量被测对象纳米级位移量的理论公式 ;提出了干涉条纹特征点的提取与跟踪算法 :分段线性变换、方形窗口中值滤波和门限化边缘提取 ,给出了基于统计学原理的通过计算多条干涉条纹移动量获得被测对象纳米级位移量的计算公式。实验结果表明了该方法的有效性和实用性     

激光检测技术在纳米材料中的应用

介绍激光技术在检测纳米材料中的应用，给出了检测纳米材料热扩散率的一种方法，实验结果表明该方法与通常采用的检测手段相一致。     

半导体纳米材料和物理

半导体纳米材料是纳米材料的一个重要组成部分，纳米结构的电子和光子器件将成为下一代微电子和光电子器件的核心。文章介绍了半导体纳米材料研究的新进展，包括四个方面：半导体自组织生长量子点，纳米晶体，微腔光子晶体和纳米结构中的自旋电子学。本世纪开始的半导体纳米材料的研究是上世纪半导体超晶格量子阱研究的延续，同时又开辟了一些新的领域，如：单电子的电子学、单光子的光子学，微腔和光子晶体，稀磁半导体和自旋电子的相干输运等，这些研究将为研制在新原理基础上的新器件和实现量子计算、量子通信打下基础。     

电子显微镜散斑照相技术

提出了一种新颖的人工亚微米/纳米散斑制作技术.采用超声波分散亚微米/纳米颗粒,然后利用范德华力、静电力和毛细力将其吸附在试件表面.在特定分辨率的扫描电镜下,物体表面的亚微米/纳米颗粒可以看作是亚微米/纳米散斑.此外,发展了一种测量面内亚微米/纳米级变形的电子显微镜散斑照相技术.详细介绍了人工制作亚微米/纳米散斑和电子显微镜散斑照相技术,实验验证了技术的可行性     

纳米光镊技术发展与应用的研究

阐述了纳米光镊技术的特点，它将操作和探测精度从微米提高到纳米。归纳和总结了纳米光镊技术最新方面的研究进展，叙述了一些先进组合技术在改进光镊装置构造、操作精度以及校准方面的应用，并在此基础上提出了一些构想和建议。     

纳米级SiO_2玻璃粉制备和测试

采用溶胶-凝胶法制备纳米级SiO2粉，分别用X射线衍射仪、透射电子显微镜、红外光谱仪和差热扫描量热分析仪对其进行了分析测试。结果表明于凝胶在1200℃热处理1小时仍是无定型的SiO2粉，其平均粒度大小为40nm。     

相移干涉显微术测量表面微观形貌

在微分干涉相衬显微镜中加入偏振相移装置,实现了对干涉光强的调制,达到了相移的目的,构造了具有纳米级分辨率的相移干涉显微测量系统。编制了一套测试软件及多组数据处理软件,将测量系统的各组成部分用软件进行了连接。分析并解决了测量过程中的技术难题,对纳米表面微观形貌进行了高精度实时自动测量。该测量系统能够准确地重构出纳米表面微观形貌,并给出了定量测量数据。