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納米科技論文

時(shí)間:2022-10-21 17:37:04

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇納米科技論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

納米科技論文

第1篇

本文作者:王國(guó)豫馮燁作者單位:大連理工大學(xué)

納米技術(shù)可能引起的主要倫理問(wèn)題

1.健康和安全問(wèn)題。納米技術(shù)對(duì)健康和安全的影響,是納米倫理面對(duì)的首要問(wèn)題。由于納米粒子極其微小,可以說(shuō)無(wú)孔不入,所以也很容易進(jìn)入人體,有可能成為許多重大疾病如肺部疾病和心血管疾病的誘因,給人類健康和安全帶來(lái)嚴(yán)重的損害。研究表明,吸入的納米顆粒可能避開免疫系統(tǒng)的吞噬作用,蓄積在某些靶器官,也可跨越不同生物屏障,重新轉(zhuǎn)運(yùn)分布到身體的其他組織器官,產(chǎn)生系統(tǒng)的健康效應(yīng)[10]。而且,環(huán)境中的納米顆粒由于具有較大的表面積而極易吸附大氣中的有毒污染物,如多環(huán)芳烴等,被納米顆粒吸附的有毒污染物可進(jìn)一步對(duì)人和其他生物體產(chǎn)生毒性效應(yīng),還可能波及整個(gè)生物圈。納米粒子對(duì)健康和環(huán)境的潛在風(fēng)險(xiǎn)涉及安全倫理和環(huán)境倫理的問(wèn)題。安全不僅是一個(gè)科學(xué)的概念,安全更是倫理學(xué)必須考量的最基本的要素,因?yàn)榘踩仁侨说幕拘枨笠彩侨说幕緳?quán)利。離開了安全,人的其他權(quán)利和自由、尊嚴(yán)等也將無(wú)從談起;而且,保障研究人員和工人在工作場(chǎng)所的生命和健康安全,也是國(guó)家和企業(yè)的基本責(zé)任。

2.平等與公正問(wèn)題。首先,納米技術(shù)的潛在利益和風(fēng)險(xiǎn)使得其風(fēng)險(xiǎn)與利益的分配,也面臨著社會(huì)公平與公正的倫理問(wèn)題。納米技術(shù)可能為技術(shù)發(fā)明家、企業(yè)家?guī)?lái)豐厚的利益,但也可能為研究者、受試者、生產(chǎn)者甚至消費(fèi)者帶來(lái)直接的和間接的健康風(fēng)險(xiǎn),為公眾帶來(lái)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。面對(duì)個(gè)體利益與公眾利益、企業(yè)利益與社會(huì)利益、眼前利益與長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的沖突,應(yīng)該優(yōu)先考慮誰(shuí)的利益?承擔(dān)高風(fēng)險(xiǎn)的人是否應(yīng)得到較高的回報(bào)?“如何分配科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)的好處、風(fēng)險(xiǎn)和代價(jià),就成為了我們時(shí)代所必須面對(duì)的一個(gè)重要問(wèn)題”[11]。其次,納米技術(shù)的應(yīng)用也可能加劇原有的社會(huì)不平等、不公正現(xiàn)象。眾所周知,“信息高速公路”的出現(xiàn)導(dǎo)致了迅速擴(kuò)大的信息資源和知識(shí)資源分布嚴(yán)重不均的“數(shù)字鴻溝”問(wèn)題,并且加劇了原有的經(jīng)濟(jì)不平等、機(jī)會(huì)不平等和社會(huì)不平等問(wèn)題,成為當(dāng)今社會(huì)問(wèn)題的一個(gè)重要根源。納米技術(shù)的發(fā)展也可能產(chǎn)生類似數(shù)字鴻溝的“納米鴻溝”問(wèn)題。比如,納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,使得疾病的預(yù)防、早期診斷和治療成為可能。研究表明,在不久的將來(lái),用基因芯片、蛋白質(zhì)芯片組裝成的納米機(jī)器人,有可能通過(guò)血管進(jìn)入人體以診斷疾病、攜帶DNA去更換或修復(fù)有缺陷的基因片段,也可以將攜帶納米藥物的芯片送入人體內(nèi),在外部加以導(dǎo)向,使藥物集中到患處,更理想地提高藥物療效[12]。但是,這些技術(shù)在其發(fā)展的初期階段,往往比較昂貴,大部分人可能只好望而卻步,僅能被少數(shù)人使用。如何使社會(huì)中的大多數(shù)成員公正地享受到納米技術(shù)的成果并避免可能受到的損害,是納米技術(shù)發(fā)展過(guò)程中必須面對(duì)的重要倫理問(wèn)題。第三,納米技術(shù)還有可能帶來(lái)代內(nèi)與代際、窮國(guó)與富國(guó)之間的平等與公正問(wèn)題,尤其是可能使發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家之間的差距加大。能夠支付納米技術(shù)研究與發(fā)展巨額費(fèi)用的國(guó)家,可能優(yōu)先發(fā)現(xiàn)和利用納米技術(shù)的研究成果,在國(guó)際舞臺(tái)上便優(yōu)先掌握了“話語(yǔ)權(quán)”。當(dāng)然,也不能排除發(fā)達(dá)國(guó)家將有污染的、甚至有毒的納米研究項(xiàng)目轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國(guó)家的可能。諸如此類的問(wèn)題會(huì)使國(guó)際間的不平等惡化。此外,還存在為了當(dāng)代利益發(fā)展納米技術(shù)而提前利用了過(guò)多的自然資源或給后代造成眾多污染等代際不公正現(xiàn)象。

3.自主與尊嚴(yán)問(wèn)題。人是有理性的存在物。理性之人的尊嚴(yán)來(lái)自于它的自主性,能夠按照自己的意志作出決定。“大自然中的無(wú)理性者,它們不依靠人的意志而獨(dú)立存在,所以它們至多具有作為工具或手段的價(jià)值,因此我們稱之為‘物’。反之,有理性者,被稱為‘人’,這是因?yàn)槿嗽诒拘陨暇褪悄康淖陨矶嬖冢荒馨阉划?dāng)做‘物’看待。人是一個(gè)可尊敬的對(duì)象,這就表明我們不能隨便對(duì)待他。”[13]聯(lián)合國(guó)教科文組織在《世界生物倫理與人權(quán)宣言》中強(qiáng)調(diào),科學(xué)技術(shù)的研究和發(fā)展需要遵循本宣言所闡述的倫理原則,要尊重人的尊嚴(yán)。這包括自尊、享受別人尊重和尊重他人三個(gè)方面。在納米技術(shù)的研究與應(yīng)用中,許多方面涉及人的自主與尊嚴(yán)問(wèn)題。例如,納米技術(shù)與認(rèn)知科學(xué)相互滲透與融合,可以揭示人腦的工作機(jī)制,利用納米藥物可以增強(qiáng)人的認(rèn)知能力或治療某些腦神經(jīng)與認(rèn)知方面的缺陷。但是,如果利用這些研究成果控制人的思維、干擾人的決定,則侵犯了人的自、漠視人的尊嚴(yán)。再者,如果將能夠隨時(shí)獲取他人信息的納米電子芯片等極微小的納米器件,毫不被人察覺地嵌入他人衣服或皮膚里,則不僅竊取了他人的隱私,更貶損了他人的尊嚴(yán)。又如,納米基因工程不僅能夠治療遺傳病,而且能夠改變生殖細(xì)胞基因以達(dá)到治療或增強(qiáng)后代的目的。但是,不論父母的主觀意愿是否善良,這種行為確實(shí)忽視了子女的自主與尊嚴(yán)。而諸如賽博格(Cyborg)、生命產(chǎn)品(Biofact)等技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展將模糊人與機(jī)器、生命體與人工產(chǎn)品之間的界限,使得我們關(guān)于人與自然的基本概念發(fā)生動(dòng)搖,什么是人、什么是自然等問(wèn)題將變得不再是不言而喻的了。

納米倫理的特征與評(píng)估

納米技術(shù)的中介性和不確定性特征不僅使納米技術(shù)可能引起一系列的倫理問(wèn)題,而且也使得這些倫理問(wèn)題展現(xiàn)出共同的倫理特征:可能性、整合性和前瞻性。這使得即時(shí)性、跨學(xué)科性、預(yù)警性評(píng)估成為應(yīng)對(duì)納米倫理的關(guān)鍵。

1.可能性特征與即時(shí)評(píng)估。納米技術(shù)可能引起的倫理問(wèn)題包括兩個(gè)部分,其中有些是現(xiàn)實(shí)的,比如納米粒子對(duì)安全和健康造成的影響;有些還是潛在的、未來(lái)的甚至含有推測(cè)性特征,比如有關(guān)納米機(jī)器人的自我復(fù)制問(wèn)題,但這絕不等于說(shuō)這種推測(cè)完全是無(wú)中生有。納米倫理不僅關(guān)注現(xiàn)實(shí)的納米倫理問(wèn)題,也關(guān)注未來(lái)的和潛在的倫理問(wèn)題,目的是在納米技術(shù)研究和開發(fā)的初期就參與到納米技術(shù)的構(gòu)建中。事實(shí)上,技術(shù)的發(fā)展并不是由技術(shù)本身或者技術(shù)專家們所能決定的。如果有怎樣的技術(shù)就會(huì)有怎樣的未來(lái),那么,我們就有權(quán)利選擇技術(shù)、選擇和構(gòu)建未來(lái)。因此,納米倫理必須關(guān)注可能性。在這個(gè)意義上,可能性成為納米倫理的一個(gè)重要特征。鑒于納米技術(shù)發(fā)展的可能性、階段性和動(dòng)態(tài)性特征,對(duì)納米技術(shù)應(yīng)該采取即時(shí)評(píng)估的研究方法,以適時(shí)地、動(dòng)態(tài)地評(píng)估納米技術(shù)研究發(fā)展與應(yīng)用各個(gè)階段可能出現(xiàn)的倫理問(wèn)題。在目前納米技術(shù)的開發(fā)時(shí)期,首先應(yīng)該關(guān)注的是實(shí)驗(yàn)室和工作場(chǎng)所的安全倫理問(wèn)題,包括工人對(duì)所從事的納米技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的知情權(quán)問(wèn)題,建立健全工人的健康保險(xiǎn)制度的問(wèn)題,以及工作場(chǎng)所的通風(fēng)、檢測(cè)和預(yù)警機(jī)制等制度問(wèn)題。其次,在納米藥物和利用納米技術(shù)進(jìn)行的檢測(cè)中,即時(shí)評(píng)估納米粒子在人體的生物學(xué)效應(yīng)和對(duì)人體整體的影響,以確保納米用藥和檢測(cè)的安全。

2.整合性特征與跨學(xué)科評(píng)估。納米是關(guān)于尺度的概念。在納米尺度上,物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和生物性質(zhì)已經(jīng)交融在一起,在納米尺度上對(duì)物質(zhì)的研究,應(yīng)該是跨學(xué)科的研究。今天,在自然科學(xué)領(lǐng)域,人們已經(jīng)開始從化學(xué)、物理學(xué)、力學(xué)、生物學(xué)、藥物學(xué)、毒理學(xué)等不同的學(xué)科方向來(lái)研究納米材料。納米技術(shù)和信息技術(shù)、生物技術(shù)和認(rèn)知技術(shù)一起被稱之為“匯聚技術(shù)”,這正是著眼于它們之間的整合與相互關(guān)聯(lián)。而且,關(guān)于納米倫理的研究視閾也擴(kuò)大到ELSI(即納米技術(shù)的倫理、法律和社會(huì)問(wèn)題),納米倫理在某種意義上是一個(gè)統(tǒng)稱。這是因?yàn)椋环矫妫{米技術(shù)的倫理問(wèn)題和法律、社會(huì)問(wèn)題已經(jīng)事實(shí)上交織在一起;另一方面,納米倫理問(wèn)題的解決也不能離開法律,不能離開社會(huì)。傳統(tǒng)的學(xué)科分類是為了更深入地認(rèn)識(shí)世界,學(xué)科的分離更多地是學(xué)科語(yǔ)境化的分離即觀察視角和研究方法的分離。而在納米層次上,我們涉及的是一些更根本的、基礎(chǔ)性的問(wèn)題,比如說(shuō)什么是生命、什么是自然的問(wèn)題。在納米層次上,生命與非生命的界限已經(jīng)不再清晰,自然與人工的界限已經(jīng)消失。因此,它需要我們揚(yáng)棄學(xué)科的分離,通過(guò)跨學(xué)科的研究,從整體上探討納米技術(shù)對(duì)我們的生活世界的影響。納米倫理不僅需要納米科學(xué)家和技術(shù)專家的參與,也需要社會(huì)科學(xué)家和倫理學(xué)家包括技術(shù)倫理、經(jīng)濟(jì)倫理和環(huán)境倫理、政治倫理研究者的共同參與,以及廣大公眾的共同關(guān)注和攜手應(yīng)對(duì)。因?yàn)槲覀兯鎸?duì)的不是一般的技術(shù),而是有可能改變我們的社會(huì)和世界、改變我們的思維方式的全新的技術(shù)。這絕不是基于一個(gè)學(xué)科、一個(gè)國(guó)家的能力所能解決的。納米倫理研究就是要揭示納米技術(shù)與社會(huì)、與人的內(nèi)在聯(lián)系,從生活世界的整體意義和目的評(píng)價(jià)納米技術(shù)。

3.前瞻性特征與預(yù)警性評(píng)估。前瞻性表示在事件出現(xiàn)之前就對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估,以期制定相應(yīng)的預(yù)警方案,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及早采取應(yīng)對(duì)措施。納米倫理關(guān)注納米技術(shù)研究發(fā)展與應(yīng)用過(guò)程中可能出現(xiàn)的倫理問(wèn)題,包括現(xiàn)實(shí)的和未來(lái)可能的倫理問(wèn)題。因此,前瞻性是納米倫理的又一重要特征。納米倫理的前瞻性特征要求徹底改變過(guò)去那種“先污染后治理”的老路子,即在研究發(fā)展和應(yīng)用納米技術(shù)的同時(shí)就對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的倫理反思和政策管理,以防患于未然。這需要根據(jù)納米技術(shù)的特征和現(xiàn)有的技術(shù)發(fā)展環(huán)境,預(yù)測(cè)其可能的發(fā)展方向和條件,評(píng)估納米技術(shù)在將來(lái)的研究、發(fā)展和應(yīng)用過(guò)程中可能出現(xiàn)的正負(fù)兩方面的倫理與社會(huì)影響,并積極采取有效的預(yù)防措施,以最大限度地避免不良后果的產(chǎn)生,既節(jié)約資源又促進(jìn)納米技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

第2篇

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        研究論文

        (1)多壁納米碳管對(duì)磷酸鐵鋰正極材料熱穩(wěn)定性及表面形貌的影響 mária filkusová andrea fedorková renáta

        oriňáková andrej oriňák2 zuzana nováková lenka kantárová

        動(dòng)態(tài)

        (7)第十一屆全國(guó)新型炭材料學(xué)術(shù)研討會(huì)征文通知 無(wú)

        研究論文

        (8)氧化硅包覆單壁碳納米管納米電纜的制備 張艷麗 侯鵬翔 劉暢

        動(dòng)態(tài)

        (13)thc系列耐高溫阻燃熱固性酚醛樹脂 無(wú)

        研究論文

        (14)多壁碳納米管的對(duì)氨基苯磺酸鈉修飾及對(duì)cu^2+的吸附性能 鄭凈植 胡建 杜飛鵬

        動(dòng)態(tài)

        (19)《新型炭材料》2011年sci影響因子0.914 無(wú)

        研究論文

        (20)磁場(chǎng)處理對(duì)ldpe及其碳納米管復(fù)合材料電導(dǎo)特性的影響 韓寶忠 馬鳳蓮 郭文敏 王艷潔 蔣慧

        動(dòng)態(tài)

        (25)西安誠(chéng)瑞科技發(fā)展有限公司 高低溫炭化爐、液相(氣相)沉積爐、石墨化爐 無(wú)

        研究論文

        (26)碳納米管/鐵氰化鎳/聚苯胺雜化膜對(duì)抗壞血酸的電催化氧化 馬旭莉 孫守斌 王忠德 楊宇嬌 郝曉剛 臧楊 張忠林 劉世斌

        (33)水輔助化學(xué)氣相沉積制備定向碳納米管 劉庭芝 劉勇 多樹旺 孫曉剛 黎靜

        (39)通過(guò)高溫裂解酚醛樹脂制備氣體分離用炭膜——裂解溫度及臭氧后處理的作用分析 mohammad mahdyarfar toraj

        mohammadi ali mohajeri

        動(dòng)態(tài)

        (46)納米植物炭黑 無(wú)

        研究論文

        (47)中孔炭負(fù)載二氧化鈦光催化劑的制備及降解甲基橙 因博 王際童 徐偉 龍東輝 喬文明 凌立成

        (55)co2捕集用具有多級(jí)孔結(jié)構(gòu)納米孔炭的制備 唐志紅 韓卓 楊光智 趙斌 沈淑玲 楊俊和

        研究簡(jiǎn)報(bào)

        (61)高分散性氧化石墨烯基雜化體的制備及其熱穩(wěn)定性增強(qiáng) 張樹鵬 宋海歐

        (66)相互連接的碳微米球的制備與磁性 文劍鋒 莊葉 湯怒江 呂麗婭 鐘偉 都有為

        (71)碳化物衍生碳涂層的表面劃痕織構(gòu)能降低摩擦 眭劍 呂晉軍

        動(dòng)態(tài)

        (75)instructions to authors 無(wú)

第3篇

納米科技的發(fā)展日新月異,帶給人們無(wú)限遐想。中科院院士、著名納米科技專家劉忠范,正是中國(guó)納米科學(xué)與技術(shù)研究的領(lǐng)軍人物。他為中國(guó)納米科技的發(fā)展勾勒出三部曲:科學(xué)、技術(shù)和工程。

納米貴不貴?好不好吃?

1983年,劉忠范大學(xué)本科畢業(yè)后便赴日留學(xué)。他先后在日本橫濱國(guó)立大學(xué)、東京大學(xué)取得了碩士和博士學(xué)位,并在東京大學(xué)和分子科學(xué)研究所做博士后。

攻讀博士期間,劉忠范師從國(guó)際著名光電化學(xué)家藤島昭先生做研究,他很為老師的工作精神所感動(dòng),年過(guò)半百仍撲在事業(yè)上。

自幼養(yǎng)成的勤奮習(xí)慣和藤島昭先生的表率,使劉忠范在日學(xué)習(xí)期間取得很大成功,獲得了日本政府獎(jiǎng)學(xué)金并在《Nature》雜志上發(fā)表了學(xué)術(shù)論文。與中國(guó)不同的社會(huì)環(huán)境,也讓埋頭讀書不問(wèn)世事的劉忠范更加開朗起來(lái)。這時(shí),北京大學(xué)化學(xué)系的教授蔡生民找到了他,不止一次地邀請(qǐng)劉忠范回國(guó),并且用真誠(chéng)的話語(yǔ)

打動(dòng)了他。

他選擇了北大。十幾年后回憶起來(lái),劉忠范仍覺得,“北大是最適合我的”。

在研究領(lǐng)域,劉忠范選擇了納米。

人們接受納米有一個(gè)過(guò)程。1997年9月27日,北京大學(xué)成立了納米科技中心,這是中國(guó)高校的第一個(gè)跨院系、跨學(xué)科從事納米交叉學(xué)科研究的綜合性研究中心。劉忠范接到很多電話,有人問(wèn):“聽說(shuō)你們搞出一種納米,貴不貴?好不好吃?”劉忠范只好幽默地回答他,“納米太小了,既不好吃,恐怕也吃不飽。”

近年來(lái),納米技術(shù)掀起了陣陣熱潮,也漸漸出現(xiàn)在人們生活中。納米技術(shù)將為目前許多技術(shù)難題提供新的解決方案和思路,也會(huì)進(jìn)一步提高人們的生活水平并有可能在很大程度上改變?nèi)藗兊纳罘绞健?986年諾貝爾物理獎(jiǎng)得主羅雷爾說(shuō),曾重視微米科技的國(guó)家,今天都已成為發(fā)達(dá)國(guó)家,而納米科技則為人們提供了新的發(fā)展機(jī)遇,今天重視納米科技的國(guó)家必將在未來(lái)的高科技競(jìng)爭(zhēng)中獨(dú)領(lǐng)。

科技部最年輕首席科學(xué)家

1994年,劉忠范申請(qǐng)了科技部攀登計(jì)劃項(xiàng)目,經(jīng)費(fèi)500萬(wàn)元。劉忠范成為這個(gè)項(xiàng)目的首席科學(xué)家,也是當(dāng)時(shí)科技部最年輕的首席科學(xué)家。他從此開始了納米攀登之旅。

“當(dāng)時(shí),我們是做納米級(jí)的信息存儲(chǔ)技術(shù),相當(dāng)于超級(jí)光盤。”劉忠范說(shuō),這個(gè)項(xiàng)目共有三個(gè)承擔(dān)單位,還包括當(dāng)時(shí)的北大電子學(xué)系——現(xiàn)在的信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院的吳全德院士、薛增泉教授以及吉林大學(xué)化學(xué)系的李鐵津教授。吳先生盡管年事已高,但對(duì)‘納米’非常敏感。吳老先生和薛教授都是做信息技術(shù)的,尤其有感于我國(guó)微電子技術(shù)發(fā)展的曲折和落后現(xiàn)狀,而納米技術(shù)應(yīng)該是一個(gè)難得的機(jī)會(huì)。因此,“我們之間產(chǎn)生了強(qiáng)烈共鳴,覺得應(yīng)該醞釀一個(gè)計(jì)劃,大張旗鼓地在納米領(lǐng)域開拓——這就是北京大學(xué)納米科技中心成立的初衷”。

1993年,劉忠范回國(guó)后,他親手建立起光電智能材料研究室。起初什么都沒有,完全從零開始做。有幾間空房子,每一個(gè)插頭在什么地方,都要?jiǎng)⒅曳蹲约涸O(shè)計(jì)后找人安裝,桌椅板凳都是他自己一件件買來(lái)的。搞前沿研究需要先進(jìn)設(shè)備,為了購(gòu)買這些設(shè)備,他省吃儉用,甚至到了摳門的程度。劉忠范花50多萬(wàn)元買了一臺(tái)用于看原子和分子的STM儀器,這差不多是國(guó)內(nèi)最早進(jìn)口的洋玩意。儀器需要配置防震臺(tái),由于資金緊張,劉忠范只能帶著學(xué)生親自動(dòng)手。

創(chuàng)業(yè)是艱辛的。當(dāng)年的劉忠范人稱“拼命三郎”,每天最早進(jìn)樓的是他,最晚一個(gè)走出實(shí)驗(yàn)室的還是他。由于總是工作到深夜,樓門早已關(guān)閉,因此他經(jīng)常翻越化學(xué)樓的鐵門,“因此練就了一副好身手”,他自嘲道。

科研工作很辛苦,但也充滿了快樂(lè)。在劉忠范眼里,研究的一大樂(lè)趣就是和學(xué)生一道創(chuàng)造故事。學(xué)生一個(gè)錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)帶來(lái)了熱化學(xué)燒孔存儲(chǔ)技術(shù);一位女同學(xué)的頑固不化和他的堅(jiān)持加包容收獲了石墨烯的偏析生長(zhǎng)方法,進(jìn)而開啟了石墨烯生長(zhǎng)過(guò)程工程學(xué)研究之門。回憶起這些往事,劉忠范的臉上洋溢著成就感。

“要向兩頭進(jìn)軍”

十幾年來(lái),中國(guó)納米科技發(fā)展得飛快。從數(shù)量上看,已經(jīng)與美國(guó)并駕齊驅(qū),論文的檔次也越來(lái)越高,盡管原創(chuàng)性和影響力尚有待提高。劉忠范為中國(guó)納米的發(fā)展簡(jiǎn)單勾勒了三部曲:科學(xué)、技術(shù)和工程。

談起與自己一同成長(zhǎng)的北大納米科技中心,劉忠范說(shuō),北大的納米研究,總體上還處于納米科學(xué)的層面。經(jīng)過(guò)十幾年的努力,已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,在國(guó)內(nèi)外擁有了一定的學(xué)術(shù)影響和地位,化學(xué)學(xué)院、信息學(xué)院和物理學(xué)院的納米團(tuán)隊(duì)功不可沒。當(dāng)然,我們還缺少重大突破,需要從高原到高峰的飛躍。

劉忠范特別推崇團(tuán)隊(duì)精神和團(tuán)隊(duì)文化建設(shè)。說(shuō)起他的研究團(tuán)隊(duì),他總是強(qiáng)調(diào),他所取得的些許成績(jī),都是團(tuán)隊(duì)成員共同拼搏、共同奮斗的結(jié)果。他的研究團(tuán)隊(duì),從最初的幾個(gè)人、十幾個(gè)人,發(fā)展到今天的幾十個(gè)人,不斷地壯大著,也形成了獨(dú)具一格的團(tuán)隊(duì)文化。正是這樣的團(tuán)隊(duì)文化,帶來(lái)了一個(gè)又一個(gè)的學(xué)術(shù)研究成果,也使北大成為國(guó)際知名的低維碳材料研究基地。他的信條是:人才決定潛力,機(jī)制決定效率,文化決定高度。

劉忠范最自豪的不是他發(fā)表的300多篇學(xué)術(shù)論文,而是培養(yǎng)了一批熱愛科學(xué)、熱愛納米的弟子。他的弟子絕大多數(shù)都在國(guó)內(nèi)外知名學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)從事科研工作。他更希望將來(lái)有一天他被稱為教育家,而不僅僅是一名科學(xué)家。

“ 責(zé)任是通向偉大的代價(jià)”,這是丘吉爾的一句名言。劉忠范深深地感受到越來(lái)越多的社會(huì)責(zé)任。兒時(shí)刻骨銘心的貧窮經(jīng)歷使他對(duì)農(nóng)村教育和失學(xué)兒童問(wèn)題極為關(guān)注,并力所能及地為此做些事情。他設(shè)立的獎(jiǎng)學(xué)金拯救了不少瀕臨失學(xué)的兒童。人生是永不停息的馬拉松。前人在指引著我們,后人在追趕著我們,我們始終處在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中。劉忠范正不斷翻山越嶺,向科學(xué)高峰攀登。(來(lái)源:科技日?qǐng)?bào),本刊有刪節(jié))

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第4篇

納米材料研究的新進(jìn)展及在21世紀(jì)的戰(zhàn)略地位 納米材料研究的新進(jìn)展及在21世紀(jì)的戰(zhàn)略地位 化學(xué)與化工論文 更新:2006-4-11 閱讀: 納米材料研究的新進(jìn)展及在21世紀(jì)的戰(zhàn)略地位 在充滿生機(jī)的21世紀(jì),信息、生物技術(shù)、能源、環(huán)境、先進(jìn)制造技術(shù)和國(guó)防的高速發(fā)展必然對(duì)材料提出新的需求,元件的小型化、智能化、高集成、高密度存儲(chǔ)和超快傳輸?shù)葘?duì)材料的尺寸要求越來(lái)越小;航空航天、新型軍事裝備及先進(jìn)制造技術(shù)等對(duì)材料性能要求越來(lái)越高。新材料的創(chuàng)新,以及在此基礎(chǔ)上誘發(fā)的新技術(shù)。新產(chǎn)品的創(chuàng)新是未來(lái)10年對(duì)社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)振興、國(guó)力增強(qiáng)最有影響力的戰(zhàn)略研究領(lǐng)域,納米材料將是起重要作用的關(guān)鍵材料之一。納米材料和納米結(jié)構(gòu)是當(dāng)今新材料研究領(lǐng)域中最富有活力、對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展有著十分重要影響的研究對(duì)象,也是納米科技中最為活躍、最接近應(yīng)用的重要組成部分。近年來(lái),納米材料和納米結(jié)構(gòu)取得了引人注目的成就。例如,存儲(chǔ)密度達(dá)到每平方某時(shí)400G的磁性納米棒陣列的量子磁盤、成本低廉、發(fā)光頻段可調(diào)的高效納米陣列激光器、價(jià)格低廉高能量轉(zhuǎn)化的納米結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能電池和熱電轉(zhuǎn)化元件、用作軌道炮道軌的耐燒蝕高強(qiáng)高韌納米復(fù)合材料等的問(wèn)世,充分顯示了它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)新型支柱產(chǎn)業(yè)和高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的巨大潛力。正像美國(guó)科學(xué)家估計(jì)的“這種人們?nèi)庋劭床灰姷臉O微小的物質(zhì)很可能給予各個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)一場(chǎng)革命”。納米材料和納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將對(duì)如何調(diào)整國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的布局、設(shè)計(jì)新產(chǎn)品、形成新的產(chǎn)業(yè)及改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)注入高科技含量提供新的機(jī)遇。

研究納米材料和納米結(jié)構(gòu)的重要科學(xué)意義在于它開辟了人們認(rèn)識(shí)自然的新層次,是知識(shí)創(chuàng)新的源泉。由于納米結(jié)構(gòu)單元的尺度(1~100urn)與物質(zhì)中的許多特征長(zhǎng)度,如電子的德布洛意波長(zhǎng)、超導(dǎo)相干長(zhǎng)度、隧穿勢(shì)壘厚度、鐵磁性臨界尺寸相當(dāng),從而導(dǎo)致納米材料和納米結(jié)構(gòu)的物理、化學(xué)特性既不同于微觀的原子、分子,也不同于宏觀物體,從而把人們探索自然、創(chuàng)造知識(shí)的能力延伸到介于宏觀和微觀物體之間的中間領(lǐng)域。在納米領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象,認(rèn)識(shí)新規(guī)律,提出新概念,建立新理論,為構(gòu)筑納米材料科學(xué)體系新框架奠定基礎(chǔ),也將極大豐富納米物理和納米化學(xué)等新領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)涵。世紀(jì)之交高韌性納米陶瓷、超強(qiáng)納米金屬等仍然是納米材料領(lǐng)域重要的研究課題;納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),異質(zhì)、異相和不同性質(zhì)的納米基元(零維納米微粒、一維納米管、納米棒和納米絲)的組合。納米尺度基元的表面修飾改性等形成了當(dāng)今納米材料研究新熱點(diǎn),人們可以有更多的自由度按自己的的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法設(shè)計(jì)納米結(jié)構(gòu)原理性器件以及納米復(fù)合傳統(tǒng)材料改性正孕育著新的突破。

1研究形狀和趨勢(shì)

納米材料制備和應(yīng)用研究中所產(chǎn)生的納米技術(shù)很可能成為下一世紀(jì)前20年的主導(dǎo)技術(shù),帶動(dòng)納米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。世紀(jì)之交世界先進(jìn)國(guó)家都從未來(lái)發(fā)展戰(zhàn)略高度重新布局納米材料研究,在千年交替的關(guān)鍵時(shí)刻,迎接新的挑戰(zhàn),抓緊納米材料和柏米結(jié)構(gòu)的立項(xiàng),迅速組織科技人員圍繞國(guó)家制定的目標(biāo)進(jìn)行研究是十分重要的。

納米材料誕生州多年來(lái)所取得的成就及對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的影響和滲透一直引人注目。進(jìn)入90年代,納米材料研究的內(nèi)涵不斷擴(kuò)大,領(lǐng)域逐漸拓寬。一個(gè)突出的特點(diǎn)是基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的銜接十分緊密,實(shí)驗(yàn)室成果的轉(zhuǎn)化速度之快出乎人們預(yù)料,基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究都取得了重要的進(jìn)展。美國(guó)已成功地制備了晶粒為50urn的納米Cu的決體材料,硬度比粗晶Cu提高5倍;晶粒為7urn的Pd,屈服應(yīng)力比粗晶Pd高5倍;具有高強(qiáng)度的金屬間化合物的增塑問(wèn)題一直引起人們的關(guān)注,晶粒的納米化為解決這一問(wèn)題帶來(lái)了希望,納米金屬間化合物 FqsAJZCr室成果的轉(zhuǎn)化,到目前為止,已形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的幾家納米粉體產(chǎn)業(yè),睦次鸚米氧化硅。氧化鈦、氮化硅核區(qū)個(gè)文的易實(shí)他借個(gè)緲陽(yáng)放寬在納米添加功能陶瓷和結(jié)構(gòu)陶瓷改性方面也取得了很好的效果。 加至5億美元。這說(shuō)明納米材料和納米結(jié)構(gòu)的研究熱潮在下一世紀(jì)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)保持繼續(xù)發(fā)展的勢(shì)頭。

2國(guó)際動(dòng)態(tài)和發(fā)展戰(zhàn)略 斯頓大學(xué)于1998年制備成功量子磁盤,這種磁盤是由磁性納米棒組成的納米陣列體系,10-”bit/s尺寸的密度已達(dá)109bit/s,美國(guó)商家已組織有關(guān)人員迅速轉(zhuǎn)化,預(yù)計(jì)2005年市場(chǎng)為400億美元。1988年法國(guó)人首先發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻效應(yīng),到1997年巨磁電阻為原理的納米結(jié)構(gòu)器件已在美國(guó)問(wèn)世,在磁存儲(chǔ)、磁記憶和計(jì)算機(jī)讀寫磁頭將有重要的應(yīng)用前景。

最近美國(guó)柯達(dá)公司研究部成功地研究了一種即具有顏料又具有分子染料功能的新型納米粉體,預(yù)計(jì)將給彩色印橡帶來(lái)革命性的變革。納米粉體材料在橡膠、顏料、陶瓷制品的改性等方面很可能給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品注入新的高科技含量,在未來(lái)市場(chǎng)上占有重要的份額。納米材料在醫(yī)藥方面的應(yīng)用研究也使人矚目,正是這些研究使美國(guó)白宮認(rèn)識(shí)到納米材料和技術(shù)將占有重要的戰(zhàn)略地位。原因之二是納米材料和技術(shù)領(lǐng)域是知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的源泉,新的規(guī)律新原理的發(fā)現(xiàn)和新理論的建立給基礎(chǔ)科學(xué)提供了新的機(jī)遇,美國(guó)計(jì)劃在這個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究獨(dú)占“老大”的地位。 為了使中國(guó)科學(xué)院在世紀(jì)之交乃至下一世紀(jì)在納米材料和技術(shù)研究在國(guó)際上占有一席之地,在國(guó)際市場(chǎng)上占有一份額,從前瞻性、戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性來(lái)考慮應(yīng)該成立中國(guó)科學(xué)院納米材料和技術(shù)研究中心,建議北方成立一個(gè)以物質(zhì)科學(xué)中心為基礎(chǔ)的研究中心(包括金屬研究所),在南方建立一個(gè)以合肥地區(qū)中國(guó)科學(xué)院固體物理所和中國(guó)科技大學(xué)為基礎(chǔ)的研究中心,主要任務(wù)是以基礎(chǔ)研究為主,做好基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的銜接和成果的轉(zhuǎn)化。 3國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展

我國(guó)納米材料研究始于80年代末,“八五”期間,“納米材料科學(xué)”列入國(guó)家攀登項(xiàng)目。國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家教委分別組織了8項(xiàng)重大、重點(diǎn)項(xiàng)目,組織相關(guān)的科技人員分別在納米材料各個(gè)分支領(lǐng)域開展工作,國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)還資助了20多項(xiàng)課題,國(guó)家“863”新材料主題也對(duì)納米材料有關(guān)高科技創(chuàng)新的課題進(jìn)行立項(xiàng)研究。1996年以后,納米材料的應(yīng)用研究出現(xiàn)了可喜的苗頭,地方政府和部分企業(yè)家的介人,使我國(guó)納米材料的研究進(jìn)入了以基礎(chǔ)研究帶動(dòng)應(yīng)用研究的新局面。

目前,我國(guó)有60多個(gè)研究小組,有600多人從事納米材料的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,其中,承擔(dān)國(guó)家重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的和納米材料研究工作開展比較早的單位有:中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所、南京大學(xué)。中國(guó)科學(xué)院固體物理研究所、金屬研究所、物理研究所、中國(guó)科技大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所、清華大學(xué),還有吉林大學(xué)烹北大學(xué)、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)。青島化工學(xué)院、華東師范大學(xué)\華東理工大學(xué)、浙江大學(xué)、中科院大連化學(xué)物理研究所、長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué) 近年來(lái),我國(guó)在功能納米材料研究上取得了舉世矚目的重大成果,引起了國(guó)際上的關(guān)注。一是大面積定向碳管陣列合成:利用化學(xué)氣相法高效制備純凈碳納米管技術(shù),用這種技術(shù)合成的納米管,孔徑基本一致,約20urn,長(zhǎng)度約100pm,納米管陣列面積達(dá)到 3mmX3mm。其定向排列程度高,碳納米管之間間距為100pm。這種大面積定向納米碳管陣列,在平板顯示的場(chǎng)發(fā)射陰極等方面有著重要應(yīng)用前景。這方面的文章發(fā)表在1996年的美國(guó)《科學(xué)》雜志上。二是超長(zhǎng)納米碳管制備:首次大批量地制備出長(zhǎng)度為2~3mm的超長(zhǎng)定向碳納米管列陣。這種超長(zhǎng)碳納米管比現(xiàn)有碳納米管的長(zhǎng)度提高1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。該項(xiàng)成果已發(fā)表于1998年8月出版的英國(guó)《自然》雜志上。英國(guó)《金融時(shí)報(bào)》以“碳納米管進(jìn)入長(zhǎng)的階段”為題介紹了有關(guān)長(zhǎng)納米管的工作。三是氮化嫁納米棒制備:首次利用碳納米管作模板成功地制備出直徑為3~40urn、長(zhǎng)度達(dá)微米量級(jí)的發(fā)藍(lán)光氮化像一維納米棒,并提出了碳納米管限制反應(yīng)的概念。該項(xiàng)成果被評(píng)為1998年度中國(guó)十大科技新聞之一。四是硅襯底上碳納米管陣列研制成功,推進(jìn)碳納米管在場(chǎng)發(fā)射平面和納米器件方面的應(yīng)用。五是唯一維納米絲和納米電纜:應(yīng)用溶膠一凝膠與碳熱還原相結(jié)合的新方法,首次合成了碳化或(TaC)納米絲外包覆 絕緣體SIOZ和 TaC納米絲外包覆石墨的納米電纜,以及以S江納米絲為芯的納米電纜,當(dāng)前在國(guó)際上 僅少數(shù)研究組能合成這種材料。該成果研究論文在瑞典召開的1998年第四屆國(guó)際納米會(huì)議宣讀后,許多外國(guó)科學(xué)家給予高度評(píng)價(jià)。六是用苯熱法制備納米氮化像微晶;發(fā)現(xiàn)了非水溶劑熱合成技術(shù),首次在300℃左右制成粒度達(dá)30urn的氮化鋅微晶。還用苯合成制備氮化鉻(CrN)、磷化鉆(COZP)和硫化銻(Sb。S。)納米微晶,在1997年的《科學(xué)》雜志上。七是用催化熱解法制成納米金剛石;在高壓釜中用中溫(70℃)催化熱解法使四氯化碳和鈉反應(yīng)制備出金剛石納米粉,在1998年的《科學(xué)》雜志上。美國(guó)《化學(xué)與工程新聞》雜志還發(fā)表題為“稻草變黃金?從四氯化碳(CC14)制成金剛石”~文,予以高度評(píng)價(jià)。

我國(guó)納米材料和納米結(jié)構(gòu)的研究已有10年的工作基礎(chǔ)和工作積累,在“八五”研究工作的基礎(chǔ)上初步形成了幾個(gè)納米材料研究基地,中科院上海硅酸鹽研究所、南京大學(xué)、中科院固體物理所、中科院金屬所、物理所、中國(guó)科技大學(xué)、清華大學(xué)和中科院化學(xué)所等已形成我國(guó)納米材料和納米結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究的重要單位。無(wú)論從研究對(duì)象的前瞻性、基礎(chǔ)性,還是成果的學(xué)術(shù)水平和適用性來(lái)分析,都為我國(guó)納米材料研究在國(guó)際上爭(zhēng)得一席之地,促進(jìn)我國(guó)納米材料研究的發(fā)展,培養(yǎng)高水平的納米材料研究人才作出了貢獻(xiàn)。在納米材料基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的銜接,加快成果轉(zhuǎn)化也發(fā)揮了重要的作用。目前和今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)這些單位仍然是我國(guó)納米材料和納米結(jié)構(gòu)研究的中堅(jiān)力量。

在過(guò)去10年,我國(guó)已建立了多種物理和化學(xué)方法制備納米材料,研制了氣體蒸發(fā)、磁控濺射、激光誘導(dǎo)CVD、等離子加熱氣相合成等10多臺(tái)制備納米材料的裝置,發(fā)展了化學(xué)共沉淀、溶膠一凝膠、微乳液水熱、非水溶劑合成和超臨界液相合成制備包括金屬、合金、氧化物、氮化物、碳化物、離子晶體和半導(dǎo)體等多種納米材料的方法,研制了性能優(yōu)良的多種納米復(fù)合材料。近年來(lái),根據(jù)國(guó)際納米材料研究的發(fā)展趨勢(shì),建立和發(fā)展了制備納米結(jié)構(gòu)(如納米有序陣列體系、介孔組裝體系、MCM-41等)組裝體系的多種方法,特別是自組裝與分子自組裝、模板合成、碳熱還原、液滴外延生長(zhǎng)、介孔內(nèi)延生長(zhǎng)等也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),已成功地制備出多種準(zhǔn)一維納米材料和納米組裝體系。這些方法為進(jìn)一步研究納米結(jié)構(gòu)和準(zhǔn)一納米材料的物性,推進(jìn)它們?cè)诩{米結(jié)構(gòu)器件的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。納米材料和納米結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)手段基本齊全,達(dá)到了國(guó)際9

第5篇

近年來(lái),在國(guó)內(nèi)外重要期刊上發(fā)表SCI論文70余篇,El論文1 50多篇。2005年8月回國(guó)后,成為國(guó)際研究項(xiàng)目Nano-Device Modeling Initiative的研究成員,被國(guó)際期刊Recent Patents on Engineering,Open Nano Sci-ence Journal,Recent Patents on Electrical Engineering等聘為編委會(huì)成員。

2008年5月,北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授何進(jìn)博士接到了一份期盼已久的邀請(qǐng)函,它來(lái)自美國(guó)電子和信息技術(shù)聯(lián)合會(huì)麾下的國(guó)際集成電路模型標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì),該委員會(huì)主席邀請(qǐng)何進(jìn)參加于6月5-6日在美國(guó)波士頓舉行的關(guān)于新一代ULTRA-SOI集成電路國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)模型選擇的CMC會(huì)議,并攜帶北京大學(xué)自主研發(fā)的新SOI電路模型,競(jìng)爭(zhēng)高科技IT技術(shù)一納米SOI集成電路模型的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

ULTRA-SOI是北京大學(xué)研究的,針對(duì)SOI器件和電路的創(chuàng)新性納米尺寸絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管模型。它使用了新的物理核心和工程模型結(jié)構(gòu)來(lái)模擬納米尺寸的SOI MOSFET行為。與國(guó)際上的同類研究相比,ULTRA-SOI具有明顯的科學(xué)創(chuàng)新性和高技術(shù)特色,有望在國(guó)際主流的集成電路設(shè)計(jì)EDA工具中得到實(shí)際使用,此次獲邀參加國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng),顯示了北京大學(xué)微電子研究在該領(lǐng)域基礎(chǔ)研究方面的前沿地位,以及在集成電路工程技術(shù)開發(fā)方面所發(fā)揮的先鋒作用。

何進(jìn)說(shuō):“這一成果得到認(rèn)可,遠(yuǎn)比在知名刊物上發(fā)表幾篇文章更有說(shuō)服力,也更有價(jià)值。”

科學(xué)研究的意外機(jī)遇和收獲

回望自己的科研之路,何進(jìn)說(shuō):“不管是做研究,還是我的個(gè)人發(fā)展,都是一步一步地走出來(lái)的。人生沒有坦途,奮斗終有收獲。”

其實(shí),今天在微電子學(xué)領(lǐng)域嶄露頭角的何進(jìn)起初并沒有對(duì)科學(xué)研究抱有太大的期許。當(dāng)年,能邁進(jìn)大學(xué)的門檻,何進(jìn)很滿足。然而,一進(jìn)大學(xué),中學(xué)時(shí)那種極度封閉、狹小的天地一下敞開了,何進(jìn)才發(fā)現(xiàn)原來(lái)天地是如此廣闊,世界是如此豐富。時(shí)間總是不夠,他有太多的事情可以做:去圖書館看書,跑學(xué)術(shù)廳聽演講,忙于各種課外活動(dòng)……他的腦子里開始不斷地冒出思想的火花,他甚至憧憬著去當(dāng)一個(gè)哲學(xué)家。

現(xiàn)實(shí)常常讓所謂的哲學(xué)家必須低下高昂的頭顱去面對(duì)腳下的小路。大學(xué)本科畢業(yè)以后,何進(jìn)被分配到一個(gè)無(wú)線電廠工作。當(dāng)工作像流水線作業(yè)一樣越來(lái)越熟悉的時(shí)候,他發(fā)現(xiàn)自己無(wú)法適應(yīng)這種單調(diào)、重復(fù)的生活,于是又考上了研究生。碩士上完了,何進(jìn)還是忘不了自己哲學(xué)家的夢(mèng),于是他準(zhǔn)備報(bào)考宗教學(xué)的博士。沒想到,家里人的堅(jiān)決反對(duì)讓一心想成為哲學(xué)家的何進(jìn)終于“還了俗”:“他們怕我以后畢業(yè)了連個(gè)飯碗都找不到,我就只好向現(xiàn)實(shí)妥協(xié)。”

何進(jìn)開始很不情愿地讀起了微電子學(xué)的博士。或許是因?yàn)樗究啤⒋T士都不是學(xué)微電子專業(yè)的,所以到了博士生的科研階段,反而使他可以從不同的角度看待自己的專業(yè),從別人司空見慣的舊材料中不斷發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題。讀書,在何進(jìn)看來(lái)并不難,他認(rèn)為難的是找到自己的人生目標(biāo)。正因?yàn)檫@次轉(zhuǎn)折,何進(jìn)正式開始了自己的科研之路,他在這里找到了自己的人生歸屬。2001年,何進(jìn)赴美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校電子和計(jì)算機(jī)科學(xué)系器件研究室訪問(wèn)研究。

幸運(yùn)的是,何進(jìn)在求學(xué)和工作的過(guò)程中遇到了幾位讓他終身受益的老師。中國(guó)科學(xué)院院士、電子科技大學(xué)的陳星弼教授,中科院院士,北京大學(xué)的王陽(yáng)元教授,中科院外籍院士、美國(guó)工程院院士、美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的胡正明教授,IEEE終身院士古默爾(H.K Gummel)博士等,都曾先后做過(guò)何進(jìn)的導(dǎo)師和合作者。在何進(jìn)看來(lái),導(dǎo)師們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,他們的博學(xué)、睿智都是他終身學(xué)習(xí)的榜樣。

2005年9月,何進(jìn)結(jié)束了在美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的多年研究后回國(guó)。他有幸獲得了北京大學(xué)及教育部留學(xué)回國(guó)人員科研啟動(dòng)基金和國(guó)家自然科學(xué)基金的資助,何進(jìn)不僅迅速建立了納太器件和電路研究室,使自己的研究工作聚焦在納米CMOS新結(jié)構(gòu),納米MOSFET的量子傳輸和準(zhǔn)彈道輸運(yùn),深亞微米芯片仿真物理模型,電子材料和相關(guān)器件等,也先后參加了國(guó)家“973”、“863”、自然科學(xué)基金等研究項(xiàng)目。他領(lǐng)導(dǎo)的研究小組已成為國(guó)際納米CMOS器件物理和模型研究舞臺(tái)的一支重要力量,在納米CMOS芯片仿真模型研究方面取得了一系列國(guó)際矚目的重要進(jìn)展。

2007年9月,何進(jìn)小組的CMOS集成電路用納電子器件模型成果發(fā)表在國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)電子器件領(lǐng)域最權(quán)威的學(xué)術(shù)期刊IEEE Transaction on Electron Devices 9月的《納電子器件模型和模擬專輯》上。該專輯的相關(guān)背景是:為了應(yīng)對(duì)納米集成電路發(fā)展中的挑戰(zhàn),反映最近一兩年來(lái)納電子器件模擬和仿真技術(shù)的快速發(fā)展,IEEE電子器件協(xié)會(huì)(EDS)在2007年初面向全球,征集該領(lǐng)域的頂尖研究成果,向全世界展示該方向的最新研究成果。經(jīng)過(guò)激烈競(jìng)爭(zhēng)和嚴(yán)格的多輪專家評(píng)審,《納電子器件模型和模擬專輯》在全世界范圍內(nèi)最后僅僅錄用了20篇投稿論文。何進(jìn)研究小組在該專輯的上發(fā)表了關(guān)于納米環(huán)柵CMOS器件模型基本解的研究論文。這是中國(guó)大陸、臺(tái)灣和香港地區(qū)入選該專集的惟一論文。

這也是何進(jìn)研究小組繼2006年在該權(quán)威期刊《先進(jìn)模型和45納米模型挑戰(zhàn)專輯》上,發(fā)表納米CMOS器件物理基本解和MOS器件量子效應(yīng)模擬兩篇重要論文以來(lái),在微納電子和集成電路器件模型領(lǐng)域取得的又一新進(jìn)展。

做現(xiàn)實(shí)的理想主義者

雖然出國(guó)前已經(jīng)是北京大學(xué)的副教授,但是從伯克利回國(guó)以后,何進(jìn)還是很明顯地感到國(guó)內(nèi)、國(guó)外的差距:“和國(guó)外比起來(lái),我們?nèi)钡牟皇怯布钡牟皇乔趭^,而是眼光。”

回國(guó)之后的何進(jìn)把自己的研究定位在國(guó)際前沿上,他已經(jīng)取得的系列成果使他成為國(guó)際微電子學(xué)術(shù)界和工程領(lǐng)域享有聲譽(yù)的中國(guó)科學(xué)家,他是國(guó)際集成電路界工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CMOS模型BSIM4.3.0的主要研發(fā)者,模型手冊(cè)的主要作者(BSIM4.3.0經(jīng)被國(guó)際半導(dǎo)體工業(yè)界廣泛采用,促進(jìn)了國(guó)際集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展);BSIM5首席研究者,模型手冊(cè)第一作者。他提出的BSIMDG模型成果被最近發(fā)表在IEEE T-ED上的綜述文章稱為“何氏模型”,是全世界4個(gè)典型代表。提出的納米CMOS參數(shù)提取新技術(shù),被發(fā)表在Micro-electronics Reliability上有關(guān)閾值電壓的綜述文章稱為“何氏方法”,為近年來(lái)11種典型方法之一。

距離何進(jìn)在北京大學(xué)的研究室不遠(yuǎn)處,就是微電子所的器件測(cè)試實(shí)驗(yàn)中心,何進(jìn)和他的團(tuán)隊(duì)整天在實(shí)驗(yàn)中心和研究室之間忙碌著。采訪時(shí),測(cè)試中心的寧保俊老師笑著說(shuō):“何進(jìn)可是我們這兒的寶貝,學(xué)生都樂(lè)意跟著何老師做研究生!”

何進(jìn)說(shuō):“目前,國(guó)家的政策、北京大學(xué)的政策都是越來(lái)越好。但是一個(gè)學(xué)科的發(fā)展,不是一個(gè)人所能決定的,它需要一個(gè)強(qiáng)大的團(tuán)隊(duì),需要努力勤奮的學(xué)生,更需要更多的資源。即使在北大,要想干事情,也要從社會(huì)上去爭(zhēng)取更多的資源,也會(huì)有很多不熟悉的地方……”

當(dāng)何進(jìn)在為如何發(fā)展團(tuán)隊(duì),如何學(xué)會(huì)爭(zhēng)取各種資源而思考的時(shí)候,他還要面對(duì)另外一個(gè)困難的現(xiàn)實(shí)――自己的研究生大多在忙著準(zhǔn)備出國(guó)。“我?guī)У?2個(gè)研究生5個(gè)在忙著準(zhǔn)備托福、GRE考試,快成出國(guó)預(yù)備班了……以前學(xué)生要出國(guó),我可以理解,因?yàn)槲覀內(nèi)鄙俸蛧?guó)際前沿對(duì)接的途徑,但現(xiàn)在不同了。看到他們把學(xué)習(xí)重心放在了學(xué)外語(yǔ)、出國(guó)上,我還是覺得有些痛心。”他說(shuō),“國(guó)內(nèi)的學(xué)生在勤奮程度、主動(dòng)學(xué)習(xí)和掌握正確的方法這三個(gè)方面都還做得不夠。美國(guó)的學(xué)生到了研究生階段非常勤奮,半夜兩三點(diǎn)鐘在實(shí)驗(yàn)室干活并不稀奇,很拼命。而且他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性很強(qiáng)。而我們的學(xué)生常常是老師給什么,學(xué)生做什么。方法也很重要,沒有正確的方法,就沒有效率。”

第6篇

[論文摘要]科技的發(fā)展,使我們對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)研究的越來(lái)越透徹。納米技術(shù)便由此產(chǎn)生了,主要對(duì)納米材料和納米涂料的應(yīng)用加以闡述。

一、納米的發(fā)展歷史

納米(nm)是長(zhǎng)度單位,1納米是10-9米(十億分之一米),對(duì)宏觀物質(zhì)來(lái)說(shuō),納米是一個(gè)很小的單位,不如,人的頭發(fā)絲的直徑一般為7000-8000nm,人體紅細(xì)胞的直徑一般為3000-5000nm,一般病毒的直徑也在幾十至幾百納米大小,金屬的晶粒尺寸一般在微米量級(jí);對(duì)于微觀物質(zhì)如原子、分子等以前用埃來(lái)表示,1埃相當(dāng)于1個(gè)氫原子的直徑,1納米是10埃。一般認(rèn)為納米材料應(yīng)該包括兩個(gè)基本條件:一是材料的特征尺寸在1-100nm之間,二是材料此時(shí)具有區(qū)別常規(guī)尺寸材料的一些特殊物理化學(xué)特性。

1959年,著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者理查德。費(fèi)曼預(yù)言,人類可以用小的機(jī)器制作更小的機(jī)器,最后實(shí)現(xiàn)根據(jù)人類意愿逐個(gè)排列原子、制造產(chǎn)品,這是關(guān)于納米科技最早的夢(mèng)想。1991年,美國(guó)科學(xué)家成功地合成了碳納米管,并發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量?jī)H為同體積鋼的1/6,強(qiáng)度卻是鋼的10倍,因此稱之為超級(jí)纖維.這一納米材料的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志人類對(duì)材料性能的發(fā)掘達(dá)到了新的高度。1999年,納米產(chǎn)品的年?duì)I業(yè)額達(dá)到500億美元。

二、納米技術(shù)在防腐中的應(yīng)用

納米涂料必須滿足兩個(gè)條件:一是有一相尺寸在1~100nm;二是因?yàn)榧{米相的存在而使涂料的性能有明顯提高或具有新功能。納米涂料性能改善主要包括:第一、施工性能的改善。利用納米粒子粒徑對(duì)流變性的影響,如納米SiO2用于建筑涂料,可防止涂料的流掛;第二、耐候性的改善。利用納米粒子對(duì)紫外線的吸收性,如利用納米TiO2、SiO2可制得耐候性建筑外墻涂料、汽車面漆等;第三、力學(xué)性能的改善。利用納米粒子與樹脂之間強(qiáng)大的界面結(jié)合力,可提高涂層的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐刮傷性等。納米功能性涂料主要有抗菌涂料、界面涂料、隱身涂料、靜電屏蔽涂料、隔熱涂料、大氣凈化涂料、電絕緣涂料、磁性涂料等。

納米技術(shù)的應(yīng)用為涂料工業(yè)的發(fā)展開辟了一條新途徑,目前用于涂料的納米材料最多的是SiO2、TiO2、CaCO3、ZnO、Fe2O3等。由于納米粒子的比表面大、表面自由能高,粒子之間極易團(tuán)聚,納米粒子的這種特性決定了納米涂料不可能象顏料、添料與基料通過(guò)簡(jiǎn)單的混配得到。同時(shí)納米粒子種類很多,性能各異,不是每一種納米粒子和每一粒徑范圍的納米粒子制得的涂料都能達(dá)到所期望的性能和功能,需要經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究工作,才有可能得到真正的納米涂料。

納米涂料雖然無(wú)毒,但由于改性技術(shù)原因,性能并不理想,加上價(jià)格太貴,難以推廣;而三聚磷酸鋁也因價(jià)格原因未能大量應(yīng)用。國(guó)外公司如美國(guó)的Halox、Sherwin-williams、Mineralpigments、德國(guó)的Hrubach、法國(guó)的SNCZ、英國(guó)的BritishPetroleum、日本的帝國(guó)化工公司均推出了一系列無(wú)毒納米防銹顏料,性能不錯(cuò),甚至已可與鉻酸鹽相以前我國(guó)防銹顏料的開發(fā)整體水平落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家,仍然以紅丹、鉻酸鹽、鐵系顏料、磷酸鋅等傳統(tǒng)防銹顏料為主。紅丹因其污染嚴(yán)重,對(duì)人體的傷害很大,目前已被許多國(guó)家相繼淘汰和禁止使用;磷酸鋅防銹顏料雖比。我國(guó)防銹涂料業(yè)也蓬勃發(fā)展,也可以生產(chǎn)納米漆。

我國(guó)自主生產(chǎn)的產(chǎn)品目前已通過(guò)國(guó)家涂料質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心、鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心車輛檢驗(yàn)站、機(jī)械科學(xué)院武漢材料保護(hù)研究所等國(guó)內(nèi)多家權(quán)威機(jī)構(gòu)的分析和檢測(cè),同時(shí)還經(jīng)過(guò)加拿大國(guó)家涂料信息中心等國(guó)外權(quán)威機(jī)構(gòu)的技術(shù)分析,結(jié)果表明其具有目前國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品無(wú)可比擬的防銹性能和環(huán)保優(yōu)勢(shì),是防銹涂料領(lǐng)域劃時(shí)代產(chǎn)品,復(fù)合鐵鈦粉及其防銹漆通過(guò)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)的鑒定后已在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。

三、納米材料在涂料中應(yīng)用展前景預(yù)測(cè) 轉(zhuǎn)貼于

據(jù)估算,全球納米技術(shù)的年產(chǎn)值已達(dá)到500億美元。目前,發(fā)達(dá)國(guó)家政府和大的企業(yè)紛紛啟動(dòng)了發(fā)展納米技術(shù)和納米計(jì)劃的研究計(jì)劃。美國(guó)將納米技術(shù)視為下一次工業(yè)革命的核心,2001年年初把納米技術(shù)列為國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo),在納米科技基礎(chǔ)研究方面的投資,從1997年的1億多美元增加到2001年近5億美元,準(zhǔn)備像微電子技術(shù)那樣在這一領(lǐng)域獨(dú)占領(lǐng)先地位。日本也設(shè)立了納米材料中心,把納米技術(shù)列入新五年科技基本計(jì)劃的研究開發(fā)重點(diǎn),將以納米技術(shù)為代表的新材料技術(shù)與生命科學(xué)、信息通信、環(huán)境保護(hù)等并列為四大重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。德國(guó)也把納米材料列入21世紀(jì)科研的戰(zhàn)略領(lǐng)域,全國(guó)有19家機(jī)構(gòu)專門建立了納米技術(shù)研究網(wǎng)。在人類進(jìn)入21世紀(jì)之際,納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)社會(huì)的發(fā)展和生存環(huán)境改善及人體健康的保障都將做出更大的貢獻(xiàn)。從某種意義上說(shuō),21世紀(jì)將是一個(gè)納米世紀(jì)。

由于表面納米技術(shù)運(yùn)用面廣、產(chǎn)業(yè)化周期短、附加值高,所形成的高新技術(shù)和高技術(shù)產(chǎn)品、以及對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品的改造升級(jí),產(chǎn)業(yè)化市場(chǎng)前景極好。

在納米功能和結(jié)構(gòu)材料方面,將充分利用納米材料的異常光學(xué)特性、電學(xué)特性、磁學(xué)特性、力學(xué)特性、敏感特性、催化與化學(xué)特性等開發(fā)高技術(shù)新產(chǎn)品,以及對(duì)傳統(tǒng)材料改性;將重點(diǎn)突破各類納米功能和結(jié)構(gòu)材料的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)和表征技術(shù)。多功能的納米復(fù)合材料、高性能的納米硬質(zhì)合金等為化工、建材、輕工、冶金等行業(yè)的跨越式發(fā)展提供了廣泛的機(jī)遇。各類納米材料的產(chǎn)業(yè)化可能形成一批大型企業(yè)或企業(yè)集團(tuán),將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重要影響;納米技術(shù)的應(yīng)用逐漸滲透到涉及國(guó)計(jì)民生的各個(gè)領(lǐng)域,將產(chǎn)生新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

納米技術(shù)在涂料行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展,促使涂料更新?lián)Q代,為涂料成為真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品開創(chuàng)了突破性的新紀(jì)元。

納米涂料已被認(rèn)定為北京奧運(yùn)村建筑工程的專用產(chǎn)品,展示出該涂料在建筑領(lǐng)域里的應(yīng)用價(jià)值。它利用獨(dú)特的光催化技術(shù)對(duì)空氣中有毒氣體有強(qiáng)烈的分解,消除作用。對(duì)甲醛、氨氣等有害氣體有吸收和消除的功能,使室內(nèi)空氣更加清新。經(jīng)測(cè)試,對(duì)各種霉菌的殺抑率達(dá)99%以上,有長(zhǎng)期的防霉防藻效果。納米改性內(nèi)墻涂料,實(shí)際上是高級(jí)的衛(wèi)生型涂料,適合于家庭、醫(yī)院、賓館和學(xué)校的涂裝。納米改性外墻涂料,利用納米材料二元協(xié)同的荷葉雙疏機(jī)理,較低的表面張力,具有高強(qiáng)的附著力,漆膜硬度高且有韌性,優(yōu)良的自潔功能,強(qiáng)勁的抗粉塵和抗臟物的粘附能力,疏水性極佳,容易清洗污物的性能。耐洗性大于15000次,具有良好的保光保色性能,抗紫外線能力極強(qiáng)。使用壽命達(dá)15年以上。顆粒徑細(xì)小,能深入墻體,與墻面的硅酸鹽類物質(zhì)配位反應(yīng),使其牢牢結(jié)合成一體,附著力強(qiáng),不起皮,不剝落,抗老化。其納米抗凍性功能涂料,除具備納米型涂料各種優(yōu)良性之外,可在10℃到25℃之內(nèi)正常施工。突破了建筑涂料要求墻體濕度在10%以下的規(guī)定,使建筑行業(yè)施工縮短了工期,提高了功效,又創(chuàng)造出高質(zhì)量。

四、結(jié)語(yǔ)

由于目前應(yīng)用納米材料對(duì)涂料進(jìn)行改性尚處在初級(jí)階段,技術(shù)、工藝還不太成熟,需要探索和改進(jìn)。但涂料的各種性能得到某些改進(jìn)的試驗(yàn)結(jié)果足以證明,納米改性涂料的市場(chǎng)前景是非常好的。

參考文獻(xiàn):

[1]橋本和仁等[J]. 現(xiàn)代化工. 1996(8):25~28.

第7篇

想要考研的你,提及納米科學(xué)與技術(shù)專業(yè),是否會(huì)列出“神秘”“高薪”“高就業(yè)率”“高科技”這一系列關(guān)鍵詞呢?

真正的“高富帥”專業(yè)

如果一定要用一個(gè)詞來(lái)形容納米專業(yè),那就是“高富帥”。

說(shuō)它“高”,是因?yàn)樗牡拇_確是高科技的產(chǎn)物。1納米是1米的十億分之一,20納米也僅相當(dāng)于1根頭發(fā)絲的三千分之一。也正是這么小的尺寸,才能夠用來(lái)做材料。不僅如此,納米材料還都帶著“特異功能”,具有奇異的化學(xué)物理特性。納米雖小,用途卻大,小尺寸成就大空間,真是高不可測(cè)。而研究生階段需要學(xué)的課程也很“高”:納米材料的結(jié)構(gòu)、尺寸和形貌的表征技術(shù)、納米粉體材料的制備與表面修飾、一維納米材料的制備、納米復(fù)合材料的制備、納米結(jié)構(gòu)材料的制備、納米材料的物理特性與應(yīng)用、納米電子器件的基本原理和微加工技術(shù)、納米材料與納米技術(shù)的最新進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)等都是該專業(yè)的主干課。是研究生的必修課,而新專業(yè)的科研空間更加廣闊,所以發(fā)SCI的概率大大增加。想要寫好論文,你就要了解納米材料與技術(shù)的最新學(xué)科發(fā)展動(dòng)向、理論前沿、應(yīng)用前景等。而如果你打算游學(xué)海外,就更要在研究生階段狂抓英語(yǔ)了。這一專業(yè)的專業(yè)英語(yǔ)詞匯非常龐雜,有醫(yī)學(xué)、化學(xué)、物理、材料學(xué)等諸多領(lǐng)域,需要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)。筆者碩士一年級(jí)的時(shí)候大家每周都會(huì)用英報(bào)告,這樣能有效提高英文水平,即使不打算出國(guó),閱讀國(guó)外文獻(xiàn)也會(huì)非常流暢,開闊視野。納米專業(yè)確實(shí)很“高”,但當(dāng)你真正鉆研進(jìn)去,就會(huì)發(fā)現(xiàn)它的樂(lè)趣。

說(shuō)它“富”,一點(diǎn)也不夸張。納米技術(shù)、信息技術(shù)及生物技術(shù)被譽(yù)為本世紀(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大支柱。納米從20世紀(jì)80年代末,90年代初開始起步,經(jīng)歷二十多年的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)成為突飛猛進(jìn)的前沿、交叉性新型學(xué)科。納米技術(shù)作為朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),將在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、能源和環(huán)境等領(lǐng)域“大顯身手”。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的納米技術(shù)高級(jí)顧問(wèn)米哈伊爾·羅科甚至預(yù)言:“由于納米技術(shù)的出現(xiàn),在今后30年中,人類文明所經(jīng)歷的變化將會(huì)比過(guò)去的整個(gè)20世紀(jì)都要多得多。”如此看來(lái),納米技術(shù)必將創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,同時(shí)也能為該專業(yè)的同學(xué)提供良好的職業(yè)發(fā)展平臺(tái)。

說(shuō)它“帥”,是因?yàn)樗歇?dú)到魅力,吸引青年學(xué)子投其懷抱。其實(shí),大部分工科生的研院生活都是相同的,讀文獻(xiàn)、做實(shí)驗(yàn)、組會(huì)、聽報(bào)告,這些幾乎就是我們讀研生活的全部。想學(xué)好納米專業(yè),你首先要做個(gè)雜家。在研究生階段,你要掌握數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等方面的基本理論和基本知識(shí),學(xué)習(xí)環(huán)境納米材料的綠色制備及其規(guī)模化,面向環(huán)境檢測(cè)的納米結(jié)構(gòu)與器件的構(gòu)筑原理、方法,并且了解納米材料與納米結(jié)構(gòu)性能與機(jī)理。而做到這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,因?yàn)槔砉た茖I(yè)的直接目標(biāo)在于應(yīng)用,因此還需要學(xué)習(xí)納米材料在污染治理中的應(yīng)用原理、技術(shù)與裝置研發(fā)、納米材料的環(huán)境效應(yīng)與安全性評(píng)估、納米材料在節(jié)能和清潔能源中的應(yīng)用等,掌握材料學(xué)的工藝裝備、測(cè)試手段與評(píng)價(jià)技術(shù),具備相應(yīng)的科研能力,具有從事科學(xué)研究和解決工程中局部問(wèn)題的能力。運(yùn)用納米技術(shù)解決這些問(wèn)題和一般的常規(guī)思路有著很大的不同,有著前路未知的期盼和發(fā)現(xiàn)時(shí)的狂喜,為此我們都成為典型的“技術(shù)宅”,大部分時(shí)間會(huì)宅在實(shí)驗(yàn)室里,在外人看來(lái),可能是只顧科研無(wú)心生活的“苦行僧”,而只有我們才能體會(huì)到納米的“帥”及給我們生活所帶來(lái)的樂(lè)趣。

想要學(xué)好納米專業(yè),團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力必不可缺。其學(xué)習(xí)都是以課題組和實(shí)驗(yàn)室為單位,很多作業(yè)和項(xiàng)目都是大家集體完成,比如開發(fā)一種新型的納米材料,大家都有不同的分工,這就需要我們能緊密地合作與溝通,分擔(dān)辛苦分享成功。

同時(shí),我們還需要有極強(qiáng)的表達(dá)能力和動(dòng)手實(shí)踐的能力。我們學(xué)校經(jīng)常舉辦學(xué)術(shù)沙龍,需要大家上臺(tái)演講,不僅本專業(yè)的導(dǎo)師在場(chǎng),其他專業(yè)的學(xué)生和老師也會(huì)來(lái)聽,并從不同角度提出意見,所以我們要足夠有氣場(chǎng)才能HOLD住場(chǎng)面。而實(shí)踐方面,我們都有做老師科研助理的機(jī)會(huì),同時(shí)開展自己的課題研究,不僅要寫得好論文,還要做好實(shí)驗(yàn)。想讀納米專業(yè),要做的功課非常多,你只有都嘗試了,才能體會(huì)到這個(gè)專業(yè)的巨大魅力,才會(huì)在科技的海洋里盡情遨游。

就業(yè)面窄是誤區(qū)

對(duì)于納米科學(xué)與技術(shù)專業(yè),很多人對(duì)它的認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)。很多人認(rèn)為,納米作為高精尖技術(shù)與日常生活相距太遠(yuǎn),所以想當(dāng)然地認(rèn)為其就業(yè)難。

其實(shí),納米真實(shí)地存在于我們的日常生活中,而隨著科技的發(fā)展,未來(lái)有一天我們的衣食住行都將離不開納米技術(shù)。所以如果你能有幸就讀該專業(yè)研究生,并在學(xué)術(shù)上有所造詣,愿意將所學(xué)學(xué)以致用,那么你的就業(yè)前景無(wú)限光明!

那么納米技術(shù)到底是怎樣和實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái)的呢,而我們工科生,又將以何種方式參與這種科技改變?nèi)藗兩畹倪M(jìn)程呢?

衣:在紡織和化纖制品中添納米微粒,可以除味殺菌。化纖布結(jié)實(shí)耐磨,但會(huì)產(chǎn)生靜電現(xiàn)象,加入少量金屬納米微粒就可消除靜電,穿起來(lái)非常舒適。

食:利用納米材料,冰箱的抗菌能力大大增強(qiáng)。納米材料做的無(wú)菌餐具、無(wú)菌食品包裝用品已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)。利用納米粉末,可以使廢水有效凈化,完全達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn),納米食品色香味俱全,還對(duì)健康大有裨益。

住:對(duì)于我們這代人而言,居家做家務(wù)、清理房間是一大愁事,納米技術(shù)的應(yīng)用可以省下我們很多力氣。通過(guò)納米技術(shù),墻面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷磚表面涂上納米薄層,可以制成自潔玻璃和自潔瓷磚,完全不需要擦洗。含有納米微粒的建筑材料,還可以吸收對(duì)人體有害的紫外線。既省時(shí)省力又對(duì)身體好。

行:在出行方面,納米材料可以提高和改進(jìn)交通工具的性能指標(biāo)。納米陶瓷有望成為汽車、輪船、飛機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī)部件的理想材料,可以大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率、工作壽命和可靠性。納米球添加劑可以在機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)加入,起到節(jié)省燃油、修復(fù)磨損表面、增強(qiáng)機(jī)車動(dòng)力、降低噪音、減少污染物排放、保護(hù)環(huán)境的作用。納米衛(wèi)星可以隨時(shí)向駕駛?cè)藛T提供交通信息,幫助其安全駕駛。

而這些,只是納米科技應(yīng)用在生活中的很小一部分,納米技術(shù)興起晚,發(fā)展態(tài)勢(shì)迅猛,更多的核心技術(shù)需要我們這一代去發(fā)掘,以期使之更好地為民生服務(wù)。可見納米技術(shù)在日常生活中無(wú)處不在,各行各業(yè)都需要擁有高技術(shù)高學(xué)歷的納米技術(shù)專業(yè)人才,所以就業(yè)前景廣闊。

具體的就業(yè)方向,男生、女生之間相差很大。納米專業(yè)的大部分女碩士,特別是女博士一般選擇到大學(xué)或科研院所做研究。研究領(lǐng)域涵蓋納米材料、黏合劑、涂料、電鍍、陶瓷等相關(guān)領(lǐng)域,從事相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和檢測(cè)等方面。大部分男生會(huì)去納米材料行業(yè)企業(yè)或傳統(tǒng)材料相關(guān)企業(yè)供職。可以從事納米材料表征、石墨烯及碳納米材料研發(fā)、納米材料改性、納米材料合成、無(wú)機(jī)納米材料制備以及交叉學(xué)科納米材料應(yīng)用的相關(guān)工作。

跨專業(yè)報(bào)考受青睞

納米科學(xué)與技術(shù)是一個(gè)技術(shù)性很強(qiáng)的專業(yè),不過(guò)并不限制跨專業(yè)報(bào)考,納米科學(xué)與技術(shù)專業(yè)不僅不是個(gè)排外的“高富帥”,反而非常歡迎跨專業(yè)的學(xué)生融入其中,共同搭建納米專業(yè)的大舞臺(tái)。納米科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在工科或理科門類招生,不同學(xué)校有所不同,但都非常歡迎與之類似的材料專業(yè)同學(xué)報(bào)考,因?yàn)槎忌婕安牧蠈W(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),所以學(xué)起來(lái)會(huì)得心應(yīng)手。同時(shí),理工科專業(yè)背景如物理、化學(xué)甚至數(shù)學(xué)這類基礎(chǔ)學(xué)科出身的學(xué)生,也很受該專業(yè)歡迎。

在報(bào)考納米科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生中,也有一部分醫(yī)學(xué)生。未來(lái)納米技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是大勢(shì)所趨。利用納米技術(shù)制成的微型藥物輸送器,可將適當(dāng)劑量的藥物,通過(guò)體外電磁信號(hào)的引導(dǎo)準(zhǔn)確送達(dá)病灶部位,有效地起到治療作用,同時(shí)可以減輕藥物的不良的反應(yīng)。用納米制造成的微型機(jī)器人,它的體積可是小于紅細(xì)胞的,你能想象到嗎?通過(guò)它向病人血管中注射,能疏通腦血管的血栓,清除心臟動(dòng)脈的脂肪和沉淀物,還可“嚼碎”泌尿系統(tǒng)的結(jié)石等。而隨著納米技術(shù)的發(fā)展,它與醫(yī)學(xué)還會(huì)有更多的交叉。

院校介紹

對(duì)納米科學(xué)與技術(shù)這種新興學(xué)科來(lái)說(shuō),每個(gè)學(xué)校都有自己的特色和側(cè)重,所以這里重點(diǎn)介紹一下。而通過(guò)這些不同院校的專業(yè)方向設(shè)置,我們也可以多角度地了解這一專業(yè)。

國(guó)家納米科學(xué)中心

國(guó)家納米科學(xué)中心是中國(guó)科學(xué)院與教育部共同建設(shè)并具有獨(dú)立事業(yè)法人資格的全額撥款直屬事業(yè)單位,自2005年開始招收研究生。現(xiàn)有博士學(xué)科專業(yè)點(diǎn)3個(gè):凝聚態(tài)物理、物理化學(xué)和材料學(xué);碩士學(xué)科專業(yè)點(diǎn)3個(gè):生物物理、生物工程和材料工程。鑒于納米科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的前沿交叉特性,在招生階段,現(xiàn)將該學(xué)科掛靠在物理學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)與工程和生物學(xué)4個(gè)一級(jí)學(xué)科下,并相應(yīng)產(chǎn)生4個(gè)專業(yè)代碼。涉及納米科技系列進(jìn)展、納米檢測(cè)系列講、文獻(xiàn)信息利用、人文系列講座、納米功能材料等課程。

國(guó)家納米科學(xué)中心2013年在7個(gè)專業(yè)招收碩士研究生35人,專業(yè)包括納米科學(xué)與技術(shù)、凝聚態(tài)物理、物理化學(xué)、材料學(xué)、生物物理學(xué)、材料工程和生物工程,研究方向涵蓋高分子納米功能材料、生物納米結(jié)構(gòu)、納米醫(yī)學(xué)、納米復(fù)合材料、納米電子學(xué)等幾十個(gè)方向,方向非常細(xì)化,具有材料、半導(dǎo)體、物理、化學(xué)、微電子、生物、醫(yī)藥等專業(yè)背景的學(xué)生都可以報(bào)考。相信有志于納米專業(yè)的學(xué)生,一定會(huì)在這里找到適合自己的研究方向。

國(guó)家納米中心是比較典型的科研所,其吸引考生的除了實(shí)力,很重要的一點(diǎn)就是待遇優(yōu)厚。該中心不需學(xué)生繳納學(xué)費(fèi),如遇國(guó)家政策調(diào)整還會(huì)有高額的獎(jiǎng)學(xué)金返還制度,碩士研究生根據(jù)不同年級(jí),每個(gè)月可以拿到1300~2500元的獎(jiǎng)學(xué)金,博士會(huì)拿到3100~4500元的獎(jiǎng)學(xué)金。此外,還會(huì)有其他生活補(bǔ)助等。研究生公寓已經(jīng)完全賓館化管理,非常舒適。在國(guó)家納米中心深造,沒有經(jīng)濟(jì)上的后顧之憂,這樣你才可以將全部精力投入到學(xué)習(xí)中去。

大連理工大學(xué)

大連理工大學(xué)的工程力學(xué)系開設(shè)生物與納米力學(xué)專業(yè),已然在行業(yè)內(nèi)一枝獨(dú)秀。該學(xué)科依托于工程力學(xué)系和工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,軟硬件條件優(yōu)越,擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器。學(xué)生有充足的動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì),能在宏觀、微觀等不同層次上,進(jìn)行跨學(xué)科的數(shù)值模擬和力學(xué)實(shí)驗(yàn)。同時(shí),也有國(guó)家自然科學(xué)基金、重點(diǎn)基金、“863”“973”等眾多項(xiàng)目和基金支持。

該專業(yè)現(xiàn)在有生物器官生物力學(xué)模型及新材料應(yīng)用研究、分子模擬和計(jì)算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計(jì)、微納米與多尺度力學(xué)研究、生物材料的力學(xué)行為及其多功能化4個(gè)研究方向,涉及到力學(xué)、醫(yī)藥、生物、機(jī)械、材料、電子、控制、測(cè)量、微納科技等領(lǐng)域。

大連理工大學(xué)這個(gè)專業(yè)的直博生學(xué)制是4年,而一般的直博生需要學(xué)習(xí)5年時(shí)間,而分開讀碩士和博士一般需要6至7年,這吸引了不少學(xué)生報(bào)考,因?yàn)榭梢怨?jié)約1~3年時(shí)間。當(dāng)然,在4年的時(shí)間里完成碩士和博士學(xué)業(yè),是一件很具挑戰(zhàn)的事情,需要最大限度地提升效率。

蘇州大學(xué)

蘇州大學(xué)納米科學(xué)技術(shù)學(xué)院是蘇州大學(xué)、蘇州工業(yè)園區(qū)政府、加拿大滑鐵盧大學(xué)攜手共建的一所高起點(diǎn)、國(guó)際化的新型學(xué)院。該學(xué)院建立于2010年,由全球著名納米與光電子材料學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士、第三世界科學(xué)院院士李述湯教授擔(dān)任院長(zhǎng),教學(xué)科研實(shí)力雄厚,是國(guó)內(nèi)高校中為數(shù)不多的專門的納米科學(xué)學(xué)院。招生方向涵蓋納米生物化學(xué)、納米技術(shù)工程、納米材料、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合納米材料等。有關(guān)納米的專業(yè)在物理、化學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)與工程4個(gè)學(xué)科下招收學(xué)術(shù)型研究生,相關(guān)專業(yè)學(xué)生都可以報(bào)考。

需要提醒大家的是,蘇州大學(xué)納米科學(xué)技術(shù)學(xué)院初試提供詳細(xì)的輔導(dǎo)書和真題,有意報(bào)考的同學(xué)要多關(guān)注學(xué)院的網(wǎng)站,以獲得第一手信息。

武漢大學(xué)

武漢大學(xué)的納米科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院和化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院均有招生,各有側(cè)重。前者分為納米復(fù)合材料、納米光催化材料與技術(shù)、納米光電子學(xué)、納米管線陣列及其智能傳感器、納米材料制備與表征和納米尺度結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系6個(gè)方向。后者在納米催化、納米生物醫(yī)學(xué)、納米材料分離分析、微納傳感技術(shù)和高分子納米藥物載體。很多方向在國(guó)內(nèi)上處于領(lǐng)先地位,每年也有大量學(xué)生報(bào)考,競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)。

武漢大學(xué)與國(guó)外多所大學(xué)有合作關(guān)系,大家如果在武大讀研,出國(guó)交流、學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)比較多。

華中科技大學(xué)

華中科技大學(xué)是典型的工科學(xué)校,其納米專業(yè)當(dāng)然也首屈一指。華科的納米專業(yè)同樣是熱門,除去每年招收本校內(nèi)推的學(xué)生,考研的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。

在培養(yǎng)模式方面,華科非常重視學(xué)、研、產(chǎn)相結(jié)合,科研成果轉(zhuǎn)化率非常高。在就業(yè)方面,很多碩士研究生在各科研機(jī)構(gòu)及高校任職。如果你求學(xué)在華科,就不用愁生活保障的問(wèn)題,學(xué)校的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制非常完善。學(xué)院對(duì)每位研究生在校期間將發(fā)放生活津貼,并設(shè)立各類獎(jiǎng)學(xué)金以獎(jiǎng)勵(lì)優(yōu)秀的研究生,其獎(jiǎng)勵(lì)比例達(dá)80%。

第8篇

一種新型的毫米波諧振系統(tǒng)王先鋒,史治國(guó),陳抗生,WangXianfeng,ShiZhigou,ChenKangsheng

加載負(fù)磁導(dǎo)率超常媒質(zhì)的小型化矩形波導(dǎo)湯奇,孟繁義,吳群,TangQi,MengFanyi,WuQun

基于滑模和PI的多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)交叉耦合控制侯宇棲,楊麗曼,HouYuxi,YangLiman

CORDIC算法在DDS中的應(yīng)用戴尚義,李東新,DaiShangyi,LiDongxin

嵌入式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與通信平臺(tái)的構(gòu)建房晶,吳昊,白松林,F(xiàn)angJing,WuHao,BaiSonglin

溶膠凝膠涂敷光纖耦合器熱光開關(guān)的研究郭海潤(rùn),龐拂飛,齊博,李金濤,曹雯馨,王廷云,GuoHairun,PangFufei,QiBo,LiJintao,CaoWenxin,WangTingyun

基于由照射目標(biāo)向光源映射和微帶表面構(gòu)型的分離變量三維自由曲面非成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)韓彥軍,張賢鵬,馮澤心,錢可元,李洪濤,羅毅,李旭亮,黃冠志,祝炳忠,HanYanjun,ZhangXianpeng,F(xiàn)engZexin,QianKeyuan,LiHongtao,LuoYi,LiXuliang,HuangGuanzhi,ZhuBingzhong

六通道同步采樣AD芯片ADS8364在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用黃衛(wèi)權(quán),吳巖,HuangWeiquan,WuYan

一種新型全集成CMOS低噪聲放大器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法黃曉華,王先鋒,陳抗生,周金芳,HuangXiaohua,WangXianfeng,ChenKangshen,ZhouJinfang

小型仿人機(jī)器人腳底傳感系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中國(guó)科技論文在線 王曉龍,李祖樞,薛方正,WangXiaolong,LiZushu,XueFangzheng

基于Aurora的MAC層幀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)侯春雷,唐碧華,胡鶴飛,袁東明,HouChunlei,TangBihua,HuHefei,YuanDongming

時(shí)域電磁計(jì)算統(tǒng)一解決方案研究吳先良,黃志祥,WuXianliang,HuangZhixiang

可見光波段光纖光柵耦合器研究裴麗,李卓軒,高嵩,寧提綱,ReinhardCaspary,PeiLin,LiZhuoxuan,GaoSongn,NingTigang,ReinhardCaspary

可重構(gòu)系統(tǒng)中基于MMU的軟硬件任務(wù)間通信方法的研究鄧慶緒,金曦,李岳霖,DengQingxu,JinXi,LiYuelin

拖曳線列陣聲納分辨探測(cè)盲區(qū)附近目標(biāo)左右舷的方法胡明軍,紀(jì)金耀,HuMingjun,JiJinyao

雙相不銹鋼表層析出相的位向關(guān)系統(tǒng)計(jì)孟楊,張文征,MengYang,ZhangWenzheng

Sr對(duì)AM80-1.3Ca鎂合金耐熱性能的影響白星,李落星,梁桂平,BaiXing,LiLuoxing,LiangGuiping

Inconel601合金脹形成形的顯微結(jié)構(gòu)及其性能韓利哲,羅震,葛鳳,李洋,劉建,趙楠,HanLizhe,LuoZhen,GeFeng,LiYang,LiuJian,ZhaoNan

不同型殼材料條件下鈦合金顯微組織及界面反應(yīng)陳玉勇,肖樹龍,徐麗娟,韓杰才,ChenYuyong,XiaoShulong,XuLijuan,HanJiecai

電鍍Fe-Ni合金層不銹鋼高溫氧化行為耿樹江,李言棟,GengShujiang,LiYandong

鈮酸鉀鈉基無(wú)鉛壓電陶瓷材料的制備方法朱孔軍,裘進(jìn)浩,蘇禮奎,季宏麗,孟兆磊,ZhuKongjun,QiuJinhao,SuLikui,JiHongli,MengZhaolei

ZrB2-ZrO2陶瓷基復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)及相變特性喬英杰,劉愛東,劉瑩瑩,QiaoYingjie,LiuAidong,LiuYingying

柔性O(shè)LED制備及性能段煉,張粲,張國(guó)輝,DuanLian,ZhangCan,ZhangGuohui

水滴為模板制備蜂窩狀表面的聚己內(nèi)酯多孔膜及其細(xì)胞親和性汪小超,袁偉方,顧曉雯,段亞君,孔德領(lǐng),王連永,俞耀庭,WangXiaochao,YuanWeifang,GuXiaowen,DuanYajun,KongDeling,WangLianyong,YuYaoting

磷灰石-硅灰石/殼聚糖復(fù)合材料的制備與表征曹濱,周大利,肖蕓,張翔,倪建光,劉丹平,CaoBin,ZhouDali,XiaoYun,ZhangXiang,NiJianguang,LiuDanping

有機(jī)化蒙脫性瀝青微觀機(jī)理研究王華才,薛理輝,WangHuacai,XueLihui

醫(yī)用抗菌材料的研究進(jìn)展王佰亮,朱曄凌,孟金剛,宋晨,楊富春,計(jì)劍,WangBailiang,ZhuYeling,MengJingang,SongChen,F(xiàn)angFuchun,Jijian

氧化硅摻雜的全氟磺酸聚合物膜在IPMC中的應(yīng)用何青松,張昊,于敏,郭東杰,戴振東,HeQingsong,ZhangHao,YuMin,GuoDongjie,DaiZhendong

藍(lán)寶石頭罩增透保護(hù)膜系的制備馮麗萍,劉正堂,F(xiàn)engLiping,LiuZhengtang

釩氧化物一維納米材料的構(gòu)筑與電輸運(yùn)性能高倩,麥立強(qiáng),徐林,顧彥輝,胡彬,趙云龍,韓久慧,GaoQian,MaiLiqiang,XuLin,GuYanhui,HuBin,ZhaoYunlong,HanJiuhui

藍(lán)綠光波段含缺陷Ta2O5/MgF2一維光子晶體的理論分析張曉晶,韓培德,王井偉,李洪飛,夏伶勤,ZhangXiaojing,HanPeide,WangJinwei,LiHongfei,XiaLingqin

Co、Ce共摻雜TiO2納米粉體制備及光催化性能陳娜娜,吳玉程,宋林云,朱紹峰,黃新民,ChenNana,WuYucheng,SongLinyun,ZhuShaofeng,HuangXinmin

理念·實(shí)踐·展望——當(dāng)代大學(xué)校園規(guī)劃與設(shè)計(jì)何鏡堂,HeJingtang

時(shí)空域雙重離散下的流域并行特性王皓,王光謙,高潔,傅旭東,WangHao,WangGuangqian,GaoJie,F(xiàn)uXudong

當(dāng)代大學(xué)校園在城市層面的聚落環(huán)境研究竇建奇,王揚(yáng),DouJianqi,WangYang

雨水處理自然流人工濕地面積計(jì)算方法熊家晴,高延雄,劉瑞,XiongJiaqing,GaoYanxiong,LiuRui

弦支穹頂結(jié)構(gòu)的多點(diǎn)地震動(dòng)輸入分析張靜,涂永明,張繼文,ZhangJing,TuYongming,ZhangJiwen

車-橋耦合振動(dòng)沖擊效應(yīng)對(duì)簡(jiǎn)支板的影響米靜,劉永健,劉劍,MiJing,LiuYongjian,LiuJian

武漢輕軌箱型梁車致振動(dòng)響應(yīng)研究謝偉平,徐薇,陳波,常亮,XieWeiping,XuWei,ChenBo,ChangLiang

大跨度懸索橋施工過(guò)程加勁梁臨時(shí)連接的有限元模擬研究李永樂(lè),侯光陽(yáng),曹平輝,王濤,LiYongle,HouGuangyang,CaoPinghui,WangTao

剛性懸索加勁鋼桁梁橋施工過(guò)程隨機(jī)有限元分析劉劍,劉永健,徐暉,LiuJian,LiuYongjian,XuHui

鋼管活性粉末混凝土拱橋計(jì)算分析閆志剛,羅華,安明喆,YanZhigang,LuoHua,AnMingzhe

信息動(dòng)態(tài)

電站下游非恒定流清水沖刷水沙運(yùn)動(dòng)特性研究中國(guó)科技論文在線 郭志學(xué),黃爾,劉興年,曹叔尤,蘇楊中,GuoZhixue,HuangEr,LiuXingnian,CaoShuyou,SuYangzhongHtTp://

單片網(wǎng)衣周圍流場(chǎng)特性的數(shù)值模擬趙云鵬,劉興,董國(guó)海,ZhaoYunpeng,LiuXing,DongGuohai

水利工程中的生物膜研究進(jìn)展尚倩倩,方紅衛(wèi),何國(guó)建,ShangQianqian,F(xiàn)angHongwei,HeGuojian

強(qiáng)地震動(dòng)作用下復(fù)合堆積體邊坡動(dòng)力響應(yīng)及穩(wěn)定性研究謝紅強(qiáng),何江達(dá),符文熹,XieHongqiang,HeJiangda,F(xiàn)uWenxi

乙醇胺溶液吸收CO2動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究李偉斌,陳健,LiWeibin,ChenJian

硅化鈷的化學(xué)氣相沉積制備及其萘加氫催化性能趙安琪,張小菲,管婧超,陳霄,梁長(zhǎng)海,ZhaoAnqi,ZhangXiaofei,GuanJingchao,ChenXiao,LiangChanghai

可控蝕刻熒光二氧化硅納米顆粒及其載藥性質(zhì)的研究張凌宇,蘇忠民,王春剛,ZhangLingyu,SuZhongmin,WangChungang

高嶺土對(duì)鈣離子的吸附特性研究宋玲玲,馮莉,茍遠(yuǎn)誠(chéng),阮繼政,SongLingling,F(xiàn)engli,GouYuancheng,RuanJizheng

煙氣凈化徑向移動(dòng)床空腔臨界空速行為的工程計(jì)算高繼賢,王鐵峰,舒慶,王金福,GaoJixian,WangTiefeng,ShuQing,WangJinfu

多孔聚偏氟乙烯中空纖維支撐液膜中Cu(Ⅱ)的傳輸過(guò)程任鐘旗,王厚林,楊彥強(qiáng),劉君騰,張衛(wèi)東,RenZhongqi,WangHoulin,YangYanqiang,LiuJunteng,ZhangWeidong

PtxSny/C催化劑對(duì)DEFCs中乙醇電氧化活性的研究劉金超,何超雄,歐陽(yáng)紅群,宋樹芹,LiuJinchao,HeChaoxiong,OuyangHongqun,SongShuqin

硫化礦長(zhǎng)效起泡劑的合成及應(yīng)用燕傳勇,馮莉,茍遠(yuǎn)誠(chéng),趙龍梅,YanChuanyong,F(xiàn)engLi,GouYuancheng,ZhaoLongmei

三聚氰胺改性瀝青基球形活性炭的實(shí)驗(yàn)研究劉小軍,詹亮,梁曉懌,喬文明,凌立成,LiuXiaojun,ZhanLiang,LiangXiaoyi,QiaoWenming,LingLicheng

密度泛函理論研究高價(jià)離子在納米孔內(nèi)的結(jié)構(gòu)彭勃,于養(yǎng)信,PengBo,YuYangxin

納米技術(shù)與納米中草藥呂思寧,周玲,何強(qiáng),LuSining,ZhouLing,HeQiang

La0.8Ba0.2Ni0.6M0.4O3系列鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的制備與三效催化性能郭錫坤,史作輝,陳耀文,GuoXikun,ShiZuohui,ChenYaowen

水溶性可見光激發(fā)銪熒光生物標(biāo)記物的制備與應(yīng)用蔣麗娜,葉志強(qiáng),王桂蘭,袁景利,JiangLina,YeZhiqiang,WangGuilan,YuanJingli

血紅素在水-有機(jī)溶劑兩相體系中對(duì)過(guò)氧化氫的催化研究中國(guó)科技論文在線 陳進(jìn),孫凱,劉繼偉,ChenJin,SunKai,LiuJiwei

層合界面單元在混凝土細(xì)觀數(shù)值分析中的應(yīng)用李建波,陳健云,林皋,高悅,LiJianbo,ChenJianyun,LinGao,GaoYue

鋼管混凝土軸壓短柱非線性有限元分析丁發(fā)興,周林超,余志武,歐進(jìn)萍,DingFaxing,ZhouLinchao,YuZhiwu,OuJinping

Q345橋梁鋼超長(zhǎng)壽命疲勞性能研究方冬慧,劉永杰,陳宜言,姜瑞娟,王清遠(yuǎn),F(xiàn)ANGDonghui,LIUYongjie,CHENYiyan,JIANGRuijuan,WANGQingyuan

城市地下工程建設(shè)的安全風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)張頂立,ZhangDingli

巖土工程中的分形理論及其應(yīng)用陶高梁,張季如,TaoGaoliang,ZhangJiru

基于瑞雷阻尼算法的高層結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制優(yōu)化分析汪大洋,周云,WangDayang,ZhouYun

大慶季節(jié)凍土區(qū)冬季鐵路列車行駛振動(dòng)反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)研究王立娜,凌賢長(zhǎng),張峰,陳世軍,WangLina,LingXianzhang,ZhangFeng,ChenShijun

青藏線多年凍土區(qū)斜坡路基地震穩(wěn)定分析及抗滑措施研究姚洪錫,蘇謙,陳瀟,YaoHongxi,SuQian,ChenXiao

膨脹加強(qiáng)帶對(duì)某超長(zhǎng)鋼筋混凝土框架廠房溫度效應(yīng)的影響羅敏,周甲佳,潘金龍,LuoMin,ZhouJiajia,PanJinlong

兩種液體吸濕劑的除濕性能比較易曉勤,劉曉華,YiXiaoqin,LiuXiaohua

淺析多功能會(huì)議室聲學(xué)設(shè)計(jì)王紅衛(wèi),WangHongwei

框支轉(zhuǎn)換梁受力特征研究術(shù)向東,徐革,李英民,劉建偉,周自強(qiáng),龔國(guó)琴,周海鷹,ShuXiangdong,XuGe,LiYingmin,LiuJianwei,ZhouZiqiang,GongGuoqin,ZhouHaiying

粘貼鋼板加固計(jì)算模式不確定性分析任偉,閆磊,RenWei,YanLei

鐵磁體/共振隧穿二極管復(fù)合器件中的自旋注入研究包瑾,萬(wàn)方,汪宇,姜勇,BAOJin,WANGFang,WANGYu,JIANGYong

納米晶CuAl2O4的合成、表征及光催化性能研究駱?lè)玻瑓羌緫眩纸鳎鷸|紅,楊媛媛,張?jiān)葡迹琇UOFan,WUJihuai,LINJianming,HUDonghong,YANGYuanyuan,ZHANGYunxia

深熔激光焊接熔池溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬張瑞華,陳磊,樊丁,片山聖二,ZHANGRuihua,CHENLei,F(xiàn)ANDing,SEUIKatayama

ITO薄膜的微結(jié)構(gòu)及其分形表征中國(guó)科技論文在線 孫兆奇,呂建國(guó),蔡琪,曹春斌,江錫順,宋學(xué)萍,SUNZhaoqi,LUJianguo,CAIQi,CAOChunbin,JIANGXishun,SONGXueping

La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ的甘氨酸-硝酸鹽燃燒法制備和表征鄭穎平,查燕,高文君,孫岳明,ZHENGYingping,ZHAYan,GAOWenjun,SUNYueming

采用納米纖維富集與測(cè)定水樣中的環(huán)境雌激素戚東進(jìn),康學(xué)軍,張逸昀,劉揚(yáng)威,顧忠澤,QIDongjin,KANGXuejun,ZHANGYiyun,LIUYangwei,GUZhongze

幾種蒙脫石層電荷密度的測(cè)試方法原理及對(duì)比劉玉芹,呂憲俊,邱俊,LIUYuqin,LVXianjun,QIUJun

涂層彈性模量的測(cè)量方法程應(yīng)科,張建軍,徐連勇,CHENGYingke,ZHANGJianjun,XULianyong

第9篇

論文摘要:介紹了納米磁性材料的用途,闡述了納米顆粒型、納米微晶型和磁微電子結(jié)構(gòu)材料三大類納米磁性材料的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀。

1引言

磁性材料一直是國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防工業(yè)的重要支柱與基礎(chǔ),廣泛地應(yīng)用于電信、自動(dòng)控制、通訊、家用電器等領(lǐng)域,在微機(jī)、大型計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用具有重要地位。信息化發(fā)展的總趨勢(shì)是向小、輕、薄以及多功能方向進(jìn)展,因而要求磁性材料向高性能、新功能方向發(fā)展。納米磁性材料是指材料尺寸限度在納米級(jí),通常在1~100nm的準(zhǔn)零維超細(xì)微粉,一維超薄膜或二維超細(xì)纖維(絲)或由它們組成的固態(tài)或液態(tài)磁性材料。當(dāng)傳統(tǒng)固體材料經(jīng)過(guò)科技手段被細(xì)化到納米級(jí)時(shí),其表面和量子隧道等效應(yīng)引發(fā)的結(jié)構(gòu)和能態(tài)的變化,產(chǎn)生了許多獨(dú)特的光、電、磁、力學(xué)等物理化學(xué)特能,有著極高的活性,潛在極大的原能能量,這就是“量變到質(zhì)變”。納米磁性材料的特殊磁性能主要有:量子尺寸效應(yīng)、超順磁性、宏觀量子隧道效應(yīng)、磁有序顆粒的小尺寸效應(yīng)、特異的表觀磁性等。

2納米磁性材料的研究概況

納米磁性材料根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征可以分為納米顆粒型、納米微晶型和磁微電子結(jié)構(gòu)材料三大類。

2.1納米顆粒型

磁存儲(chǔ)介質(zhì)材料:近年來(lái)隨著信息量飛速增加,要求記錄介質(zhì)材料高性能化,特別是記錄高密度化。高記錄密度的記錄介質(zhì)材料與超微粒有密切的關(guān)系。若以超微粒作記錄單元,可使記錄密度大大提高。納米磁性微粒由于尺寸小,具有單磁疇結(jié)構(gòu),矯頑力很高的特性,用它制作磁記錄材料可以提高信噪比,改善圖像質(zhì)量。

納米磁記錄介質(zhì):如合金磁粉的尺寸在80nm,鋇鐵氧體磁粉的尺寸在40nm,今后進(jìn)一步提高密度向“量子磁盤”化發(fā)展,利用磁納米線的存儲(chǔ)特性,記錄密度達(dá)400Gbit/in2,相當(dāng)于每平方英寸可存儲(chǔ)20萬(wàn)部紅樓夢(mèng)小說(shuō)。

磁性液體:它是由超順磁性的納米微粒包覆了表面活性劑,然后彌漫在基液中而構(gòu)成。利用磁性液體可以被磁場(chǎng)控制的特性,用環(huán)狀永磁體在旋轉(zhuǎn)軸密封部件產(chǎn)生一環(huán)狀的磁場(chǎng)分布,從而可將磁性液體約束在磁場(chǎng)之中而形成磁性液體的“O”形環(huán),且沒有磨損,可以做到長(zhǎng)壽命的動(dòng)態(tài)密封。這也是磁性液體較早、較廣泛的應(yīng)用之一。此外,在電子計(jì)算機(jī)中為防止塵埃進(jìn)入硬盤中損壞磁頭與磁盤,在轉(zhuǎn)軸處也已普遍采用磁性液體的防塵密封。磁性液體還有其他許多用途,如儀器儀表中的阻尼器、無(wú)聲快速的磁印刷、磁性液體發(fā)電機(jī)、醫(yī)療中的造影劑等等。

納米磁性藥物:磁性治療技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究領(lǐng)域在拓寬,如治療癌癥,用納米的金屬性磁粉液體注射進(jìn)人體病變的部位,并用磁體固定在病灶的細(xì)胞附近,再用微波輻射金屬加熱法升到一定的溫度,能有效地殺死癌細(xì)胞。另外,還可以用磁粉包裹藥物,用磁體固定在病灶附近,這樣能加強(qiáng)藥物治療作用。

電波吸收(隱身)材料:納米粒子對(duì)紅外和電磁波有吸收隱身作用。由于納米微粒尺寸遠(yuǎn)小于紅外及雷達(dá)波波長(zhǎng),因此納米微粒材料對(duì)這種波的透過(guò)率比常規(guī)材料要強(qiáng)得多,這就大大減少波的反射率,使得紅外探測(cè)器和雷達(dá)接收到的反射信號(hào)變得很微弱,從而達(dá)到隱身的作用;另一方面,納米微粒材料的比表面積比常規(guī)粗粉大3-4個(gè)數(shù)量級(jí),對(duì)紅外光和電磁波的吸收率也比常規(guī)材料大得多,這就使得紅外探測(cè)器及雷達(dá)得到的反射信號(hào)強(qiáng)度大大降低,因此很難發(fā)現(xiàn)被探測(cè)目標(biāo),起到了隱身作用。

2.2納米微晶型

納米微晶稀土永磁材料:稀土釹鐵硼磁體的發(fā)展突飛猛進(jìn),磁體磁性能也在不斷提高,目前燒結(jié)釹鐵硼磁體的磁能積達(dá)到50MGOe,接近理論值64MGOe,并已進(jìn)入規(guī)模生產(chǎn)。為進(jìn)一步改善磁性能,目前已經(jīng)用速凝薄片合金的生產(chǎn)工藝,一般的快淬磁粉晶粒尺寸為20-50nm,如作為粘結(jié)釹鐵硼永磁原材料的快淬磁粉。為克服釹鐵硼磁體低的居里溫度,易氧化和比鐵氧體高的成本價(jià)格等缺點(diǎn),目前正在探索新型的稀土永磁材料,如釤鐵氮、釹鐵氮等化合物。另一方面,開發(fā)研制復(fù)合稀土永磁材料,將軟磁相與永磁相在納米尺寸內(nèi)進(jìn)行復(fù)合,就可獲得高飽和磁化強(qiáng)度和高矯頑力的新型永磁材料。

納米微晶稀土軟磁材料:在1988年,首先發(fā)現(xiàn)在鐵基非晶的基體中加入少量的銅和稀土,經(jīng)適當(dāng)溫度晶化退火后,獲得一種性能優(yōu)異的具有超細(xì)晶粒(直徑約10nm)軟磁合金,后被稱為納米晶軟磁合金。納米晶磁性材料可開發(fā)成各種各樣的磁性器,應(yīng)用于電力電子技術(shù)領(lǐng)域,用作電流互感器、開關(guān)電源變壓器、濾波器、漏電保護(hù)器、互感器及傳感器等,可取得令人滿意的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3磁微電子結(jié)構(gòu)材料

巨磁電阻材料:將納米晶的金屬軟磁顆粒彌散鑲嵌在高電阻非磁性材料中,構(gòu)成兩相組織的納米顆粒薄膜,這種薄膜最大特點(diǎn)是電阻率高,稱為巨磁電阻效應(yīng)材料,在100MHz以上的超高頻段顯示出優(yōu)良的軟磁特性。由于巨磁電阻效應(yīng)大,可便器件小型化、廉價(jià),可作成各種傳感器件,例如,測(cè)量位移、角度,數(shù)控機(jī)床、汽車測(cè)速,旋轉(zhuǎn)編碼器,微弱磁場(chǎng)探測(cè)器(SQUIDS)等

磁性薄膜變壓器:個(gè)人電腦和手機(jī)的小型化,必須采用高頻開關(guān)電源,并且工作頻率越來(lái)越高,逐步提高到1~2MHz或更高。要想使高頻開關(guān)電源進(jìn)一步向輕薄小方向發(fā)展,立體的三維結(jié)構(gòu)鐵芯已經(jīng)不能滿足要求,只有向低維的平面結(jié)構(gòu)發(fā)展,才能使高度更薄、長(zhǎng)度更短、體積更小。對(duì)于10~25W小功率開關(guān)電源,將采用印刷鐵芯和磁性薄膜鐵芯。幾個(gè)微米厚的磁性薄膜,基本上不成形三維立體結(jié)構(gòu),而是二維平面結(jié)構(gòu),其物理特性也與原來(lái)的立體結(jié)構(gòu)不同,可以獲得前所未有的高性能和綜合性能。

磁光存儲(chǔ)器:當(dāng)前只讀和一次刻錄式的光盤已經(jīng)廣泛應(yīng)用,但是可重復(fù)寫、擦的光盤還沒有產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。最具有發(fā)展前途的是磁性材料介質(zhì)的磁光存儲(chǔ)器,其可以像磁盤一樣反復(fù)多次地重復(fù)記錄。目前大量使用的軟磁盤,由于材料介質(zhì)和記錄磁頭的局限性,其存儲(chǔ)密度已經(jīng)達(dá)到極限;另外其已經(jīng)不能滿足信息技術(shù)的發(fā)展要求,無(wú)法在一張盤上存儲(chǔ)更多的圖象和數(shù)據(jù)。采用磁光盤存儲(chǔ),就能在一張盤上記錄數(shù)千兆字節(jié)到數(shù)十千兆字節(jié)的容量,并且能反復(fù)地擦寫使用。

3展望

納米技術(shù)是本世紀(jì)前20年的主導(dǎo)技術(shù),納米材料是納米技術(shù)的核心,是21世紀(jì)最有前途的材料,也是納米技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)之一。納米科技的發(fā)展給傳統(tǒng)磁性產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了跨越式發(fā)展的重大機(jī)遇和挑戰(zhàn),納米級(jí)磁性材料的開發(fā)和研究是磁性材料發(fā)展的一個(gè)必然方向,但同時(shí)也應(yīng)重視用納米技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和對(duì)現(xiàn)有材料進(jìn)行納米改性方面的研究,以全面提高企業(yè)的技術(shù)水平和競(jìng)爭(zhēng)能力,在世界民族之林樹立中華民族的大旗。

參考文獻(xiàn)

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第10篇

    一、近似計(jì)算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用

    在電子技術(shù)中應(yīng)運(yùn)中,近似計(jì)算貫穿其始終。然而,沒有近似計(jì)算是不可想象的。而精確計(jì)算在電子技術(shù)中往往行不通,也沒有其必要。盡管近似計(jì)算會(huì)引入一定的誤差,但這個(gè)誤差控制得好,不會(huì)對(duì)分析其它電路產(chǎn)生大的影響。所以關(guān)鍵在于我們?nèi)绾握莆?特別是如何應(yīng)用近似計(jì)算。

    在工作點(diǎn)穩(wěn)定電路中的應(yīng)用要進(jìn)行靜態(tài)分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態(tài)基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關(guān)過(guò)程及結(jié)論。

    二、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問(wèn)題

    由于納米器件的特征尺寸處于納米量級(jí),因此,其機(jī)理和現(xiàn)有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現(xiàn)象和相關(guān)問(wèn)題需要解決,如電子在勢(shì)阱中的隧穿過(guò)程、非彈性散射效應(yīng)機(jī)理等。盡管如此,納米電子學(xué)中急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關(guān)的納米電子技術(shù)方面,其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

    (1)納米Si基量子異質(zhì)結(jié)加工

    要繼續(xù)把現(xiàn)有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當(dāng)?shù)姆椒ㄊ遣捎猛庋印⒐饪痰燃夹g(shù)制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。其中,不同層通常是由不同勢(shì)能的半導(dǎo)體材料制成的,構(gòu)建成納米尺度的量子勢(shì)阱,這種結(jié)構(gòu)稱作“半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)”。

    (2)分子晶體管和導(dǎo)線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導(dǎo)線,但把這些元件組裝成一個(gè)可以運(yùn)轉(zhuǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)仍是一個(gè)非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個(gè)平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過(guò)陣列的自組裝。盡管,Purdue University等研究機(jī)構(gòu)在這個(gè)方向上取得了可喜的進(jìn)展,但該技術(shù)何時(shí)能夠走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用,仍無(wú)法斷言。

    (3)超高密度量子效應(yīng)存儲(chǔ)器

    超高密度存儲(chǔ)量子效應(yīng)的電子“芯片”是未來(lái)納米計(jì)算機(jī)的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒有可動(dòng)機(jī)械部件的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)提供海量存儲(chǔ)手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲(chǔ)的量子效應(yīng)存儲(chǔ)器陣列或芯片同樣給納米電子學(xué)研究者提出了新的挑戰(zhàn)。

    (4)納米計(jì)算機(jī)的“互連問(wèn)題”

    一臺(tái)由數(shù)萬(wàn)億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計(jì)算機(jī)注定需要巧妙的結(jié)構(gòu)及合理整體布局,而整體結(jié)構(gòu)問(wèn)題中首當(dāng)其沖需要解決的就是所謂的“互連問(wèn)題”。換句話說(shuō),就是計(jì)算結(jié)構(gòu)中信息的輸入、輸出問(wèn)題。納米計(jì)算機(jī)要把海量信息存儲(chǔ)在一個(gè)很小的空間內(nèi),并極快地使用和產(chǎn)生信息,需要有特殊的結(jié)構(gòu)來(lái)控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)的諸多元件,而納米計(jì)算元件之間、計(jì)算元件與外部環(huán)境之間需要有大量的連接。就現(xiàn)有傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的微型化而言,由于電線之間要相互隔開以避免過(guò)熱或“串線”,這樣就有一些幾何學(xué)上的考慮和限制,連接的數(shù)量不可能無(wú)限制地增加。因此,納米計(jì)算機(jī)導(dǎo)線間的量子隧穿效應(yīng)和導(dǎo)線與納米電子器件之間的“連接”問(wèn)題急需解決。

    (5)納米 / 分子電子器件制備、操縱、設(shè)計(jì)、性能分析模擬環(huán)境

    當(dāng)前,分子力學(xué)、量子力學(xué)、多尺度計(jì)算、計(jì)算機(jī)并行技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已取得快速發(fā)展,利用這些技術(shù)建立一個(gè)能夠完成納米電子器件制備、操縱、設(shè)計(jì)與性能分析的模擬虛擬環(huán)境,并使納米技術(shù)研究人員獲得虛擬的體驗(yàn)已成為可能。但由于現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的速度、分子力學(xué)與量子力學(xué)算法的效率等問(wèn)題,目前建立這種迅速、敏感、精細(xì)的量子模擬虛擬環(huán)境還存在巨大困難。

    三、交互式電子技術(shù)手冊(cè)

    交互式電子技術(shù)手冊(cè)經(jīng)歷了5個(gè)發(fā)展階段,根據(jù)美國(guó)國(guó)防部的定義:加注索引的掃描頁(yè)圖、滾動(dòng)文檔式電子技術(shù)手冊(cè)、線性結(jié)構(gòu)電子技術(shù)手冊(cè)、基于數(shù)據(jù)庫(kù)的電子技術(shù)手冊(cè)和集成電子技術(shù)手冊(cè)。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術(shù)手冊(cè)并不存在,大多數(shù)電子技術(shù)手冊(cè)基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術(shù)手冊(cè)雖然代表不同的發(fā)展階段,但是各有優(yōu)點(diǎn),較低級(jí)別的電子技術(shù)手冊(cè)目前仍然有著各自的應(yīng)用價(jià)值。由于類以上的電子技術(shù)手冊(cè)在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。

    簡(jiǎn)單的說(shuō),電子技術(shù)手冊(cè)就是技術(shù)手冊(cè)的數(shù)字化。為了獲取信息的方便,數(shù)字化后的數(shù)據(jù)需要一個(gè)良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術(shù)手冊(cè)的發(fā)展就是圍繞這一過(guò)程來(lái)進(jìn)行的。

    四、電子技術(shù)在時(shí)間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用

    時(shí)間和頻率是描述同一周期現(xiàn)象的兩個(gè)參數(shù),可由時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出頻率標(biāo)準(zhǔn),兩者可共用的一個(gè)基準(zhǔn)。

第11篇

關(guān)鍵詞: 納米材料化學(xué)雙語(yǔ)探索與實(shí)踐

2001年8月,教育部印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》,明確提出了關(guān)于加強(qiáng)“雙語(yǔ)教學(xué)”的要求;2004年8月,教育部又頒布了《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評(píng)估方案》,明確地將雙語(yǔ)授課課程比例列入高校工作水平的考核指標(biāo)。開展雙語(yǔ)課教學(xué),可以培養(yǎng)并激發(fā)學(xué)生對(duì)英語(yǔ)的學(xué)習(xí)興趣和應(yīng)用能力,改變學(xué)生學(xué)習(xí)外語(yǔ)而不能應(yīng)用外語(yǔ)的弊端[1],是加快復(fù)合型國(guó)際化人才培養(yǎng)的重要舉措。

鑒于此,我校在本科生教學(xué)中開展了多門專業(yè)課程的雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐,“納米材料化學(xué)”選修課是貫徹教育部相關(guān)文件精神的積極嘗試。

1.教學(xué)前的準(zhǔn)備

(1)雙語(yǔ)教材的選擇問(wèn)題

納米材料的研究是目前材料科學(xué)最活躍的學(xué)術(shù)領(lǐng)域之一,其研究成果日新月異。為了拓寬學(xué)生專業(yè)知識(shí)面和培養(yǎng)學(xué)生科研思維,教材內(nèi)容應(yīng)有足夠的知識(shí)寬廣性和學(xué)術(shù)新穎性,因此我們選擇了Nanomaterials Chemistry:Recent Development and New DirectionsI[2](Wiley,2007)。這是一本全英文教材,它取材于近年來(lái)在各類國(guó)際知名期刊發(fā)表的科研論文,涵蓋了納米材料化學(xué)領(lǐng)域最新最前沿的研究成果。考慮到學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)基礎(chǔ)較為薄弱,為了幫助他們克服畏懼情緒、樹立學(xué)習(xí)英文教材的信心,根據(jù)英文原版教材的章節(jié)內(nèi)容,我們推薦了一些中文參考書,如《納米材料化學(xué)》(汪信,化學(xué)工業(yè)出版社,2006)、《表面活性劑與納米技術(shù)》(李玲,化學(xué)工業(yè)出版社,2004)、《納米材料的制備與應(yīng)用技術(shù)》(李群,化學(xué)工業(yè)出版社,2008)和《納米材料理化特性與應(yīng)用》(倪星元,化學(xué)工業(yè)出版社,2006)等。

(2)教學(xué)內(nèi)容的安排

鑒于“納米材料化學(xué)”定位為選修課,課時(shí)量少,不可能在該領(lǐng)域各個(gè)分支上進(jìn)行深入探討,教學(xué)內(nèi)容必須有所取舍、有所側(cè)重。在教學(xué)過(guò)程中,我們重點(diǎn)介紹了該書前四章,內(nèi)容包括納米材料科學(xué)概述、各種類型的納米材料的通用化學(xué)制備方法、納米材料的物理化學(xué)特性和納米材料的廣泛應(yīng)用領(lǐng)域等;而對(duì)該書的后續(xù)章節(jié)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)奶幚?將Peptide Nanomaterials和Dendrimers And Their Use As Nanoscale Sensors兩章揉合到納米材料制備、組裝甚至表面改性中,將Surface Plasmon Resonances in Nanostructured Materials一章中重點(diǎn)內(nèi)容穿納米材料獨(dú)特的光學(xué)特性一節(jié)中,而將Applications Of Nanostructured Hybrid Materials For Supercapacitors歸并到了納米材料的電子學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域一節(jié)中,剩下的章節(jié)專業(yè)性較強(qiáng)、難度較大,可以作為學(xué)有余力的學(xué)生的課外科技讀物。

(3)備課指導(dǎo)思想

我們立足于英文原版教材,輔以中文參考書,按照中文教材的風(fēng)格和我們慣用的思維方式對(duì)雙語(yǔ)課教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了二次梳理和組織。“納米材料化學(xué)”雙語(yǔ)課的課程性質(zhì)是材料類的專業(yè)選修課而不是英語(yǔ)輔導(dǎo)課,具有其本身的專業(yè)性和知識(shí)的系統(tǒng)性[3],我們不能僅僅考慮術(shù)語(yǔ)的英文表達(dá)和語(yǔ)法結(jié)構(gòu),而應(yīng)著重考慮教學(xué)內(nèi)容的組織、學(xué)科知識(shí)和研究方法的傳授,以及學(xué)生專業(yè)知識(shí)體系的拓展。

總之,雙語(yǔ)教學(xué)的目的就是培養(yǎng)學(xué)生善于利用英語(yǔ)作為獲取納米材料化學(xué)專業(yè)知識(shí)的工具。

2.課程的教學(xué)實(shí)施

(1)開課時(shí)間的選擇

從專業(yè)知識(shí)的角度來(lái)講,材料科學(xué)導(dǎo)論、有機(jī)化學(xué)、材料物理性能和材料測(cè)試技術(shù)等學(xué)科知識(shí)是研究納米材料化學(xué)的基礎(chǔ),從而上述課程是納米材料化學(xué)的先修課程。另外,為了保證教學(xué)效果,學(xué)生必須具備一定的英語(yǔ)詞匯量和英文聽說(shuō)能力。我們選擇在大四上學(xué)期開設(shè)這門選修課。此時(shí)學(xué)生經(jīng)過(guò)前三年的專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí),基本構(gòu)建起了專業(yè)知識(shí)體系,積累了足夠的英語(yǔ)詞匯,也達(dá)到了一定的英語(yǔ)綜合水平,這時(shí)候開展雙語(yǔ)教學(xué)容易收到良好的效果。

(2)教學(xué)手段的運(yùn)用

納米材料體系具有各異的形態(tài)和絢爛的色彩,而多媒體教學(xué)平臺(tái)能以圖片、視頻甚至是音頻來(lái)靈活直觀地展示這個(gè)令人嘆為觀止的神秘世界。雙語(yǔ)課多媒體課件制作的難點(diǎn)在于如何掌握好課件中英文語(yǔ)言的比例。實(shí)踐發(fā)現(xiàn),若采用全英文課件,學(xué)生因?qū)I(yè)英語(yǔ)詞匯基礎(chǔ)較為薄弱,很難正確理解授課內(nèi)容,容易產(chǎn)生畏懼心理。若始終采用中英文對(duì)照課件,課件將顯得累贅臃腫,而且中英文的交替出現(xiàn)易使學(xué)生疲于在中英文句子中尋找對(duì)應(yīng)詞語(yǔ)的翻譯,專業(yè)課演變成了翻譯課,這樣也就偏離了教學(xué)初衷。基于上述原因,在內(nèi)容較為簡(jiǎn)單的教學(xué)初始階段,我們采取中英文對(duì)照課件,以便學(xué)生盡快掌握基本的專業(yè)詞匯。隨著教學(xué)的進(jìn)一步深入,我們逐步減少課件中的中文語(yǔ)言比例,僅在出現(xiàn)新的專業(yè)術(shù)語(yǔ)時(shí)附加中文注釋。不過(guò),多媒體教學(xué)不能完全取代傳統(tǒng)的板書,比如納米材料化學(xué)中涉及很多有機(jī)化學(xué)專業(yè)術(shù)語(yǔ),由于幻燈片容量的限制,在多媒體課件上只能以甲乙丙丁、某醇某酸等命名法來(lái)展示,而通過(guò)板書可詳細(xì)寫出該物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)式,能更直觀地向?qū)W生展示了該物質(zhì)的組成方式,有益于學(xué)生理解反應(yīng)過(guò)程、了解納米材料制備原理。在課堂上現(xiàn)場(chǎng)回答學(xué)生提出的問(wèn)題時(shí),或在講解分析學(xué)生的作業(yè)情況時(shí),我們也需要采用板書的教學(xué)方式,以便更好地跟學(xué)生溝通。在教學(xué)過(guò)程中將板書與多媒體教學(xué)相結(jié)合,二者相得益彰。

(3)課件內(nèi)容的組織

考慮到授課對(duì)象是大四學(xué)生,有些學(xué)生畢業(yè)后要參加工作,而有些學(xué)生則要繼續(xù)深造,那么授課內(nèi)容就應(yīng)二者兼顧。在授課過(guò)程中,一方面我們介紹納米材料化學(xué)在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用,將學(xué)生的視野從傳統(tǒng)的陶瓷、水泥、玻璃產(chǎn)業(yè)拓展到新興的納米材料產(chǎn)業(yè),讓學(xué)生對(duì)即將從事的工作領(lǐng)域有更全面的認(rèn)識(shí),另一方面我們也介紹納米材料化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)和新興方向,以及國(guó)內(nèi)外知名研究團(tuán)隊(duì)及其特色,培養(yǎng)學(xué)生在海量的科技文獻(xiàn)中迅速捕捉到前沿科研動(dòng)態(tài)的能力,為他們?cè)趫?bào)考研究生時(shí)選擇科研方向提供一些有價(jià)值的參考信息。

(4)教學(xué)語(yǔ)言的使用

如果采用全英語(yǔ)講授,學(xué)生會(huì)因?qū)I(yè)英語(yǔ)能力較薄弱而一味關(guān)注英文表達(dá),從而忽略課程本身要傳達(dá)的專業(yè)知識(shí),使得教學(xué)變成單純的專業(yè)英語(yǔ)課程;但如果僅在多媒體課件上使用英語(yǔ),而全采用中文教學(xué),則基本沒有英語(yǔ)氛圍,難以培養(yǎng)學(xué)生用英文思考專業(yè)知識(shí)的能力,失去雙語(yǔ)課教學(xué)的意義。可見,我們應(yīng)該在課堂上把握好使用中英文的尺度。在課程剛開始,學(xué)生對(duì)專業(yè)術(shù)語(yǔ)還很陌生時(shí),我們應(yīng)以中文授課為主,有意識(shí)地向?qū)W生灌輸專業(yè)詞匯的構(gòu)詞方法,比如納米材料中涉及的一些化學(xué)專業(yè)詞匯,甲、乙、丙、丁等數(shù)字的詞前綴表達(dá)方法,醇、醛、酮、胺、烷烴等詞后綴的表達(dá)方式。由于專業(yè)詞匯的詞根重復(fù)頻率較高,通過(guò)構(gòu)詞法的學(xué)習(xí),學(xué)生能在較短時(shí)間內(nèi)掌握基本的專業(yè)詞匯,具備初步的專業(yè)文獻(xiàn)的英文閱讀理解能力。到了教學(xué)中后期,學(xué)生已經(jīng)積累了一定量的專業(yè)英語(yǔ)詞匯后,我們逐漸加大英文授課比例,用英語(yǔ)表述專業(yè)知識(shí)、解析專業(yè)詞匯,只在重點(diǎn)和難點(diǎn)的教學(xué)時(shí)輔以中文解釋,授課時(shí)應(yīng)控制語(yǔ)速,做到有張有弛,給學(xué)生留有思考的時(shí)間[4]。

高校雙語(yǔ)課的教學(xué)方法還處在探索當(dāng)中,為了提高納米材料化學(xué)雙語(yǔ)課的教學(xué)質(zhì)量,我們講求師生互動(dòng),多與學(xué)生溝通,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和對(duì)教學(xué)的評(píng)價(jià),根據(jù)反饋及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容。講臺(tái)不應(yīng)是教師一個(gè)人的秀場(chǎng),教學(xué)需要學(xué)生的積極參與,一些教學(xué)環(huán)節(jié)可通過(guò)以學(xué)生為主的研討方式進(jìn)行,促使學(xué)生積極、主動(dòng)地利用搜索引擎和科技論文數(shù)據(jù)庫(kù)查閱英文文獻(xiàn),引導(dǎo)學(xué)生掌握納米材料化學(xué)研究和應(yīng)用的新動(dòng)態(tài),為他們進(jìn)入納米領(lǐng)域工作和深造打下良好的基礎(chǔ)。

納米材料化學(xué)雙語(yǔ)課更深層次的目的是營(yíng)造雙語(yǔ)氣氛,提高學(xué)生的專業(yè)外語(yǔ)水平,增強(qiáng)學(xué)生的跨文化理解力,促使學(xué)生用外語(yǔ)思考并解決納米科學(xué)領(lǐng)域問(wèn)題的能力,增強(qiáng)學(xué)生的科研素養(yǎng),為納米材料化學(xué)研究培養(yǎng)新生力量和后備軍。

參考文獻(xiàn):

[1]傅晶,黎俊波.大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)雙語(yǔ)教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].化學(xué)工程與裝備,2007,7:232-233.

[2]Rao,C.N.R.Müler,A.and Cheetham,A.K.Nanomaterials Chemistry:Recent Development and New Directions[M].Berlin:Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA,2007.

第12篇

他長(zhǎng)期致力于功能高分子材料、高分子聚合物膜改性及在水處理中的應(yīng)用、納米TiO2高分子復(fù)合材料、納米材料光催化等領(lǐng)域的研究他先后主持研究國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目、河南省重大科技攻關(guān)項(xiàng)目多項(xiàng)j他積極與神馬實(shí)業(yè)股份有限公司、多氟多化工股份有限公司、上海拓賽科技有限公司等開展廣泛的產(chǎn)學(xué)研合作,極大地推動(dòng)了我國(guó)材料科學(xué)的發(fā)展,為科技成果產(chǎn)業(yè)化做出了突出貢獻(xiàn)。他就是鄭州輕工業(yè)學(xué)院材料與化工學(xué)院環(huán)境工程系主任張宏忠教授。

躋身學(xué)術(shù)前沿

水的光電催化研究是一個(gè)十分重要、富有挑戰(zhàn)性的課題,在光電池,光催化制氫、水處理等領(lǐng)域具有重大意義。2006年底,張宏忠博士作為國(guó)家公派訪問(wèn)學(xué)者赴澳大利亞格里菲斯大學(xué)環(huán)境學(xué)院從事納米材料光催化方面的研究。在那里,他大膽創(chuàng)新,對(duì)水的光電催化過(guò)程做了較為全面的研究,創(chuàng)造性地提出了測(cè)定水在TiO2表面吸附量的一種新方法,并成功地用于分析吸附動(dòng)力學(xué)過(guò)程及影響因素,得到了澳方課題組的高度評(píng)價(jià)。盡管留學(xué)時(shí)間短暫,但卻讓張宏忠真正地深入到了納米材料研究的前沿領(lǐng)域。

回國(guó)后,他很快在實(shí)驗(yàn)室搭建了一個(gè)研究納米材料光電催化的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)水的光電催化過(guò)程進(jìn)行了更深入的研究。在此基礎(chǔ)上,他又將納米TiO2光催化與無(wú)機(jī)分離膜結(jié)合起來(lái),以解決膜運(yùn)行過(guò)程中由于污染而導(dǎo)致水通量不斷衰減的難題。由他主持申報(bào)的“二氧化鈦納米膜的制備,表征及性能評(píng)價(jià)”和“長(zhǎng)程有序二氧化鈦復(fù)合分離膜及其光催化性能研究”課題分別獲得2008年教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目和2009年國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助。

推動(dòng)科技產(chǎn)業(yè)化

高濃度、高穩(wěn)定乳化含油廢水的處理是長(zhǎng)期困擾國(guó)內(nèi)化纖行業(yè)的難題。實(shí)踐證明,破乳是處理這類廢水的關(guān)鍵技術(shù),必須設(shè)法消除或減弱乳化劑保護(hù)乳化液穩(wěn)定的能力,即破壞油一水界面上的吸附膜,減少分散粒子所帶的同種電荷量,實(shí)現(xiàn)油水分離后,還需對(duì)水相做深度處理。經(jīng)過(guò)反復(fù)地研究,試驗(yàn),張宏忠博士提出了“破乳一反滲透膜聯(lián)合處理工藝”,將高效化學(xué)破乳技術(shù)和當(dāng)今新型的膜分離高科技結(jié)合起來(lái),很好地解決了這一難題。他研制的特效破乳劑“DEMUL-B1”可以使這類高濃度、高穩(wěn)定乳化含油廢水得到有效破乳,并已獲得國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利。特別值得一提的是,由他設(shè)計(jì)的破乳罐和膜處理系統(tǒng)能滿足工業(yè)化連續(xù)運(yùn)行需要,具有能耗低、運(yùn)行成本低,處理效果好等優(yōu)點(diǎn),膜出水清澈透明。在此基礎(chǔ)上,他撰寫的學(xué)術(shù)論文Treatment of Waste tilature oil/wstsr emulion by combJbed demulsfflcatlon and reverse OSmosis得以發(fā)表在國(guó)際知名期刊Separstion and Purfiicatlbn Technology第63卷第2期上。這充分表明“破乳一反滲透膜聯(lián)合處理工藝”具有創(chuàng)新性,在處理高濃度紡絲工序乳化含油廢水方面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,符合國(guó)家倡導(dǎo)的節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)政策,為化纖行業(yè)清潔生產(chǎn)提供了示范作用及技術(shù)支持,為國(guó)家制訂相關(guān)行業(yè)的清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。

產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用是科技服務(wù)社會(huì)的最終目標(biāo)。目前,這一成果已通過(guò)省級(jí)鑒定,并在神馬實(shí)業(yè)股份有限公司實(shí)現(xiàn)工業(yè)化運(yùn)行,建立起一個(gè)示范點(diǎn)和一條生產(chǎn)線,為鄭州輕工業(yè)學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生提供了產(chǎn)學(xué)研的實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)基地。2005年,這一成果參加了中國(guó)鄭州先進(jìn)適用技術(shù)交流會(huì),榮獲金牌獎(jiǎng);2006年,代表河南省高校參加了深圳國(guó)際高新技術(shù)博覽會(huì)。

科技要發(fā)展,科技更要遍地開花,服務(wù)社會(huì)發(fā)展。我們堅(jiān)信,有了這種責(zé)任和信念,張宏忠教授一定會(huì)為我國(guó)科技事業(yè)的發(fā)展做出更多的貢獻(xiàn)!

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