纳米技术概念十篇

发布时间:2024-04-26 00:49:37

纳米技术概念篇1

纳米技术分为三种概念:

1、是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术还未取得重大进展。

2、把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。

纳米技术概念篇2

关键词纳米技术可能性可行性可接受性

中图分类号B82—057文献标识码a文章编号1007—1539(2012)04—0130—05

纳米技术被誉为引领21世纪技术革命的核心技术。早在1959年美国物理学家费曼就曾经提出过在分子和原子水平上塑造世界的愿景。20世纪80年代以来,随着Stm(隧道扫描显微镜)的发明,人类操纵原子的梦想已经逐渐成为现实。2000年美国率先启动了国家纳米科技计划(nni),世界各国也都随之将纳米技术的发展作为21世纪赢得科技制高点的关键技术。“纳米热”在世界范围内展开。今天,费曼所预言的可能性一部分已经成为现实。纳米技术正在逐步走向产业化,走进我们的生活。据不完全统计,目前全球市场正式标称的纳米产品已超过1317种。与此同时,为了避免重复过去“先发展后治理”模式所带来的弊端,防止“创造的发动机”(enginesofcreation)演变成“毁灭的发动机”(enginesofdestruction),nni在最初的计划中即将纳米技术的伦理与社会研究纳入了规划,2001年nni分配给纳米技术社会影响的研究经费在1600—2800万美元之间;2003年3月和10月,在美国的南卡罗莱纳州大学和德国的达姆施塔特技术大学分别召开了由哲学家和伦理学家与自然科学家、工程师共同参与的国际跨学科学术研讨会——“发现纳米尺度”,纳米技术的伦理问题成为这两次会议的主要议题。自此,纳米伦理研究在世界范围内逐渐兴起。

纵观纳米伦理研究(从2003年这一概念的提出到今天)近十年的历史,可以发现,迄今为止的纳米伦理学的讨论主要集中在两个层面,即有关现实问题的描述性、实证性研究和有关未来问题的推测性、概念性研究。一方面,由于纳米技术在现阶段的主要应用领域集中在纳米功能材料,尤其是纳米粉体和液体材料的使用方面,而纳米粉体在生产、存储、运输和使用等环节都有可能对身体和环境构成威胁,因此,在这方面的伦理讨论主要集中于有关纳米粒子的毒性研究、危害和风险的识别、工作场地的选择和风险控制、工人对风险的知情问题以及工人健康的医学保障等。另一方面,纳米技术的目标是在分子和原子层面重塑世界。这就涉及未来世界的图景和我们对世界的理解与基本概念问题。因而这方面的伦理讨论多从对未来世界的大胆推测和想象开始,设想了一系列可能的未来场景,并就其可能的后果进行伦理辩论。如果可能在大脑和机器之间建立直接的交互,当机器被用来阅读人的思想或者特定的精神状态时,就侵犯了人的隐私;如果分子制造在接下来的20—50年里可以实现,我们需要为全球富裕时代和新经济组织做好准备等。

显然,这些讨论——无论是关于现实的还是未来的问题的讨论,都是从后果出发、从可能性出发的。不同的是,有的是从现实的后果出发,有的是从潜在的后果出发。这些讨论对于唤醒人们对纳米技术风险的意识,从纳米技术发展的早期即开展风险管理和治理的同步研究,无疑具有重要的实践意义。然而,和所有的结果主义论证一样,它存在着两个致命的弱点,一方面,它难免陷于功利主义的风险与利益权衡,而在一个价值多元的世界里,人们很难就此达成共识;另一方面,对于纳米技术这样的不确定性技术而言,从结果出发的伦理评价由于其结果的推测性而难免走向乌托邦或敌托邦的幻想。

nordmann认为,这种“ifandthen”的纳米伦理研究模式将关注的焦点瞄准未来,让想象的未来压倒真实的现在,通过if暗示一个可能的技术发展开始,并要求及时关注其结果then。在这个句子前半部分看起来不太可能的未来,在第二部分成为不可避免的东西。一个假定的现实取代了这个假想的未来,一个想象的未来淹没了当下。而我们都知道,对于作为“enablingtechnology”的纳米技术而言,由于其应用层面的开放性,决定了尽管人们可以证明它的现实的必要性,但却不能证明它的充分必要性,更不可能证明其发展的必然性。此外,这种从可能性到可能性的伦理反思推测虽然预设了未来的科学和技术,却没有考虑未来社会规范和伦理也可能发生变化。

毫无疑问,对可能性的畅想是科学研究的起点。在关于纳米技术的可能性世界的描述中,虽然含有或多或少的推测性成分,或者说“未来主义色彩”,但恰恰是这些想象引导着人们的创新,引导着人们去寻找从可能性转变为现实性的条件。同样,关于纳米技术的伦理学也需要对未来可能性后果的想象,以唤醒人们的伦理意识,在纳米技术发展的早期即采取适当的措施,避免重蹈过去“先发展,后治理”的覆辙。但如果简单地用今天的知识、伦理规范和评价尺度去衡量潜在的、未来的技术、未来的技术活动,这样的伦理评价显然缺乏合理性基础,也同样面临着“道德风险”。

纳米技术概念篇3

21世纪是知识经济科技新时代,高新技术是又“高”又“新”,其科学原理似乎非常深奥,而信息技术、生物技术更是日新月异,不断给人惊奇。其实,高新技术离我们并不遥远,已经深入渗透到社会生活的各个领域,正从形式到观念上改变着我们日常生活的衣食住行、生老病死等方方面面。

纳米,如今大家已不陌生,在家电、医药、美容等广告中,经常见到应用“纳米材料”防腐、防霉、保鲜、抗污染、高渗透、高效、高强等诸多美誉。但是,很多人对这具有“神功奇效”的纳米材料、纳米技术,还是有点说不清楚、讲不明白。

纳米本意是一长度单位,表示十亿分之一米(10-9米),相当于三四个原子的宽度,用“nm”来表示。一根直径0.1毫米的头发,用纳米来量度就是10万纳米(l000000nm)。这样的尺寸度量单位,显然在我们的日常生活中是难以应用的,没有什么实用意义。如果你要买2米衣料,对售货员说扯20亿纳米……人家一定认为你“有病”。但是,在化学、物理学和材料科学上,纳米意义重大。研究决定物质性能的物质结构时,在原子、分子范畴,就用得上纳米。因为,大部分的原子、分子只有几纳米到几百纳米大小。

当我们把物质越磨越细后,物质开始表现出一些新的性能。如一般的铝粉是烧不起来的,而超细的铝粉,可以成为“固体燃料”;咖啡磨细到一定程度后,可以完全“溶于水”而不再有渣。从科学上讲,这些新的性能与原来的性能是有联系的,只是原来没有充分显示出来。铝本来就是容易氧化的物质,但形成的三氧化二铝薄膜会保护铝不再氧化,所以氧化反应不会连续而很剧烈。但超细铝粉表面积大,同时反应就会形成高温积聚,高温又破坏了氧化层使反应连续下去,形成剧烈的放热氧化反应。剧烈的氧化反应就是燃烧,可以用来熔化金属进行焊接,也可以用作火箭的固体燃料。而咖啡磨细后,可以在水中悬浮不沉下去,就没有“渣”了。国外的“速溶咖啡”用中国云南、海南的咖啡豆做原料,靠着“磨细”的技术大大赚钱。而我们为什么磨不细呢?原来靠机械物理方法磨到一定细度后,很难再细下去了,这当中涉及很多物理、化学原因。

长期以来,把物质分离成超细颗粒的努力,一直没有重大突破。直到20世纪80年代,科学家利用气相沉淀等物理、化学方法,终于制取成功为数不多的l~l00nm大小的“纳米级”颗粒材料。就是这为数不多的纳米材料。使我们真正开始着研究“分子尺寸”的物质,并掀起了席卷天下的“纳米热潮”。研究发现,纳米材料的性能大大不同于原来的物质,如本来化学性“稳定”的,变成非常“活泼”;本来“绝缘”不导电的,变成“导体”或“半导体”;本来强度不大、硬度不高,变得坚韧无比,硬度甚至超过金刚钻;纳米“金属”材料居然可以燃烧、爆炸……同样的材料变为“纳米材料”后,似乎有了新的物理、化学性能,这确实令人大吃一惊。

但是,纳米材料的制取并非想象中那么容易。一般的机械粉碎、研磨根本得不到“纳米级”超细微颗粒,必须通过有针对性的、特殊的高技术物理、化学设施,才能制取“纳米材料”。目前,纳米材料还没有成熟的规模生产手段,不同材料的纳米级超微粒的制取仍是一道难题。目前的纳米材料制造成本相当高,用“一克千金”形容并不夸张。而要进一步推动纳米科学和纳米技术的研发深化,必须有充足的纳米材料做基础。所以,世界各国都把“高效制取纳米材料”作为纳米科技研发的重要先导基础项目。

纳米材料在陶瓷材料、生物工程、微电子技术、化工、医药等方面的研究开发,最近已有了可喜的进展。不同的纳米材料,确实有许多意想不到的“神奇”性能。

纳米技术概念篇4

一、“友爱的政治”与“敌友之分”

德里达在1994年出版的《友爱的政治》中说,1927年有两本重要的经典著作问世,一本是海德格尔《存在与时间》,而另一本就是施米特的《政治的概念》。同为经典著作,两者后来的命运却迥然不同。《存在与时间》已稳稳地成为二十世纪西方哲学的第一经典;而《政治的概念》则在其问世后的六七十年间,逐渐从西方主流学界和知识大众的言谈中销声匿迹,仅仅在一些二十世纪政治哲学的读本中才能看到这篇经典之作。1985年这位97岁的德国大师赫然仙逝。出人意料的是,施米特却在谢世后奇迹般地迅速重回二十世纪西方大师级思想家之列,其在德国和美国两地急剧上升的势头令人大跌眼镜,连当世大哲德里达也加入到对施米特的追逐与挪用之中。施米特的幽灵开始在美国和欧洲游荡。

然而,与施米特不同,德里达试图解构“友爱就是哲学,哲学就是友爱”对存在和自然之爱的迷恋及其简单的友爱的政治;因此他也在解构政治,解构那种自然共同体的封闭的友爱政治。德里达以由他者和将来而来的责任和正义之名,试图建立一种承认与尊重差异的无限友爱的民主和无限民主的友爱。施米特在《政治的概念》中所说的“敌友之分”正是德里达的“他者的哲学”要解构的靶子。对德里达来说,敌友之分的友爱政治将为差异的“承认的政治”所取代。由此,解构主义者不再是为了无限的能指的差异而汗流浃背的解构运动员,他将成为“无限异质性”的“未来的民主”的政治实用主义者。在德里达看来,施米特的政治的概念实在“太古典”了,德里达用列维纳斯的“他者”和“无限”的概念及其责任伦理学给施米特的“敌友之分”施洗。然而,从施米特的视角来看,如果取消了“敌友之分”,尤其是取消了国家之间的敌友之分的话(用德里达的话来说就是取消了“作为他者”的国家,用霍布斯的话说是国家与国家之间的“自然状态”),战争与和平、内政与外交、武力和文明的区分以及国家、、战争和敌人等概念也就不再有任何意义了。其实质就是以“人类”、“权利”、“和平”、“秩序”或者“责任”、“未来”、“正义”等名义消除政治,或者说,消除“伟大的政治”。

二、“非政治化的时代”与“政治的概念”

然而,政治是人的生存的基本境域和总体境域,是精神与精神的斗争的基本境域和总体境域,是生命与生命的斗争的基本境域和总体境域,是生存与生存的斗争的基本境域和总体境域,因而是永远不可消除的。最重要的是,政治生活是一个民族生存的基本领域,是关系到一个民族的命运的存在方式,是一个政治统一体的前提。“以为一个不设防的民族便只有朋友,极其愚蠢;设想敌人或许能因为没有遇到抵抗而大受感动,则无异于精神错乱。比如说,没有人会相信,如果放弃所有的艺术和经济生产,世界就能进入一种纯道德的境界。人们更无从希望,如果逃避所有的政治抉择,人类就能创造出一种纯道德或纯经济的状况。即使一个民族不再拥有生存于政治领域的能力或意志,政治领域也不会因此而从世界上消亡。只有弱小的民族才会消亡。”认为政治会消亡,国家会消亡,战争会消亡,斗争会消亡,在施米特看来都是“非政治化”时代的谵语,若不是为了别有用心地骗人,便是愚昧无知。因此,施米特认为要在一个“非政治化的时代”重申“政治的概念”,以及政治作为人的“极端状态”或者说“人的命运”的至高无上的地位,并且誓死批判自由主义对政治的中立化、技术化、规范化、道德化、经济化、和平化,一言以蔽之,“非政治化”。

施米特的《政治的概念》的“文化批判”与海德格尔、恽格尔、卢卡奇等有异曲同工之妙,它同样是对技术化时代的批判,尤其是对技术化时代中自由主义经济与文化理论的统治地位及其非政治化后果的批判。施米特对西方现代性独特的历史诊断为他的末世论的调子提供了一副鲜活图景:这是一个中立化的时代,这一时代是西方四百年现代性的伟大变革的结果。西方四百年的现代性是一个剧烈的世俗化进程,这一进程可以为分四个阶段:十六世纪的神学,十七世纪的形而上学,十八世纪的人道主义和道德信念,十九世纪的经济。无休无止的神学争论和宗教斗争使西方从十六世纪开始寻找用技术手段消除冲突的中立化领域,几个世纪以来,不断开辟的中立化领域成为重心不断转移的新的斗争领域。中立化的进程导致了现代技术的形而上学信念对人类的主宰和控制。“今天,工业化国家的大众仍然依从于这种麻痹人民的宗教,因为他们像所有大众一样,寻求各种激进的结论,而且下意识地相信,人们可以在此找到追求了四个世纪之久的绝对非政治化,普遍的和平便从这里开始。但是,技术既能强化和平,也能强化战争,二者的机会相同,除此之外,技术什么也做不到。就此而言,无论是以和平的名义讲话,还是利用和平这类虚假的套话,都不能改变什么。今天,我们已经看透了,大众意见的心理-技术机制如何利用各种名目和言辞的迷雾来运转。今天,我们也可以看清那种玩弄言辞的隐秘的手段,懂得了人们以和平的名义来发动最残酷的战争,以自由的名义来施加最沉重的压迫,以人道的名义来制造最可怕的非人道。最后,我们也看清了那一代人的情绪,他们只看到技术时代精神的死亡以及没有灵魂的机械论。”

施米特的“政治的概念”既是针对着四个世纪的西方现代性历史进程的世俗化,也是针对作为其后果的政治浪漫主义的技术化政治。十九世纪自由主义不仅发展出“管理而不统治”的中立化的国家概念,不仅在大革命后发展出私人生活的审美化和浪漫化的领域,而且二者在政治的技术化、中立化和自由化的整合之下,形成了形形的“政治浪漫主义”,如缪勒和施莱格尔之流。政治浪漫主义和技术化的政治最集中的表现就是:国家成为法律秩序,而法律成为“国家理由”。然而,对于施米特这位欧洲首屈一指的公法学家来说,宪法学说要从国家的统一体及其来理解;而在这位二十世纪最重要的政治学家看来,国家的统一体及其要从“政治的概念”来理解。“在法律生活的现实中,至关重要的是由谁来作决断。权限问题总是与实质的正确性问题并驾齐驱。法律形式问题就存在于决断主体与决断内容的对比中以及主体的正确含义中。它没有先验形式所具有的先天性空洞,因为它完全产生于法律的具体性。法律形式也不是技术性的精确形式,因为后者具有要达到某种目的的功利性,它在本质上是物质性的和非人个性的。最后,它也不是审美产品的形式,因为后者对决断一无所知。”施米特的“政治的概念”,从普遍的意义上来说,是对技术化、中立化、非政治时代的批判;从特殊的意义上来说,是对议会民主、形式主义法学、国家与社会的分离以及自由主义的各种政治法律理论的批判,尤其是凯尔森的法律实证主义和韦伯的法律社会学。

三、“自由的技术”与“威权的政治”

施米特对自由主义的批判被当今的自由主义者视为对自由主义的最大挑战,同时也是最大推进。当今西方最热衷施米特理论的乃是那些自由主义者。施米特在“历史的终结”和“文明的冲突”的时代氛围中复兴,这一现象本身就耐人寻味。施米特目光如炬,他深刻地看到自由主义没有政治哲学和政治理论,只有从伦理和经济对政治进行批判;没有国际政治,只有国内政治或政党政治。“不过,显而易见的是,自由主义对国家和政治的否定,它的中立性、非政治性以及对自由的主张,同样具有某种政治的含义,在具体的情况下,这一切便会导致激烈地反对特定的国家及其政治权力。但是,这既非一种政治理论,也非一种政治观念。尽管自由主义并没有激进到否定国家,但从另一方面看,它既没有提出一种实际的国家理论,也没有靠自己找到改革国家的途径,它只是试图把政治限制在伦理领域并使之服从经济。自由主义创造了一套‘权力’分离和制衡的学说,即一套监督和制约国家和政府的体制。这既不能被看作一套国家理论,也不能被看作一套基本的政治原理。”施米特深刻地洞见到,自由主义将政治局限于伦理,也即局限于批判国家的专制、限制政府的权力、保护个人的权利之上,并进而使政治服从于经济。他深刻地指出,自由主义以人权的名义抵消了,以自由的名义消除了民主;在自由主义那里,没有真正的政治的风险和政治的极端状态,也没有真正的政治的概念。自由主义从权力、法律和权利、公共事务、国家等角度界定政治的概念,导致的结果,一言以蔽之,即以行政和治理吸纳并消除政治。然而,政治是永不可消除的,也不可避免;在施米特看来,声称所有的政治和权力都是恶的、因而必须加以限制和消除的学说,如果不是真正的无知,就是有意的欺骗。自由主义的意识形态仍然没有走出两个多世纪前对专制国家和封建贵族的批判性建构。自由主义没有意识到自身正在成为最为危险的武器和工具。

施米特试图超越和克服自由主义主流的意识形态。施米特对自由主义、资本主义、技术时代、世俗化的批判并不是以社会主义的名义进行的,更准确地说,不是以“无政府主义的社会主义”的名义,而是从超越自由主义与社会主义的第三条道路,也即“威权的社会主义”的立场。这就可以解释他为什么投机于纳粹的威权社会主义,成为“第三帝国桂冠法学家”。德国“文化战争”时期的天主教保守主义是施米特与自由主义、资本主义、技术时代、世俗化的殊死为敌,并站在“威权社会主义”的立场的根源之一。

克里斯蒂将施米特视为一个平衡自由与民主、民主与权威的哈耶克式的“威权自由主义者”,这是一个戴上了霸权的自由主义意识形态眼镜的学者的意见。克里斯蒂认为施米特的关怀是,对于魏玛民国的市民社会的而言,没有权威也没有民主的自由是没有保障的自由,因而是危险的自由。因为,自由并不是一种政制,也不是一种合法性。正如托克维尔指出的,自由可以在不同的政制中实现,自由也完全可以在威权的保障中实现;相反,多元论的自由价值观却完全可以毁掉削弱国家的并毁掉一个虚弱的国家。克里斯蒂因而断言,施米特的冲动并不是反对自由主义,而是加强政治自由主义;这一关怀与韦伯非常相似,尽管施米特采用了完全不同的语汇和批判形式。

对于施特劳斯来说,施米特真的没有从根本上摆脱自由主义,他只是以霍布斯的自由主义批判了此后两个世纪的发达自由主义。“我们必须承认,对自由主义的批驳看起来就是施米特的最终论题,而且他往往纠缠于对自由主义的批驳之中,因而迷失了自己真正的意图,停留在自由主义划定的水平上。这种纠缠不清决不是偶然的失败,而是施米特所奉行的原则的必然结果。这种原则就是‘精神领域的一切概念只能通过具体的政治现实来理解’,‘一切政治的概念、理念和术语均具有敌对的意义’。……施米特是在一个自由主义的世界上承担起对自由主义的批判。在此,我们是指他对自由主义的批判发生在自由主义的视界之内。他的非自由主义倾向依然受制于无法克服的‘自由主义思想体系’。”

尽管如此,如果无视施米特来自天主教的政治神学之根,我们就无法同情地理解他一生中对自由主义的怨恨以及他批判自由主义的激情,尤其这种怨恨与对资本主义和技术时代的仇恨揉合在一起,就加倍地强烈。按照他的敌友之分,自由主义、资本主义与技术化时代都是他的殊死的敌人。没有这一殊死的敌人,施米特的整个政治理论就失去了方向,尽管那一方向不幸地走向“一次伟大的迷途”。

四、“恶魔的敌人”与“总体的战争”

由上面他把自由主义确认为自己的殊死敌人可见,施米特本人就是对区别敌友这一政治标准的最好运用者。这一确认乃是一种政治行为,因此,他也是自由主义的“高贵的敌人”。《政治的概念》里面并没有谈到朋友。与施米特不同,柏拉图在《法篇》中以及亚里士多德在《伦理学》中是从友爱来谈论政治的。施米特之所以从敌人来谈论政治,乃因为是敌人而非朋友才是政治得以可能的条件。极端状态的战争的现实可能性是政治的可能性条件,而政治又是国家和宪法的可能性条件。施米特并非一个鼓吹战争的人,相反,战争并不是政治的内容,也不是政治的目标;战争仅仅是政治得以与其他的人类活动领域区分开来的条件。没有敌人和战争,没有潜在的敌人和战争,也即没有了敌人和战争的可能性,也就没有了政治。更甚至,没了敌人,也就没有了高贵的朋友,友爱变成了两个孤独的灵魂之间的私人情感之事了。

1927年版本的《政治的概念》无疑具有强调政治的自律以及区别敌友作为政治的自主领域的独特标准的新康德主义的倾向。该书出版后,遭到了施特劳斯的严厉的批判。施米特吸纳了批评意见,并在1932年的版本中不动声色地修正了那些具有康德主义色彩的前提,因为,对“政治领域的自律”的追求恰好是施米特所批判的自由主义的根本特点。1933年版的《政治的概念》强调:政治不仅仅是相对独立自主的领域,而且也是至高无上的领域:“一旦出现政治单位,它就是权威性、总体性和至高无上的单位。政治单位是总体的,首先因为每一事物现在的都是政治的,并因此受到政治决断的影响;其次因为人类就其总体而言,在生存上是通过参与政治而得以理解的。政治就是命运。”只有政治才能要求对生命从肉体上的消灭,才能要求中断所有其他领域的活动,才能拥有对极端状态的决定权。施米特的政治的概念建立在战争这种人类生存的极端状态之上,能作出决断者拥有战争法权,也就是国家和宪法的权威,也同时具有道德上的高贵和精神上的崇高。施米特把克尔凯郭尔的极端情境中的生存决断全盘转移到政治的领域之中,并同时接受了韦伯的“理智的诚实”的现实主义与崇尚冲突和高贵的英雄悲观主义。施米特的政治神学和公法理论富有一种战斗的英雄主义伦理的激情。在他看来,自由主义只不过是试图逃避任何伟大的政治所伴随的风险的资产阶级情调而已。

施米特自视区分敌友的政治概念是继续了马基雅维利的事业,这不仅仅是指强调政治的独特理由并使之与道德分离,更重要的是指对人道主义的“正义的言辞”的现实主义批判。马基雅维利之所以担负“马基雅维利主义者”的恶名,是因为他要与当时的人文主义(人道主义)的意识形态作战。人道主义或其他类型的意识形态,运用堂而皇之的“正义的言辞”,坚持人性善的革命理论,把敌人妖魔化为“恶魔的敌人”,试图发动一场终结一切战争的“总体的战争”,也就是彻底征服和消灭敌人的殊死的战争。然而,不承认敌人的存在的权利,就意味着否定了敌人同样具有人性,并把同等尺度的人性的敌人视为价值上低劣的、理应被消灭的十恶不赦的恶魔。战争由此演变成一场史无前例的残酷的非人性的“人道主义战争”。这不仅仅适用于纳粹,也适用于意识形态的冷战,也同样适用于文明冲突中的各种极端的民族主义。1963年施米特在《政治的概念》的再版序中写道:“这个时代在抹去战争与和平的区分的同时,又在制造核杀伤武器:在这样一个时代,怎么可能停止反思划分敌友?最大的问题仍然在于限制战争;但是,如果战争在两方面都与敌对性的相对化脱不开干系,限制战争不是玩世不恭的游戏,就是发动一场狗咬狗的战争,再不然就是自欺欺人的空谈。”

由此我们可以理解《政治的概念》的许多深刻的洞见:承认敌人只是政治上的公敌,而不是道德上的恶魔;只有实际的敌人,没有绝对的敌人;承认战争和冲突永久的不可消除性,而不是廉价的和平主义;否定格劳修斯所说的“正义的”战争的可能性;承认国际政治的多元主义,而不是普世政治,或“国家的消亡”、“历史的终结”。在施米特看来,那是一种宽宏大量而又自作多情的政治浪漫主义。

五、施米特别一种的“政治浪漫主义”

在施米特看来,伯克、贡斯当、夏多布里昂这些老牌自由主义者都是浪漫主义者绝非偶然。不过,我们也可以从施米特本人对自由主义的批判中看到另一种浪漫主义,它可以追溯到那些反大革命的保守主义浪漫派那里:波舒哀、迈斯特、伯纳德、科特,甚至还有费希特、黑格尔。德国浪漫派和黑格尔主义对施米特及其一代人的影响根深蒂固。施米特的悲观现实主义和战斗英雄主义具有强烈的浪漫主义气息,不同于那种流于表面的浪漫主义。不仅仅诉诸克尔凯郭尔的“例外”和“具体性”、“特殊性”是一种浪漫主义,而且诉诸天主教人性恶和霍布斯的人性恶也是一种浪漫主义。当然,我们不能确定这种浪漫主义是否是施米特诱惑或宣传的表达策略,就象我们在面临马基雅维利的素朴的风格不好判断一样。施米特的浪漫主义还能从施米特早年对表现主义作家多伯勒的《北极光》研究上看出来。哈贝马斯说施米特的东西是“政治表现主义”,很是精辟。

施米特的《政治的概念》的文体风格与维特根斯坦的《逻辑哲学论》同属于那个表现主义时代的典型。如果我们把这篇简洁有力的宣言/檄文的各个小节的标题或第一句话列出来,就会看到它与《逻辑哲学论》同样的文字的魅力:一,“国家的概念以政治的概念为前提。”二,“划分敌友是政治的标准。”三,“战争是敌对性的显现形式。”四,“国家是政治的统一体,因多元论而出问题。”五,“战争法权,即在特定情况下决定谁是敌人的现实可能性以及运用来自政治的力量与敌人作战的能力,属于在本质上作为政治统一体的国家。”六,“世界并非政治的统一体,而是政治的多样体。”七,“所有的国家理论和政治概念均可按照它们所依据的人类学检验之,并由此分为两类,即那些有意识或无意识地假定人在本性上是恶的,以及那些有意识或无意识地假定人在本性上是善的。”八,“伦理与经济的两极导致的非政治化。自由主义运用某种特定的系统方式改变了所有的政治概念。”

施密特在第七部分说,所有的国家理论和政治概念均可分为两类,即假定人性恶的以及假定人性善的。施米特自己的与论、区别敌友、政治不可消除性等理论都基于“人性恶”的形而上学或人类学之上。也就是说,神学及其原罪论是施米特的政治理论不可或缺的条件。但是,在这个无神论的时代中,将自己的全部学说建立在这样的前提之上是否会面临着自毁长城的危险呢?或者,这只是施米特的策略,我们不得而知。神学与政治的一致决不是道德的,而是政治的,尤其是罗马天主教的神学政治。在施米特早年精彩的《罗马天主教与政治形式》之中,施米特阐发了与韦伯所说的新教伦理的世俗化和理性化针锋相对的天主教反现代主义、反自由主义、反资本主义、反技术时代的政治精神。这是施米特公法理论和政治理论的神学渊源。上帝还是魔鬼的区分与敌友之分不仅是结构上的相似,或者说上帝的的世俗化而已,而是在生存论上的一致,也就是对人性立场上的一致。施米特把马基雅维利、霍布斯、托克维尔、迈斯特、科特、费希特、黑格尔、尼采、陀斯妥耶夫斯基的宗教大法官都归为性恶论或悲观主义或现实主义者,因为他们都认为人是危险的,邪恶的,权力和统治是不可避免的。因此,人的自由因此决不是象自由主义者所说的人类最高的价值。他们根本不喜欢或者说不能忍受善良人的乐观的、性善的、和平的、理想主义或犬儒主义或无政府主义的生活方式,因为这无关道德问题,这意味着取消了敌友之分和政治。

因此,《政治的概念》的第七部分其实是全文的根基,而第八部分以及《中立化与非政治化的时代》中对自由主义的中立化、非军事化、非国家化和非政治化的批判无疑是从第七部分的人类学批判得出的结论。施米特并没有简单把自由主义视为一种政治学说,而是把它视为一种世俗化的浅薄的形而上学和人类学;而施米特本人的公法理论和政治理论也不仅仅是一种法律和政治学说,而是一种深刻的政治神学,或者更准确地说,一种基于罗马天主教政治神学传统的政治哲学。

参考文献:

纳米技术概念篇5

1纳米技术的相关概念和理论介绍

从单纯的纳米材料结构来看,纳米材料主要在微观分子、原子和宏观物质中间的领域,我们只有详细的认识什么是纳米材料以及现阶段纳米技术发展的成果,才能更好的去分析和探究纳米技术在机械工程领域的实际应用。我们可以简单的认为纳米材料科学是材料学的分支之一,我们也不能否认纳米技术在人们日常生活中的广泛应用和重要地位。这一科技突破成果的广泛应用,改变了我国传统机械工程的生产模式,为我国的机械工程发展和进步带来了翻天覆地的变化。

1.1纳米技术的定义

首先,我们必须明确的一点是,纳米是一个长度单位,它的原称是“毫微米”。我们通常所指的纳米科技就是指研究结构尺寸在一至一百纳米范围内材料的性质和应用。这门学科不是独立的、单一的存在,纳米科学与技术和众多的科学学科有着十分密切的关系,可以说,纳米技术一直走在学科交叉领域的前沿。我们通常将纳米科技分为三个研究方向,即纳米材料、纳米器件和纳米尺度,这三个研究领域都是进行科技研究的重要领域。纳米科技的根本目的就是利用纳米的特殊性能去制造具有特殊功能的产品。纳米技术在机械工程方面的应用意义重大,微型机械技术已经成为二十一世纪纳米技术运用的核心,很多国家开始对纳米技术进行了更深入的研究,旨在为机械工程的发展做出更大的贡献。

1.2纳米技术的主要内容

首先,纳米材料主要包括制备和表征。我们通常希望通过利用纳米尺度的结构,在不改变物质化学成分的前提下,去实现对材料基本性质的控制。其次,纳米动力学主要是微型电动机械系统,它的英文简称是memS,即主要包括微机械和微电机。这种技术实际上是一种类似于集成电器设计和制造的新型工艺。它的最主要特点就是部件很小,虽然刻蚀的深度要求范围在数十至数百微米,但是它的宽度误差很小。这种技术有着很强的科研潜力,一旦研究的更加成熟,就会在实际的应用中带来更好的经济价值和利用价值。第三,纳米生物学和纳米药物学,这种纳米技术的应用也很广泛,可以用自组装的方法在细胞内放入零件以构成新的材料。最后,还有纳米电子学,它主要包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光或者电性质、纳米电子材料的表征,以及原子操纵和原子组装等。这项技术可以满足当前电子技术发展的主要趋势。

1.3纳米技术在机械行业中的发展前景

我们认为,纳米技术作为科学研究中一项很重要的突破性成果,如果合理加以利用,能够在机械行业中展示出很强的利用潜力,为企业的生产带来更高的经济价值。纳米技术在机械行业中的应用范围和应用程度有待扩大和加深,它的发展前景是十分广阔的,我们必须看到纳米技术的科研潜力和经济价值,结合当前我国机械行业发展的现状和在实际利用中出现的问题,不断的进行研究和创新,深入的促进纳米技术和机械行业的紧密结合。我们可以在机械行业的各个领域去应用纳米技术,如:机械及汽车工业的滑配原件、射出成型时发生的粘模以及塑胶流道的低粘应用等。

2纳米技术在机械工程中的应用

随着科学技术的发展和社会经济的不断进步,纳米技术在机械方面的应用最重要的一方面就是微型机械技术,许多国家对此进行了深入的研究,我们可以看到,纳米技术在机械工程中的应用主要存在于微型纳米轴承方面。这种技术深深的改变了传统机械工程的发展模式。由于传统轴承的体积较大,它的摩擦力只能够靠来进行减少,但是这种方式并不能够从根本上避免摩擦力带来的问题。美国科学家通过研究,利用纳米技术很好的解决了这一问题,他们研制出了一种微型纳米轴承,这种轴承最大的优势就是几乎没有摩擦并且其直径仅仅是一个头发直径的万分之一。安徽的合肥大学通过研制,成功发明了纳米材料刀具,这标志着运用纳米材料制作的新型金属陶瓷刀具问世,这种刀具不仅仅品质十分优化,并且使用寿命也得到了极大的提高。另外,纳米耐磨符合图层的运用也是十分广泛的,实际上,这种微型化的大力运用已经从根本上改变了传统机械生产的模式,颠覆了传统机械的概念和范畴,这种微型机械的基础是现代科学技术,这种创新性的思维方式也是时展的重要产物。除此之外,纳米技术马达、纳米磁性液体以及纳米技术在食品机械领域的应用,都展示了纳米技术给机械工程带来的重大改变。

3结论

纳米技术概念篇6

中药现代化的核心是中药的“有效、安全、可控”。现阶段将纳米技术应用于中药的研发是中药现代化发展的重要方向之一。

1纳米技术

纳米技术(nanotechnology)是一门在0.1~100nm空间尺度内操纵原子和分子,对材料进行加工、制造具有特定性能的产品,或对物质进行研究、掌握其原子和分子的规律和特征的高新技术学科[1]。被认为是“今后十年最可能使人类发生巨大变化的十项技术”之一。现代研究表明,药物在生物体内的起效时间、作用强度和持续时间除了与药物本身的化学结构有关外,还与药物的物理状态密切相关。而改变药物的单元尺寸是改变其物理状态的有效方法,当药物粒子的粒径在纳米尺寸分布时,粒子的表面积和化学式将显著增大,呈现出新奇的物理、化学和生物学特性[2]。因此,在中药研究中应用纳米技术,可能使药物活性和生物利用度提高,甚至产生新的特性,有利于新产品的开发,改变中药剂型过于老化、单一的现状,从而实现中药现代化。1998年徐辉碧等学者率先提出了“纳米中药”的概念[3],并在这方面进行了卓有成效的探索和研究。纳米中药是指运用纳米技术制造的粒径小于100nm的中药有效成分、有效部位、原药及其复方。

2在中药研究中的优势

2.1提高药物生物利用度

从药物学原理来说,药物的溶出速度与药物的颗粒比表面积呈正相关,而比表面积与颗粒粒径成反比。因此,药物的粒径越小,则其表面积越大,越有助于药物有效成分的溶出。采用纳米技术加工中药,其颗粒达到超细粉末的水平,比表面积显著增强,药物在胃肠道里的溶解度明显增加,从而增加药物的生物利用度,并加快药物起效时间[4]。此外,由于纳米粒的黏附性及小的粒径,既有利于延长局部用药时滞留性的增加,也有利于延长药物与肠壁接触时间,加大接触面积,从而提高药物口服吸收的生物利用度[5]。采用纳米技术加工,可使植物的细胞壁破碎,易于有效成分的渗出[6]。

2.2增强组织靶向性,降低毒副作用

通过选用对机体组织或病变部位亲和力不同的载体制作载药纳米微粒,使药物能够输送到期望治疗的特定部位,实现药物的靶向给药。纳米级的载药微粒进入机体后,大部分被单核—吞噬系统(mpS)摄取,分布在淋巴、血液、肝、脾、骨髓等器官中。有研究证实,毫微粒(1~1000nm)载药系统可使给药量的80%集中于肝脏,并进入肝细胞,对肿瘤和肝病的治疗有重要意义。而且,载药纳米微粒迅速聚集于肝、脾等网状内皮系统的主要器官,还使由于治疗药物的非特定聚集而引起的毒性被降低[7]。

2.3运载药物通过生物屏障

纳米载体可以增加药物对生物膜、不同种类的黏膜和细胞膜的通透性,使其可以通过某些生理屏障,到达重要的靶位点,治疗一些特殊部位的病变[8]。例如纳米粒子经过适当的修饰,可以通过血脑屏障,把药物定向地输送到中枢神经系统而发挥作用。

2.4缓释功能

一些半衰期短的药物因需要每天重复给药,可能会因患者的顺应性较差或无意识的漏服而影响治疗效果。中药的纳米制剂可以延长药物的体内半衰期;并还具有缓释功能,甚至可根据人体需要控制释放速度及释放部位[9]。

2.5改变中药药性,发现新功能

中药纳米化后可能导致升级物的理化性质、生物活性及药理性质发生重要变化,甚至改变中药药性,产生新的功效。周云中等观察到普通的牛黄有清热解毒、熄风止痉、化痰开窍的作用,但是牛黄加工到纳米级水平,其理化性质和疗效发生了惊人的变化,并具有极强的靶向作用,甚至可以治疗疑难绝症[10]。

2.6改变给药途径,丰富中药剂型

中药的给药途径主要是口服,应用纳米微粒作为载体,将打破传统的给药方式,目前在一些合成药制剂领域已逐渐使用的与纳米概念有关的制剂技术,如固体分散技术、包合技术、乳化技术、脂质体制备技术、聚合体纳米制备技术等。纳米技术在中药制剂中的应用,将极大地丰富中药的剂型。如将中药制成毫微囊,或制成纳米粉针剂,或将水溶性小及难溶的药物加工成纳米颗粒,还可将中药制成高效透皮释放制剂、口服控释剂、含片、干粉吸入剂、鼻喷雾剂、舌下速溶片,以及植入制剂和微乳剂、脂质体等多种剂型[10]。丰富的剂型选择,可大大提高中药的稳定性和疗效,降低毒副作用。

3结语

纳米技术是一门新兴的、多学科交叉的技术领域,在中药现代化中引入纳米技术是时展的需要。尽管纳米中药尚处于起步阶段,其研制开发存在许多问题,但是我们相信,随着纳米技术在各个领域中的应用不断取得成功,在中医药学领域中的应用也会逐步呈现蓬勃发展的态势。纳米技术将中药研究提升到探讨物理性状,化学结构和生物活性三者之间关系的高度,为中药发展提供新的动力,带来全新的中药加工方法和工艺,从而加速传统中药向产业化、现代化、国际化发展,必将产生极其深远的影响。

参考文献

[1]白吉庆,王昌利.纳米技术在中药制剂研究中的应用[J].现代中医药,2005,25(6):4850.

[2]刘金洪,张冰冰,郝永龙.纳米技术在中药研发中的应用前景展望[J].四川中医,2004,22(4):2425.

[3]徐辉碧,谢长生.纳米技术在中药研究中的应用[J].中国药科大学学报,2001,32(8):161165.

[4]方琴.纳米技术在医药领域中的应用[J].贵州医学,2002,26(11):1040.

[5]张文萍,张志耘.我国纳米技术在药学领域中应用现状[J].天津药学,2002,14(5):17.

[6]阮鸣.纳米技术及其在中药研究中的进展[J].内蒙古中医药,2004,(4):2729.

[7]韩静,巴德纯,唐星.纳米技术在中药制剂中的作用与意义[J].中医药学刊,2004,22(3):575576.

[8]王勇,胡坪,刘清飞,等.纳米技术在载药系统及中药研究中的应用[J].中成药,2007,29(1):112117.

[9]周长江,崔黎丽.生物可降解聚合物及其在药物纳米控释系统中的应用[J].药学服务与研究,2002,2(2):112115.

纳米技术概念篇7

绪论是引导学生快速进入材料化学主体内容比较关键的部分,在绪论这章应该让学生尽快对材料化学这门课程的一些基本概念、材料化学的主体内容范围及其地位和作用以及一些学习方法,包括思维方式的转化和训练方面有一些了解,同时由于是双语教学,不断渗透英语教学内容仍是主体,所以在绪论内容设计上,逐步导入英文教材内容,用英语表述一些概念,对概念的理解上,采取中英文表述,主要是照顾英文理解较差的学生,同时给学生一个适应的过程。在“以学生为本”的教学理念下,对材料化学绪论内容进行设计和实践,以下是教学实践中的尝试和总结,以其今后更好地进行材料化学课程双语教学,教学方法上“重视学”,“以学生为本”,提高教学质量,实施以培养能力为中心的素质教育。

材料概念的导入

1材料的定义有关材料的定义有以下几种:材料是具有结构、光、磁、电的用途的物质(matterisamaterialwhenthatformofmatterhasstructural,optical,magnetic,orelectricuse)。材料是能为人类社会经济地制造有用器材(或物品)的物质(matterisamaterialwhenthatformofmattercanbemanufacturedintousefulobjectseconomicallyforthehumansociety)[13]。材料是人类用来制作物件,如用具、工具、元器件、设备设施、系统等的物质。《辞海》给材料下的定义是:经过人类劳动所取得的劳动对象称为原料,而经过工业加工的原料如钢材、水泥等则称为材料[14]。这是以往对材料的定义,随着时代的发展,材料基本含义没有太大变化,内容上丰富许多。与时俱进,现在采用英文教材的最新定义,是需要学生理解和掌握的。英文教材的定义为:材料可广泛定义为可用于解决当前或未来社会需要的任何固态组件和设备(thetermmaterialmaybebroadlydefinedasanysolid-statecomponentordevicethatmaybeusedtoaddressacurrentorfuturesocietalneed)[15-16]。例如,钉子、木材、涂料等解决我们住房需求的简单建筑材料(Forinstance,simplebuildingmaterialssuchasnails,wood,coatings,etc.addressourneedofshelter)。

2材料的分类材料分类有很多种,现代材料一般分为金属(metals)材料,高分子(polymer)材料如塑料、橡胶、纤维等,无机材料如陶瓷(ceramics)、玻璃、水泥、砖瓦等和复合(composites)材料四大类[17]。英文教材将材料分为天然的(natural)和合成的(synthetic)两大类材料。天然的材料分为无机(inorganic)和有机(organic)材料。无机天然材料包括矿物(minerals)、黏土(clays)、砂(sand)、骨(bone)和牙(teeth)。有机天然材料包括木材(wood)、皮革(leather)、糖(sugars)和蛋白质(proteins)。合成的材料包括大块(bulk)、微米(microscale)、纳米(nanoscale)材料。大块(bulk)材料包括非晶态(amorphous)和结晶(crystalline)材料[15-16],这种材料分类更贴近材料化学的定位。

3复合材料复合材料广义上是指由两个或多个物理相(以微观或宏观的形式)所组成的固体材料。狭义上是指用高性能玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、晶须、芳香族聚酰胺纤维等增强的塑料,金属和陶瓷材料等。国际标准化组织把复合材料定义为由两种以上物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体材料[18-19]。

4新材料与功能材料为适应国民经济、科学技术与国防建设的发展,满足生产力发展与社会进步的要求新近出现或研发出来的、或正在发展中、具有传统材料无法比拟或更为优异的性能之各种新型材料,均称为新材料。新材料一般具备表征性、先导性、依托性、时间性、优能性和新颖性6个特征[14]。材料通常可分为结构材料与功能材料两大类。结构材料是以强度、刚度、韧性、塑性、耐磨性、硬度等力学性能为其基本特征,用于制造以承受重力或传递应力为主要服役方式之结构构件的材料。功能材料则是具有特殊物理性能、化学性能或生物学性能等,主要用于制造各种功能元、器件的材料[14,20-21]。1965年,美国贝尔实验室morton博士提出功能材料的概念,20世纪70年代日本材料科技界完善确立,20世纪80年代在我国逐渐被人们接受。功能材料的定义,国内外尚无统一定论,国内比较一致的定义,功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理学、化学、生物学效应,能完成功能相互转化、并被用于非结构用途的高技术材料。这些材料在元件、器件、整机或系统中,可实现对信息与能源的感知、采集、计测、传输、屏蔽、绝缘、吸收、贮存、记忆、处理、控制发射和转换等目的[14]。

5纳米材料20世纪70年代,日本科学家最早认识到纳米性能并引用纳米概念。20世纪80年代中期,人们正式把这种材料命名为纳米材料。纳米材料是指物质的粒径至少有一维在1~100nm之间,具有特殊物理化学性质的材料[22-27]。组成纳米材料的基本单元在维数上可分为三类:(1)零维。指在空间三维尺寸均在纳米尺度内。如原子簇等。(2)一维。指在空间有两维处于纳米尺度。如纳米丝、纳米棒、纳米管等。(3)二维。指在三维空间中有一维处于纳米尺度。如超薄膜、多层膜等[24]。在实际应用中,以一个材料的10%质量分数作为阈值来确定其是否为纳米材料,作为化妆品纳米材料的判断指标[28]。材料及其分类的介绍,主要侧重英文教材的定义,让学生记住其英文表达,同时强调材料的应用及最新材料介绍。

材料科学与材料工程的界定

材料科学是研究材料结构与性能间的关系,而材料工程是在这些结构与性能间的关系基础上,对材料结构进行设计和工程化以生产预期性质的系列产品(thedisciplineofmaterialsscienceinvolvesinvestigatingtherelationshipsthatexistbetweenthestructuresandpropertiesofmaterials.incontrast,materialsengineeringis,onthebasisofthesestructure-propertycorrelations,designingorengineeringthestructureofamaterialtoproduceapredeterminedsetofproperties)[29]。

材料化学的定义

广义上材料化学学科的定义致力于研究组成材料的原子、离子或分子排列之间的相互关系和它的整体宏观结构/物理性质(thebroadlydefineddisciplineofmaterialschemistryisfocusedonunderstandingtherelationshipsbetweenthearrangementofatoms,ions,ormoleculescomprisingamaterial,anditsoverallbulkstructural/physicalproperties)。依据这个定义,普通学科如高分子、固体和表面化学都包括在材料化学的研究范围内(Bythisdesignation,commondisciplinessuchaspolymer,solid-state,andsurfacechemistrywouldallbeplacedwithinthescopeofmaterialschemistry)。这个广泛的领域是由研究现有材料的结构/性质,新材料的合成和表征以及利用先进的计算法来预测未知材料的结构和性质组成的(thisbroadfieldconsistsofstudyingthestructures/propertiesofexistingmaterials,synthesizingandcharacterizingnewmaterials,andusingadvancedcomputationaltechniquestopredictstructuresandpropertiesofmaterialsthathavenotyetbeenrealized)[15-16]。#p#分页标题#e#

纳米技术概念篇8

自开始纳米科技攀登之旅起,刘教授已在这一领域留下了一长串闪光的足迹:作为首席科学家和课题负责人,他已完成科研项目十余个,在专业科学杂志上100多篇,撰写英文专著一部和英文章节多篇,译著一部,获得国家一级标准物质5个,美国授权专利一项,中国授权发明专利10项。

刘教授曾在日本著名大学和研究机构留学工作多年,曾因其优秀的科学素养和杰出的科研成绩获得了日本罗大利米山奖励金、日本电气通信普及财团海外短期研究资助奖励等。2005年归国后任国家纳米科学中心研究员、博士生导师,在纳米事业上开始了新的征程。刘教授现任中文国际杂志《现代物理》主编和一些中英文杂志的编委,并被聘为澳大利亚科学研究委员会(aRC)国家基金项目的海外评审专家、科技部、基金委和中组部青年千人评审专家等。

刘前教授的主要研究领域为新型微纳加工方法、新概念的薄膜纳米器件、功能化薄膜纳米材料、纳米标准物质以及纳米光存储等。经过多年的不懈努力,获得了一系列具有创见性的成果,逐渐形成了自己的学术和研究特色。

微纳加工技术是材料功能化和器件构建的主要手段,分为“自上而下”和“自下而上”两种。目前常用的“自上而下”手段有电子束、离子束等。众所周知,激光作为另一种“自上而下”的加工手段具有生产效率高、加工精度高和经济实用的特点,一直受到人们的广泛青睐。实际上,激光早在上世纪70年代就已被应用于精密加工,然而由于激光系统的衍射极限限制,获得的激光系统的加工分辨率通常在微米量级,制约了其在纳米尺度上的加工能力。如何用激光获得纳米分辨的加工能力一直以来都是一个挑战性的课题。

刘前教授的团队和上海光机所合作,在国家863计划的支持下,经多年探索研制成功了世界上首套全新概念的纳米激光直写系统,达到了二十分之一入射激光波长的加工能力,远远超越了激光衍射极限的物理限制,为提高激光加工分辨率提供了一条不同于传统方法的技术道路。更重要的是将受体材料从传统的有机光刻胶推广到有机、无机、金属或导体、半导体、绝缘体等材料体系,极大地简化了激光光刻工序,降低了成本,提高了工效,有效拓宽了激光光刻的应用领域。他所领导的团队围绕着纳米光刻机系统的开发与应用,做出了一系列的优秀工作,论文已发表在adv.mater.,JaCS,nanoscale,aCSnano,opt.Lett.,optexp等国际顶尖和著名的科学杂志上,并获得了十余项美、日、欧和中国专利。他们发展的基于褶皱的表面微纳结构加工新方法、一步法纳米隧道制备新方法、可设计纳米带阵列制备新方法等为纳米制造能力的提升和技术手段的多样化起到了良好的推动作用,并引起国外同行的关注。

目前,刘教授领导的团队已与美、日、英、欧盟国家、澳大利亚等国家建立了稳定的合作关系。在应用技术开发中,该团队还特别重视自主知识产权的保护,短短几年已申请20余项专利保护,如他们开发的金属-氧化物灰度掩膜制备专利技术,不仅打破了国际上的专利垄断,而且具有更低的制作成本和更高的生产效率,已被多家公司跟踪探讨更深层次的技术开发;再如他们发明的超薄金属膜制备专利技术可有效的解决纳米薄膜制备中的颗粒粗大的问题,在科研和生产中得到了应用。

材料无疑是纳米科技的基础,刘教授领导的研究团队一直以来致力于功能化纳米薄膜材料的研究。他们在铋系化合物薄膜超结构制备上取得的突出进展就是一个很好的例子。铋系化合物的特殊电子结构使得它们在热电、传感、光电子等领域有很好的应用前景。有序铋系纳米材料由于能大幅提高其材料性能,因而受到人们的广泛重视。

在国家自然科学基金、科技部和欧盟项目的支持下,刘教授带领的研究团队采用超平Biox薄膜作为前驱体制作分级纳米结构,制备出了由两组互相垂直方向生长的Bi2S3纳米棒组成Bi2S3网格,具有自相似的超结构――嵌套二维正交网格(n2Donw)。该结构具有很大的比表面积,因此在催化剂载体、电化学储氢、忆阻器件以及晶体外延引导的纳米加工等领域有潜在的应用前景,成果被选作封面文章发表在《美国化学会志》上。

如果把形核和生长进行分离,并人为地引导晶核的排列,可以制作出具有可控周期的网格结构和嵌套网格结构。这是常规的纳米加工技术无法制作的,因此它可以看成一种非光刻的纳米加工方法。为了提供给铋系化合物的二维正交网格(2Donw)制备的一般策略,研究团队又对铋系结构的通用制备途径展开了进一步研究。研究发现在铋系化合物中,很多重要的半导体材料和β-Bi2o3有类似的晶体结构和非常接近的晶格参数。实验证明,能满足上述晶体学方面要求的多种铋系化合物(β-Bi2o3,BioCl,BioBr,Bi2o2Co3,Bi2S3等)均能生成2Donw,并在一定条件下最终转化为Bi2S3n2Donw。该研究还预测了更多的铋系化合物,如γ-Bi2o3,δ-Bi2o3等也可形成具有特殊性能的四方超结构,研究成果发表在aCSnano上。为了推进该薄膜材料的实用化,该团队又发展了一种大面积(晶元尺度)制备该结构薄膜的新方法,成果已发表在Small上。他们还发展了BioCl的分层结构并研究了其光学特性,其结果被发表在nanotechnology上并被英国物理学会(iop)评为2009年度该学会旗下杂志华人作者十佳论文。

纳米技术概念篇9

2002年,班尼·兰达以10亿美金将indigo公司卖给了惠普公司,并成立了自己的新公司兰达集团(LandaCorporation),此后便从行业视线中消失了,班尼·兰达又开始了他的新研究——数字化的纳米印刷技术。在此次德鲁巴展会上,班尼·兰达带着采用这项技术的纳米数码胶印机高调亮相。这个堪称是第二次数码印刷革命的技术,又一次轰动了整个印刷界。

兰达纳米数字胶印机是数字、喷墨、纳米与传统胶印等技术深度融合的产物,印刷部分是兰达与传统印刷机差异最大的地方,从可触控的大屏幕操作界面,到喷墨制版、传送带式橡皮布转印图像,都与传统胶印完全不同。

兰达的水基纳米油墨是技术的核心,配合划时代的橡皮布技术,使得兰达纳米数码胶印机既可完成现有数码印刷机的个性化、可变数据和超短版印量的印刷活件,又可以像传统胶印那样适合大印量的大幅面印刷品,并可实现传统胶印那样的高质量,和接近胶印机那样的高速度,另外还可以承担商业、包装、书刊、标签、塑料等方面的印刷工作。

兰达的核心技术之一是水基的纳米油墨,它首先是符合环保要求的水基油墨;其次纳米油墨的颗粒非常细小,粒径大约只有几十纳米,油墨的颗粒是可以高温熔化、常温固化的材料(很可能是色料树脂)。

另外,兰达采用没有印版的数字印刷工艺,印刷的图文部分采用线状喷头(喷头长度与印刷幅宽相同)喷涂到橡皮布上,而且是多色套准喷涂,图文由橡皮布转印到承印物上。

纳米技术概念篇10

关键词物联网;关键技术;发展前景

中图分类号:tm615文献标识码:a文章编号:1671-7597(2013)22-0006-02

1物联网技术概述

1.1物联网的定义及特征

物联网是近几年信息领域最新型、最流行的技术之一。英文表示为“theinternetofthings”,中文翻译为“物物相连的互联网”。针对这句话我们可以理解出两层含义:1)物联网是以互联网为核心和基础,而先进于互联网,是对互联网技术的进一步延伸和扩展;2)正因为技术的延伸和扩展,使得物与物之间能够交换信息和通信。对于物联网的定义,国际上虽没有一个明确的说法,但比较广泛的解释是,物联网是指将各种信息传感设备,如全球定位系统(GpS)、无线传感器网络(wSn)节点、红外线感应设备、移动手机、射频识别(RFiD)设备、pDa、激光扫描仪等各种装置,这些和互联网技术相结合,形成了一个巨型网络。在这个巨网中,物品变得人性化,“有感觉,有思想”,能够相互之间进行“交流”,但却无需人的干预。其实质就是将传感器等装置嵌入物体并进行联网以最终接入互联网,通过使物体具有“智慧”,从而延伸人类感知、控制外部世界的能力。总结可知,其具有:智能、先进、互联的三个重要特征。

1.2物联网的起源及发展

“物联网”这一思想最早出现于20世纪90年代末,1995年比尔盖茨在其著作《未来之路》一书中就曾提到物联网的概念,但由于当时的传感设备、硬件系统和无线网络设备等并未健全,发展还不完善,所以在当时并未引起广泛重视。1999年美国麻省理工学院在建立的“自动识别中心(auto-iD)”中,提出所有物与物之间都能通过射频识别设备进行连接,从而能够了解到物品的位置和状态等信息,达到智能化管理的目的。2005年在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟(itU)的报告里正式提出了“物联网”这一术语。报告指出:无所不在的的物联网通信时代即将来临。世界上所有的物品大到房屋汽车,小到纸巾牙刷都能通过嵌入的一种短距离收发器,在网络上进行相互交换。这就说明此时的物联网不再是05年提出的只是基于RFiD技术,它的定义和范围已经发生的巨大的变化。2009年1月,在美国总统奥巴马就任后工商业领袖举行的“圆桌会议”上,当时的iBm首席执行官彭明盛提出了“智慧地球”概念,当此概念被给予积极回应后,这一计划便迅速上升为美国国家战略,此时“物联网”引起了广泛的关注。2009年8月,总理在无锡新区调研时,发表了“感知中国”的深刻讲话,这就把我国物联网技术的研究和发展带到了一个新的高度,江苏省无锡市积极贯彻讲话精神,率先提出建立“感知中国”研究中心,而后,中国科学院、多所大学和运营商均云集无锡,迅速投入到物联网技术的研发中,并成立了研究院。正是因为温总理对物联网的现状和研况的高度重视,所以物联网在随着信息时代的高速发展的同时,受到了全中国信息领域的的极大关注,程度要远超欧美和日韩等一些国家。

2物联网的关键技术

物联网含有RFiD技术、传感器技术、智能嵌入技术、纳米技术4个关键性技术。

1)RFiD又称射频识别技术:是一种非接触式的自动识别技术,是物联网最关键的技术,通过给物品贴上电子标签,并通过射频信号进行识别,从而获取数据,完成管理。

2)传感器技术:传感器是物体感知物质世界的“感觉器官”。可以从声、电、光、热、力等多个信号感知,为物联网的工作采集、分析、反馈最原始的信息。它综合了传感器技术、嵌入式技术、分布式系统技术和无线通讯技术等。

3)智能嵌入技术:嵌入式技术是将计算机作为一个信息处理的部件,嵌入到应用系统中的技术,也就是将软件固化集成到硬件系统中,将软件系统与硬件系统一体化。嵌入式具有软件代码小、高度自动化和响应速度快等特点。

4)纳米技术:纳米技术,是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米技术的研究和使用可以使在物联网中的物体变得“更轻、更高、更强”。“更轻”是指借助于纳米材料和技术,传感器等感知设备的体积更小更轻盈;“更高”是指纳米材料具备更高的光、电、磁、热等性能;“更强”是指纳米材料有着更强的力学性能(如强度和韧性等)。

3物联网的发展前景

物联网之所以受到如此关注,主要原因就是它的用途十分广泛,能够深入到各个领域,比如交通、环境、工业、学校、医院等,从而让人们享受到更加舒适的生活、工作和学习。举几个实例来说,我们要从长春自驾到大连,上车后,只要设置好目的地后就可随意进行睡觉、看电影等活动,而车载系统就好比驾驶员,通过路面接收到的各种提示信号自主智能行驶;还比如生病住院挂床,病人晚上回家休息,只要通过一个小小的仪器,医生就能很容易的监控病人不在医院时的体温、血压、脉搏等各种身体指标;再有下班了放松一下,在路上就能通过手机指令设置好洗澡水的温度,空调的开启调温和电饭煲的开关等。

您可能觉得这夸张的情景只能出现在科幻电影中,但这就是“物联网”未来发展的一个趋势和方向,我们也正一点点向这个方向靠近。专家权威预测未来10年,物联网就能面向大众的生活、工作和学规模普及,并将广泛应用于个人健康,环境监测,政府工作,老人看护,工业、学校、交通、消防、银行各个系统的智能化等多个领域,一个高科技社会即将诞生。说的通俗简单一点,如果物联网顺利普及且充满各种行业领域的话,那么就意味着几乎所有的电器、家居生活用品、汽车制造业等都急需更新换代。

物联网虽然比较“新”,但在实际运用中,已经凸显出它的优势。比如我国对上海浦东机场的防御系统就率先启用了物联网技术,此系统的原理是:在机场中铺设3万多个传感节点,达到了对地面、栅栏和低空的全面覆盖。这样组成强大的系统之后,就能达到防治人员的翻越、偷渡、恶性恐怖袭击等不安全事件的发生。所以基于这个优点,以后所有机场都将采用这套防御系统。而我们看到之前做过的努力和资金的投入都得到了很好的回报,它衍生出来的经济效应和优势是不可比拟的。还有现在特别热门的“网上购物”,也可以叫做“闪购”,现在比较流行的一个名词叫做“二维码”,就好像人的身份证一样,每件物品都是不相同的,所以我们可以通过在超市购物是对商品上的条形码和二维码进行手机扫描,从而能够方便的对商品进行查询、比价,达到了更安全更优质的购物。这种移动终端和电子商务相结合的方式,给生活带来了极大的便利,消费者可以直接与商家进行交流,便于体验商品和分享信息。物联网还可以助力食品溯源,研发出肉类源头追溯系统,从2003年开始,中国已开始将先进的RFiD射频识别技术运用于现代化的动物养殖加工企业,开发出了RFiD实时生产监控管理系统。该系统能够实时监控生产的全过程,自动、实时、准确的采集主要生产工序与卫生检验、检疫等关键环节的有关数据,较好的满足质量监管要求,对于过去市场上常出现的肉质问题得到了妥善的解决。此外,政府监管部门可以通过该系统有效的监控产品质量安全,及时追踪、追溯问题产品的源头及流向,规范肉食品企业的生产操作过程,从而有效的提高肉食品的质量安全。

4结束语

物联网是个新兴学科,它渗透到经济的各个领域,也进入到生活的各个方面。在未来的发展舞台上,它扮演着重要的角色。所以未来的生活中,物联网技术将无处不在。它将带领我们进入一个更便捷、人性化、智能化的新时代。

参考文献

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