前言：中文期刊網精心挑選了納米科技論文范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。

納米科技論文范文1

納米耐磨符合圖層的運用

納米材料顆粒之間都存在著范德華力、庫侖力等,甚至有些顆粒還會和化學鍵結合,結果導致了陶瓷顆粒很容易出現團聚,而且顆粒愈小,團聚就越緊,在這種情況下,納米材料應有的良好性能就比較難以充分發揮出來。就解決方式而言,一般通過施加機械能,或者引發化學作用這兩種途徑進行解決,不過硬團聚由于顆粒之間結合的比較緊密,單純的通過化學作用是遠不能夠實現目標的,所以還需要另外施加一個比較大的機械力,例如剪切力、撞擊力等。通過這些里對材料的結合力進行破壞。

納米磁性液體在旋轉軸中的應用

一般而言,對于靜態的密封比較容易解決,通常可以采用塑料、金屬、橡膠等材料制作的O型環當做密封的元件,將其密封。但對于動態的密封,特別是旋轉條件下的密封則一直沒有好的解決方式。在高速、高真空條件下一般不能進行動態密封,而納米磁性液體則帶來了一種新的解決方式。納米技術對磁性液體在旋轉軸中的應用取得了很大的促進作用。我國南京大學已經成功進行了多種磁性液體的制成,比如硅油、水基、烷基、二脂基等。而在磁性液體的應用方面,電子計算機的硬盤在防塵密封方面就普遍采用了磁性液體。而在劑的制造方面,對新型劑的制造也起到了較大的促進作用。

(1)納米磁性液體在旋轉軸中應用的尺寸效應在納米技術領域,其顯著成果之一就是在旋轉軸中,對傳統的尺寸單位進行了縮小,以前的計量單位級為毫米,而今則是納米級,而1納米僅相當于1毫米的百萬分之一,如果運用在機械工程之中,那么機械的體積會因為納米技術的應用而極大的降低,在此基礎上就有了微型機械為代表的新型機械的誕生和生產。實際上,這種微型化并不僅僅是單純意義上的尺度上發生了重大變化,而更多的是指可以成批進行制作生產微傳感器、集合微結構、微驅動器、微電路等處置裝置于一體的微型機電系統。系統中的大部分都運用了納米技術成果,因此,從某種意義上說,其已經遠遠超出了傳統機械的概念和范疇。可以說微型機械是以現代科學技術為基礎,在整個納米科技中具有重要地位,采用嶄新技術路線和思維方式的具有劃時代意義的產物。

納米科技論文范文2

1、各國競相出臺納米科技發展戰略和計劃

由于納米技術對國家未來經濟、社會發展及國防安全具有重要意義，世界各國（地區）紛紛將納米技術的研發作為21世紀技術創新的主要驅動器，相繼制定了發展戰略和計劃，以指導和推進本國納米科技的發展。目前，世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術計劃，但其他計劃中也往往包含了納米技術相關的研發。

（1）發達國家和地區雄心勃勃

為了搶占納米科技的先機，美國早在2000年就率先制定了國家級的納米技術計劃（NNI），其宗旨是整合聯邦各機構的力量，加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術開發工作方面的協調。2003年11月，美國國會又通過了《21世紀納米技術研究開發法案》，這標志著納米技術已成為聯邦的重大研發計劃，從基礎研究、應用研究到研究中心、基礎設施的建立以及人才的培養等全面展開。

日本政府將納米技術視為“日本經濟復興”的關鍵。第二期科學技術基本計劃將生命科學、信息通信、環境技術和納米技術作為4大重點研發領域，并制定了多項措施確保這些領域所需戰略資源（人才、資金、設備）的落實。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進從基礎性到實用性的研發，同時跨省廳重點推進能有效促進經濟發展和加強國際競爭力的研發。

歐盟在2002—2007年實施的第六個框架計劃也對納米技術給予了空前的重視。該計劃將納米技術作為一個最優先的領域，有13億歐元專門用于納米技術和納米科學、以知識為基礎的多功能材料、新生產工藝和設備等方面的研究。歐盟委員會還力圖制定歐洲的納米技術戰略，目前，已確定了促進歐洲納米技術發展的5個關鍵措施：增加研發投入，形成勢頭；加強研發基礎設施；從質和量方面擴大人才資源；重視工業創新，將知識轉化為產品和服務；考慮社會因素，趨利避險。另外，包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內的多數歐盟國家還制定了各自的納米技術研發計劃。

（2）新興工業化經濟體瞄準先機

意識到納米技術將會給人類社會帶來巨大的影響，韓國、中國臺灣等新興工業化經濟體，為了保持競爭優勢，也紛紛制定納米科技發展戰略。韓國政府2001年制定了《促進納米技術10年計劃》，2002年頒布了新的《促進納米技術開發法》，隨后的2003年又頒布了《納米技術開發實施規則》。韓國政府的政策目標是融合信息技術、生物技術和納米技術3個主要技術領域，以提升前沿技術和基礎技術的水平；到2010年10年計劃結束時，韓國納米技術研發要達到與美國和日本等領先國家的水平，進入世界前5位的行列。

中國臺灣自1999年開始，相繼制定了《納米材料尖端研究計劃》、《納米科技研究計劃》，這些計劃以人才和核心設施建設為基礎，以追求“學術卓越”和“納米科技產業化”為目標，意在引領臺灣知識經濟的發展，建立產業競爭優勢。

（3）發展中大國奮力趕超

綜合國力和科技實力較強的發展中國家為了迎頭趕上發達國家納米科技發展的勢頭，也制定了自己的納米科技發展戰略。中國政府在2001年7月就了《國家納米科技發展綱要》，并先后建立了國家納米科技指導協調委員會、國家納米科學中心和納米技術專門委員會。目前正在制定中的國家中長期科技發展綱要將明確中國納米科技發展的路線圖，確定中國在目前和中長期的研發任務，以便在國家層面上進行指導與協調，集中力量、發揮優勢，爭取在幾個方面取得重要突破。鑒于未來最有可能的技術浪潮是納米技術，南非科技部正在制定一項國家納米技術戰略，可望在2005年度執行。印度政府也通過加大對從事材料科學研究的科研機構和項目的支持力度，加強材料科學中具有廣泛應用前景的納米技術的研究和開發。

2、納米科技研發投入一路攀升

納米科技已在國際間形成研發熱潮，現在無論是富裕的工業化大國還是渴望富裕的工業化中國家，都在對納米科學、技術與工程投入巨額資金，而且投資迅速增加。據歐盟2004年5月的一份報告稱，在過去10年里，世界公共投資從1997年的約4億歐元增加到了目前的30億歐元以上。私人的納米技術研究資金估計為20億歐元。這說明，全球對納米技術研發的年投資已達50億歐元。

美國的公共納米技術投資最多。在過去4年內，聯邦政府的納米技術研發經費從2000年的2.2億美元增加到2003年的7.5億美元，2005年將增加到9.82億美元。更重要的是，根據《21世紀納米技術研究開發法》，在2005～2008財年聯邦政府將對納米技術計劃投入37億美元，而且這還不包括國防部及其他部門將用于納米研發的經費。

日本目前是僅次于美國的第二大納米技術投資國。日本早在20世紀80年代就開始支持納米科學研究，近年來納米科技投入迅速增長，從2001年的4億美元激增至2003年的近8億美元，而2004年還將增長20%。

在歐洲，根據第六個框架計劃，歐盟對納米技術的資助每年約達7.5億美元，有些人估計可達9.15億美元。另有一些人估計，歐盟各國和歐盟對納米研究的總投資可能兩倍于美國，甚至更高。

中國期望今后5年內中央政府的納米技術研究支出達到2.4億美元左右；另外，地方政府也將支出2.4億～3.6億美元。中國臺灣計劃從2002～2007年在納米技術相關領域中投資6億美元，每年穩中有增，平均每年達1億美元。韓國每年的納米技術投入預計約為1.45億美元，而新加坡則達3.7億美元左右。

就納米科技人均公共支出而言，歐盟25國為2.4歐元，美國為3.7歐元，日本為6.2歐元。按照計劃，美國2006年的納米技術研發公共投資增加到人均5歐元，日本2004年增加到8歐元，因此歐盟與美日之間的差距有增大之勢。公共納米投資占GDP的比例是：歐盟為0.01%，美國為0.01%，日本為0.02%。

另外，據致力于納米技術行業研究的美國魯克斯資訊公司2004年的一份年度報告稱，很多私營企業對納米技術的投資也快速增加。美國的公司在這一領域的投入約為17億美元，占全球私營機構38億美元納米技術投資的46%。亞洲的企業將投資14億美元，占36%。歐洲的私營機構將投資6.5億美元，占17%。由于投資的快速增長，納米技術的創新時代必將到來。

3、世界各國納米科技發展各有千秋

各納米科技強國比較而言，美國雖具有一定的優勢，但現在尚無確定的贏家和輸家。

（1）在納米科技論文方面日、德、中三國不相上下

根據中國科技信息研究所進行的納米論文統計結果，2000—2002年，共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學引文索引（SCI）》收錄。納米研究論文數量逐年增長，且增長幅度較大，2001年和2002年的增長率分別達到了30.22%和18.26%。

2000—2002年納米研究論文，美國以較大的優勢領先于其他國家，3年累計論文數超過10000篇，幾乎占全部論文產出的30%。日本（12.76%）、德國（11.28%）、中國（10.64%）和法國（7.89%）位居其后，它們各自的論文總數都超過了3000篇。而且以上5國2000—2002年每年的納米論文產出大都超過了1000篇，是納米研究最活躍的國家，也是納米研究實力最強的國家。中國的增長幅度最為突出，2000年中國納米論文比例還落后德國2個多百分點，到2002年已經超過德國，位居世界第三位，與日本接近。

在上述5國之后，英國、俄羅斯、意大利、韓國、西班牙發表的論文數也較多，各國3年累計論文總數都超過了1000篇，且每年的論文數排位都可以進入前10名。這5個國家可以列為納米研究較活躍的國家。

另外，如果歐盟各國作為一個整體，其論文量則超過36%，高于美國的29.46%。

（2）在申請納米技術發明專利方面美國獨占鰲頭

據統計：美國專利商標局2000—2002年共受理2236項關于納米技術的專利。其中最多的國家是美國（1454項），其次是日本（368項）和德國（118項）。由于專利數據來源美國專利商標局，所以美國的專利數量非常多，所占比例超過了60%。日本和德國分別以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英國、韓國、加拿大、法國和中國臺灣的專利數也較多，所占比例都超過了1%。

專利反映了研究成果實用化的能力。多數國家納米論文數與專利數所占比例的反差較大，在論文數最多的20個國家和地區中，專利數所占比例超過論文數所占比例的國家和地區只有美國、日本和中國臺灣。這說明，很多國家和地區在納米技術研究上具備一定的實力，但比較側重于基礎研究，而實用化能力較弱。

（3）就整體而言納米科技大國各有所長

美國納米技術的應用研究在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤等領域快速發展。隨著納米技術在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應用，目前美國納米研究熱點已逐步轉向醫學領域。醫學納米技術已經被列為美國國家的優先科研計劃。在納米醫學方面，納米傳感器可在實驗室條件下對多種癌癥進行早期診斷，而且，已能在實驗室條件下對前列腺癌、直腸癌等多種癌癥進行早期診斷。2004年，美國國立衛生研究院癌癥研究所專門出臺了一項《癌癥納米技術計劃》，目的是將納米技術、癌癥研究與分子生物醫學相結合，實現2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標；利用納米顆粒追蹤活性物質在生物體內的活動也是一個研究熱門，這對于研究艾滋病病毒、癌細胞等在人體內的活動情況非常有用，還可以用來檢測藥物對病毒的作用效果。利用納米顆粒追蹤病毒的研究也已有成果，未來5～10年有望商業化。

雖然醫學納米技術正成為納米科技的新熱點，納米技術在半導體芯片領域的應用仍然引人關注。美國科研人員正在加緊納米級半導體材料晶體管的應用研究，期望突破傳統的極限，讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術是這一領域中最受關注的地方。不少科學家試圖利用化學反應來合成納米顆粒，并按照一定規則排列這些顆粒，使其成為體積小而運算快的芯片。這種技術本來有望取代傳統光刻法制造芯片的技術。在光學新材料方面，目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長度達到幾百微米的納米導線。

日本納米技術的研究開發實力強大，某些方面處于世界領先水平，但尚未脫離基礎和應用研究階段，距離實用化還有相當一段路要走。在納米技術的研發上，日本最重視的是應用研究，尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外，日本開發出多種不同結構的納米材料，如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結構、富勒結構套富勒結構、納米管套富勒結構、酒杯疊酒杯狀結構等。

在制造方法上，日本不斷改進電弧放電法、化學氣相合成法和激光燒蝕法等現有方法，同時積極開發新的制造技術，特別是批量生產技術。細川公司展出的低溫連續燒結設備引起關注。它能以每小時數千克的速度制造粒徑在數十納米的單一和復合的超微粒材料。東麗和三菱化學公司應用大學開發的新技術能把制造碳納米材料的成本減至原來的1／10，兩三年內即可進入批量生產階段。

日本高度重視開發檢測和加工技術。目前廣泛應用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學顯微鏡等的性能不斷提高，并涌現了諸如數字式顯微鏡、內藏高級照相機顯微鏡、超高真空掃描型原子力顯微鏡等新產品。科學家村田和廣成功開發出亞微米噴墨印刷裝置，能應用于納米領域，在硅、玻璃、金屬和有機高分子等多種材料的基板上印制細微電路，是世界最高水平。

日本企業、大學和研究機構積極在信息技術、生物技術等領域內為納米技術尋找用武之地，如制造單個電子晶體管、分子電子元件等更細微、更高性能的元器件和量子計算機，解析分子、蛋白質及基因的結構等。不過，這些研究大都處于探索階段，成果為數不多。

歐盟在納米科學方面頗具實力，特別是在光學和光電材料、有機電子學和光電學、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導體、復合材料、醫學材料、智能材料等方面的研究能力較強。

中國在納米材料及其應用、掃描隧道顯微鏡分析和單原子操縱等方面研究較多，主要以金屬和無機非金屬納米材料為主，約占80%，高分子和化學合成材料也是一個重要方面，而在納米電子學、納米器件和納米生物醫學研究方面與發達國家有明顯差距。

4、納米技術產業化步伐加快

目前，納米技術產業化尚處于初期階段，但展示了巨大的商業前景。據統計：2004年全球納米技術的年產值已經達到500億美元，2010年將達到14400億美元。為此，各納米技術強國為了盡快實現納米技術的產業化，都在加緊采取措施，促進產業化進程。

美國國家科研項目管理部門的管理者們認為，美國大公司自身的納米技術基礎研究不足，導致美國在該領域的開發應用缺乏動力，因此，嘗試建立一個由多所大學與大企業組成的研究中心，希望借此使納米技術的基礎研究和應用開發緊密結合在一起。美國聯邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區建立一個“納米科技成果轉化中心”，以便及時有效地將納米科技領域的基礎研究成果應用于產業界。該中心的主要工作有兩項：一是進行納米技術基礎研究；二是與大企業合作，使最新基礎研究成果盡快實現產業化。其研究領域涉及納米計算、納米通訊、納米機械和納米電路等許多方面，其中不少研究成果將被率先應用于美國國防工業。

美國的一些大公司也正在認真探索利用納米技術改進其產品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內取得突破，并生產出商業產品。一個由專業、商業和學術組織組成的網絡在迅速擴大，其目的是共享信息，促進聯系，加速納米技術應用。

日本企業界也加強了對納米技術的投入。關西地區已有近百家企業與16所大學及國立科研機構聯合，不久前又建立了“關西納米技術推進會議”，以大力促進本地區納米技術的研發和產業化進程；東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術研究所，試圖將納米技術融合進各自從事的產業中。

歐盟于2003年建立納米技術工業平臺，推動納米技術在歐盟成員國的應用。歐盟委員會指出：建立納米技術工業平臺的目的是使工程師、材料學家、醫療研究人員、生物學家、物理學家和化學家能夠協同作戰，把納米技術應用到信息技術、化妝品、化學產品和運輸領域，生產出更清潔、更安全、更持久和更“聰明”的產品，同時減少能源消耗和垃圾。歐盟希望通過建立納米技術工業平臺和增加納米技術研究投資使其在納米技術方面盡快趕上美國。

納米科技論文范文3

青島科技大學化學與分子工程學院的前身是1988年成立的應化系。2001年3月更名為化學與分子工程學院，經過20多年的建設，現已形成以應用化學學科為支撐，多學科協調發展的辦學特色，初步發展成為以理工為主的教學研究型學院。羅細亮這次獲得資助也意義非凡，不僅展示了青島科技大學在化學研究方面的實力，而且給青島科技大學帶來了一股青春助力科研的新浪潮。

開啟電分析化學之路

1995年，羅細亮高考失利，面對高出分數線僅一分的高考成績，他很是糾結。一心向往的上海交通大學肯定是無望了，擺在他面前的，只有兩條路：要么復讀，要么去青島化工學院（現為青島科技大學）應用化學系報到。思量再三，羅細亮選擇了后者，進入算不上一級學府的青島化工學院。這樣的決定對于當時那些建議羅細亮復讀的人來說也許不是最好的選擇，但是對于如今的羅細亮來說卻是他當年最正確的選擇。

青島化工學院是最早有碩士點的高校之一，可以繼續深造。從大一報到之日起，羅細亮的目標就是深造，他要靠自己的力量改變人生軌跡。

學校并沒有讓羅細亮失望，他到校后發現，學校里的教授們教學水平很高，很重視學生的動手能力，實驗課時十分充足。不僅如此，青島化工學院的老師們對學生們一向要求嚴格，羅細亮還記得，當時他的畢業設計把實驗做壞了，為此挨了老師的不少批評，直到他把實驗做得完美，才過了老師的那一關。“正是因為我在學校時打下了扎實的基礎，所以日后，當我在南京大學讀博士及國外做博士后時，我的動手能力比其他名校來的學生甚至還要強。”羅細亮回憶道。

大學四年的學習生活很快就過去了，羅細亮不忘初衷，決定考研，這次沒有猶豫，沒有懷疑，他直接考取了本校研究生，跟隨當時的校長、知名的學者焦奎教授，開始從事電分析化學的研究。2002年，碩士研究生學習結束后，他聽取導師的建議考取了南京大學攻讀博士，師從著名的分析化學家陳洪淵教授。從此，羅細亮牢牢的把握著自己的人生軌跡。

接下來的2005～2011年間，羅細亮先后在愛爾蘭都柏林城市大學國家傳感器研究中心、美國亞利桑那州立大學生物設計研究院及匹茲堡大學生物工程系從事博士后研究。2011年2月獲歐盟瑪麗居里學者，同年3月被美國匹茲堡大學聘為研究助理教授。

正當羅細亮在國外的發展順風順水的時候，他接到了母校青島科技大學拋來的橄欖枝，希望他回母校工作，并申請山東省的泰山學者特聘教授。飲水思源，不可忘本，羅細亮當機立斷，放棄了即將到手的綠卡，辭去了國外的工作，帶著妻子和一雙兒女，毅然回到了祖國，回到了青島科技大學。

享受科研之趣

科研路上總是層巒疊嶂，沒有盡頭。作為科研人，如果沒有點執著的勁頭，就意味著終有一天你會在某一個山頭前停滯不前。而對羅細亮來說，他熱愛科研，享受科研的樂趣，在科研的路上，執著地翻過一坐又一坐高山。

在南京大學讀博士期間，羅細亮在導師陳洪淵院士和徐靜娟教授的指導下，開創了利用電沉積殼聚糖固定生物識別分子制備生物傳感器的方法。

在制備生物傳感器的過程中，最關鍵的步驟是生物識別分子的固定。實現生物識別分子簡便、有效的固定，而又同時盡可能地保持其活性，一直是世界上眾多科學家孜孜以求的目標。利用生物聚合物殼聚糖的電沉積特性和良好的生物相容性，羅細亮率先提出了通過電化學沉積殼聚糖，用于同時或依次固定納米材料和生物識別分子制備生物傳感器的方法。通過這種方法制備生物傳感器，簡單有效且條件溫和，普遍能夠得到理想的結果。該方法提出后在國際上廣受關注，目前已經被中、美、日和歐洲等30多個國家和地區的科學家們所廣泛借鑒和采用，成為了比較有代表性的生物分子固定化和生物傳感器制備方法之一。基于這一研究成果發表的3篇主要研究論文至今已被他人引用超過500次。尤其值得指出的是，美國一流大學馬里蘭大學Gregory Payne教授領導的研究組，在他們發表的20余篇高水平論文里，高度評價了羅細亮的研究工作，明確表示羅細亮的研究工作是這方面最早的相關報道。2007年，羅細亮的博士學位論文在被相繼評為南京大學優秀博士學位論文和江蘇省優秀博士學位論文之后，又獲得全國百篇優秀博士學位論文提名獎。

科研永不止步

羅細亮并沒有就此止步，為了進一步提升自己的科研水平，2005年，羅細亮申請了國外的博士后，先后赴愛爾蘭都柏林城市大學和美國亞利桑那州立大學，跟隨愛爾蘭皇家科學院院士Malcolm Smyth教授和世界著名分析化學家Joseph Wang教授，在分析化學領域深造。2008年，考慮到生物化學與分析化學的結合日益緊密，而自己又缺乏生物的研究背景，為了拓展自己的研究方向，羅細亮又申請去了美國匹茲堡大學生物工程系，使自己的研究從化學和材料拓展到生物領域，有利于實現不同學科的相互交叉。

博士后研究期間，羅細亮在化學、材料和生物這幾個學科的交叉領域，開展了一系列研究，并取得了豐碩的研究成果。其中比較突出的貢獻是，構建了新穎的藥物釋放體系，在國際上率先實現了利用碳納米管內腔來儲存和可控釋放藥物。

碳納米管是目前國際上研究的熱點，由于它特殊的物理化學性質，其在藥物可控遞送和釋放方面的應用研究廣受關注。理論上，碳納米管的內腔是儲存藥物的理想納米膠囊，但是如何實現藥物在碳納米管內的儲存和釋放，一直是個沒有解決的難題。羅細亮的研究實現了利用碳納米管的內管來裝載藥物。儲存的藥物，通過簡便的電化學刺激就能夠以可控的方式釋放出來，而且進一步的細胞實驗證實由此釋放出來的藥物仍然保持有藥物活性。這是首次報道利用碳納米管的內管來裝載并可控釋放保持有活性的藥物，研究結果發表在本領域頂尖期刊生物材料上，并被美國能源部的能源技術國家實驗室作為新聞報道，認為這項技術將有效促進神經控制可植入裝置的發展。

羅細亮還發展了新穎的可控合成單根導電聚合物納米線的方法，并研制了超靈敏的單根納米線生物傳感器。

利用單根納米線來構建具有優異性能的納米裝置或器件，是目前世界上眾多科學家所努力的前沿方向，但是單根納米線在可控合成尤其是操控上的困難極大阻礙了這方面研究的進展。羅細亮制備了具有高度選擇性和靈敏度的納米生物傳感器，其檢測限低于1皮克每毫升，遠遠優越于其他類似的生物傳感器。由于該傳感器從合成到檢測都采用可控的電化學技術，非常適合進一步研制超靈敏、集成化的納米傳感系統。

2011年，對于35歲的羅細亮來說，是非常特別的一年。當年2月，羅細亮獲得歐盟第七框架計劃國際合作項目的資助，成為英國牛津大學化學系的高級瑪麗居里學者；3月，羅細亮被美國匹茲堡大學聘為研究助理教授，進入大學的教員系列；8月，羅細亮被山東省人民政府選聘為泰山學者特聘教授。不同的機遇，在短時間內集中出現，通常會讓人難以取舍。然而羅細亮沒有過多的猶豫，他選擇了回國發展。要為祖國貢獻自己的微薄力量，是他很早就形成了的一個樸素的觀念。

2011年9月，羅細亮離開美國匹茲堡大學，回到了母校青島科技大學。環境和條件的改變，不可避免會影響到自己的科研，為了把不利影響降到最小，羅細亮付出了幾倍于別人的辛勞。他克服種種困難，從零開始組建自己的科研團隊，建設自己的實驗室，培養自己的研究生。同時，利用與國外的聯系，羅細亮積極開展對外的合作交流，及時掌握國內外的研究動態。回國后的3年時間里，羅細亮基本上沒有完整的節假日。3年過去，羅細亮自己的實驗室和研究團隊已經初具規模，逐步地發展壯大，并在生化分析領域開展了比較有影響的研究工作。尤其重要的是，羅細亮首次構建了基于電化學阻抗技術的抗污染生物傳感器，推進了可在復雜生物體系中直接測定的實用型傳感器件的發展。

在實際生物樣品中以免標記的方法直接檢測蛋白質，一直是國際上的研究熱點，但是由于生物樣品中其它成分的污染和干擾，多數生物傳感器只能在緩沖溶液或高倍數稀釋的樣品中使用。羅細亮研發的生物傳感器，既可以方便地固定生物識別分子，又可以有效防止蛋白質的非特異性吸附。結合非法拉第型電化學阻抗檢測技術的高靈敏度，該生物傳感器可以對血液中的胰島素進行直接檢測而基本上不受污染和干擾。該生物傳感器的檢測結果與醫院的報告結果偏差相對很小，在疾病標志物的臨床檢測等方面顯示出極大的優越性。相關研究結果發表在分析化學領域的權威期刊美國分析化學上。羅細亮的這一抗污染生物傳感器方面的研究結果，發表后很快就受到美國著名的分析化學家James F. Rusling教授的關注，他在為美國分析化學撰寫的前瞻性評述論文中認為，該成果有望解決眾多生物傳感器所面臨的非特異性吸附的難題。

納米科技論文范文4

生物界面是指細胞與固體材料表面接觸所形成的有生物和化學活性的界面，所進行的研究是化學、生物學、材料科學與醫學等交叉的前沿學科。有科學家指出，“與細胞相互作用的材料的表面化學工程是一個極具挑戰且迫切的世界性難題”。細胞與人造材料之間的生物界面科學的發展將密切關系著人類的健康和持續發展，將能夠顯著的降低與生物技術、組織工程及細胞基診療相關的醫學應用中的危險。

近年來中科院化學研究所王樹濤教授一直從事細胞粘附生物界面化學的研究，在生物界面的構筑原理與方法、細胞與固體表面特異性識別與可控粘附取得了一系列有影響的成果，并在惡性腫瘤診斷上的應用研究方面獲得了重大突破。

出奇制勝――界面的構筑

循環腫瘤細胞作為重要的癌癥標志物之一，它的識別檢測近年來倍受關注，然而其在血液中極低的含量（億分之一），因此通常用于細胞分選的流式細胞分選儀的靈敏度（萬分之一）遠遠不能滿足檢測的需求。當前的領先技術是基于免疫磁珠的細胞分離技術，但是其靈敏度低，設備昂貴，費時等缺陷，仍然不能滿足惡性腫瘤血液檢查的需求，因此細胞檢測新材料與技術的出現顯得尤為迫切。

基于硅納米線陣列

通過制備識別抗體修飾的硅納米線陣列，以乳腺癌細胞作為靶向細胞，王樹濤開發了特異性識別、粘附腫瘤細胞的三維微納米界面。識別抗體使得硅納米線陣列對目標癌細胞具有特異性的識別功能，同時納米線能與細胞表面的微納米偽足相互作用，二者具有相似的尺度，從而獲得了比平面結構更強的作用力。這一工作利用微納米尺度效應對生物界面上的細胞粘附特性進行調控，結合特異性抗體和界面納米結構，大幅提高了界面對循環腫瘤細胞識別粘附的有效性，實現了腫瘤細胞的高靈敏的特異性捕獲。后來，受生物界中免疫系統的高選擇性識別粘附現象的啟發，王樹濤進一步提出了納米尺寸選擇和生物分子的識別協同效應，建立了結構選擇和分子識別的新的生物界面識別粘附模型。

王樹濤在此方面的研究是國際上第一個利用多尺度粘附可控的功能界面識別捕獲腫瘤細胞的例子，選擇性得到了3―4個數量級的提高。自2009年發表在Angew. Chem. Int. Ed.雜志以來，得到國內外同行的廣泛關注，被Science Daily及國內多家媒體進行專題新聞報道，同時被Nanomedicine做了題為“硅芯片上的納米柱增加了檢測靈敏性”專題新聞評述，指出“該技術在癌癥診斷上很有潛力，它能給醫生提供患者病情的相關信息和檢測治療的效果”。王樹濤因此獲得了2010年世界科技獎材料類提名，這在之前中國只有兩位教授獲此殊榮。

基于聚合物納米簇

自2010年回國后，與日本理研及美國加州大學的合作者合作制備了腫瘤細胞特異性抗體修飾的導電聚合物納米簇表面代替相對硬的硅納米線表面。研究結構表明，相對較矮的聚合物納米簇（1―2微米）仍然取得了與較高的硅納米線（8―10微米）相當的細胞特異性識別粘附的結果。結果發表之后，被Science Daily等以“診斷工具：負載抗體的聚合物薄膜能捕獲腫瘤細胞”為題作了亮點介紹。

重磅出擊――粘附的研究

血液中的痕量循環腫瘤細胞的捕獲問題通過我們發展的細胞粘附界面可以解決，而如何在捕獲后將痕量的腫瘤細胞無損的釋放是難題的關鍵。通常，生物實驗室用胰蛋白酶將細胞與基底間的蛋白水解，使細胞從基底上去粘附。但是這個過程，不可避免對這些痕量的腫瘤細胞造成損壞。

針對以上問題，王樹濤設計了一個用核酸外切酶來完成高效快速釋放的細胞粘附去粘附三維納米生物界面。研究中選擇了對癌變淋巴細胞特異性識別的核酸適配體作為細胞識別和捕獲分子，將之修飾到硅納米線陣列表面。與平的表面相比，這個界面提供了一個三維的細胞接觸模式（多點接觸），酶可以多點同時切斷核酸適配體，細胞去粘附的過程變得更容易、更快速，且不對細胞本身產生傷害。相關結果在Adv. Mater.上發表并選為封面文章。審稿人高度評價“這一結果是非常振奮人心的，……，將引起細胞材料的相互作用領域的研究者極大的興趣”。之后又被Wiley出版社的MaterialViews中國等新聞報道，稱該研究提供了一個“高粘附易釋放”的細胞檢測平臺。因此，王樹濤也受到Science Publishers出版社邀請為納米醫學專著《Nanomedicine in Diagnostics》上撰寫題為“Emerging Nanotechnology for Efficient Capture of Circulating Tumor Cells”的章節。

美妙福音――腫瘤的檢測

研究表明，惡性腫瘤的死亡率與各國的國民收入成反比，低收入國家的惡性腫瘤患者死亡率一直高居不下。一個重要的原因，是癌癥診療的費用非常高，除了藥物外，其中很大一部分是檢測的費用。如何發展一個高效、便宜、簡單的腫瘤細胞檢測器件成為世界各國的關注熱點。

鑒于以上的問題，王樹濤發展了廉價、易操作的第一代基于細胞粘附界面的腫瘤細胞檢測器件――將細胞特異粘附硅納米線界面，做成尺寸規范化的檢測芯片試劑盒。操作流程非常簡單，不需要另外昂貴的設備，絕大多數的生物實驗室或醫院的檢測中心都具備檢測條件；這種簡單的檢測器件在全血中的細胞識別捕獲效率在有40%左右；重要的是其細胞識別檢測時間從4―6小時縮短到2小時左右。這些優點基本上可以滿足發展中國家普通患者做細胞基的癌癥檢測和術后監測的需求。該成果已申請國際專利。因為其特異高效的細胞粘附特點，被Science Daily等稱作“捕蠅紙”式腫瘤細胞檢測器件。

為了進一步實現惡性腫瘤早期預警的目標，在第一代器件的基礎之上，王樹濤將微流控技術與硅納米線細胞粘附界面結合，構筑了第二代腫瘤細胞檢測器件，實現了高于97%的細胞識別捕獲效率。該成果被選為當期的封面文章，同時被Nature Medicine做了題為“將癌癥從人體循環中取出的新技術”的新聞評述。目前，這種新型芯片已開始癌癥病人的臨床血液檢測嘗試，有望為癌癥早期診療提供參考。

納米科技論文范文5

關鍵詞：通識課；納米的神奇與魅力；教學；科學素質

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A ？搖文章編號：1674-9324（2013）52-0064-02

素質教育是以提高公民素質為宗旨的教育，它重視人的潛能開發、身體心理健康培養和社會文化知識教育，是符合教育規律的更高層次、更高水平和更高質量的教育。黨的十報告提出要“全面實施素質教育，深化教育領域綜合改革，著力提高教育質量，培養學生創新精神”，這為未來教育事業的發展指明了改革方向。而科學素質是公民素質的重要組成部分，是指人們在獲得和應用科學知識的過程中所表現出來的內在品質，是一個人科學知識、科學思想、科學方法、科學能力和科學精神等的綜合表現。因此，培養大學生的科學素質是高等教育改革的指導思想，是全面實施素質教育的必然要求。目前各高等院校都很重視通識課的開設，因為它可有效提升大學生的綜合素質，彌補專業教育的不足。自然科學類的通識課《納米的神奇與魅力》是一門旨在拓寬基礎、強化素質、培養通識的跨學科基礎教學新課程，由教務處統一組織管理，面向全校學生開設。該課程基于納米科技和納米材料的基本理論知識和前沿熱點，力圖引導各專業的學生從中獲得廣泛的知識，讓學生了解和掌握納米科技和納米材料在不同學科領域的研究方法及應用，進而為能力和專業各異的大學生提供未來學習和發展所需要的方法、思路和眼界。在通識課《納米的神奇與魅力》教學過程中，我們始終把科學素質作為培養大學生的首要目標，注重以下幾個方面的實施，旨在拓展學生的科學知識、陶冶學生的科學情趣、培養學生的科學精神、提高學生的科學能力。

一、注重教學內容的選取，拓展學生的科學知識

教學內容的選取在提高教學質量和培養學生的科學素質方面起著非常關鍵的作用，它可直接反映出教學目的和培養目標。《納米的神奇與魅力》課程是面向全校本科生開設的一門通識課，教學對象主要為來自于不同年級的各專業理工科和少數文科背景的學生。因此，在教學內容的選擇與設計上，要考慮到不同專業不同學科之間的差別，以求滿足不同學生的興趣、愛好及特長。具體來講，在教學內容的選取上我們著重遵循科學性、先進性、實用性、針對性和趣味性的原則，主要講述納米科技的誕生與發展、納米材料的制備、納米材料的神奇性能、納米在各領域所顯示出的魅力應用以及納米研究的現狀和未來發展趨勢，共計16學時。通過講述與納米相關的基礎知識和各學科領域的前沿動態，能有效拓展學生對納米科技和納米材料基本理論知識及未來發展趨勢的了解和掌握，開闊視野。

二、重視演示實驗的視頻教學，陶冶學生的科學情趣

演示實驗教學在培養大學生的科學素質中顯示出極大的優越性。生動、直觀、形象的實驗過程和結果，不僅可以培養學生實事求是，尊重實驗事實的科學態度，而且可以培養學生觀察、分析和解決問題的能力，為培養學生的探索精神和創造性思維提供條件。在通識課《納米的神奇與魅力》授課過程中，我們不僅重視知識的傳授過程而且重視知識點與科學技術、社會生活的緊密聯系。鑒于通識課課程的性質和學時要求，學生不可能親身經歷科學探索的過程，因此，利用多媒體技術結合納米前沿進行相關知識的演示實驗視頻教學是必不可少的。例如，通過視頻教學演示先進納米儀器的操作、不同方法所合成納米材料的制備過程、納米材料所表現出來的神奇特性（如：力、熱、光、電、磁、聲、超導等）、納米科技和納米材料在不同領域的魅力應用（如：軍事、紡織、服裝、醫藥、能源、建筑、航空航天等）。通過這些演示實驗視頻教學不僅可以讓學生對知識點有直觀的理解和掌握，而且可以培養學生具有正確的科學思想、恰當的科學方法和良好的科學思維，使得學生在輕松愉快的課堂氛圍中吸收科學的營養，達到接受和掌握知識的同時陶冶學生的科學情操。

三、灌輸科學探索的事例，培養學生的科學精神

任何一項科技的進步都不是一帆風順、一蹴而就的，甚至要付出巨大的代價。向學生灌輸科學家們科學探索的事例，可以讓學生感知科學家們的思維與行為方式，從而建立起自己的科學思維能力，把知識應用到思維和推理活動中，并學會通過科學探索的方法去不斷地獲取新知識、創造新知識。在通識課《納米的神奇與魅力》課堂教學中，可以通過講述一些科學家的故事有意識地向學生灌輸一些科學探索的事例。例如，在“納米藥物”這節，可講述美國一位醫生歷盡十年艱辛最終研制出治療癌癥的納米藥物的故事；在“納米能源”這節，可講述一個團隊在課題組長的帶領下，經過幾年的努力最終開發出新型的燃料電池并最終使其商業化的事例。讓學生們在聆聽故事的同時也深切感受到科學探索的過程并不是一帆風順的，需要經過多次的努力才能夠獲得成功。科學探索的事例教學，可以完善學生的認知結構，讓他們知道任何一件事情的完成都可能需要漫長的過程，不可能一蹴而就，從而培養他們的科學精神，激發他們的學習興趣，提高他們的探究能力。

四、實施研究性學習模式，提高學生的科學探究能力

所謂研究性學習，是學生在教師的指導下，基于自身的興趣，從學習生活和社會生活中選擇和確定研究專題，并在研究過程中主動獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動，其根本特征是探究性、實踐性、自主性、過程性和開放性。在通識課《納米的神奇與魅力》課堂教學中，基于學生的專業和學習基礎，可引導他們發揮專業優勢以團隊的形式選擇感興趣的與納米相關的研究專題撰寫科學小論文。在教師的指導下，學生可以自主選擇教師指定的論文題目，也可以自選題目。在撰寫論文的過程中強調學生學習的自主性和探究性，但是也要對學生給予方法性的指導，使得他們學會搜集、整理和分析資料，鼓勵他們互相幫助，相互協助解決問題，培養他們的團隊精神。實施研究性的學習模式，不僅能夠激發學生的求知欲望，而且能夠讓學生養成科學的行為和習慣，提高他們主動探究的科學能力。

綜上所述，在通識課《納米的神奇與魅力》課堂教學中，可通過選取恰當的教學內容、演示有趣的納米實驗、講述生動的科學探索事例、實施研究性的學習模式對有效培養大學生的科學素質具有重要意義。科學素質的培養不僅可以讓大學生在學習的過程中體驗到探索和發現的快樂，而且有助于培養他們正確的科學思想、嚴謹的科學態度以及正確的科學價值觀。

參考文獻：

[1]蒲俊，張朝倫，李順初.探索數學建模教學改革？搖提高大學生綜合素質[J].中國大學教學，2011，（12）：24-25，70.

[2]宋峰，李川勇，王慧田.物理教學中讓學生感知科學探索過程，提高認知水平，培養物理思維能力[J].大學物理，2009，28（12）：43-47.

[3]劉清華.如何指導學生積極開展研究性學習[J].教學與管理，2013，（18）：122-123.

納米科技論文范文6

[論文摘要]科技的發展，使我們對物質的結構研究的越來越透徹。納米技術便由此產生了，主要對納米材料和納米涂料的應用加以闡述。

一、納米的發展歷史

納米（nm）是長度單位，1納米是10-9米（十億分之一米），對宏觀物質來說，納米是一個很小的單位，不如，人的頭發絲的直徑一般為7000-8000nm，人體紅細胞的直徑一般為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；對于微觀物質如原子、分子等以前用埃來表示，1埃相當于1個氫原子的直徑，1納米是10埃。一般認為納米材料應該包括兩個基本條件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之間，二是材料此時具有區別常規尺寸材料的一些特殊物理化學特性。

1959年，著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德。費曼預言，人類可以用小的機器制作更小的機器，最后實現根據人類意愿逐個排列原子、制造產品，這是關于納米科技最早的夢想。1991年，美國科學家成功地合成了碳納米管，并發現其質量僅為同體積鋼的1/6，強度卻是鋼的10倍，因此稱之為超級纖維.這一納米材料的發現標志人類對材料性能的發掘達到了新的高度。1999年，納米產品的年營業額達到500億美元。

二、納米技術在防腐中的應用

納米涂料必須滿足兩個條件：一是有一相尺寸在1～100nm；二是因為納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、力學性能的改善。利用納米粒子與樹脂之間強大的界面結合力，可提高涂層的強度、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。

納米技術的應用為涂料工業的發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、添料與基料通過簡單的混配得到。同時納米粒子種類很多，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到所期望的性能和功能，需要經過大量的實驗研究工作，才有可能得到真正的納米涂料。

納米涂料雖然無毒，但由于改性技術原因，性能并不理想，加上價格太貴，難以推廣；而三聚磷酸鋁也因價格原因未能大量應用。國外公司如美國的Halox、Sherwin－williams、Mineralpigments、德國的Hrubach、法國的SNCZ、英國的BritishPetroleum、日本的帝國化工公司均推出了一系列無毒納米防銹顏料，性能不錯，甚至已可與鉻酸鹽相以前我國防銹顏料的開發整體水平落后于西方發達國家，仍然以紅丹、鉻酸鹽、鐵系顏料、磷酸鋅等傳統防銹顏料為主。紅丹因其污染嚴重，對人體的傷害很大，目前已被許多國家相繼淘汰和禁止使用；磷酸鋅防銹顏料雖比。我國防銹涂料業也蓬勃發展，也可以生產納米漆。

我國自主生產的產品目前已通過國家涂料質量監督檢測中心、鐵道部產品質量監督檢驗中心車輛檢驗站、機械科學院武漢材料保護研究所等國內多家權威機構的分析和檢測，同時還經過加拿大國家涂料信息中心等國外權威機構的技術分析，結果表明其具有目前國內外同類產品無可比擬的防銹性能和環保優勢，是防銹涂料領域劃時代產品，復合鐵鈦粉及其防銹漆通過國家權威機構的鑒定后已在多個工業領域得到應用。

三、納米材料在涂料中應用展前景預測據估算，全球納米技術的年產值已達到500億美元。目前，發達國家政府和大的企業紛紛啟動了發展納米技術和納米計劃的研究計劃。美國將納米技術視為下一次工業革命的核心，2001年年初把納米技術列為國家戰略目標，在納米科技基礎研究方面的投資，從1997年的1億多美元增加到2001年近5億美元，準備像微電子技術那樣在這一領域獨占領先地位。日本也設立了納米材料中心，把納米技術列入新五年科技基本計劃的研究開發重點，將以納米技術為代表的新材料技術與生命科學、信息通信、環境保護等并列為四大重點發展領域。德國也把納米材料列入21世紀科研的戰略領域，全國有19家機構專門建立了納米技術研究網。在人類進入21世紀之際，納米科學技術的發展，對社會的發展和生存環境改善及人體健康的保障都將做出更大的貢獻。從某種意義上說，21世紀將是一個納米世紀。

由于表面納米技術運用面廣、產業化周期短、附加值高，所形成的高新技術和高技術產品、以及對傳統產業和產品的改造升級，產業化市場前景極好。

在納米功能和結構材料方面，將充分利用納米材料的異常光學特性、電學特性、磁學特性、力學特性、敏感特性、催化與化學特性等開發高技術新產品，以及對傳統材料改性；將重點突破各類納米功能和結構材料的產業化關鍵技術、檢測技術和表征技術。多功能的納米復合材料、高性能的納米硬質合金等為化工、建材、輕工、冶金等行業的跨越式發展提供了廣泛的機遇。各類納米材料的產業化可能形成一批大型企業或企業集團，將對國民經濟產生重要影響；納米技術的應用逐漸滲透到涉及國計民生的各個領域，將產生新的經濟增長點。

納米技術在涂料行業的應用和發展，促使涂料更新換代，為涂料成為真正的綠色環保產品開創了突破性的新紀元。

納米涂料已被認定為北京奧運村建筑工程的專用產品，展示出該涂料在建筑領域里的應用價值。它利用獨特的光催化技術對空氣中有毒氣體有強烈的分解，消除作用。對甲醛、氨氣等有害氣體有吸收和消除的功能，使室內空氣更加清新。經測試，對各種霉菌的殺抑率達99％以上，有長期的防霉防藻效果。納米改性內墻涂料，實際上是高級的衛生型涂料，適合于家庭、醫院、賓館和學校的涂裝。納米改性外墻涂料，利用納米材料二元協同的荷葉雙疏機理，較低的表面張力，具有高強的附著力，漆膜硬度高且有韌性，優良的自潔功能，強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。使用壽命達15年以上。顆粒徑細小，能深入墻體，與墻面的硅酸鹽類物質配位反應，使其牢牢結合成一體，附著力強，不起皮，不剝落，抗老化。其納米抗凍涂料，除具備納米型涂料各種優良性之外，可在10℃到25℃之內正常施工。突破了建筑涂料要求墻體濕度在10％以下的規定，使建筑行業施工縮短了工期，提高了功效，又創造出高質量。

四、結語

由于目前應用納米材料對涂料進行改性尚處在初級階段，技術、工藝還不太成熟，需要探索和改進。但涂料的各種性能得到某些改進的試驗結果足以證明，納米改性涂料的市場前景是非常好的。

參考文獻：

[1]橋本和仁等［J］.現代化工.1996(8):25～28.