第二节新材料的研究与开发
新材料科学与技术的研究及创新应用
新材料科学与技术的研究及创新应用一、引言随着科技的不断进步，新材料科学与技术的研究和创新应用已经成为推动社会经济发展的重要力量。
随着新材料技术的不断涌现，将不断拓展人们对材料性质和应用的认识。
本文将从新材料科学的发展历程、新材料技术的创新应用以及新材料科学与技术未来发展方向三个方面解析新材料技术的研究与应用。
二、新材料科学的发展历程20世纪70年代，纳米技术成为材料研究的主要方向。
纳米材料由于其小尺寸和表面积大的特性，具有多种优异的性能，例如强度、硬度、导电性能等。
在此基础上，人们开始利用纳米技术制备各种新材料，如碳纳米管、石墨烯等。
21世纪以来，新能源材料的研究成为热点。
以导电聚合物、太阳能电池和锂离子电池为代表的新能源材料得到广泛应用。
此外，环保型新材料、高分子材料等也得到了广泛研究与应用。
三、新材料技术的创新应用1. 智能材料智能材料是一种具有自我感知、自我诊断、自我修复、自我适应等特征的新型材料。
它可以响应外部环境变化并作出自动响应，具备智能控制功能，广泛应用于航空、汽车、生物医疗等领域。
2. 光电材料光电材料是一种在光学和电学领域具有优异性能的材料。
它主要包括具有强透过特性的玻璃、导电涂层、太阳能电池等。
目前，随着太阳能发电的普及，光电材料的应用前景更加广阔。
3. 计算材料计算材料是通过数学、物理、化学等计算方法，预测、设计和开发新材料的科学。
它比传统的实验方法更加快速、准确、高效，有效地缩短了研究时间，节约了成本。
4. 绿色材料绿色材料是指以可再生资源为原料制成的低污染、可循环利用的材料。
它具有低碳、环保、可持续性等特点，在汽车、建筑、轻工等领域得到广泛应用。
四、新材料科学与技术未来发展方向1. 复合材料复合材料是指由两种或两种以上的材料组成的材料。
它具有多种性能，如强度、硬度、导电性等，广泛应用于汽车、航空、电子、能源等领域。
未来复合材料的发展方向主要在于提高其强度、硬度等性能，扩大应用领域。
基于电化学的新能源材料的研究和开发
基于电化学的新能源材料的研究和开发现在，人类正面临着能源问题的巨大挑战，需要寻找可持续的能源来源。
而电化学新能源材料就是其中一个可以解决这个问题的方案。
这些新材料能够在化学反应中，存储和释放电力，能够代替传统的燃油发电和电池储能技术。
这些新材料不仅能够应用于电力供应领域，也可以被用于环境保护、制药和军事科技等方面。
本论文就基于电化学的新能源材料的研究和开发进行探讨。
第一部分：新能源材料的现状在当今社会中，新能源材料有很多种类型。
其中最流行的是光伏和风力发电设备。
不过其他的一些方法也很受欢迎，例如利用地热能和水力发电等。
然而，在这些技术中，电化学技术的研究和开发也是非常重要的。
电化学技术包括太阳能电池、锂离子电池和燃料电池等，它们可以转化化学能为电能。
这样可以将能量在化学反应中储存起来，然后在需要时释放出来，经济和实用。
太阳能电池是目前应用最为广泛的电化学能源设备之一。
这种设备能够将太阳光转化为电能，通过光电效应将太阳光转换为电压。
目前，太阳能电池的效率已经达到了20%以上，不断推动着可再生能源的发展。
而锂离子电池是目前应用范围最广的可充电电池。
它具有高的储能密度、长的循环寿命、高的工作电压等特点，广泛应用于电动汽车、手机等领域。
燃料电池也是一种重要的电化学设备。
这种设备能够将氢气和氧气转化成电能，同时，它是一种清洁燃料，只有水和二氧化碳作为废物排放。
第二部分：电化学能源材料的研究该领域的研究工作主要集中在自由能和熵变的关系上。
电化学反应通常与自由能和熵变有关，这决定了一个液体体系内学习了多少能量。
通过测量自由能和熵变，可以预测反应的发生，并获得一个反应热值。
然而，要获得这些值并不是一件容易的事情。
在测量自由能和熵变时，常常会出现误差。
因此研究人员需要通过牺牲电极的方法来获得准确的数据。
除了能量的研究之外，研究人员还专注于材料的研发，以实现更高的能量密度和更长的寿命。
例如，研究人员正在寻找结构更加稳定、充电寿命更长的锂离子电池材料。
新材料智能制备技术的研究与开发
新材料智能制备技术的研究与开发随着科技的不断发展，新材料在各个领域中都有广泛的应用。
在医疗、航空等领域中，新材料应用的需求与日俱增。
为了满足市场上的需求，新材料的制备技术也不断得到改进和提高。
其中，智能制备技术的研究和开发就成为了重要的研究方向。
一、智能制备技术简介智能制备技术是指利用先进的自动化、信息化技术实现对材料制备和加工精度的精确度控制，提高成品的质量和生产效率的一种技术，其基本思想是实现对材料的可控性、可预测性和可重复性的精密度控制。
随着人工智能技术的发展，智能制备技术将变得更加智能化和精确化。
此技术呈现出“智能化、自动化、模块化、数字化”四大特点，主要应用于新材料研发和制备的各个方面。
二、新材料智能制备技术的优势1.提升生产效率智能制备技术能够实现生产线的自动化，将材料制备的时间和成本大大降低。
此外，智能制备技术还能够提高制备的精度，保证制备过程中的可重复性和可控性。
这样一来，不仅大大提高了生产效率，更能保证产品的质量。
2.降低人为误差传统的材料制备过程中，往往需要人工干预，这样很容易产生误差。
而采用智能制备技术，所有的制备过程都是自动化完成的，几乎不需要人为的干预，这样就大大降低了人为误差的发生率。
3.减少生产成本采用智能制备技术，不仅大大提高了生产效率，还能降低生产成本。
智能制备技术能够自动化运行，减少了人工成本，并且能够实现高效的材料利用，减少了浪费的现象，从而降低了生产成本。
三、新材料智能制备技术的应用案例1. 汽车制造采用智能制备技术，在汽车制造中，能够大大提高生产效率和汽车的质量。
智能制备技术在汽车制造中的应用主要集中于材料的成型、车身涂装和车身加固等方面。
2. 建筑行业智能制备技术在建筑行业中也有广泛的应用，主要应用于建筑材料的制备、冷却水泵的制造、电动门的生产等方面。
采用智能制备技术，既能提高生产效率，又能保证产品的质量。
3. 医疗行业在医疗行业中，智能制备技术的应用也非常广泛。
新材料的开发与应用研究
新材料的开发与应用研究近年来，随着科技的不断发展，新材料的研究和开发取得了长足的进步，已经在各个领域发挥了重要作用。
新材料是指在制备和性质上相对于传统材料提出了革新性的新材料，它包含了诸如智能材料、功能材料、生物医用材料、仿生材料等一系列的新兴关键材料。
本文将从新材料的概念、种类、应用领域以及面临的挑战等方面，全面探讨新材料的开发以及应用研究的问题。
一、新材料的概念和种类新材料是指为满足新时期经济、社会和国防的需求，以创新为主要特征的一类材料。
新材料兼具了多种功能，如热稳定性、电导率、机械性能、化学活性等。
新材料的种类十分丰富，可以分为以下几类：一种是新型纳米材料，它们有着十分独特的物理、化学特性，例如碳纳米管、氧化锌纳米线、金属纳米颗粒等；另一种是新型高分子材料，它们具备较高的应变能力和超强的柔韧性，例如聚合物、半导体和液晶晶体等；还有一种是新型金属材料，包括高强度材料、粉末冶金材料、合金材料等。
二、新材料的应用领域新材料的应用范围非常广泛，涉及到诸如航空航天、生物医学、电子信息、能源、机械制造及环境保护等领域。
在航空航天领域，新材料的高强度、高温抗氧化性和良好的抗疲劳性等特点，可以大大增强飞机在极端环境下的安全性和性能表现；在生物医学领域，新材料的应用可以促进人类健康的发展，例如，人造器官、仿生材料、生物传感器等，都需要新材料的支持；在电子信息领域，则需要新材料具备良好的导电、光学、磁学等性质，以满足高科技产品对材料性质的要求。
三、新材料的开发及应用研究存在的问题目前，新材料的开发及应用研究存在以下问题：一是材料研发周期长。
目前许多新材料的开发都需要很长的时间，研发成本也非常高昂；二是材料性能缺乏系统研究。
许多新材料的性能特点还没有得到充分研究，以及不同新材料之间的性能差异还没有得到全面探究；三是材料标准体系需进一步完善。
新材料涉及到多个领域，存在较大的交叉性，需要有更为完整的标准体系来规范。
新型材料的研究与应用探索
新型材料的研究与应用探索随着科技的快速发展和经济的不断进步，新材料已经成为了新时代的重要组成部分。
在建筑材料、医疗、汽车制造、航空航天等领域，新材料已经取代了传统材料成为了更加有效、更加安全、性能更好的替代品。
新型材料的研究新型材料，指的是具有新的结构、制备、性质的材料，它们是由现有的材料演变而来，或是通过新技术、新途径产生的新型材料。
新材料具有许多传统材料所不具备的优点，例如高强度、高硬度、高导电性、耐腐蚀性、高温、高压、绝缘性能等等。
因此，新材料在许多领域的应用前景都非常广阔。
新型材料的研究已经成为许多国家的重要战略，包括党和政府提出的战略性新兴产业。
目前，国内外的许多高新技术发展和新产品的推出都围绕着新材料展开。
在新型材料的研究中，目前最受关注的几个方面包括：1.纳米材料的制备和应用纳米材料是指体积大小在1至100纳米之间的材料，具有很多独特的性质，例如强度高、韧性好、导电性能优异、热稳定性强等。
目前，纳米材料在催化剂、生物医药、能源储存、透明电子等方面得到了广泛应用。
2.复合材料的研究和应用复合材料是由两种或两种以上不同的材料组成的材料，它将各种不同材料的特性优势相结合，可以在机械、医疗、汽车等多个领域得到广泛的应用。
3.生物材料的研究和应用生物材料是指在生物体内或与生物体接触时具有活性和适应性的材料，它可以用来修复和替代人体组织。
新型材料的应用探索新型材料具有优良的性能，已经广泛应用于高科技领域，在能源、通讯、医疗、建筑等多个领域得到了广泛的发展和应用。
下面简单介绍几个具有代表性的应用领域：1.节能环保领域新型材料在节能和环保领域得到了广泛的应用。
例如新型建筑材料可以大大减少能量消耗，使建筑更加耐用、安全和绿色。
同时，新型材料还可以应用于环境污染治理、新能源开发等领域。
2.医疗领域新型材料在医疗领域的应用涉及到人类健康和生命。
例如，生物医用材料可以帮助身体恢复正常功能，如人造关节、心脏支架等等。
新材料的研发与应用研究
新材料的研发与应用研究一、引言新材料的研发与应用是现代科学技术领域的重要研究方向之一。
新材料具有优异的性能和广泛的应用前景，它的研发与应用对于推动我国科技进步、提升我国产业水平、促进我国社会经济发展具有非常重要的意义。
本文将从新材料的研发和应用两方面进行探究。
二、新材料研发1、新材料研发的意义新材料是指在原材料的基础上，通过物理、化学、材料等学科的研究，制造出具有新结构和新性能的物质。
新材料的研发有着非常重要的意义，主要表现在以下几个方面：（1）新材料是社会发展的基础。
随着科技的不断进步，人们对于材料的需求不断提高，新材料的研发将极大地促进我国科技进步，使我国产业得以更好的发展。
（2）新材料的研发可以国防事业。
新材料在军事领域的应用实现了许多难以想象的技术突破，极大地推进了我国的国防事业。
（3）新材料能够提高人们的生活质量。
新材料的应用包括食品包装材料、医用材料、建筑材料等，它们能够更好地保护人类健康和安全，为人们的生活带来更多便利和舒适。
2、新材料研发的挑战新材料的研发虽然具有重要意义，但也面临着很多挑战，主要表现在以下几个方面：（1）材料多样性和复杂性的增加，给材料研发带来了更大的难度。
（2）新材料的研发周期长、成本高，不仅需要高水平的科研人员，还需要大量的研发资金支持。
（3）新材料的研发需要多学科、多领域的知识，要求研发人员具备比较广泛的专业知识和综合素质。
3、新材料研发的主要任务目前，新材料研发的主要任务包括以下几个方面：（1）研究新型材料的基础理论和基本规律，提高对材料微纳结构与性能关系的认识。
（2）开发高性能材料，包括高强度、高温度、高导电、高导热等材料，满足现代工业、军工等诸多领域的需求。
（3）研究新型纳米材料、中间态材料、光电材料、生物医学材料等材料，探索新的研究方向和应用领域。
三、新材料应用研究1、新材料应用的意义新材料的应用具有非常重要的意义，主要表现在以下几个方面：（1）新材料应用可以解决人们的实际问题。
新型陶瓷电解质材料的研究与开发
新型陶瓷电解质材料的研究与开发近年来，高性能电池材料的研究发展越来越受到人们的重视，其中新型陶瓷电解质材料备受关注。
由于其在高温、高压、高能量密度等特殊工况下表现优异的性能，被广泛应用于电动汽车、储能系统、航空航天等领域。
本文将讨论新型陶瓷电解质材料的研究与开发的最新进展。
第一节：新型陶瓷电解质材料的定义陶瓷电解质是一种固态电解质，是指材料在高温状态下可以有效的导电。
在现有的第一代电动汽车纯电动系统中，主要采用聚合物膜电解质，如磺酸聚合物和聚乙烯氧化物等。
这些电解质具有良好的电导率和化学稳定性，但是随着电池的充放电循环次数增加，聚合物电解质内的活性物质会逐渐损坏，从而导致电池容量下降。
相较于传统的聚合物电解质，陶瓷电解质在高温、高压下具有出色的导电性能和化学稳定性，能够有效提高电池的循环寿命和安全性。
第二节：新型陶瓷电解质材料的种类新型陶瓷电解质材料主要有氧化锂陶瓷（LLZO）、氧化铝陶瓷（Al2O3）、氧化镁陶瓷（MgO）等。
其中，氧化锂陶瓷电解质由于其具有低导电阻、优异的化学稳定性、良好的 Li+ 担载能力和高的离子迁移率等特点，成为当前陶瓷电解质材料研究的热点。
第三节：氧化锂陶瓷电解质材料的研究进展1.材料制备技术氧化锂陶瓷电解质材料制备技术主要有固相反应法、水解沉淀法和气相沉积法等。
其中固相反应法是目前最为常用的制备技术，其基本流程为：混合粉末原料→制备针状LLZO前驱体→前驱体热处理→氧化锂陶瓷电解质的制备与表征。
2.材料性能LLZO电解质具有以下优异性能：（1）较低的晶体结构对氧化、电化学不敏感；（2）高3维离子迁移率，导致较高的电导率；（3）网络结构与离子导电路径区分开来，减少了晶面阻碍离子迁移的影响；（4）具有优异的界面稳定性和对锂电极完全包覆的粉末储能电池研发。
第四节：新型陶瓷电解质材料在实际应用中的前景新型陶瓷电解质材料在实际应用中已经发挥了很大的作用。
比如，陶瓷电解质材料可以应用在电动汽车上，有效提高车辆行驶的安全性和续航里程。
材料科学的创新之路
材料科学的创新之路材料科学是现代科技领域中的重要学科，它涉及到许多领域的发展，如电子、航空、生物医学、新能源等。
随着科技的不断发展，人们对材料的需求也越来越高，因此材料科学的研究和创新就显得尤为重要。
本文将从多个方面阐述材料科学的创新之路。
一、新材料的研究与开发新材料的研究与开发是材料科学的重要组成部分。
近年来，随着科技的不断进步，许多新材料如石墨烯、纳米材料、金属玻璃等被广泛研究和应用。
这些新材料具有优异的性能和广泛的应用领域，为许多领域的发展提供了有力的支撑。
例如，石墨烯具有优异的导电性和力学性能，可以用于制造高性能的电子器件和复合材料；纳米材料具有优异的物理化学性能，可以用于制造高效催化剂、生物医学材料等；金属玻璃具有优异的韧性和强度，可以用于制造高强度、轻量化的结构材料。
二、智能材料的研发与应用智能材料是近年来材料科学领域研究的热点之一。
智能材料能够感知环境的变化并作出相应的反应，如形状记忆合金、压电材料、凝胶材料等。
这些材料可以通过与外部环境的相互作用，实现自适应的调整和响应，为许多领域的发展提供了新的思路和方法。
例如，智能材料可以用于制造自适应机器人、智能传感器、医疗诊断设备等，为人类的生活和工作带来更多的便利和安全。
三、绿色材料的研发与应用随着环保意识的不断提高，绿色材料成为了材料科学领域的研究热点。
绿色材料是指在生产和使用过程中对环境影响最小的材料，如生物可降解材料、无卤素塑料、陶瓷等。
这些材料不仅具有优异的性能，而且不会对环境造成污染，符合可持续发展的要求。
例如，生物可降解材料可以通过自然界中的微生物降解，可以用于制造一次性餐具、包装材料等，减少塑料污染对环境的影响。
四、跨学科合作推动材料科学创新材料科学是一门跨学科的学科，需要与其他学科进行紧密的合作和交流。
随着科技的不断进步，越来越多的跨学科合作推动了材料科学的创新和发展。
例如，生物工程和材料科学的结合可以研发出具有生物活性的材料，如生物相容性材料、生物降解材料等；信息技术和材料科学的结合可以研发出具有特殊功能的电子器件和传感器；物理化学和材料科学的结合可以研究材料的微观结构和性能之间的关系，为材料的优化设计和应用提供理论支持。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第六章第二节新材料的研究与开发
半导体材料
光电子材料
●能源功能材料
超导材料
磁性材料
贮能材料
燃料电池
●纳米材料科学技术
但不同档次的硅芯片在21世纪仍大量存在，并将有所发展。
* 在绝缘衬底上的硅（SOI，SiOn Insulator) :功能低、低漏电、集成度高、高速度、工艺简单等。
SOI器件用于便携式通信系统，既耐高温又抗辐照。
* 集成系统（IS，Integrated System)：在单个芯片上完成整系统的功能，集处理器、存储器直到器件设计于一个芯片 (System on a Chip)。
* 集成电路的总发展趋势：高集成度、微型化、高速度、低功耗、高灵敏度、低噪声、高可靠、长寿命、多功能。
为了达到上述目标，有赖于外延技术（VPE，LPE，MOCVD 及 MBE）的发展，同时对硅单晶的要求也愈来愈高。
表1为集成电路的发展对材料质量的要求。
表1 集成电路发展对材料质量的要求
(2)第二代半导体材料是Ⅲ-Ⅴ族化合物
GaAs 电子迁移率是Si的6倍（高速），禁带宽（高温）广泛用于高速、高频、大功率、低噪音、耐高温、抗辐射器件。
GaAs用于集成电路其处理容量大100倍，能力强10倍，抗辐射能力强2个量级，是携带电话的主要材料。
InP 的性能比 GaAs 性能更优越，用于光纤通讯、微波、毫米波器件。
（3）第三代半导体材料是禁带更宽的SiC、GaN及金刚石。
（4）下一代集成电路的探索
光集成
原子操纵
光电子材料
21世纪光电子材料将得到更大发展
电子质量：10-31 Kg / 电子
电子运动：磁场、电阻热、电磁干扰、光高速、
传输（容量大、损耗低、高速、不受
电磁干扰、省材料）
光电子材料包括：
（1）激光材料（20世纪60年代初）
激光：高亮度、单色、高方向性
红宝石（Cr+++:Al
2O
3
（2）非线性光学晶体（变频晶体）
KDP（磷酸二氢钾）、KTP（磷酸钛氢钾） LBO（三硼酸锂）¡
表2 主要化合物半导体及其用途
（5）显示材料
发光二级管（LED）如表 3
表4 光纤发展阶段及所需材料
光纤材料:
石英玻璃： SiO
2、SiO
2
-GeO
2
、 SiO
2
-B
2
O
3
-F
多组分玻璃：SiO
2-GaO-Na
2
O、 SiO
2
-B
2
O
3
¨CNa
2
O
红外玻璃：重金属氧化物、卤化物
掺稀土元素玻璃： Er、Nd、¡
多模只适于小容量近距离（40Km,100M bps)
单模可传输调制后的信号≥40Gbps 到200Km，
而不需放大。
（7）记录材料
21世纪将是以信息存储为核心的计算机时代，在军事方面，如何快速准确地获取记录、存储、交换与发送信息是制胜的关键。
磁记录在21世纪初仍有很强的生命力，通过垂直磁记录技术和纳米单磁畴技术，再加先进磁头（如巨磁电阻）（GMR）的采用，有可能使每平方英寸的密度达100GB，
所用介质为氧化物磁粉（γ-Fe
2O
3
及加 Co -
γ -Fe2O3、CrO2)，金属磁粉或钡铁氧体粉。
磁光记录：与磁记录不同之处在于记录传感元件是光头而不是磁头。
磁光盘的介质主要是稀土-过渡族金属，如TbFeCo、GdTbFe、NdFeCo，最新的是Pb/Co多层调制膜或Bi石榴石薄膜。
磁光盘的特点在于可重写，可交换介质。
（8）敏感材料
✪计算机的控制灵敏度与精确度有赖于敏感
材料的灵敏度与稳定性。
✪敏感材料种类繁多，涉及半导体材料、功
能陶瓷、高分子、生物酶与核酸链（DNA）
等。
限于篇幅不一一列举。
（二）能源功能材料
• 低温（液氦温度）超导已产业化，价格问题
• 高温（液氮温度）超导已发现30多种
• YBaCuO，Je≥10 5 A/cm2 （薄膜,块体）
• (Bi,Pb) Sr Ca Cu O (B1 2223/ Ag) 带丝线材生产稳定，
•质量均一性未能解决，
• 2010年可望产业化
• 探索高温超导，及高温超导机理问题
• 趋导失超后的安全问题
磁性材料
✪硅钢片是最重量要的软磁材料（全世界650万吨）
✪铁基非晶态合金有明显优越性（表5）
特别用于：电焊机，节能，体积小（1/10）
作为结构材料：耐磨（作磁头），耐蚀（代不锈钢）
硬磁材料发展很快，20世纪40年代AlNiCo，50年代铁氧体，65年ReCO
5
,72
年R
2CO
17
，83年NdFeB,磁能积提高了几十倍，从性能价格比来看，（表6）铁氧体永
磁远比其它磁性材料更具有竞争能力；
NdFeB 则单位体积的性能比铁氧体高出10倍而得到更快的发展，目前世界产量近万吨，中国占了一半左右，但性能有待进一步提高。
下一代永磁发展目标是纳米技术的应用与新材料的探索，如：SmFeN等。
过去每10年提高40kJ/m3，2010年达可到600－800kJ/m3。
表6－永磁体价格 / 性能比（1995）
贮能材料（贮氢与高能电池）
电网调峰与环保的需要，信息电子工业所必须，与太阳能配套。
太阳能发电电解水－氢－贮氢
电－蓄电池
也是机械能动力源
贮氢材料：金属间化物贮氢基本成熟（表7），但用于汽
车燃料存在比重大，易中毒和价格问题。
表7－几种金属间化物贮氢材料
表8为几种典型电池反应机理与特性，当前
最有发展前景的是Ni－MH电池，但从比能量密度，
锂电池最好，而价格是前者3.5倍，其中塑料锂
电池具有重量轻，形状可任意改变，安全性更好
的特点，可能是21世纪开发的重点。
Ni－MH电池－汽油混合汽车已实用化，低速
与起动用电池，而高速时自动跳到汽油并充电，
（1/2）。
如比可节油（1/2），排放减至1/10，CO
2
表8－几种典型电池反应机理和特性
燃料电池是将化学能转变为电能的一种装置，效率高、污染小，是21世纪重点发展的一种技术。
目前正在开发的燃料电池，如表9：
表9－正在开发的燃料电池类型
以氢氧燃料电池为例其理论比容量为2975 A.h/kg，比能量为3660 w.h/kg，远高于蓄电池、燃料电池的发展，有电极材料问题。
据报导，Benz厂用甲醇作燃料电池的燃料已用于汽车。
最近美国NASA正在开展一种试验，即太阳能电池与氢氧燃料电池联合开动的小飞机，白天太阳能电池工作，用剩余电来电解水、晚上H
O燃料电池工作，目
2
前载人还不现实，计划在2003年实现用于通信。
（三）纳米材料科学技术将成
为21世纪最活跃领域
纳米科技的提出
•3. 在宏观领域和微观领域的研究中出现的三次工业革命：
•（1）在宏观领域中，人类研究了天体宇宙的运动规律，建立了伽利略－牛顿的经典物理学理论体系，奠定了机械学基本原理，蒸汽机的出现(1769)，以蒸汽动力代替人力,宣告了第一次工业革命。
随着蒸汽机的发明和不断完善，蒸汽机作为一种动力机不但在纺织、采矿业中得到广泛的应用，而且还被推广应用到交通运输、冶金、机械、化工等一系列工业部门，使社会生产力以前所未有的高速度发展.
•（2）１９世纪３0年代，(1831)法拉弟总结出电磁感应定律，随后建立了电力工业系统，带来了工业电气化，出现了电报、电话、电视和无线电通讯技术，导致了第二次工业革命。
•（3）继蒸汽机时代和电力时代之后，20世纪中叶，随着半导体、晶体管和集成电路的发明，人类迈向了微电子信息时代，出现了第一台电子计算机（ 1945年，底花费了48万美元，使用了1.8万个电子管）。
引发了第三次工业革命。
美国半导体协会予计：到2010年，半导体器件的尺寸将达到0.1 m （100 nm）极限，由于量子效应, 小于这一尺寸的所有芯片就不再保持原有的性能, 需要按新的原理来设计，要突破这一极限，我们就得研究纳米尺度中的理论问题和技术问题。
纳米科技的重要意义
我国纳米科技成果
产业前景
21世纪初各国对纳米科技的攻关社会需要真纳米。