纳米技术的作用十篇

发布时间:2024-04-25 22:48:40

纳米技术的作用篇1

【关键词】纳米碳淋巴负显影技术;纳米碳混悬注射液;甲状腺癌;甲状旁腺

甲状腺癌是近30年世界范围内发病率上升最快的恶性肿瘤,同时我国的甲状腺癌发病率也同样呈快速上升趋势[1-3]。手术是目前治疗甲状腺癌最主要的方法,而甲状腺癌根治手术中甲状旁腺损伤引起的甲状旁腺功能减低一直是困扰很多外科医生的一个棘手难题。国内外均有研究指出甲状腺癌术中甲状旁腺的误切率是较高的,有研究报道误切率甚至可达30%[4-6]。近年来,纳米碳混悬液和纳米碳甲状旁腺淋巴负显影技术的出现为术中甲状旁腺的保护提供了一条新的思路。纳米碳混悬液为淋巴示踪剂,具有淋巴系统趋向性,术中注射到恶性肿瘤周缘组织中,迅速进入淋巴管,聚集滞留到淋巴结,使淋巴结和淋巴管染成黑色,实现肿瘤淋巴引流区域的活体染色[7]。由于甲状旁腺不接纳甲状腺的淋巴回流,因此在甲状腺注射纳米碳后,甲状腺、颈部淋巴管及淋巴结都会被黑染,而甲状旁腺不会被黑染,使之与黑染的甲状腺及淋巴结容易区分而被保护。本实验通过对比同一医疗组在使用和不使用纳米碳甲状旁腺淋巴负显影技术的情况下手术治疗的两组甲状腺癌患者术后甲状旁腺功能的情况,探讨在实际应用中纳米碳甲状旁腺淋巴负显影技术对甲状旁腺功能的保护作用,现报告如下。

1资料与方法

1.1一般资料实验对象为2013年1月~2014年12月在河南科技大学第一附属医院甲状腺外科同一医疗组治疗的62例甲状腺状癌患者。纳入标准:①术前经影像检查高度怀疑甲状腺状癌的患者,术中快速病理检查确诊甲状腺状癌,而手术切除范围均为患侧甲状腺全切、峡部切除、对侧甲状腺近全切除加中央区淋巴结清扫;②术前未经过任何抗肿瘤治疗或甲状腺部位的有创性检查和治疗,术前血清iptH和血钙水平正常;③病检为甲状腺微小癌、肿瘤长径>3cm和双侧甲状腺状癌的患者均不纳入。62例患者随机分为实验组和对照组,各31例。实验组中男6例,女25例,年龄30~71岁。对照组中男4例,女27例,年龄28~73岁。两组患者一般资料比较差异无统计学意义(p>0.05),具有可比性。

1.2实验方法实验组在术中暴露甲状腺后于双侧甲状腺上中下极腺体内分别注射0.1ml纳米碳混悬注射液,15min后再行手术切除病灶,术中快速病理检查明确诊断后行根治手术。对照组则不注射纳米碳混悬注射液,直接手术切除病灶,术中快速病理检查明确诊断后行根治手术。所有患者切除标本术后常规石蜡切片和He染色病理检查,检查标本中有无切除甲状旁腺组织。术后24h复查血清iptH和血钙水平。所有患者术后严密观察有无口周麻木、手足麻木抽搐等低钙症状并统计例数。

1.3统计学方法采用SaS8.1统计学软件对数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差(x-±s)表示,采用t检验;计数资料以率(%)表示,采用χ2检验。p

2结果

实验组术后血钙降低2例(6.45%),血钙平均水平(1.16±0.12)mmol/L,对照组术后血钙降低7例(22.58%),血钙平均水平(1.08±0.16)mmol/L,比较差异具有统计学意义(p

3讨论

纳米碳混悬液是第三代淋巴示踪剂,具有高度的淋巴趋向性,国内外诸多研究显示纳米碳无致突变和致癌性,几乎不会进入血液循环,对中枢神经、心血管及呼吸系统无明显影响,是一种高效且对人体无害的淋巴示踪剂[8]。从本实验结果中可以看到应用纳米碳甲状旁腺淋巴负显影技术的实验组在术后甲状旁腺检出率、术后低钙症状的发生率、血清iptH及血钙降低的发生率明显低于对照组(p3cm的患者;②一些伴有囊性结构的癌肿,如将纳米碳混悬液注入囊腔中,则染色效果也较差,甚至无法染色;③二次甲状腺手术,尤其是近期二次手术的患者,由于甲状腺周围淋巴系统被破坏、炎细胞浸润及瘢痕组织形成,均会严重影响纳米碳混悬液的染色效果,故不建议在这类患者术中使用该技术。虽然该技术还有其局限性,但只要把握好适应证,就能确切地降低甲状旁腺功能损伤,且具有不需要特殊设备、学习曲线、对技术要求也不高的优点,是一项易于推广且效果良好的新技术。

参考文献

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纳米技术的作用篇2

陶瓷可以做成刀具,只要在烧制过程中加入纳米材料;打针可以不痛也不出血,药物反而更容易被人体吸收,只要使用无痛纳米微针;液晶显示器可以显示效果更好,只要用纳米微球作液晶板间的“支架”;使用纳米技术,一分钟就能分辨出地沟油;使用纳米技术,中巴车充电三十分钟就能从苏州开到南京……拥有纳米技术,即使没有刘谦,也能见证奇迹。

事实上,纳米技术由来已久。1990年,第一届国际纳米科学技术会议召开,这是纳米技术诞生的重要标志。在此后多年中,纳米技术只是扮演了一个冷冰冰的科学名词。如今,其已经悄然蜕变,并走进了人们的衣食住行。更值得欣慰的是,将来纳米技术还能被广泛应用于七大新兴产业的上游高端环节,引领新兴产业发展,推动战略性新兴产业发展。

据了解,纳米技术理念最早由诺贝尔物理学奖获得者费曼提出。作为一个长度单位,纳米是十亿分之一米。因为在1~100纳米的尺度内,物质特性发生许多不同于宏观世界的物理和化学变化,而正是这些特性,注定纳米技术必将对产业带来颠覆性的革命。

细数纳米技术对世界产生的深远影响:除了大量原创性成果不断涌现,近十项重大突破性技术荣获诺贝尔奖,材料、能源、微电子、生物技术等众多产业领域发生了深刻的变革,产业规模迅速壮大。美国市场研究人员预测,到2014年,全世界纳米技术产业市场规模将到达2.6万亿美元,相当于it和通信两大行业的总和。

苏州纳米技术产业发展首席顾问,中科院院长、国家纳米领域首席科学家白春礼院士曾这样预测纳米技术产业的未来:会像今天的计算机技术一样普及。他指出,纳米技术是对21世纪一系列高新技术有重要影响的关键技术,将引发人类社会的新一轮产业革命。纳米技术及应用国家工程研究中心主任助理何丹农也曾指出,纳米技术与信息技术、生物技术共同成为21世纪社会发展的三大支柱,它是当今世界大国争夺的战略制高点。

如此,在全球范围内,世界主要国家都把推动新一轮产业革命的纳米技术产业列入国家重大战略性产业并不意外。而各国都在加快布局,抢占纳米技术的战略制高点。韩国、美国、日本、欧盟、俄罗斯等世界主要国家都将纳米技术产业作为国家重大战略性产业,纷纷制定国家层面的发展战略和计划,重视政府资金投入,强化产业国际合作与交流。

韩国最为突出。据了解,韩国正大力发展纳米生物科技、纳米能源、纳米材料技术、纳米环境等产业。韩国甚至还为纳米产业的发展制定了特别法,过去十年财政投入超过20亿美元。此外,韩国政府还整合教育部、科技部等相关政府部门,实施2020计划,渗透新市场,加快纳米产业化。美国也不例外。美国也从2000年开始实施《国家纳米技术计划》,近几年在纳米技术领域的研发投入都保持在每年近20亿美元的规模。

2005年,欧盟制定《欧洲纳米技术发展战略》,欧盟成员国德国、法国、芬兰等分别制定了本国纳米技术发展计划,欧盟及主要成员国已累计投入超过140亿美元。俄罗斯从2001年开始重点推动纳米技术产业,2007年专门成立国有“俄罗斯纳米技术集团”推动产业化发展。此外,埃及、印度、泰国、沙特、南非等国也不甘落后,加大研发投入和产业化促进力度。全球形成争夺纳米科技制高点的竞争态势。

在纳米技术领域,中国也不落人后。中国从20世纪80年代起就一直高度重视纳米技术,作为较早开展纳米技术研究的国家之一,2001年就成立国家纳米科技指导协调委员会,同年7月科技部等五部委《国家纳米科技发展纲要(2001~2010)》。

科技部技术研究司司长张先恩指出,上世纪80年代初,中国纳米领域的量几乎为零,进入21世纪以来,呈曲线上升的趋势。直至去年,中国的量占全世界总量的20%,同时论文的引用次数也在增长,其中中科院的论文的引用次数位居全国首位。

数据显示,2001~2009年,中国用于纳米科技的研发经费超过26亿元人民币。“973”计划、“863”计划设立纳米技术专项,吸引了包括国家杰青、中科院百人、教育部长江学者在内的约342名高端人才从事纳米技术研究,在基础研究方向取得众多原创性技术成果;清华大学等50所大学和中科院的36个研究所从事纳米技术研究;2009年,我国发表纳米科技SCi-e论文总数首次超越美国,跃居世界第一,专利申请量世界第二;先后建设“国家纳米技术科学中心”和“纳米技术及应用国家工程研究中心”等国家纳米科技研发载体。

纳米技术的前景更得到产业界的认可。众多世界500强企业看好纳米技术产业的战略前景。美国iBm公司持续20几年推进纳米技术研发,在多个领域拥有突破性的优势。2010年4月,韩国三星公司开始建设“三星纳米城”,全面推进纳米级超精密半导体产业。日本的索尼公司积极布局纳米科技,在半导体显示及存储领域已经取得优势地位。

毋庸置疑,发展纳米技术与相关产业,对提升国家及区域竞争力的巨大战略意义。然而,与物联网等相关产业类似,纳米技术问世也已有20余年时间,但现在,技术产业化过程并不理想。“纳米技术成果产业化之路走得并不顺畅。”业内人士告诉记者。

科技部万钢部长(国家纳米科技指导协调委员会主任)在总结过去十年中国纳米科学领域取得的成果时指出,中国已迈入纳米大国行列,但还不是纳米强国。这主要表现为产业化水平低,无规模企业广泛参与,不能有效推进协调纳米技术资源。亟待从产业发展角度对国家纳米技术产业进行整体规划,形成良好的技术成果产业化机制。

在联想之星副总裁梁青看来,这正是纳米技术产业化面临的最大问题。“没有设备、没有原料、没有应用,一切都要从新开始。这也是我们在投资过程中面临的最头痛的问题。材料做出来了,但还得等6年才能实现部件销售,应用时间更长。因为周期长,投资额也很大。”

他告诉记者,“纳米技术是变革性的,不是改良性的。其产业化周期很长,需要产业链上下游的协调与配合。正常情况下,要先做出材料,再做出配件,再做出应用。但现实的情景是,很多部件企业会认为,上游材料没有大规模生产前,不敢冒然采用,而材料大规模生产至少要两三年,部件大规模生产也要两三年,应用同样如此。它们之间的矛盾很明显。”

然而,在纳米技术产业,国外并没有成功经验可以借鉴。梁青指出,“因为,在纳米技术领域,中国并不落后。但国外有更多的钱,更好的投资环境,企业不是那么急功近利,而国内中小企业功利性比较强。现在,很多地方政府和学研机构对科技成果产业化也有疑虑。国家科技经费投资研发出某项技术,后被企业以某种方式获取的状况时有发生。当然,更应该看到,技术如果一直放在研究所里就不值钱。”

不久前的一项调查结果显示,日本80家大企业中,有大约40%的企业设置了专门机构,已经或者即将着手发展这一高新科技。三菱、伊藤忠和丸红等综合商社已经或计划同美国的风险企业设立合资公司,把纳米技术列为新的发展项目。富士通公司设立了纳米技术研究中心,住友电工公司也组织了纳米技术研究班子。

在日本,企业界是发展纳米技术的主力军。与之不同,中国在纳米技术产业化过程中,并未实现“以企业为主体”。尽管从纳米领域的专利方面看,中科院申请的数量已经位居世界排名的首位,但是与其他国家相比,中国的专利大都是研究机构在申请,而在国外企业却占主导,“这也说明中国纳米企业科研的进展还有很大的努力空间。”张先恩说。

何丹农认为,在纳米技术成果集成方面,要始终坚持把市场需求作为出发点和归宿点,选择具有市场前景的技术和成果。由于纳米技术的跨学科性、实验和技术上的局限性、技术的成熟度不够、研究成本高周期长等问题,仅靠一个工业部门或者研究机构将无法加快推动纳米技术产业化进程,所以,急需采用合理的产业化与投融资模式。

梁青认为,在纳米技术产业并没有规模化的企业,而这制约了产业化的进程。“事实上,只有像联想、3m等大型企业才会考虑三五年后的事情,一般的中小企业无暇,也没有实力去考虑长远。所以,它们就宁愿等着,反正没有威胁,它并不着急。而最着急的是新创立的企业,但它们也是干着急。很多纳米产业投资进去后,都出现越来越难熬的状况。”

当然,资本的助力对纳米技术产业化来说也必不可少,然而,现在资本市场偏好投资中后期项目,而不愿意投资早期项目?而这对于更多处在孵化阶段的纳米技术产业的融资环境更是雪上加霜。梁青说,“很多项目就是在从科技部到发改委的阶段,中间有一个断层,没有人管。但是,对国家来说,如果不做纳米技术,可能会丧失未来。”

他建议,“能不能让政府投资,材料、部件、应用等三个层面的企业一起干。在遵循市场规律的同时,给予足够的扶持政策,消除企业对规模化生产的疑虑。这等于把一个串行动作,变成一个并行的。如果能做到这一点,产业就能非常快地推进,长远对行业是有好处的。”

纳米技术的作用篇3

摘要:纳米技术为人类带来的便利:纳米技术的发展,不仅可以在治理环境污染方面起到很好的作用,对于有害气体,污水处理,而且对于磁辐射,废弃物等治理方面起到了很大的作用,但是随着纳米技术的逐步发展,人类一味的对技术产生依赖心理,在这种情况下我们要用自己的判断力,增加自己的基本素养,具备独立思维的能力,合理的运用科技的发展为人类服务。

关键词:纳米技术污水处理依赖技术基本素养

中图分类号:n031文献标识码:a文章编号:1006-026X(2013)10-0000-02

1.纳米技术的定义

纳米技术是一种创新的技术,它在非常小的范围之内之内,来进行对原子,分子的研究,并利用其来进行发展和创新的一门技术,纳米机器人,纳米马桶,人类通过电子显微镜看到的微观的人体细胞,病毒等等。利用纳米技术制作的材料又与我们经常使用的材料有很大的区别,它发展了吸附等的一系列功能。那么这种新型材料的出现,也将会利用到人类生活的各个方面,带来了技术创新。

2.纳米技术为人类带来的便利

纳米技术的发展为科学技术的发展带动了新的改革,纳米技术的发展也推动了医学、艺术等方面的发展。医学中产生了光学传感设备,对于骨质修复作用产生了重要的作用,同时纳米技术在药物输送方面产生了重要作用,纳米技术在艺术层面也产生了重要的影响,纳米画等作品。纳米技术不仅从技术层面关心人类,而且从人的综合状态中予以提升。

2.1纳米技术带来了科技层面的改革

例如,纳米技术制作的微型器械,按照人类的操作任意运动,将微小的颗粒,划分成原子或者分子,再按照自己的想法任意拼接,这些器械不仅可以按照人类的想法任意工作,而且具有自我还原的能力。纳米材料是一种新型的材料,这也体现了从认识―实践―认识的客观规律。人类之所以能制作出纳米仪器,利用纳米材料的主要原因是人类对于纳米世界认识的比较深入全面,然后再利用纳米材料制作出纳米设备,这也是令一个再认识―实践―认识的过程,推动了从不断认识到实践的过程,体现出了发展是靠不断运动的哲学道理。

2.2纳米技术体现了物质和意识的关系

物质决定意识,意识对物质有反作用。人类推动了纳米材料的发展,最主要的原因在于人类对纳米世界有了非常客观的认识,了解了它的运动发展规律,通过人类对于纳米世界的学习和研究,来创造出纳米材料,而这种材料的创造体现了物质决定意识,意识对物质起到了发作用。

2.3纳米技术同时体现了由量变到质变的一个过程

物质的质变有两种来源,一种形式是量变达到一定程度就会产生质变,质变的另一种形式就是在总量不变的前提下,内部组织自己行的排列与组合,从而产生质变,纳米技术一方面是利用纳米结构的特点而生产的一种纳米材料,另一种就是利用原子,分子中间的距离变化,重新组合,而产生的质变生产的纳米材料,这就体现了由量变到质变的过程,

2.4纳米技术加强了人们对于排列结构的认识

原子,或分子之间的距离,位置不同就会形成新的不同的物质,纳米技术也就是利用了这一特点,而形成的技术。纳米技术完成了从生物到非生物的跨越,在医学上生产出新的微型仪器,置放在人体中代替,或者弥补人体某些部分脏器的功能,通过改变人体细胞的组织结构,利用纳米技术孕育出新的生命,

3.纳米技术带来的消极影响

纳米就会造成人类社会的危害,人类的想象和发明没有边界,纳米技术的产生就是对原子分子进行重新的排列组合,在这种非常方便的状况下,纳米技术也会生产出任何东西,这是一件可怕的事情,在这种没有节制的的状态下,纳米技术就像病毒一样无限蔓延开来,可以想象一下,我们周围到处存在着纳米仪器,有有利于人类发展的仪器设备,医药用品,也有限制人类发展的纳米病毒,学生利用纳米仪器来应付考试,小偷利用纳米仪器进行偷窃,人人都有纳米设备防身,这是一件多么可怕的事情。

人类如果过度依赖技术,就会将人类和技术之间的关系发生改变,不是技术为人类服务,而是人类对技术的崇拜,人的思想会随着发生改变,产生混乱和偏执,基本理论的缺失。

技术会导致人缺乏用自己的思维,一味的对技术产生依赖心理。有些观点认为纳米技术可以解决任何问题,此观点认为,所有的物质存在方式都是按照自己的规律存在的,万事万物的存在都有自己的规则,相互之间也有自己的的特点,遵循着某种法则,依照纳米技术的原理,人类社会的存在方式也可以任意组合,相互之间可以打乱,再进行新的排列组合,有的观点认为,人的思维,与任何一种社会存在进行排列组合,所有的存在都可以依照纳米技术的存在方式来进行发展,有机界和无机界,非生物和生物,任何物种都可以排列组合,有些组合还没有实现,得依据纳米技术的发展状况,需要进一步学习研究。更有甚者认为人的思维是由大脑控制的,为了改变人的思维方式完全可以像纳米技术那样,将人的大脑细胞与大脑结构重新进行排列组合,这种思想是非常可怕的。

依照这种推论,我们要想让刚种的树苗,瞬间长大,完全可以改变它内部细胞生长结构,要想让刚出生的婴儿长大,改变他的细胞排列结构,要想让养的家禽快速长大,只要改变体内细胞的排列结构,这是一件多么可怕的事情,况且这种言论还没有成立,纳米技术的无限制发展就会对人类社会带来危害,使人的思维发生错乱,

这也是一种拜物的想法,一味的抬高技术的发展,而降低了人的主观能动性,人服务于技术,技术是最高的物质,失去了人在社会中的主导地位,虽然这样的想法没有办法去证明它的合理性,但也很难证明它的不合理性,但是能够确定的是,如果按照这种状况发展下去,人类社会的发展将会被阻挠。

4.面对纳米技术的优劣是该如何解决

根据纳米技术的发展而产生的一些消极理论,我们必须做一些考虑,针对性的提出一些意见,来限制其肆意发展。阻止其危害人类社会。纳米技术的发展一方面促进了人类社会的发展,为人类的医学,艺术,技术各个方面提供了积极地影响,而另一方面纳米技术的肆意发展又导致了人的异化,对人类社会的发展产生了阻碍,这种现象也是不可避免的,事物的发展总是存在这两面的,如果利大于弊,它就是正面的,可继续发展的,如果弊大于利,就要引起人们的反思,那么从纳米技术的发展状况来看,它更多地是造福人类,但是在它为人类带来方便的同时又对社会的发展产生了阻碍。对于这一利大于弊的现状,针对于它的利弊我们一方面要改变人的观念发扬正面的力量;另一方面,应该采取一些相关的政策措施,针对性的阻碍它的负面影响。

4.1改变人们的观念发扬正面力量

在科技不断发展的今天,从人的本身开始,从知识文化层面,提高人本身的素养,对科学技术重新认识,树立科学的文化精神。只有这样,当新的的技术出现时,就不会出现违背科学文化而出现的不合于人的伦理道德的事情,人类尊重科学知识,但不盲目崇拜,对科学技术的态度,要合理保护。只有这种科学知识观念扎根在人的脑海中,任何消极的观念都不会滋生,另一方面,科学技术的发展的最要的目的,是以为人类共同利益而服务的,我们应该分出什么任务是共同的,这就需要对人类自身修养的提高与丰富,当面对共同利益时,联合起来,共同发展,当科学技术不符合人的共同利益时,人的自我修养自我意识,就可以提醒自己,科学技术的发展危害到人的共同利益时,要知道杜绝其发展,人的思想也是一步一步完善起来的,科学技术也在发展的阶段,虽然人类很难预测科技发展的后果,但由于人类有基本的科学素养,基本的科学文化,人类在面临科学发展的时候,最基本要做到的是科学技术的发展要与人类社会的发展,相互协调。

科学技术是一种被人类用来创造的东西,是人类达到某种目的的手段或者媒介,是人类可以掌控的东西,在这个时候就对创造者有要求,创作发明者本着为人类共同利益的原则,选择性的发展科学技术哲学,纳米技术也一样,当它符合人的共同利益的时候我们大力发展,当它没有边界肆意发展,为社会的发展总成阻碍,危害人类的共同利益,违反公共道德,反人类的基本素养,创造者就要摒弃它,限制其发展,当然在不同的年代,各个国家对于科学技术发展,纳米技术的发展的衡量标准是不一样的,在这个时候,首先纳米技术的发展要符合当时,符合国家的需求,符合人们的共同利益,不能超越人类的道德底线,不同年代,不同国家的国情,科学技术的发展,要和当时国家的人们素质,国庆的发展相互协调,整体性推动人类发展的历史进程。始终不能违反人类的共同需求,和人性发展的基本素质的本质要求。

4.2纳米技术的发展应从政治、教育、法律等方面来约束和规范

从政治方面国家应该出抬相应的政策引导纳米技术的发展朝向符合国家利益,人民根本利益的方向发展,明确规定杜绝哪些科学技术的发展。最大化的实现人民根本利益的。要杜绝不良技术的发展滋生,不仅仅要依靠政策的导向,严重的情节要依靠法律的武器,彻底消灭不符合人类发展规律的科技发展,有些人为了自己私利,不顾人类发展的根本利益,利用科学技术,发展生产一些危害人类的利益,危害社会健康的一些科技,在这种情况之下,国家的法律应该做出明确的规定,对于这类,危害人类,危害社会发展的行为,予以法律的制裁。目前我们的国家正处于发展中的阶段,以上说的政策导向。和法律法规还需要一个发展过程,科学技术,尤其是纳米技术的发展是一个新型的事物,人类对它的了解是一个非常模糊的状态,所以难免会造成一些违背大众基本文化原则的事情,所以人类要树立这种科技发展的文化观,在每朝每代,社会舆论,难免是人类发展的一个催化剂,我们应该树立正确的舆论导向,人人心里树立正确的和意识,引导科学技术从正确的方向发展,当科学技术,违背大众舆论的时候,人类要积极站出来,对不良的发展想象造成压力,时刻朝向正确健康的方向发展。

结语:纳米技术是一种新型的科学技术,是科技发展的一场革命,它将人类带进了另一个新的先进的世界,它的发展造福了大众,另一个新的光明的世界已经到来,任何事物的发展都有双层的利害关系,纳米技术的发展也如此,人类不能被异化,要树立对科学技术发展的认识和基本素养,并通过政治、文化、法律等一列的约束和导向,使科学技术朝正确的方向发展,造福人类。

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纳米技术的作用篇4

关键词:纳米技术;军事领域;效应;影响

当物质的尺寸小到0.1~100纳米时,物质属性会发生很大变化。如铜块被加工成纳米尺度的粉末,而后再压成块状,其导热速度是自然铜块的数倍;很多物质被加工到纳米尺度后,其导电性和光吸收能力提高数倍等等。研究这些现象的技术被称为纳米技术[1]。先进的技术总是最先应用于军事领域,纳米技术也是如此。当这种技术刚刚兴起时,世界各主要军事大国便相继制定了繁多的军用纳米技术项目。他们认为,在未来的战争中,纳米技术将极大地改善战场侦察和战场指挥手段,并加速武器装备小型化、信息化和一体化进程,甚至改变未来战争的模式[2]。

1纳米技术在军事领域应用所产生的积极作用

纳米技术在军事领域应用,将有效地提升指挥系统的性能、改进侦察技术手段、增强武器装备的作战效能和降低士兵伤亡率[3-4]。

1.1提升指挥系统的性能

高性能的计算机是军队指挥系统中不可或缺的硬件设施。采用纳米技术制造的电子器件,具有更高效的信息接收、处理和发送能力,且其并行能力强。以此作为核心的计算机,在处理大量信息的同时能够保证指令安全、准确、迅捷地发送到作战人员计算机中。

1.2改进侦察技术手段

纳米技术可用于制造微型卫星和纳米卫星。微型卫星、纳米卫星易发射,体积小、重量轻,生存能力强且研发费用低。多星组成卫星网,即可实现对地球表面的覆盖。它还可用于制造微型侦察设备获取战场信息。与普通武器相比,纳米技术制造的武器更具有穿透性和伪装性。另一方面纳米技术使得对目标的监控更快、更具有选择性[5]。

1.3增强武器装备的作战效能

1.3.1提高武器装备的防护性能和攻击性能

纳米陶瓷耐冲击且具有很高的韧性,可用于制造军用车辆的发动机和对抗冲击性要求高的枪炮衬管;纳米微粒可以有效地吸收电磁波和红外波,可用于制造雷达波和红外波兼容的隐形材料,使武器装备的隐身性能更佳[6]。一些纳米微粒如镍纳米微粒可以制成催化剂,使弹药的燃烧效率提高数倍,提高了导弹等的飞行速度和贯穿能力;利用纳米技术可以对石油燃烧和炸药爆炸进行精确控制,可应用于小规模定量定向爆破[7]。

1.3.2促进武器装备的小型化

随着纳米技术的发展,量子器件越来越多地取代大规模集成电路,复杂的电子系统完全可以集成在一块芯片上,成倍地缩小武器装备的重量和功耗[9],使目前需车载的电子战系统缩小到可由单兵携带使用。随着科技的进步,“麻雀”卫星、“米粒”炸弹、“小草”探测器等等,都将慢慢成为现实。

1.3.3提升武器装备的智能化

利用纳米技术可以制造出微型的电脑和感应器,更好地感应、识别并做出反应。利用纳米技术制造的轮胎,能够随时进行表面感应并自动调整压力利于行军;利用纳米材料制造潜艇的蒙皮,可以灵敏地感受水流、水温、水压等细微的变化,还能根据水波的变化提前察觉来袭的鱼雷,使潜艇及时做规避机动[7]。

1.4减少士兵伤亡

士兵的伤亡数量是一场战争成败的主要标准之一,降低有生力量伤亡率一直是各国军界追求的目标。纳米技术的运用,无疑会起到重要作用。一方面,随着纳米技术的大量运用,机器人越来越多地投入战斗,人类士兵参战少,伤亡率必然会降低。

另一方面,纳米材料的运用能够为战场上的士兵提供更好的保护。如:用碳纳米管制成的盔甲轻巧坚固,可以减少轰炸和轻武器攻击给士兵造成的伤害;一些纳米氧化物还有抑制红外辐射等数种功能,做成的制服对人体释放的中红外频段红外线有屏蔽作用,更有利于隐藏自身[8-9]。纳米复合抗菌材料具有耐水、耐酸碱、耐洗涤、光照不老化、广谱抗菌等特点,用于医用纺织品中,可以减少野战士兵的交叉感染和病菌传播,减少战斗人员伤亡率[10]。

2纳米技术应用于军事领域对未来战争产生的深远影响[4]

纳米技术会在一定程度上改变未来战争的形态,对未来战争产生深远影响。

2.1探测打击能力增强,未来战争将更具突然性。纳米侦察设备将从多维空间对地展开全方位、多层次的侦察,其更先进的侦察技术和更多样的侦察手段,使侦察预警能力得到极大的提高。纳米超微颗粒的吸波性能,为兵器的隐身提供了技术支持[11-12];超微型和智能化的明显优势也增加了攻防兵器的隐蔽性。透明的战场加上高超的隐身术和隐蔽性,必将使战争更具突然性。

2.2先进技术应用较多,打击目标为敌方指挥系统。未来战争中,打击目标更多地转向信息系统。直接打击敌方的指挥系统,使敌方部队在战场上群龙无首寸步难行。

2.3未来战争进行迅速,消耗将大幅减少。一方面,纳米武器所用资源较少,成本相对低廉;另一方面,纳米战争透明度高,战争寻求以快制胜和以科技制胜,不会进行到类似二战的规模,消耗将大幅减少。

3结束语

随着纳米技术的不断发展和完善,在军事领域必将出现更多更先进的应用,不可避免地影响着军事斗争准备和战争形态。我们期待着更好地掌握这门技术,为保家卫国贡献一份力量!

参考文献

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纳米技术的作用篇5

1、各国竞相出台纳米科技发展战略和计划

由于纳米技术对国家未来经济、社会发展及国防安全具有重要意义,世界各国(地区)纷纷将纳米技术的研发作为21世纪技术创新的主要驱动器,相继制定了发展战略和计划,以指导和推进本国纳米科技的发展。目前,世界上已有50多个国家制定了部级的纳米技术计划。一些国家虽然没有专项的纳米技术计划,但其他计划中也往往包含了纳米技术相关的研发。

(1)发达国家和地区雄心勃勃

为了抢占纳米科技的先机,美国早在2000年就率先制定了部级的纳米技术计划(nni),其宗旨是整合联邦各机构的力量,加强其在开展纳米尺度的科学、工程和技术开发工作方面的协调。2003年11月,美国国会又通过了《21世纪纳米技术研究开发法案》,这标志着纳米技术已成为联邦的重大研发计划,从基础研究、应用研究到研究中心、基础设施的建立以及人才的培养等全面展开。

日本政府将纳米技术视为“日本经济复兴”的关键。第二期科学技术基本计划将生命科学、信息通信、环境技术和纳米技术作为4大重点研发领域,并制定了多项措施确保这些领域所需战略资源(人才、资金、设备)的落实。之后,日本科技界较为彻底地贯彻了这一方针,积极推进从基础性到实用性的研发,同时跨省厅重点推进能有效促进经济发展和加强国际竞争力的研发。

欧盟在2002—2007年实施的第六个框架计划也对纳米技术给予了空前的重视。该计划将纳米技术作为一个最优先的领域,有13亿欧元专门用于纳米技术和纳米科学、以知识为基础的多功能材料、新生产工艺和设备等方面的研究。欧盟委员会还力图制定欧洲的纳米技术战略,目前,已确定了促进欧洲纳米技术发展的5个关键措施:增加研发投入,形成势头;加强研发基础设施;从质和量方面扩大人才资源;重视工业创新,将知识转化为产品和服务;考虑社会因素,趋利避险。另外,包括德国、法国、爱尔兰和英国在内的多数欧盟国家还制定了各自的纳米技术研发计划。

(2)新兴工业化经济体瞄准先机

意识到纳米技术将会给人类社会带来巨大的影响,韩国、中国台湾等新兴工业化经济体,为了保持竞争优势,也纷纷制定纳米科技发展战略。韩国政府2001年制定了《促进纳米技术10年计划》,2002年颁布了新的《促进纳米技术开发法》,随后的2003年又颁布了《纳米技术开发实施规则》。韩国政府的政策目标是融合信息技术、生物技术和纳米技术3个主要技术领域,以提升前沿技术和基础技术的水平;到2010年10年计划结束时,韩国纳米技术研发要达到与美国和日本等领先国家的水平,进入世界前5位的行列。

中国台湾自1999年开始,相继制定了《纳米材料尖端研究计划》、《纳米科技研究计划》,这些计划以人才和核心设施建设为基础,以追求“学术卓越”和“纳米科技产业化”为目标,意在引领台湾知识经济的发展,建立产业竞争优势。

(3)发展中大国奋力赶超

综合国力和科技实力较强的发展中国家为了迎头赶上发达国家纳米科技发展的势头,也制定了自己的纳米科技发展战略。中国政府在2001年7月就了《国家纳米科技发展纲要》,并先后建立了国家纳米科技指导协调委员会、国家纳米科学中心和纳米技术专门委员会。目前正在制定中的国家中长期科技发展纲要将明确中国纳米科技发展的路线图,确定中国在目前和中长期的研发任务,以便在国家层面上进行指导与协调,集中力量、发挥优势,争取在几个方面取得重要突破。鉴于未来最有可能的技术浪潮是纳米技术,南非科技部正在制定一项国家纳米技术战略,可望在2005年度执行。印度政府也通过加大对从事材料科学研究的科研机构和项目的支持力度,加强材料科学中具有广泛应用前景的纳米技术的研究和开发。

2、纳米科技研发投入一路攀升

纳米科技已在国际间形成研发热潮,现在无论是富裕的工业化大国还是渴望富裕的工业化中国家,都在对纳米科学、技术与工程投入巨额资金,而且投资迅速增加。据欧盟2004年5月的一份报告称,在过去10年里,世界公共投资从1997年的约4亿欧元增加到了目前的30亿欧元以上。私人的纳米技术研究资金估计为20亿欧元。这说明,全球对纳米技术研发的年投资已达50亿欧元。

美国的公共纳米技术投资最多。在过去4年内,联邦政府的纳米技术研发经费从2000年的2.2亿美元增加到2003年的7.5亿美元,2005年将增加到9.82亿美元。更重要的是,根据《21世纪纳米技术研究开发法》,在2005~2008财年联邦政府将对纳米技术计划投入37亿美元,而且这还不包括国防部及其他部门将用于纳米研发的经费。

日本目前是仅次于美国的第二大纳米技术投资国。日本早在20世纪80年代就开始支持纳米科学研究,近年来纳米科技投入迅速增长,从2001年的4亿美元激增至2003年的近8亿美元,而2004年还将增长20%。

在欧洲,根据第六个框架计划,欧盟对纳米技术的资助每年约达7.5亿美元,有些人估计可达9.15亿美元。另有一些人估计,欧盟各国和欧盟对纳米研究的总投资可能两倍于美国,甚至更高。

中国期望今后5年内中央政府的纳米技术研究支出达到2.4亿美元左右;另外,地方政府也将支出2.4亿~3.6亿美元。中国台湾计划从2002~2007年在纳米技术相关领域中投资6亿美元,每年稳中有增,平均每年达1亿美元。韩国每年的纳米技术投入预计约为1.45亿美元,而新加坡则达3.7亿美元左右。

就纳米科技人均公共支出而言,欧盟25国为2.4欧元,美国为3.7欧元,日本为6.2欧元。按照计划,美国2006年的纳米技术研发公共投资增加到人均5欧元,日本2004年增加到8欧元,因此欧盟与美日之间的差距有增大之势。公共纳米投资占GDp的比例是:欧盟为0.01%,美国为0.01%,日本为0.02%。

另外,据致力于纳米技术行业研究的美国鲁克斯资讯公司2004年的一份年度报告称,很多私营企业对纳米技术的投资也快速增加。美国的公司在这一领域的投入约为17亿美元,占全球私营机构38亿美元纳米技术投资的46%。亚洲的企业将投资14亿美元,占36%。欧洲的私营机构将投资6.5亿美元,占17%。由于投资的快速增长,纳米技术的创新时代必将到来。

3、世界各国纳米科技发展各有千秋

各纳米科技强国比较而言,美国虽具有一定的优势,但现在尚无确定的赢家和输家。

(1)在纳米科技论文方面日、德、中三国不相上下

根据中国科技信息研究所进行的纳米论文统计结果,2000—2002年,共有40370篇纳米研究论文被《2000—2002年科学引文索引(SCi)》收录。纳米研究论文数量逐年增长,且增长幅度较大,2001年和2002年的增长率分别达到了30.22%和18.26%。

2000—2002年纳米研究论文,美国以较大的优势领先于其他国家,3年累计论文数超过10000篇,几乎占全部论文产出的30%。日本(12.76%)、德国(11.28%)、中国(10.64%)和法国(7.89%)位居其后,它们各自的论文总数都超过了3000篇。而且以上5国2000—2002年每年的纳米论文产出大都超过了1000篇,是纳米研究最活跃的国家,也是纳米研究实力最强的国家。中国的增长幅度最为突出,2000年中国纳米论文比例还落后德国2个多百分点,到2002年已经超过德国,位居世界第三位,与日本接近。

在上述5国之后,英国、俄罗斯、意大利、韩国、西班牙发表的论文数也较多,各国3年累计论文总数都超过了1000篇,且每年的论文数排位都可以进入前10名。这5个国家可以列为纳米研究较活跃的国家。

另外,如果欧盟各国作为一个整体,其论文量则超过36%,高于美国的29.46%。

(2)在申请纳米技术发明专利方面美国独占鳌头

据统计:美国专利商标局2000—2002年共受理2236项关于纳米技术的专利。其中最多的国家是美国(1454项),其次是日本(368项)和德国(118项)。由于专利数据来源美国专利商标局,所以美国的专利数量非常多,所占比例超过了60%。日本和德国分别以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英国、韩国、加拿大、法国和中国台湾的专利数也较多,所占比例都超过了1%。

专利反映了研究成果实用化的能力。多数国家纳米论文数与专利数所占比例的反差较大,在论文数最多的20个国家和地区中,专利数所占比例超过论文数所占比例的国家和地区只有美国、日本和中国台湾。这说明,很多国家和地区在纳米技术研究上具备一定的实力,但比较侧重于基础研究,而实用化能力较弱。

(3)就整体而言纳米科技大国各有所长

美国纳米技术的应用研究在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪等领域快速发展。随着纳米技术在癌症诊断和生物分子追踪中的应用,目前美国纳米研究热点已逐步转向医学领域。医学纳米技术已经被列为美国国家的优先科研计划。在纳米医学方面,纳米传感器可在实验室条件下对多种癌症进行早期诊断,而且,已能在实验室条件下对前列腺癌、直肠癌等多种癌症进行早期诊断。2004年,美国国立卫生研究院癌症研究所专门出台了一项《癌症纳米技术计划》,目的是将纳米技术、癌症研究与分子生物医学相结合,实现2015年消除癌症死亡和痛苦的目标;利用纳米颗粒追踪活性物质在生物体内的活动也是一个研究热门,这对于研究艾滋病病毒、癌细胞等在人体内的活动情况非常有用,还可以用来检测药物对病毒的作用效果。利用纳米颗粒追踪病毒的研究也已有成果,未来5~10年有望商业化。

虽然医学纳米技术正成为纳米科技的新热点,纳米技术在半导体芯片领域的应用仍然引人关注。美国科研人员正在加紧纳米级半导体材料晶体管的应用研究,期望突破传统的极限,让芯片体积更小、速度更快。纳米颗粒的自组装技术是这一领域中最受关注的地方。不少科学家试图利用化学反应来合成纳米颗粒,并按照一定规则排列这些颗粒,使其成为体积小而运算快的芯片。这种技术本来有望取代传统光刻法制造芯片的技术。在光学新材料方面,目前已有可控直径5纳米到几百纳米、可控长度达到几百微米的纳米导线。

日本纳米技术的研究开发实力强大,某些方面处于世界领先水平,但尚未脱离基础和应用研究阶段,距离实用化还有相当一段路要走。在纳米技术的研发上,日本最重视的是应用研究,尤其是纳米新材料研究。除了碳纳米管外,日本开发出多种不同结构的纳米材料,如纳米链、中空微粒、多层螺旋状结构、富勒结构套富勒结构、纳米管套富勒结构、酒杯叠酒杯状结构等。

在制造方法上,日本不断改进电弧放电法、化学气相合成法和激光烧蚀法等现有方法,同时积极开发新的制造技术,特别是批量生产技术。细川公司展出的低温连续烧结设备引起关注。它能以每小时数千克的速度制造粒径在数十纳米的单一和复合的超微粒材料。东丽和三菱化学公司应用大学开发的新技术能把制造碳纳米材料的成本减至原来的1/10,两三年内即可进入批量生产阶段。

日本高度重视开发检测和加工技术。目前广泛应用的扫描隧道显微镜、原子力显微镜、近场光学显微镜等的性能不断提高,并涌现了诸如数字式显微镜、内藏高级照相机显微镜、超高真空扫描型原子力显微镜等新产品。科学家村田和广成功开发出亚微米喷墨印刷装置,能应用于纳米领域,在硅、玻璃、金属和有机高分子等多种材料的基板上印制细微电路,是世界最高水平。

日本企业、大学和研究机构积极在信息技术、生物技术等领域内为纳米技术寻找用武之地,如制造单个电子晶体管、分子电子元件等更细微、更高性能的元器件和量子计算机,解析分子、蛋白质及基因的结构等。不过,这些研究大都处于探索阶段,成果为数不多。

欧盟在纳米科学方面颇具实力,特别是在光学和光电材料、有机电子学和光电学、磁性材料、仿生材料、纳米生物材料、超导体、复合材料、医学材料、智能材料等方面的研究能力较强。

中国在纳米材料及其应用、扫描隧道显微镜分析和单原子操纵等方面研究较多,主要以金属和无机非金属纳米材料为主,约占80%,高分子和化学合成材料也是一个重要方面,而在纳米电子学、纳米器件和纳米生物医学研究方面与发达国家有明显差距。

4、纳米技术产业化步伐加快

目前,纳米技术产业化尚处于初期阶段,但展示了巨大的商业前景。据统计:2004年全球纳米技术的年产值已经达到500亿美元,2010年将达到14400亿美元。为此,各纳米技术强国为了尽快实现纳米技术的产业化,都在加紧采取措施,促进产业化进程。

美国国家科研项目管理部门的管理者们认为,美国大公司自身的纳米技术基础研究不足,导致美国在该领域的开发应用缺乏动力,因此,尝试建立一个由多所大学与大企业组成的研究中心,希望借此使纳米技术的基础研究和应用开发紧密结合在一起。美国联邦政府与加利福尼亚州政府一起斥巨资在洛杉矾地区建立一个“纳米科技成果转化中心”,以便及时有效地将纳米科技领域的基础研究成果应用于产业界。该中心的主要工作有两项:一是进行纳米技术基础研究;二是与大企业合作,使最新基础研究成果尽快实现产业化。其研究领域涉及纳米计算、纳米通讯、纳米机械和纳米电路等许多方面,其中不少研究成果将被率先应用于美国国防工业。

美国的一些大公司也正在认真探索利用纳米技术改进其产品和工艺的潜力。iBm、惠普、英特尔等一些it公司有可能在中期内取得突破,并生产出商业产品。一个由专业、商业和学术组织组成的网络在迅速扩大,其目的是共享信息,促进联系,加速纳米技术应用。

日本企业界也加强了对纳米技术的投入。关西地区已有近百家企业与16所大学及国立科研机构联合,不久前又建立了“关西纳米技术推进会议”,以大力促进本地区纳米技术的研发和产业化进程;东丽、三菱、富士通等大公司更是纷纷斥巨资建立纳米技术研究所,试图将纳米技术融合进各自从事的产业中。

欧盟于2003年建立纳米技术工业平台,推动纳米技术在欧盟成员国的应用。欧盟委员会指出:建立纳米技术工业平台的目的是使工程师、材料学家、医疗研究人员、生物学家、物理学家和化学家能够协同作战,把纳米技术应用到信息技术、化妆品、化学产品和运输领域,生产出更清洁、更安全、更持久和更“聪明”的产品,同时减少能源消耗和垃圾。欧盟希望通过建立纳米技术工业平台和增加纳米技术研究投资使其在纳米技术方面尽快赶上美国。

纳米技术的作用篇6

南北高校各有优势

2011年,北京科技大学、北京航空航天大学、大连理工大学、苏州大学和南京理工大学五所高校开始招收纳米材料与技术专业本科生。五所大学中,北京科技大学、北京航空航天大学和大连理工大学三所北方高校在材料科学上属传统名校,而南方院校苏州大学和南京理工大学把纳米材料成果产业化,形成了自己的特点。

北方三所高校算是材料科学与工程领域传统名校,值得注意的是,它们却均未设置专门的纳米材料研究机构,更多的是依托原有的强势学科,在传统材料研究领域引入纳米科技,寻求突破。

北京科技大学

北京科技大学原名北京钢铁学院,曾被誉为“钢铁摇篮”,其材料科学研究侧重点是金属材料。除了材料学院这个重点学院外,从事材料科学研究的还有新金属国家重点实验室、高效轧制国家工程研究中心、国家材料服役安全科学中心等机构,侧重点也不局限于金属材料,在无机非金属、高分子、生物医药材料等方面亦有建树。

目前,北科大纳米材料课题组主要研究纳米材料制备与表征、纳米材料改性、功能纳米材料等方面。此外,亦有部分老师研究纳米加工、纳米组装、纳米器件等应用方向。

北京航空航天大学

与北科大不同,北航材料学院在北航不属于重点学院,规模较小,师资力量仅百来人,这决定了北航材料学院的研究方向不会太广。作为航天航空院校,北航材料学院也有自己的优势,正在筹建的航空科学与技术国家实验室(航空领域最高级别实验室),它的侧重点在金属材料、树脂基复合材料及失效分析、先进结构材料、新型功能材料等方面。

在纳米材料上,北航材料学院重点关注纳米器件和纳米涂层。材料学院的纳米材料研究发展趋势可能是纳米技术在航天航空领域的应用。

大连理工大学

大连理工大学的材料学院在金属材料、材料加工方面实力强,基于大连的地理位置,材料学院还开设了五年制金属材料工程日语强化班。不过,纳米材料与技术专业并非隶属于材料能源学部,而是化工与环境学部。因而,大连理工大学的纳米材料研究偏化工类,包括纳米粒子合成化学技术、无机纳米功能材料、纳米复合材料等方向。纳米材料与技术专业开设的专业课中,亦有化工原理、基础化学、材料化学等化工类课程。可以说,这是大连理工大学纳米材料与技术专业的一大特色。

与北方三所高校相比,苏州大学和南京理工大学纳米材料与技术专业的发展方向截然不同。两所南方高校均成立多个纳米材料研发机构,在研究方向上,两所高校侧重于纳米材料器件应用,尝试产业化。这些特点可能与江浙一带出现纳米高新技术企业有关。

苏州大学

苏州大学没有材料科学与工程学院,而是材料与化工学部,研究偏向化工,在无机非金属、高分子材料方面实力不错。纳米材料与技术专业并没有开设在材料与化工学部,而是2010年成立的纳米科学技术学院。除了纳米科学技术学院,苏州大学研究纳米材料的机构还有2008年成立的苏州大学功能纳米与软物质研究院、2011年成立的苏州大学-滑铁卢大学苏州纳米科技研究院。其中,以中科院院士李述汤教授领衔组建的功能纳米与软物质研究院已初具规模,它以功能纳米材料和软物质为研究对象,侧重于功能纳米材料与器件、有机光电材料与器件、纳米生物医学技术等,寻求在纳米器件以及新能源、环保、医用等领域的应用。

南京理工大学

南京理工大学由军工学院演变发展而来,其材料科学与工程学院的材料学研究侧重于金属材料及复合材料。不过,南理工是国内最早开展纳米材料与技术研究的大学之一,正筹建纳米结构研究中心,研究侧重点是与纳米结构材料相关的分析、材料力学、电化学性能评估等。由南理工化工系和南京部分企业共同支持的南京市高聚物纳米复合材料工程技术中心,研究侧重点是纳米材料制备、应用、纳米催化聚合反应、纳米复合材料,该中心已与江苏部分纳米企业开展纳米技术产业化合作。此外,南理工还共建了金属纳米材料与技术联合实验室。

其他高校纳米特色

上海交通大学

上海交通大学材料科学与工程学院在各类相关排名中居首,教职工200多人,研究侧重点包括金属材料、复合材料、塑性成形、轻合金精密成型等,在中国是材料科学与工程学子公认的梦想学府。其材料学院也涉及纳米材料,比如,复合材料研究所部分老师从事纳米复合材料研究,微电子材料与技术研究所从事纳米电子材料研究。此外,上海交通大学还成立了微纳科学技术研究院,研究方向为纳米生物医学、纳米电子学与器件。生物医药工程学院也开展纳米材料的可控合成与制备、纳米生物材料等方面的研究。

清华大学

与北京航空航天大学相似,清华大学材料科学与工程系是学校名气大于院系实力,每年有数百人争夺材料系不足30个研究生名额。材料系建有新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,研究侧重点以陶瓷材料为主,同时涉及磁性材料、复合材料、电极材料和核材料。在纳米材料方面,清华材料系主要研究纳米材料结构、纳米材料合成和微纳米颗粒等。2010年,清华大学成立了微纳米力学与多学科交叉创新研究中心,主要研究微纳米器件、纳米复合材料在电能存储上应用和微纳米设备研发等。

北京大学

北大材料科学与工程系成立于2005年,教职工10余人,成立之初就把材料科学与纳米技术结合起来,欲在纳米材料与微纳器件方面有所突破。此外,北大成立了纳米化学研究中心,教职工7人直博生却达45人,主要研究领域包括低维新材料与纳米器件、纳米领域的基本物理化学问题。

西北工业大学

西工大是西部材料科学与工程实力最强的院校,其材料学院师资队伍近200人,有凝固技术国家重点实验室和超高温复合材料国防科技重点实验室。因此,其研究侧重点在凝固,复合材料和金属材料的实力亦不俗。在纳米材料方面,西工大成立了微/纳米系统研究中心,致力于航空航天微系统技术、微纳器件设计制造技术、微纳功能结构技术。总之,西工大的纳米材料研究可能集中于纳米器件在航天、航空、航海方面的应用。

留学两大国

纳米技术是交叉学科,包括纳米科技、物理、化学、数学、分子生物学等课程。报考纳米专业或方向的研究生在本科一般学的是材料学、材料物理与化学、凝聚态物理、物理化学等。就留学而言,由于纳米材料处于基础研究阶段,容易;各个国家在纳米材料方面投入大量资金,使得科研经费相对充足,相比于其他专业容易申请奖学金。这两点决定了留学攻读纳米技术专业研究生相对容易。

2000年,美国白宫国家纳米技术计划,美国的纳米技术得到飞速发展。总体上看,美国的纳米技术已经处在纳米技术实用化阶段,而其他各国仍处在纳米技术的基础研究阶段。美国各大高校也争相进入纳米材料各个研究领域——

实力强劲的麻省理工学院在太阳能存储、航空材料、燃料电池薄膜、封装材料耐磨织物和生物医疗设备领域的碳纳米管、聚合纳米复合材料等方面成果显著。

加州大学伯克利分校注重于纳米材料在能源、药物、环境等方面的应用,已卓有成效。

哈佛大学则侧重在生物纳米科技,即生物学、工程学与纳米科学的交叉领域。

康奈尔大学已经在纳米级电子机械设备、碳纳米管应用电池、纳米纤维等方面获得突破。

斯坦福大学重在纳米晶的光学性能、输运性能和生物应用,以及纳米传感器、纳米图形技术等。

普渡大学的纳米电子学、纳米光子学、计算纳米技术,尤其是计算纳米技术全球领先。

纽约州立大学奥尔巴尼分校专注于纳米工程、纳米生物科学,其纳米技术研究中心是全球该领域最先进的研究机构。

莱斯大学在纳米碳材料领域成果显著,在学校的研究人员中,纳米材料研究人员的比重约为四分之一,是美国纳米材料研究人员最多的大学之一。

此外,美国有很多研究纳米技术的实验室,它们比较愿意招中国大学生,这一点也值得注意。

日本算是最早开展纳米技术基础及应用研究的国家,早在1981年,日本政府就建立了纳米技术扶持计划。美国公布国家纳米技术计划前,曾派人去日本做调查。日本纳米技术的研发特点是企业界是主力军,它们试图将纳米技术融入到产业中。比如,日本企业纷纷斥巨资建纳米技术研究机构,同时建立纳米材料分厂实现产业化。此外,企业与大学、科研院所合作,开发纳米技术。比如,富士通和德国慕尼黑大学合作,三菱公司和日本京都大学合作。

与美国在纳米技术基础研究和生物工程技术领域领先不同,日本在精细元器件及材料的制造方面独占鳌头,日本对纳米材料研究的投入不断加大,也使得去日本读纳米专业是一个不错的选择。

tips:何去何从

纳米材料专业毕业生有三大去处。选择留学深造或进高校、研究院从事研发;进入纳米材料行业企业;进入传统材料企业。

纳米技术的作用篇7

【关键词】纳米技术;电子技术;发展现状;未来展望

在进入21世纪以后,纳米技术已经融入到科技之中,并且受到国内外相关专家的研究与关注。纳米电子技术在发展的过程中逐渐为新技术的开发与应用带来重要影响,并且实现革命性的突破。纳米技术的范围非常广泛,并且已经涉及到各个领域之中,成为每个行业之中不可或缺的重要组成部分。就目前而言,人类对纳米技术的发展并不深入,应用的范围也不广泛,但是纳米技术已经在发展的过程中展示出强大的魅力,并且创造优良的发展前景。

一、纳米电子技术的主要优势

从涉及范围而言,纳米电子技术已经涉及到各个领域之中,并且呈现出强大的魅力。[1]目前而言,出现在市场中的纳米电子产品以其良好的性能与功能成为人们追捧的对象。在市场中,纳米材料主要包括了纳米硅材料、纳米半导体材料等。[2]其中,纳米硅材料不仅符合社会的发展要求,并且还具有其它优势:1.具有准确性、对能力的消耗低,不会因为环境的变化而发生变化;2.在产品制作的成本上具有一定程度的降低;3.技术产品的反应速度比较快,能够提高工作效率。因此,纳米技术已经成为社会发展中新型材料的运用,这中情况对于其它材料相比较占据了重要的影响力,成为纳米电子产品发展的主要动力。在随着科技的不断发展之中,纳米电子技术的发展能够为社会、为人们的生活、学习带来极大的便利。

二、纳米电子技术的发展现状

(一)对纳米电子材料的运用

现如今,市场中出现的纳米材料主要包括纳米硅藻膜、纳米硅材料以及纳米半导体材料。[3]在这些材料之中,纳米硅材料以其独特的发展趋势已经成为人们发展电子产品的主要材料,并且完全符合人们对电子技术的发展要求。硅电子材料与其它材料相比较体现的优点包括以下几点:

1.对能力的消耗比较低,具备稳定性与准确性,在产品运营中的时间比较短,不会轻易受到外界环境的影响。

2.在科技不断发展的过程之中,由于科技的保证性以及研发范围的逐渐扩大,从而使硅材料的成本价格不断下降。

3.硅材料之间的分子间距比较短,这种情况会使硅电子材料在发展的过程中反应速度得到提高,从根本上提高工作的效率。

从上述的优势可以得知,纳米硅电子材料是纳米材料的一个重要突破,硅电子材料在与其它电子技术进行比较时具有领先作用,并且占有绝对优势。在随着科技的不断发展之中,纳米电子技术也在发展中不断提高,逐渐成为人们生活中最为重要的技术之一。

(二)纳米电子技术运用在医学之中

在随着纳米电子技术的不断发展之中,越来越多的纳米电子技术逐渐运用到医学领域之中。纳米电子技术在医学中的运用,对细微部位的诊治起到重要作用,而细微部位无法通过显微镜进行诊治,纳米电子技术在医学中的应用可以对各种生化反应进行观察,并且还在一定程度上促进了众多高科技医学产品的诞生,比如伽马刀、螺旋Ct等,在这些科技产品的问世下,从根本上促进我国医学朝着现代化的趋势迈进了一部。[4]

纳米技术是生物医学与电子学的主要产物,在发展的过程中具有重要的利用价值,并且它具有研究的潜力与发展的动力。生物医学电子学是生物医学与电子学的结合物,在对生物研方向起到重要的作用,并且在对微型化方向的发展中有着非常大的发展空间。这种研究一般运用到微电子器件之中,并且从根本上促进人们对微电子的研究产生创新性。

(三)对纳米电子元件的运用

纳米电子元件在问世之前,电子元件就得到了发展,并且经历了集成元件与超大规模集成元件两个阶段,在这两个基础之上,纳米电子元件得以问世。

在随着科技的不断发展之中,电子的集成规模也在不断扩大,但是电子元件的尺寸设计的越来越小,从而达到纳米的标准尺寸。比如单电子晶体管,它其中的信号代表了一个信息的具体数据,并且实现了现代电子技术朝着高集成、高速度的方向发展,从而产生高能耗的发展格局。

三、纳米电子技术的未来发展方向

(一)新型电子元器件的发展

在未来的10年到20年之间,电子元器件技术将得到飞速发展,市场对新型电子元技术的要求也越来越高。未来适应快速发展的社会以及市场,电子元器件将在遵循基本原则的基础上,进行大规模的发展与创新,从根本上适应市场的需求。[5]除此之外,单电子器件、共振隧穿电子几钱因纳米场效应晶体管等新型器件的研究也得到不断发展,在市场中获得突破性发展。与此同时,纳米电子技术的发展也逐渐朝着可持续额发展的方向不断扩大与延伸,这种大规模纳米技术的发展,在一定程度上对计算机技术的发展起到重要的作用。

(二)石墨烯的发展

所谓的石墨烯是一种质地非常坚硬但是厚度却非常薄的纳米技术。石墨烯在常温情况下能够对电子进行传递,并且比市场中常见的其它导体速度更快。在利用石墨烯的该特点后,很多国内外著名研究人员对石墨烯进行了研究与分析。众所周知,电子在与原子发生碰撞的时候,会产生能狼,而这种能量产生的方式便是导体释放能量的主要方法,但是,由于到特自身的特点,从而造成能量的损失与浪费。[6]石墨烯与其它导体不一样,它不仅具有异常的特性,并且在碰撞的时候不会产生能量的浪费。根据有关专家研究可以得知,在2020年,人们将会研究出新型的石墨烯材料与晶体管,从而为人们解决集成等问题。

(三)碳纳米管的发展

碳纳米管作为一种一维纳米材料,无论是从重量还是从形状是都非常完美。其中,碳纳米管的重量比较轻,并且形状是六角形,在这种特点下碳纳米管表现出于其它纳米材料不同的优势:具有良好的力学性能;具有良好的导电性能;具有良好的传热性能;具有良好的储氢性能。除此之外,碳纳米管在纳米技术中起到重要的作用,是场效应晶体管和单电子器件的主要材料,在一定程度上,碳纳米管技术能够实现电路集成,实现耗能低的重要发展目标。

(四)纳米生物电子的发展

所谓的纳米生物电子是多领域交叉发展后的产物,是纳米技术与生物技术相结合的完美产物。将纳米技术融入生物领域,可以对生物领域起到重要的作用,可以制作出纳米机器人、纳米生物材料等产品。在利用纳米生物电子的发展中,可以促进医学领域的发展与创新。

四、结语

综上而述,可以得知,纳米技术的发展现状是非常可观的,具有社会意义的。纳米电子技术作为一项具有潜力、应用性、高性能的科技成果,在一定程度上对人们的生活、学习起到重要的作用。如果将纳米电子技术与其它技术进行融合,那么会推动信息技术的发展,对于人类而言,不仅可以改变生存环境,并且还从根本上造福于人类。

参考文献

[1]刘长利,沈雪石,张学骜等.纳米电子技术的发展与展望[J].微纳电子技术,2011,48(10).

[2]张鉴.纳米电子技术的发展与展望研究[J].中外企业家,2013(2).

[3]梁丹.浅议纳米电子技术的新发展[J].电子制作,2013(18).

[4]余巧书.纳米电子技术的发展现状与未来展望[J].电子世界,2012(12).

纳米技术的作用篇8

关键词:纳米技术,非致命武器,纳米武器

 

1.引言

当前,一场新的纳米技术革命正在悄然兴起。美国兰德公司认为,纳米技术将是“未来驱动军事作战领域革命”的关键技术,具有明显的军事应用潜力。纳米技术可实现非致命武器系统超微型化,使目前车载、机载的电子战系统浓缩至可单兵携带、隐蔽性更好、安全性更高的系统;纳米技术可实现非致命武器系统高智能化,使武器装备控制系统对信息获取的速度大大加快,射击精度大大提高;纳米技术可实现非致命武器系统高集成化,使武器装备成本降低、可靠性提高,同时使非致命武器装备研制、生产周期缩短。纳米技术作为可以大幅度提高未来武器装备性能的先进科学技术而倍受世人的广泛关注。

2.纳米技术的科学内涵

纳米是一种度量单位,一纳米为百万分之一毫米,即十亿分之一米。一纳米相当于数个原子的并列长度。纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构,在这种水平上对物质和材料进行操作、控制和加工的技术称为纳米技术。纳米技术以空前的分辨率为人类揭示了一个可见的原子、分子世界,它的最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品。纳米科学就是研究在这极其微小的范围内的原子、分子和其他类型物质的运动和变化的科学。几十个原子、分子或成千个原子和分子“组合”在一起时,表现出既不同于单个原子、分子的性质,也不同于宏观物质的性质。

3.纳米技术对非致命性武器性能影响的研究

(1)改变非致命武器的材料性能

纳米材料是指微观结构至少在一维方向上受纳米尺度(1nm~100nm)调制的各种固体超细材料。纳米材料有4个基本效应,即小尺寸效应、量子尺寸效应、表面与界面效应、宏观量子隧道效应,由于这些效应,纳米材料具有常规材料所没有的特别性能,如高强度和高韧性、高热膨胀系数、高比热和低熔点、奇特的磁性、极强的吸波性,可以在光电器件、灵敏传感器、隐身技术、催化、信息存储等领域得到广泛的应用。纳米材料的应用,可以增强非致命武器装备的耐腐蚀性、吸波性和隐蔽性。

目前装备的非致命武器,虽然部分使用了复合材料,但防暴枪械的金属机件的枪管、机匣、枪机、击发机构等仍占非致命武器的绝大部分质量,而如果把金属纳米颗粒粉体物质制作成块状金属材料,则会使其变得十分结实,强度比一般的金属高十几倍,同时又可以像橡胶一样富有弹性。论文格式。如果使用这种材料制造非致命武器的金属机件,会使它们的质量减少到原来的1/10。可以想象一支防暴枪的质量只有0.3kg左右。车载榴弹发射器也只有2kg左右,根本无需车载。利用纳米金属材料完全可以制造出坚固耐用、质量小,战斗性能好的新一代非致命武器。

运用纳米技术开发的润滑剂,能在物体表面形成半永久性的固态膜,产生极好的润滑作用,将其应用于超级润滑剂,可有效的阻止飞机起降和列车、军车行进。除此之外,纳米润滑剂既能大大降低防暴车等主机工作时的噪声,又能延长非致命武器装备的使用寿命。

(2)提高非致命武器的攻击性能

运用纳米技术在产品中添加特殊性能的材料,或在产品表面形成一层特殊的材料,能产生出新的性能。现在已经制造出来的碳纳米管,硬度大约是钢的100倍。现装备的防暴枪械初速较低,如动能霰弹弹丸初速仅315m/s,催泪弹弹丸初速仅为65m/s,射程较近(小于150m)。可以想象,把纳米技术用于非致命武器制造,可解决非致命性弹药的弹头初速低的问题,要想提高防暴枪械的初速,目前的方法只有增加发射药量,但这势必会增加武器及弹药的质量,与当前武器轻型化的发展趋势是背道而驰的,如果枪弹的发射药采用纳米颗粒,那么枪弹的质量不但会大幅度减小,而且弹头的初速也会大幅度提高,同时单兵的携带量也将大幅度增加。

用纳米物质作发射药,还可以从根本上改变现有防暴枪械的发射机构。由于纳米发射药遇到空气就会反应,所以新的击发机构实际上就是一个控制发射弹药与空气接触的机构。纳米物质所做的发射药点火原理不同,可以想象在纳米技术不断发展的前提下,非常有可能制造出发射机理与现在所使用的防暴枪械完全不同的发射机构,使得防暴枪械变得更小、更轻、射击精度更高。

(3)改善非致命性弹药的各种性能

纳米颗粒可以大大提高非致命性弹药的推进剂和炸药的燃烧效率。纳米颗粒粒径小、比表面积大、表面原子多而具有体积效应和表面效应等,使其催化、吸附等物化性能比普通级材料更加优异。表面有效反应中心多,催化作用明显高于常用催化剂。论文格式。在非致命性弹药燃料中,加入镍纳米微粒作催化剂,燃烧效率提高100倍。论文格式。金属纳米微粒能位高,化学活性极强,在空气中会迅速氧化燃烧甚至发生爆炸。在高能量密度材料中加入纳米金属微粒(加纳米铝粉)制成的纳米炸药,能够超高速燃烧,迅速释放能量,性能提高数十至上百倍。将纳米颗粒应用于发烟弹的发烟剂中,是发烟剂点火容易,起烟速度快,发烟量大。纳米固色剂还可以提高染色弹的着色能力。

4.结束语

世界格局内纳米科技日新月异的发展对我们提出了严峻的挑战。纳米技术在非致命武器领域的应用有着广阔的前景,它将导致非致命武器装备变革,进而引发新的非致命技术革命。在一些发达国家,军方对纳米技术的投入和研究成果已经超过了其他领域。相对其他学科,我国对纳米技术的研究起步并不晚,迄今为止也投入了相当力量,但是对纳米技术在非致命武器上的应用研究还十分薄弱。我们应该把纳米技术在非致命领域的应用研究放在战略高度,把握契机,发挥特长,争取掌握高超的制敌之术,弥补现有非致命武器装备力量的不足。

参考文献

[1]洪伟量,刘剑洪,赵凤起,纳米pb(ii)-没食子酸配合物的合成及其燃烧催化性能,化学学报,Vol.63,2005

[2]纳米固色剂tinokinVG帮您解决牢度难题,工艺实践,Vol.27,2005.2

[3]李毕忠,吴坤,纳米pet树脂及其工程塑料应用,化工新型材料,Vol.33.no.1,2005.1

[4]andréGsponer,FromtheLabtotheBattlefield?nanotechnologyandFourth-Generationnuclearweapons,DisarmamentDiplomacy,issueno.67,october-november2002

纳米技术的作用篇9

关键词:纳米技术,非致命武器,纳米武器

 

1.引言

当前,一场新的纳米技术革命正在悄然兴起。美国兰德公司认为,纳米技术将是“未来驱动军事作战领域革命”的关键技术,具有明显的军事应用潜力。纳米技术可实现非致命武器系统超微型化,使目前车载、机载的电子战系统浓缩至可单兵携带、隐蔽性更好、安全性更高的系统;纳米技术可实现非致命武器系统高智能化,使武器装备控制系统对信息获取的速度大大加快,射击精度大大提高;纳米技术可实现非致命武器系统高集成化,使武器装备成本降低、可靠性提高,同时使非致命武器装备研制、生产周期缩短。纳米技术作为可以大幅度提高未来武器装备性能的先进科学技术而倍受世人的广泛关注。

2.纳米技术的科学内涵

纳米是一种度量单位,一纳米为百万分之一毫米,即十亿分之一米。一纳米相当于数个原子的并列长度。纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构,在这种水平上对物质和材料进行操作、控制和加工的技术称为纳米技术。纳米技术以空前的分辨率为人类揭示了一个可见的原子、分子世界,它的最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品。纳米科学就是研究在这极其微小的范围内的原子、分子和其他类型物质的运动和变化的科学。几十个原子、分子或成千个原子和分子“组合”在一起时,表现出既不同于单个原子、分子的性质,也不同于宏观物质的性质。

3.纳米技术对非致命性武器性能影响的研究

(1)改变非致命武器的材料性能

纳米材料是指微观结构至少在一维方向上受纳米尺度(1nm~100nm)调制的各种固体超细材料。纳米材料有4个基本效应,即小尺寸效应、量子尺寸效应、表面与界面效应、宏观量子隧道效应,由于这些效应,纳米材料具有常规材料所没有的特别性能,如高强度和高韧性、高热膨胀系数、高比热和低熔点、奇特的磁性、极强的吸波性,可以在光电器件、灵敏传感器、隐身技术、催化、信息存储等领域得到广泛的应用。纳米材料的应用,可以增强非致命武器装备的耐腐蚀性、吸波性和隐蔽性。

目前装备的非致命武器,虽然部分使用了复合材料,但防暴枪械的金属机件的枪管、机匣、枪机、击发机构等仍占非致命武器的绝大部分质量,而如果把金属纳米颗粒粉体物质制作成块状金属材料,则会使其变得十分结实,强度比一般的金属高十几倍,同时又可以像橡胶一样富有弹性。论文格式。如果使用这种材料制造非致命武器的金属机件,会使它们的质量减少到原来的1/10。可以想象一支防暴枪的质量只有0.3kg左右。车载榴弹发射器也只有2kg左右,根本无需车载。利用纳米金属材料完全可以制造出坚固耐用、质量小,战斗性能好的新一代非致命武器。

运用纳米技术开发的润滑剂,能在物体表面形成半永久性的固态膜,产生极好的润滑作用,将其应用于超级润滑剂,可有效的阻止飞机起降和列车、军车行进。除此之外,纳米润滑剂既能大大降低防暴车等主机工作时的噪声,又能延长非致命武器装备的使用寿命。

(2)提高非致命武器的攻击性能

运用纳米技术在产品中添加特殊性能的材料,或在产品表面形成一层特殊的材料,能产生出新的性能。现在已经制造出来的碳纳米管,硬度大约是钢的100倍。现装备的防暴枪械初速较低,如动能霰弹弹丸初速仅315m/s,催泪弹弹丸初速仅为65m/s,射程较近(小于150m)。可以想象,把纳米技术用于非致命武器制造,可解决非致命性弹药的弹头初速低的问题,要想提高防暴枪械的初速,目前的方法只有增加发射药量,但这势必会增加武器及弹药的质量,与当前武器轻型化的发展趋势是背道而驰的,如果枪弹的发射药采用纳米颗粒,那么枪弹的质量不但会大幅度减小,而且弹头的初速也会大幅度提高,同时单兵的携带量也将大幅度增加。

用纳米物质作发射药,还可以从根本上改变现有防暴枪械的发射机构。由于纳米发射药遇到空气就会反应,所以新的击发机构实际上就是一个控制发射弹药与空气接触的机构。纳米物质所做的发射药点火原理不同,可以想象在纳米技术不断发展的前提下,非常有可能制造出发射机理与现在所使用的防暴枪械完全不同的发射机构,使得防暴枪械变得更小、更轻、射击精度更高。

(3)改善非致命性弹药的各种性能

纳米颗粒可以大大提高非致命性弹药的推进剂和炸药的燃烧效率。纳米颗粒粒径小、比表面积大、表面原子多而具有体积效应和表面效应等,使其催化、吸附等物化性能比普通级材料更加优异。表面有效反应中心多,催化作用明显高于常用催化剂。论文格式。在非致命性弹药燃料中,加入镍纳米微粒作催化剂,燃烧效率提高100倍。论文格式。金属纳米微粒能位高,化学活性极强,在空气中会迅速氧化燃烧甚至发生爆炸。在高能量密度材料中加入纳米金属微粒(加纳米铝粉)制成的纳米炸药,能够超高速燃烧,迅速释放能量,性能提高数十至上百倍。将纳米颗粒应用于发烟弹的发烟剂中,是发烟剂点火容易,起烟速度快,发烟量大。纳米固色剂还可以提高染色弹的着色能力。

4.结束语

世界格局内纳米科技日新月异的发展对我们提出了严峻的挑战。纳米技术在非致命武器领域的应用有着广阔的前景,它将导致非致命武器装备变革,进而引发新的非致命技术革命。在一些发达国家,军方对纳米技术的投入和研究成果已经超过了其他领域。相对其他学科,我国对纳米技术的研究起步并不晚,迄今为止也投入了相当力量,但是对纳米技术在非致命武器上的应用研究还十分薄弱。我们应该把纳米技术在非致命领域的应用研究放在战略高度,把握契机,发挥特长,争取掌握高超的制敌之术,弥补现有非致命武器装备力量的不足。

参考文献

[1]洪伟量,刘剑洪,赵凤起,纳米pb(ii)-没食子酸配合物的合成及其燃烧催化性能,化学学报,Vol.63,2005

[2]纳米固色剂tinokinVG帮您解决牢度难题,工艺实践,Vol.27,2005.2

[3]李毕忠,吴坤,纳米pet树脂及其工程塑料应用,化工新型材料,Vol.33.no.1,2005.1

[4]andréGsponer,FromtheLabtotheBattlefield?nanotechnologyandFourth-Generationnuclearweapons,DisarmamentDiplomacy,issueno.67,october-november2002

纳米技术的作用篇10

成都读者薛阳来信说,纳米技术是一种新兴的科技,根据惯例新科技总要在军事上率先使用,请问纳米技术在军事上有用处吗?

答:看得出来,薛阳读者是一个爱动脑筋的人,纵观科技发展史,确实有许多科技成果在问世之初是用在军事上的。纳米技术作为一种新兴科技,运用前景非常广阔,在各个领域都可能引发深刻的技术革命。所以,纳米技术在军事上也一定会得到充分的运用。

纳米是一种长度单位,一纳米即为10亿分之一米,约为10个原子的长度。物体在0.1纳米~100纳米尺度空间内会表现出不同于宏观物体的特性。纳米技术就是研究和利用这些特性制造具有特定功能设备的高技术。纳米技术将成为划时代的高技术,它的迅速发展有可能使战争的面貌和形态发生根本变化。

科研人员发现,纳米碳管具有很高的强度,比一般的高强度钢要高一百多倍,用纳米碳管制造的复合材料,具有强度高、重量低、耐高温等特性,用纳米碳管制作的防弹衣柔软、合身、防弹性能好。坦克装甲车辆也可能从此抛掉沉重的“乌龟壳”,披挂纳米材料装甲“轻装上阵”。

纳米技术将使武器装备的体积、重量大大减小。纳米技术可以把现代主战坦克等武器系统上的全部电子系统集成在一块小小的芯片上;能将目前需要多辆车运载的电子战系统缩小至可由单兵携带,大大提高电子战的覆盖面,减小部队的作战支援压力和后勤保障压力。利用纳米技术可生产重量小于0.1kg的卫星,这样,一枚火箭一次可发射数百乃至数千颗卫星,覆盖全球,完成侦察和信息转发任务。