纳米材料对当代社会发展的影响
纳米材料对当代社会发展的影响
摘要：2003年7月30日科技日报《特别关注》栏目载文提出了这样一个问题：“纳米技术，祸兮、福兮？”。文章以众多事例给我们传递了两条信息：1.“纳米材料是福，所以世界各国愿意投巨资开发。”2.“纳米技术也可能是祸，有点福兮祸所伏的味道。究竟是福是祸要看人类如何把握。”自从2000年3月美国政府向全世界公布了它的国家纳米技术计划（NNI）以后，纳米技术这个在20世纪鲜为人知的技术词汇已经成为媒体报道科技计划和进展时的高频词。连一些不法分子也拿它来欺骗一些爱好“科技时尚”的人们。
关键词：纳米技术；社会发展．技术进步
三年来世界各国科学家都在明显地陈述一个观点，这就是，纳米技术将引发21世纪新的工业革命。无庸置疑，纳米技术的诞生和发展开辟了人类认识世界的新层次，使人类改造自然的能力直接延伸到原子和分子，标志着人类的科学技术又进入一个崭新的时代。科学家们指出，纳米技术将对生产力发展产生深远的影响，并有可能从根本上解决目前人类所面临的一系列问题，如环境、粮食、能源等极其重大的问题。纳米技术将是21世纪的主导技术之一。美国总统的科技顾问也高度评价纳米科技对未来发展知识经济的重要性。他认为，纳米技术的发展给社会发展、经济振兴和人们生活质量的提高所带来的利益，将是一般技术无法比拟的，纳米技术在21世纪创造的财富也是难以估计的。纳米技术对各个领域的影响力和渗透力可能会超过计算机。美国政府和国会的重要文件中，也多次把信息技术、生物技术和纳米技术并列称之为21世纪工业革命的主导技术。
而我认为，在对纳米技术的一片赞美声中，我们是否应当站得更高一点，全面地思考一下“纳米科技对社会的影响”这样一个课题。因为，主导技术的内涵是指它在以下几方面的极强能力：（1）向各个领域渗透的；（2）与各种技术交叉融合；（3）对新兴产业示范带动作用；（4）对传统产业的改造作用。
起初，纳米技术的影响似乎会局限于一些非常特殊的产品和服务。基于纳米技术的商品和服务也许首先会引入消费者愿意为新功能付出
高昂代价的市场。这些市场可能包括增加食物产量、生产新的服装面料、改善电力生产或治疗某些疾病。用新技术替代旧技术的一般来说是缓慢的和不完全的。因此，纳米技术不会突然替代旧技术，而是与它们共存很长一个时期。
纳米技术的“二级后果”可能是社会对产品和服务需求的变迁。人
们会预期得到不同的食品、医疗服务、娱乐活动等等。这种需求的变迁也许会引起“第三级效应”———对纳米技术基础设施的需求。这些基础设施包括多学科研究中心、培养新的纳米科学家和纳米技术人员的新的教育课程等。有的第三级效应还会上溯到我们的社会结构和文化模式，例如教育和就业方式的变迁、家庭生活和政府结构的变化等等。因此，在推进纳米科学技术研究的同时，我们应当尽早确认在“纳米技术对社会的影响”方面有哪些重要问题，提出正确的研究方向，并采取必要的应对行动。
科学家和工程师们往往专注于当前的技术性挑战，对于技术对社会和道德的影响往往缺乏全面的认识。因此，在策划纳米技术未来发展的决策过程中要集思广益，考虑到方方面面的利益价值和前途，要让社会科学家和人文学者（如伦理道德哲学家）参与设计纳米技术远景的过程。美国NSET认为，这是NNI的一项重要步骤。这些社会科学家和人文学者要对某一特定纳米技术做深入了解以便作出可靠的评价。这些学者还可以作为纳米技术专家与公众或政府官员之间进行交流的桥梁，他们的参与有可能使技术的社会效益达到极致，并且减少引发公众纠纷的可能性。
由于纳米技术范围广泛，且具有多学科性质，因此有些社会科学的研究必须由专门设置的研究中心来实行。同时有许多研究方法也要求社会科学家深入纳米科学家、纳米技术人员和决策者工作的现场。为要满足这两个要求，美国专家提出了建立虚拟分布式研究中心（VDRC）的设想。每一个VDRC是环绕着一个特定的、但范围较为广泛的科学问题和研究方法而建立的。这样，中心的成员就会拥有一个共同的设计、实施和交流其研究的框架。VDRC的许多成员应当工作在在地理上十分分散的各个地点。当然，要有一个物理中心来协调VDRC的工作、管理经费、通过电子形式或定期会议支持分散在各地的团队之间的信息交流。
由于纳米技术可能会对社会产生负面影响，所以，我们也要关注参与开发新纳米技术过程的科学家、工程师或其他人员的个人社会责任感。要把道德问题纳入他们的培训课程中去。
最近召开的国家中长期科学和技术发展规划战略研究论坛，受到社会各界广泛关注，它标志着我国中长期科学和技术发展规划制定工作进入了全面启动阶段。可以想见，纳米科技一定是发展规划中的一项重要内容。为此，我冒昧地提出以下粗浅的看法：
1.新技术总是双刃剑。在制定发展规划时应当考虑，在研究开发项目启动的时候同步进行有关该项目的成果对社会的影响（尤其是负面影
响）的调查研究。正如NSET报告指出的那样，这项研究（“纳米科技对社会的影响”）应当是国家纳米计划（NNI计划）的一个组成部分。“先污染，后治理”的悲剧不能再重演了！“科学技术是第一生产力”没错，但是“先经济增长，后社会发展”也是行不通的，SARS给我们的教训够深刻的了。
2.要研究科技对社会的影响光靠科学家、工程师是不行的。近年来，经济学家、企业家也参与了科技战略的制定，这是可喜的进步。但是，科技对社会的影响不只局限于经济、产业领域。尤其是像IT技术、生物技术和纳米技术这样对全社会具有极强渗透力的技术群，它们的扩散和应用可能会产生许多“二级后果”和“第三级效应”，使全社会发生划时代的变革。因此，社会科学和人文科学必须介入，而且必须在技术创新的早期（例如制定发展规划时）就全面介入。笔者建议，社会科学家和人文学者从项目一开始就要参与主要的纳米技术研究开发活动。把纳米科技研究的大联盟从科研院所、大学、企业和政府部门推广到社会科学、人文科学和经济学界。
3.如前所述，纳米科技的发展需要大批多学科专业背景的人才。我国目前的教育制度尚无法培养这样的人才。因此，我认为，参考美国的做法，在大学里，调整学科设置和系科，编制特别教材和教学计划，建立必要的基础设施，争取在5—10年内形成目前类似IT技术教学的格局。为此，发展规划中一定要有“教育与培训各种水平的新一代精于纳米科技的科学家、工程师和工人”的内容。
4.公众对纳米科技的正确理解是纳米科技发展的重要条件。因此，有关纳米科技的科普工作也应与研究项目同样受到重视。为此，我认为，在制定发展规划时，也应将有关纳米科技的科普工作纳入议事日程。
参考文献：美国的纳米科技，美国从上世纪90年代起就已开始进行以“纳米”为主题的高科技研究。1991年，美国政府正式将纳米技术列入“国家22项关键技术”和“2005年的战略技术”；1997年，美国国防部将纳米技术提高到战略研究领域的高度。2000年2月，白宫正式发布了“国家纳米技术计划”，提出了美国政府发展纳米科技的战略目标和具体战略部署，标志着美国进入全面推进纳米科技发展的新阶段。该报告指出：纳米技术将对二十一世纪早期的经济和社会产生深刻的影响，这种影响也许可以与信息技术或细胞、基因和分子生物所带来的影响相媲美。
纳米材料对当代社会发展的影响
高祥才
化学十班 2011025928
(完整版)纳米抗菌材料国内外研究现状
1.国内外研究现状和发展趋势 （1）多尺度杂化纳米抗菌材料的国内外研究进展 Ag+、Zn2+和Cu2+等金属离子具有抗菌活性，且毒性小、安全性高而被广泛用作抗菌剂使用。但是，由于其存在易变色、抗菌谱窄、长效性差、耐热性和稳定性不好等缺点而成为其进一步发展的障碍。相比而言，纳米银、纳米金、纳米铜、纳米氧化锌等纳米材料则可以在一定程度上克服这些问题。例如纳米银，在抗菌长效性和变色性方面均比银离子（多孔纳米材料负载银离子）抗菌剂有显著改善，而且其毒性也更低（Adv. Mater. 2010）；关于其抗菌机理，被认为是纳米银释放出银离子而产生抗菌效果（Chem. Mater 2010，ACS Nano 2010）。纳米金也有类似的效果（Adv. Mater. Res.2012），尽管活性比纳米银稍差，但其对耐药菌株表现出良好的抗菌活性(Biomaterials 2012)。铜系抗菌材料可阻止“超级细菌”（NDM-1）的传播（Lancet Infec.Dis. 2010）。活性氧化物是使用时间最长、使用面最广泛的一类长效抗菌剂，其中氧化锌是典型代表，特别是近年来随着纳米技术的发展，一系列低维结构氧化锌的出现，为氧化锌系抗菌材料提供了极大的发展空间，由于其良好的安全性，氧化锌甚至可用于牙科等口腔材料（Wiley Znter Sci.，2010）。本项目相关课题组多年的研究发现，ZnO的形貌差异、结构缺陷和极化率等都会影响其抗菌活性（Phys. Chem. Chem. Phys. 2008）；锌离子还可以与多种成分杂化，产生协同抗菌活性而提高其抗菌性能（Chin. J. Chem. 2008, J. Rare Earths 2011）。 利用杂化纳米材料结构耦合所带来的协同作用提高纳米材料的抗菌活性是近年来的研究热点。例如：纳米铜与石墨烯杂化体系中存在显著的协同抗菌作用（ACS Nano2010）。用络氨酸辅助制备的Ag-ZnO杂化纳米材料，表现出良好的抗菌和光催化性能（Nanotechnology 2008）；但是Ag的沉积量过大，催化活性反而有所降低（J. Hazard. Mater. 2011）。以壳聚糖为媒质，通过静电作用合成得到均匀的ZnO/Ag纳米杂化结构，结果显示，ZnO/Ag纳米杂化结构比单独的ZnO 和单独纳米Ag的抗菌活性都高，表现出明显的协同抗菌作用（RSC Adv. 2012）。Akhavan等用直接等离子体增强化学气相沉积技术，结合溶胶-凝胶技术把锐钛
纳米材料应用特点
超细微粒、超细粉末，这些其实都是纳米材料的别称。它具有自己的一些性能特点，同时应用范围较广，例如生物医药、能源环保、化工等等行业。本文就给大家详细介绍一下。 一、应用 由于纳米颗粒粉体具有电、磁、热、光、敏感特性和表面稳定性等性能，显著不同于通常颗粒，故其具有广泛的应用前景。经过多年探索研究，已经在物理、化学、材料、生物、医学、环境、塑料、造纸、建材、纺织等许多领域获得广泛应用。下面为大家例举几个纳米材料的应用实例。 （1）纳米材料的用途十分的广泛，比如目前在许多医药领域使用了纳米技术，这样能使药品生产非常的精细，它直接利用原子或者分子的排布制造一些有特殊功能的药品。由于纳米材料所使用的颗粒比较小，所以这种药品在人体内的传输是相当方便的，有些药品会采用多层纳米粒子包裹，这种智能药物到人体后可直接并攻击癌细胞或者对有损伤的组织进行修复。纳米技术也可以用来监测诊少量血液，通过对人体中的蛋白质的分析诊断出许多种疾病。 （2）在家电方面，选用那么材料制成的产品有许多的特性，如具有抗菌性、防腐抗紫外线防老化等的作用。在电子工业方面应用那么材料技术可以从扩大其
产品的存储容量，目前是普通材料上千倍级的储器芯片已经投入生产并广泛应用。在计算机方面的应用是可以把电脑缩小成为“掌上电脑”，使电脑使用起来更为方便。在环境保护领域未来将出现多功能纳米膜。这种纳米膜能够对化学或生物制剂造成的污染进行过滤，从而改善环境污染。在纺织工业方面通过在原始材料中添加纳米ZnO等复配粉体材料，再通过经抽丝、织布，然后能够制成除臭或抗紫外线辐射等特殊功能的服装，这些产品可以满足国防工业要求。 （3）纳米材料技术现在已广泛应用于遗传育种中，该技术能够结合转基因技术并且已经在培育新品种方面取得了很大的进展。这种技术是通过纳米手段将染色体分解为单个的基因，然后对它们进行组装，这种技术整合成的基因产品的成功率几乎可以达到100%。经过实践证明，科研人员能够让单个的基因分子链展现精细的结构，并可以通过具体的操纵其实现分子结构改变其性能，从而形成纳米图形，这样就能使人们可以在更小的世界范围内、更加深的一种层次上进行探索生命的秘密。 （4）纳米材料技术在发动机尾气处理方面的应用，目前有一种新型的纳米级净水剂有非常强的吸附能力，它是一般净水剂的20倍左右。纳米材料的过滤装置，还能有效的去除水中的一些细菌，使矿物质以及一些微量元素有效的保留下来，经过处理后的污水可以直接饮用。纳米材料技术的为解决大气污染方面的问题提供了新的途径。这种技术对空气中的污染物的净化的能力是其它技术所不可替代的。 二、特点 当粒子的尺寸减小到纳米量级，将导致声、光、电、磁、热性能呈现新的特性。比方说：被广泛研究的II-VI族半导体硫化镉，其吸收带边界和发光光谱的
最新纳米材料的背景、意义资料
纳米知识介绍 1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办，标志着纳米科学技术的正式诞生。 纳米 纳米是一种长度单位，1纳米=1×10-9米，即1米的十亿分之一，单位符号为 nm。 纳米技术 纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术，是在纳米尺度范围内研究物质的特性和相互作用，并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技术。其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品。 纳米技术的发展大致可以划分为3个阶段： 第一阶段(1990年即在召开“Nano 1”以前)主要是在实验室探索各种纳米粉体的制备手段，合成纳米块体(包括薄膜)，研究评估表征的方法，探索纳米材料的特殊性能。研究对象一般局限于纳米晶或纳米相材料。 第二阶段 (1990年～1994年)人们关注的热点是设计纳米复合材料： ?纳米微粒与纳米微粒复合(0-0复合)， ?纳米微粒与常规块体复合(0-3复合)， ?纳米复合薄膜(0-2复合)。 第三阶段(从1994年至今)纳米组装体系研究。它的基本内涵是以纳米颗粒以及纳米丝、管等为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系的研究。 纳米材料 材料基本构成单元的尺寸在纳米范围即1~100纳米或者由他们形成的材料就称为纳米材料。纳米材料和宏观材料迥然不同，它具有奇特的光学、电学、磁学、热学和力学等方面的性质。 图1 纳米颗粒材料SEM图 一、纳米材料的基本特性
由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成，也正因为这样，纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如：其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等，这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题，可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。 1、力学性质 高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低，位错滑移和增殖符合Frank-Reed模型，其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大，增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大，所以纳米材料中位错滑移和增殖不会发生，这就是纳米晶强化效应。金属陶瓷作为刀具材料已有50多年历史，由于金属陶瓷的混合烧结和晶粒粗大的原因其力学强度一直难以有大的提高。应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时，其韧性、强度、硬度大幅提高，使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位。 使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油钻探等恶劣环境下使用。 2、热学性质 纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值，这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。例如Cr-Cr2O3颗粒膜对太阳光有强烈的吸收作用，从而有效地将太阳光能转换为热能。 3、电学性质 由于晶界面上原子体积分数增大，纳米材料的电阻高于同类粗晶材料，甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变（SIMIT）。利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点，有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。2001年用碳纳米管制成的纳米晶体管，表现出很好的晶体三极管放大特性。并根据低温下碳纳米管的三极管放大特性，成功研制出了室温下的单电子晶体管。随着单电子晶体管研究的深入进展，已经成功研制出由碳纳米管组成的逻辑电路。 4、磁学性质 当代计算机硬盘系统的磁记录密度超过1.55Gb/cm2，在这情况下，感应法读出磁头和普通坡莫合金磁电阻磁头的磁致电阻效应为3%，已不能满足需要，而纳米多层膜系统的巨磁电阻效应高达50%，可以用于信息存储的磁电阻读出磁头，具有相当高的灵敏度和低噪音。目前巨磁电阻效应的读出磁头可将磁盘的记录密度提高到1.71Gb/cm2。同时纳米巨磁电阻材料的磁电阻与外磁场间存在近似线性的关系，所以也可以用作新型的磁传感材料。高分子复合纳米材料对可见光具有良好的透射率，对可见光的吸收系数比传统粗晶材料低得多，而且对红外波段的吸收系数至少比传统粗晶材料低3个数量级，磁性比FeBO3和FeF3透明体至少高1个数量级，从而在光磁系统、光磁材料中有着广泛的应用。
当今社会各方面发展迅速
当今社会各方面发展迅速，科技发展的速度让人难以想象，物质的丰裕度得到很大提高，快节奏的生活和激烈的竞争似乎已成为这个时代的两大主要表现，在这样一个社会，为了跟上时代发展的脚步而不至于脱离了社会，为了使自己不被这个物质丰裕的社会和一些裹着“糖衣炮弹”的事物中所迷失，我应该找到属于自己的一个适当定位。当今的社会环境不仅对于大学生而言应树立理想，对人生有一个规划，其实对已一切青年来说都是如此，人生不能没有方向，职业生涯规划是我们为自己点亮前路的灯。 一、自我评价 我是一个来自农村的女孩，身上不可避免地有着一种乡村情结，父母的艰辛我看在眼里疼在心里，父母的大半辈子都在为我和哥哥辛劳奔波，因此我很小就在心里狠狠地发誓一定要有所作为，一定要让父母有个快乐安逸的晚年生活，父母是我此生的最爱。 我性格很好，很有耐心，很爱笑，感觉有点天生乐观派，不管遇到什么事情我都比较冷静，因为我相信只要我用心定会云破天开，心态很重要。我喜欢看书，喜欢音乐，喜欢新奇的事物，我的好奇心是我一直保持着高昂的精神状态，来自农村没有关系，家里经济十分困难也没有关系，因为我有着改变现状的勇气、动力和对生活的热爱。 同时，我也有很多的缺点。骨子了有惰性的我，必须不断地激励自己；我有点粗心，有时处理事情比较感性，这些都是我今后应该注意的地方。 二、未来职业生涯规划 我的专业是财务管理，我也很喜欢这个专业，根据自己的兴趣和所学专业，在未来我应该会向会计与财务管理和营销管理两方面发展。围绕这两个方面，本人特对未来三十年作初步职业生涯规划如下： 1、2012-2013年，学业有成期：充分利用校园环境及条件优势，认真学好专业知识，培养学习、工作、生活能力，全面提高个人综合素质，并作为就业准备。虽然大家都很看重专业技能这些硬指标，但我在注重专业知识沉淀的同时，更加看重心态、就业观和个人品质的培养与历练。 2、2013-2016年，熟悉适应期：利用3年左右的时间，经过不断的尝试努力，初步找到合适自身发展的工作环境、岗位。我很坚定自己对本专业的热情，因此在这一阶段，通过自己的一些实践经验从而对这一行业以及这方面相关工作的一定了解；多闯闯多看看多试试，找到属于自己适合的工作岗位；同时在这一阶段，通过努力拿下中级会计师的考试。 3、2016-2022年，事业发展期：经过上一阶段的过程，找到自己中意的公司和岗位，踏踏实实干工作，虚心向他人学习，多看多学，提高自己的专业技能和应变能力，同时不断加强自己管理方面能力的培养。 4、2022-2030年，职位晋升期：在这一阶段我有了新的职业目标，自己不仅仅安于当一名普通的员工，通过上一阶段的努力和沉淀，达到专业技能的过硬和初具一定的管理能力，在这一时期，积极配合组织的管理工作，从中多学经验，同时积极参加组织内部职位竞聘，从而不断提高自己的职位层次。 5、2030-2035年，事业上升期：在前面努力的基础上，再接再厉，踏踏实实干好本职工作，实现职位的进一步提升。我一直比较关注投资方面的活动，在这一阶段找到一个自己比较中意的投资项目；同时学习一些关于幼儿教育和幼儿教学管理方面的知识，为下一阶段的工作做准备。在每个阶段都应注重身心的修养，也许我会更倾向于通过练习瑜伽来达到。 6、2035-2042年，事业有成期：在这一阶段，本职工作方面达到一个成熟稳定的状态，因此，对于本职工作踏实干好。我从小就特别喜欢小孩，我此生的一个大愿望就是办一家具有新式教学理念和教学模式的幼儿园，在这一阶段不论是资金还是经验还是人际关系方面，都有了一定的基础，因此在此阶段我会践行我这一直以来的想法，用心经营，一定会收获我想要的果实。
纳米材料的发展及研究现状
纳米材料的发展及研究现状 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
纳米材料的特性及相关应用
纳米材料的研究属于一种微观上的研究，纳米是一个十分小的尺度，而一些物质在纳米级别这个尺度，往往会表现出不同的特性。纳米技术就是对此类特性进行研究、控制。那么，关于纳米材料的特性及相关应用有哪些呢？下面就来为大家例举介绍一下。 一、纳米材料的特性 当粒子的尺寸减小到纳米量级，将导致声、光、电、磁、热性能呈现新的特性。比方说：被广泛研究的II-VI族半导体硫化镉，其吸收带边界和发光光谱的峰的位置会随着晶粒尺寸减小而显著蓝移。按照这一原理，可以通过控制晶粒尺寸来获得不同能隙的硫化镉，这将大大丰富材料的研究内容和可望获得新的用途。我们知道物质的种类是有限的，微米和纳米的硫化镉都是由硫和镉元素组成的，但通过控制制备条件，可以获得带隙和发光性质不同的材料。也就是说，通过纳米技术获得了全新的材料。纳米颗粒往往具有很大的比表面积，每克这种固体的比表面积能达到几百甚至上千㎡，这使得它们可作为高活性的吸附剂和催化剂，在氢气贮存、有机合成和环境保护等领域有着重要的应用前景。对纳米体材料，我们可以用“更轻、更高、更强”这六个字来概括。“更轻”是指借助于纳米材料和技术，我们可以制备体积更小性能不变甚至更好的器件，减小器件的体
积，使其更轻盈。如现在小型化了的计算机。“更高”是指纳米材料可望有着更高的光、电、磁、热性能。“更强”是指纳米材料有着更强的力学性能(如强度和韧性等)，对纳米陶瓷来说，纳米化可望解决陶瓷的脆性问题，并可能表现出与金属等材料类似的塑性。 二、纳米材料的相关应用 1、纳米磁性材料 在实际中应用的纳米材料大多数都是人工制造的。纳米磁性材料具有十分特别的磁学性质，纳米粒子尺寸小，具有单磁畴结构和矫顽力很高的特性，用它制成的磁记录材料不仅音质、图像和信噪比好，而且记录密度比γ-Fe2O3高几十倍。超顺磁的强磁性纳米颗粒还可制成磁性液体，用于电声器件、阻尼器件、旋转密封及润滑和选矿等领域。 2、纳米陶瓷材料 传统的陶瓷材料中晶粒不易滑动，材料质脆，烧结温度高。纳米陶瓷的晶粒尺寸小，晶粒容易在其他晶粒上运动，因此，纳米陶瓷材料具有极高的强度和高韧性以及良好的延展性，这些特性使纳米陶瓷材料可在常温或次高温下进行冷加工。如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成形，然后做表面退火处理，就可以使
纳米材料特性
《纳米材料导论》作业 1、什么是纳米材料？怎样对纳米材料进行分类？ 答：任何至少有一个维度的尺寸小于100nm或由小于100nm的基本单元组成的材料称作纳米材料。它包括体积分数近似相等的两部分：一是直径为几或几十纳米的粒子，二是粒子间的界面。纳米材料通常按照维度进行分类。原子团簇、纳米微粒等为0维纳米材料。纳米线为1维纳米材料，纳米薄膜为2维纳米材料，纳米块体为3维纳米材料，及由他们组成的纳米复合材料。 按照形态还可以分为粉体材料、晶体材料、薄膜材料。 2、纳米材料有哪些基本的效应？试举例说明。 答：纳米材料的基本效应有：一、尺寸效应，纳米微粒的尺寸相当或小于光波波长、传导电子的德布罗意波长、超导态的相干长度或投射深度等特征尺寸时，周期性的边界条件将被破坏，声、光、电、磁、热力学等特征性即呈现新的小尺寸效应。出现光吸收显著增加并产生吸收峰的等离子共振频移； 磁有序态转为无序态；超导相转变为正常相；声子谱发生改变等。例如，纳米微粒的熔点远低于块状金属；纳米强磁性颗粒尺寸为单畴临界尺寸时，具有很高的矫顽力；库仑阻塞效应等。二、量子效应，当能级间距δ大于热能、磁能、静磁能、静电能、光子能量或超导态的凝聚能时，必须考虑量子效应，随着金属微粒尺寸的减小，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象和半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据分子轨道，能隙变宽的现象均称为量子效应。例如，颗粒的磁化率、比热容和所含电子的奇、偶有关，相应会产生光谱线的频移，介电常数变化等。 三、界面效应，纳米材料由于表面原子数增多，晶界上的原子占有相当高的 比例，而表面原子配位数不足和高的表面自由能，使这些原子易和其它原子相结合而稳定下来，从而具有很高的化学活性。引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化；纳米微粒表面原子运输和构型的变化。四、体积效应，由于纳米粒子体积很小，包含原子数很少，许多现象不能用有无限个原子的块状物质的性质加以说明，即称体积效应。久保理论对此做了些解释。 3、纳米材料的晶界有哪些不同于粗晶晶界的特点？ 答：纳米晶的晶界具有以下不同于粗晶晶界结构的特点：1）晶界具有大量未被原子占据的空间或过剩体积，2）低的配位数和密度，3）大的原子均方间距，4）存在三叉晶界。此外，纳米晶材料晶间原子的热振动要大于粗晶的晶间原子的热振动，晶界还存在有空位团、微孔等缺陷，它们和旋错、晶粒内的位错、孪晶、层错以及晶面等共同形成纳米材料的缺陷。 4、纳米材料有哪些缺陷？总结纳米材料中位错的特点。 答：纳米材料的缺陷有：一、点缺陷，如空位，溶质原子和杂质原子等，这是一种零维缺陷。二、线缺陷，如位错，一种一维缺陷，位错的线长度及位错运动的平均自由程均小于晶粒的尺寸。三、面缺陷，如孪晶、层错等，这是一种二维缺陷。纳米晶粒内的位错具有尺寸效应，当晶粒小于某一临界尺寸时，位错不稳定，趋向于离开晶粒，而当粒径大于该临界尺寸时，位错便稳定地存在于晶粒 T 内。位错和晶粒大小之间的关系为：1）当晶粒尺寸在50～100nm之间，温度<0.5 m
谈当代社会发展对现代教育的需求与挑战【VIP专享】
谈当代社会发展对现代教育的需求与挑战 不同的时期对教育的需求不同，邓小平同志说：“教育要面向现代，面向未来，面向世界。”这一英明论断本身就体现和要求教育必须与时俱进。因为我们已经进入了新的时代，进入了我们必须重新审视我们的观念、认识、习惯、行为以便能够跟上日新月异般发展的喜人而又逼人的时代。 现代教育与社会之间有着非常复杂的关系，一方面，社会的经济、政治、文化、科技、人口等因素影响现代教育；另一方面，现代教育又通过为社会提供科技与文化支撑而直接作用于社会，通过培养人才而间接作用于社会。在这种复杂的关系中，现代教育又有着自身的相对独立性。在当代社会迅猛发展的背景下，现代教育正以变革的姿态应对着社会发展对教育的需求和挑战。 一、现代化与教育变革 现代化是历史上最重要的社会变迁之一，也是当今社会发展的主旋律。现代化是一个综合性极强的概念，具有复杂的内涵和外延。它不仅仅包括以经济和技术指标为基础的物质层面的现代化，还有社会关系、社会结构等制度层面的现代化，以及人的观念、心理、，人格上的现代化。其中，人的现代化是现代化的核心。 社会发展变迁必然会对教育带来冲击和影响，社会现代化必然要求教育主动适应社会变化发展的要求，必然要求教育的现代化。 二、全球化和教育变革 全球化是指人类社会发展到一定历史阶段，由于生产力的发展
与科学技术的进步，以经济为主导的政治、经济、文化、，社会生活等诸方面在全球范围内形成互动，汇合成一个全球社会的历史过程和趋势。全球化是以经济全球化为核心，包含各国各民族各地区在政治、文化、科技、军事、意识形态、生活方式、价值观念等多层次、多领域的相互联系和影响。 在全球化背景下，人类文明也正在进行重构，异质文化间的冲突与融合。传统与现代间的矛盾日益凸显。在全球化浪潮之下，世界开始关注人类生存的共同性问题，并尝试从教育的角度帮助人们去认识和解决这些问题，进而形成全球性的教育论题。教育全球化的一个明显特征就是教育的国际交流与合作日益频繁。在教育全球化时代，任何一个国家的教育都不可能完全放弃自己的传统和优势，因此，教育也呈现多元化趋势。 三、知识经济与教育变革 知识经济，就是建立在知识和信息的生产、分配和使用基础上的经济，简而言之就是邓小平指出的：“科学技术是第一生产力”的经济。它是知识资本化的一种反映；在知识经济中，知识是决定经济增长的关键因素。知识经济时代的特点就在于经济的发展不再取决于劳动力资源和自然资源的占有和支配，主要取决于智力资源的占有和配臵，科技成果转化为产品的速度加快，形成知识形态生产力的物化，人类认识和开发新资源能力的大大增强。可见，知识经济中知识、智力等无形资产起决定性的作用，智力资源等无形资产成为资源配臵的第一要素，生产以高科技产业为支柱，高技术产
纳米材料应用现状及发展趋势
NANO MATERIAL NANO MATERIAL NANO MATERIAL 纳米材料 应用现状及发展趋势 北京有色金属研究总院李明怡 摘要纳米材料是近期发展起来的多功能材料,本文概述了纳米材料的结构特性、主要制备工艺及应用现状和发展趋势,由于纳米材料具有许多特殊功能和效应,将在工业和国防等领域中发挥巨大潜力,并将为人类社会带来巨大影响。 关键词纳米结构功能材料制备工艺应用现状发展趋势 1前言 纳米材料是指由极细晶粒组成,特征维度尺寸在1~100纳米范围内的一类固体材料,包括晶态、非晶态和准晶态的金属、陶瓷和复合材料等,是80年代中期发展起来的一种新型多功能材料。由于极细的晶粒和大量处于晶界和晶粒内缺陷中心的原子,纳米材料在物化性能上表现出与微米多晶材料巨大的差异,具有奇特的力学、电学、磁学、光学、热学及化学等诸方面的性能,目前已受到世界各国科学家的高度重视。以纳米材料及其应用技术为重要组成部分的纳米科学技术,被认为对当代科学技术的发展有着举足轻重的作用。美国IB M公司首席科学家Ar mstrong认为:/正像70年代微电子技术产生了信息革命一样,纳米科学技术将成为下一代信息的核心。0我国科学家钱学森也指出:/纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科学技术发展的重点,会是一次技术革命,从而将引起21世纪又一次产业革命。0由于纳米科学技术具有极其重要的战略意义,美、英、日、德等国都非常重视这一技术的研究工作。美国国家基金会把纳米材料列为优先支持项目,拨巨款进行专题研究。英国从1989年起开始实施/纳米技术研究计划0。日本把纳米技术列为六大尖端技术探索项目之一,并提供1187亿美元的专款发展纳米技术。我国组织实施的新材料高技术产业化专项中也将纳米材料列为其中之一。纳米材料正在向国民经济和高技术各个领域渗透,并将为人类社会进步带来巨大影响。 2纳米材料的结构和特性 我们所使用的常规材料在三维方向上都有足够大的尺寸,具有宏观性。纳米材料则是一些低维材料,即在一维、二维甚至三维方向上尺寸极小,为纳米级(无宏观性),故纳米材料的尺寸至少在一个方向上是几个纳米长(典型为1~10nm)。如果在三维方向上都是几个纳米长,为3D纳米微晶,如在二维方向上是纳米级的,为2D纳米材料,如丝状材料和纳米碳管;层状材料或薄膜等为1D纳米材料。纳米颗粒可以是单晶,也可以是多晶,可以是晶体结构,也可以是准晶或无定形相(玻璃态);可以是金属,也可以是陶瓷、氧化物或复合材料等。纳米微晶的突出特征是晶界原子的比例很大,有时与晶内的原子数相等。这表明纳米微晶内界面很多,平均晶粒直径越小,晶界 20
磁性纳米材料的应用
磁性纳米材料的应用 磁性纳米颗粒是一类智能型的纳米材料，既具有纳米材料所特有的性质如表面效应、小尺寸效应、量子效应、宏观量子隧道效应、偶连容量高，又具有良好的磁导向性、超顺磁性类酶催化特性和生物相容性等特殊性质，可以在恒定磁场下聚集和定位、在交变磁场下吸收电磁波产热。基于这些特性，磁性纳米颗粒广泛应用于分离和检测等方面。 （一）生物分离 生物分离是指利用功能化磁性纳米颗粒的表面配体与受体之间的特异性相互作用（如抗原-抗体和亲和素 -生物素等）来实现对靶向性生物目标的快速分离。 传统的分离技术主要包括沉淀、离心等过程，这些纯化方法的步骤繁杂、费时长、收率低，接触有毒试剂，很难实现自动化操作。磁分离技术基于磁性纳米材料的超顺磁性，在外加磁场下纳米颗粒被磁化，一旦去掉磁场，它们将立即重新分散于溶液中。因此，可以通过外界磁场来控制磁性纳米材料的磁性能，从而达到分离的目的，如细胞分离、蛋白质分离、核酸分离、酶分离等，具有快速、简便的特点，能够高效、可靠地捕获特定的蛋白质或其它生物大分子。此外，由于磁性纳米材料兼有纳米、磁学和类酶催化活性等特性，不仅能实现被检测物的分离与富集，而且能够使检测信号放大，具有重要的应用前景。 通常磁分离技术主要包括以下两个步骤：（ 1）将要研究的生物实体标记于磁性颗粒上；（2）利用磁性液体分离设备将被标记的生物实体分离出来。 ①细胞分离：细胞分离技术的目的是快速获得所需的目标细胞。传统的细胞分离技术主要是根据细胞的大小、形态以及密度差异进行分离，如采用微滤、超滤和超滤离心等方法。这些方法虽然操作简单，但是特异性差，而且纯度不高，制备量偏小，影响细胞活性。但是利用磁性纳米材料可以避免一定的局限性，如在磁性纳米材料表面接上具有生物活性的吸附剂或配体（如抗体、荧光物质和外源凝结素等），利用它们与目标细胞特异性结合，在外加磁场的作用下将细胞分离、分类以及对数量和种类的研究。 磁性纳米材料作为不溶性载体，在其表面上接有生物活性的吸附剂或其它配体等活性物，利用它们与目标细胞的特性结合，在外加磁场作用下将细胞分离。 温惠云等的地衣芽孢杆菌实验结果表明，磁性材料 Fe3O4 的引入对地衣芽孢杆菌的生长没有影响；Kuhara等制备了人单克隆抗体anti-hPCLP1,利用 anti-hPCLP1 修饰的磁纳米颗粒从人脐带血中成功分离了成血管细胞，PCLP1 阳性细胞分离纯度达到了 95%。 ②蛋白质分离：利用传统的生物学技术（如溶剂萃取技术）来分离蛋白质程序非常复杂，而磁分离技术是分离蛋白分子便捷而快速的方法。 基于在磁性粒子表面上修饰离子交换基团或亲和配基等可与目标蛋白质产生特异性吸附作用的功能基团 , 使经过表面修饰的磁性粒子在外加磁场的作用下从生物样品中快速选择性地分离目标蛋白质。 王军等采用络合剂乙二胺四乙酸二钠和硅烷偶联剂KH-550寸磁性Fe3O4粒 子进行表面修饰改性 , 并用其对天然胶乳中的蛋白质进行吸附分离。结果表明 , 乙二胺四乙酸通过化学键合牢固地结合在磁性粒子表面 , 并通过羰基与蛋白质反应, 达到降低胶乳氮含量的目的。 ③核酸分离 经典的DNA/RN分离方法有柱分离法和一些包括沉积、离心步骤的方法，这些方法的缺点是耗时多，难以自动化，不能用于分析小体积样品，分离不完全。
当代社会发展研究,,
浅析中国农村的现状与发展 论文关键词 三农现状发展 论文摘要 随着改革开放使中国的经济腾飞发展，中国正由一个传统农业大国向先进的工业大国转变。随着经济的发展和社会的进步中国屹立在世界的东方我们为之自豪。“三农”问题也日益受到重视，社会主义新农村的建设越来越得到全社会的关注。农村的发展遇到了一个前所未有的机遇，抓住机遇发展农村是我们全国实现全面建设小康社会的关键举措。农村的发展如何，及“三农”问题解决的如何，直接关系到我国能否实现中华民族的伟大复兴。重点在于研究“农民”、“农村“农业”的现状与发展。 一、农村的现状 （一）农村发展的有利因素 1、政治上 由于农民人口占大多数“三农”问题已经成为中国全面建设小康社会的最大障碍。因此党和政府高度重视“三农问题”“三农”问题也连续几年成为中央的头号文件成为党和政府的工作重心。党和政府先后提出“城市反哺农村”、“工业反哺农业”、“减免农业税”、“加大粮食种植补贴”、“减免义务教育学费”、“三下乡”等政策和措施来促进我国农村的发展。之前党和政府还提出“买家电进行补贴”的措施来提高农民的生活水平。最让我们难忘的是汶川地震后党和政府把灾区的重建作为自己的工作重心21个省市对口支援灾区的重建与发展努力使灾区人民的生活比以前更好。更让我们难以忘记的是党和政府自2003年以来特别重视“农民工工资”问题从中央到地方各级政府纷纷采取多种措施来解决“拖欠农民工工资”的问题亲自帮助农民工维护自身利益。一时间“农民工”成为全社会关注的焦点得到了应有的回报自身的生活和工作条件得到改善。“关注民生“服务民生”是党和政府永远不变的承诺。近几年来像北京、山东、重庆等省市纷纷启动“大学生当村官”的计划。这是促进农村发展的一大举措，大学生担任村官可提高村干部的文化水平、政治素质及管理水平。给农村的发展注入生机与活力。他们的到来极有可能带动农民发家致富促进农村发展。党和政府对农村的关注与扶持的力度、经费的投入也是前所未有的。全社会也参与关注农村的发展。农民是建设新农村的主力军。他们对新农村充满希望与憧憬参与建设新农村的积极性极高。党和政府为加速农村的快速发展缩小城乡发展的差距而采取多种措施。 2.经济上 随着改革开放的深入发展农村的经济也有一个质的飞跃。家庭联产承包责任制使农民的生活发生了巨大变化。农民从土地上解放出来有了更大的选择空间和发展机遇。农村乡镇企业的快速发展加快了农村的城市化进程。农民从中得到了许多实惠收入增加生活水平得到提高。外出打工成为农民发家致富的首要选择。现在农村家庭收入的主要来源已不再是传统的种植业而是外出打工。农村剩余劳动力得到开始转移从第一产业向第二产业和第三产业转移。他们既为我国的城市快速发展做出了巨大贡献又给农村的发展带来资金和技术。农村和城市的交流加强用城市的发展带动边缘乡镇的发展是我国城乡发展的思路。城市企业转向农村既增加了就业机会给农村带来了发展机遇可以缩小城乡发展差距推动着农村的城市化进程。随着农业机械化的普及农民可解放自己一边种地一边外出打工。现在农民可通过种地、养殖、外出打工、等多种方式增加收入。农村发展最成功的典型例子是江西的华西村。它的成功发展给我们提供一些借鉴和经验。“因地制宜”发挥地方特色优势是一个地方成功发展的基础和关键。
纳米材料研究现状及应用前景要点
纳米材料研究现状及应用前景 摘要：文章总结了纳米粉体材料、纳米纤维材料、纳米薄膜材料、纳米块体材料、纳米复合材料和纳米结构的制备方法，综述了纳米材料的性能和目前主要应用领域，并简单展望了纳米科技在未来的应用。 关键词：纳米材料；纳米材料制备；纳米材料性能；应用 0 引言 自从1984年德国科学家Gleiter等人首次用惰性气体凝聚法成功地制得铁纳米微粒以来，纳米材料的制备、性能和应用等各方面的研究取得了重大进展。纳米材料的研究已从最初的单相金属发展到了合金、化合物、金属无机载体、金属有机载体和化合物无机载体、化合物有机载体等复合材料以及纳米管、纳米丝等一维材料，制备方法及应用领域日新月异。 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料，包括纳米粉体( 零维纳米材料，又称纳米粉末、纳米微粒、纳米颗粒、纳米粒子等) 、纳米纤维( 一维纳米材料) 、纳米薄膜( 二维纳米材料) 、纳米块体( 三维纳米材料) 、纳米复合材料和纳米结构等。纳米粉体是一种介于原子、分子与宏观物体之间的、处于中间物态的固体颗粒，一般指粒度在100nm以下的粉末材料。纳米粉体研究开发时间最长、技术最成熟，是制备其他纳米材料的基础。纳米粉体可用于：高密度磁记录材料、吸波隐身材料、磁流体材料、防辐射材料、单晶硅和精密光学器件抛光材料、微芯片导热基片与布线材料、微电子封装材料、光电子材料、先进的电池电极材料、太阳能电池材料、高效催化剂、高效助燃剂、敏感元件、高韧性陶瓷材料、人体修复材料、抗癌制剂等。纳米纤维指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料，如纳米碳管，可用于微导线、微光纤( 未来量子计算机与光子计算机的重要元件) 材料、新型激光或发光二极管材料等。纳米薄膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒薄膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜；致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。可用于气体催化材料、过滤器材料、高密度磁记录材料、光敏材料、平面显示器材料、超导材料等。纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料，主要用途为超高强度材料、智能金属材料等。纳米复合材料包括纳米微粒与纳米微粒复合( 0- 0 复合) 、纳米微粒与常规块体复合( 0- 3复
纳米材料的制备技术及其特点
纳米材料的制备技术及其特点 一纳米材料的性能 广义地说,纳米材料是指其中任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。当小粒子尺寸加入纳米量级时,其本身具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。从而使其具有奇异的力学、电学、光学、热学、化学活性、催化和超导特性,使纳米材料在各种领域具有重要的应用价值。通常材料的性能与其颗粒尺寸的关系极为密切。当晶粒尺寸减小时, 晶界相的相对体积将增加,其占整个晶体的体积比例增大,这时,晶界相对晶体整体性能的影响作用就非常显著。此外,由于界面原子排列的无序状态,界面原子键合的不饱和性能都将引起材料物理性能上的变化。研究证实,当材料晶粒尺寸小到纳米级时,表现出许多与一般材料截然不同的性能,如高硬度、高强度和陶瓷超塑性以及特殊的比热、扩散、光学、电学、磁学、力学、烧结等性能。而这些特性主要是由其表面效应、体积效应、久保效应等引起的。由于纳米粒子有极高的表面能和扩散率,粒子间能充分接近,从而范德华力得以充分发挥,使得纳米粒子之间、纳米粒子与其他粒子之间的相互作用异常激烈,这种作用提供了一系列特殊的吸附、催化、螯合、烧结等性能。 二纳米材料的制备方法
纳米材料从制备手段来分,一般可归纳为物理方法和化学方法。 1 物理制备方法 物理制备纳米材料的方法有: 粉碎法、高能球磨法[4]、惰性气体蒸发法、溅射法、等离子体法等。 粉碎法是通过机械粉碎或电火花爆炸而得到纳米级颗粒。 高能球磨法是利用球磨机的转动或振动,使硬球对原料进行强烈的撞击,研磨和搅拌,将金属或合金粉碎为纳米级颗粒。高能球磨法可以将相图上几乎不互溶的几种元素制成纳米固溶体,为发展新材料开辟了新途径。 惰性气体凝聚- 蒸发法是在一充满惰性气体的超高真空室中,将蒸发源加热蒸发,产生原子雾,原子雾再与惰性气体原子碰撞失去能量,骤冷后形成纳米颗粒。由于颗粒的形成是在很高的温度下完成的,因此可以得到的颗粒很细(可以小于10nm) ,而且颗粒的团、凝聚等形态特征可以得到良好的控制。 溅射技术是采用高能粒子撞击靶材料表面的原子或分子交换能量或动量,使得靶材表面的原子或分子从靶材表面飞出后沉积到基片上形成纳米材料。常用的有阴极溅射、直流磁控溅射、射频磁控溅射、离子束溅射以及电子回旋共振辅助反应磁控溅射等技术。 等离子体法的基本原理是利用在惰性气氛或反应性气氛中
当今社会飞速发展
当今社会飞速发展，以多媒体和网络技术为核心的信息技术的正逐渐渗入人们的生活，改变着人们的生产方式、生活方式、工作方式和学习方式，也对教育产生了深刻的影响，在学校教育中得到广泛的运用。 数学，是抽象性、逻辑性很强的一门学科。而小学生的思维正处于由具体形象思维为主向抽象逻辑思维为主的过渡阶段，运用多媒体等信息化手段，可以使教学形象生动，使学生感知鲜明，印象深刻，可以使抽象的知识具体化、形象化，便于学生的理解和接受。 首先，信息技术手段的运用能够将多姿多彩的生活情景带入课堂，体现生活数学的教学理念。例如，在执教青岛版小学数学第一册《妈妈的小帮手——分类与比较》一课时，我精心制作了幻灯片《妈妈的一天》，以一个虚拟的一年级小朋友“小明”的妈妈为例，将妈妈从早晨起床为一家人准备早餐、上班、做午饭、做晚饭、为小明辅导作业、打扫卫生、洗衣服，直至晚上睡觉时给小明盖被子的场景做成一张张幻灯片，配合孩子们熟知的歌曲《世上只有妈妈好》慢慢播放，将妈妈辛苦生动地展现出来。通过展示，让孩子们真切地感受到妈妈为家庭付出了许多，教育孩子要爱妈妈，在家要帮助妈妈做些力所能及的事情。在下课前的小结时，孩子们纷纷举手发言，表示要听妈妈的话，妈妈很辛苦。这样就将教育生活化落到实处，让学生们不仅仅学到知识，还能够在思想上受到一定的教育。又如在教学“制作简单象形统计图”时，预备铃响后在全班进行一分钟口算比赛，然后在制作前要求：⑴老师说，你们做记录。⑵根据记录用不同的符号表示完成不同题数的人数，制作象形统计图。⑶再自己提几个问题。接着教师问道：“10道的举手，9道的举手……”这样，教学就和学生的日常活动联系了起来，孩子们既乐于接受，又对每天的计算训练产生了兴趣。 其次，信息技术的运用能让书本上“死”的知识动起来，最大限度的调动学生的学习兴趣和学习积极性。根据心理学规律和小学生学习特点，有意注意持续的时间很短，加之小学生对于学习目的体会不深，时间一长，学生极易感到疲倦，就很容易注意力不集中，学习效率下降。多媒体课件在数学学科教学中的应用能使学生在接受知识的同时，在视觉、听觉等感观上受到冲击，使学生有新鲜感、好奇感、独特感与直观感，能唤起学生的激情和想象力，激发他们的兴趣和创造性，从而提高教学效率，变“苦学”为“乐学”。例如在青岛版小学数学第一册《走进花果山——10以内数的加减法》一课中，我以孩子们熟悉的、喜爱的动画人物——孙悟空为主人公制作了一系列多媒体课件。首先让孙悟空提出问题，激起孩子们的兴趣，引导孩子们积极思考；然后在练习中设计“和孙悟空比赛”、“打擂台”、“摘桃子”等有趣的游戏，让孩子们在轻松、充满情趣的环境中得到锻炼。孩子们整节课都积极的投入到学习中，没有时间走神儿，没有任何人不喜欢这样的课堂。又如在教学“求比一个数多几的应用题：有小白兔６只，小灰兔９只，小灰兔比小白兔多几只？”时，我先出示６只小白兔，９只小灰兔，再用虚线框将小灰兔与小白兔同样多的部分框住，引导学生认真观察图，使学生清晰可辨小灰兔由两部分组成：一部分“和小白兔同样多”，另一部分是“小灰兔比小白兔多的只数”，接着让鼠标指向的部分闪烁，多选几个孩子说一说每一部分代表了什么，加深认识，启发学生积极思考。进而概括出计算方法：从９只小灰兔中去掉与小白兔同样的个数6只，就可以得到小灰兔比小白兔多的只数。也就是要用减法计算，即９－６＝３（只）。再次，信息技术可以为学生提供丰富的教学资源，可以极大限度的突破书本是唯一学习资源的限制，利用各种相关资源来丰富课堂，最大限度的扩充教学知识量，使学生跳出只学课本内容的局限性，从而开阔视野，发散思维。现如今科学知识日新月异，教科书中的知识已不能满足孩子们的学习需要，如果我们教师继续实施陈旧的“课本中有一就讲一”、“课本上没有的一概不讲”的做法，就会抑制学生的发展，让孩子们输在起跑线上。以青岛版小学数学第一册《我换牙了——统计》一课为例，在导入部分我给孩子们展示了互联网上的视频短片《换牙期的卫生与保健》，让他们了解相关的知识，如“儿童通常易出现的不良习惯，如咬指甲，咬唇、咬舌、伸舌、舔牙等，可直接影响牙列不整齐美观，面部发育不对称，从而留
纳米材料的特性和应用
纳米材料的特性和应用 摘要本文简要介绍了纳米材料的分类及特性，并对纳米材料在化工、生物医学、环境、食品等领域的应用进行了综述，最后对纳米材料的发展趋势进行了展望。关键词纳米材料；分类；特性；应用；发展 1 引言 有科学家预言, 在21 世纪纳米材料将是“最有前途的材料”, 纳米技术甚至会超过计算机和基因学, 成为“决定性技术”。国际纳米结构材料会议于1992 年开始召开(两年一届) , 并且目前已有数种与纳米材料密切相关的国际期刊。德国科学技术部预测到2010 年纳米技术市场为14 400 亿美元, 美国政府自2000 年 克林顿总统启动国家纳米计划以来, 已经为纳米技术投资了大约20 亿美元。同时, 欧盟在2002～2006 年期间将向纳米技术投资10 多亿美元。日本2002 年的纳米技术开支已经从1997 年的1. 20 亿美元提高到7. 50 亿美元。 2 纳米材料及其分类 纳米材料（nano- material）又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成。粒子尺寸范围在1-100 nm 之间，它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。根据三维空间中未被纳米尺度约束的自由度计，将纳米材料大致可分成四种类型，即零维的纳米粉末（颗粒和原子团簇）、一维的纳米纤维（管）、二维的纳米膜、三维的纳米块体。 3 纳米材料的特性1 3.1 小尺寸效应 当纳米晶粒的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或更小时, 周期性的边界条件将被破坏, 使其磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化性及熔点等与普通粒子相比都有很大变化。如银的熔点约为900℃, 而纳米银粉熔点仅为100℃, 一般纳米材料的熔点为其原来块体材料的30%～50%。 3.2 表面效应 纳米晶粒表面原子数和总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质变化。纳米晶粒的减小, 导致其表面热、表面能及表面结合能都迅速增大, 致使它表现出很高的活性,如日本帝国化工公司生产的T iO2平均粒径为15 nm , 比