纳米知识PPT课件

,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,普及纳米知识 推进科技进步,第1页,在工业革命以前，大部分人类生产、科研不需要用到毫米，“,毛估估,”做法说明了我们对这个世界认知粗浅。,以蒸汽机等机械创造为主要标志,第一次工业革命,，将人类认知推向,毫米层次,。,第2页,第二次工业革命,，创造了电，从机械时代进入微电子时代，,毫米,不够用了，毫米千分之一,微米,诞生了。伴随科学技术发展，,微米层次,局限越来越显著，比如，,电脑芯片,即使已越做越小，但即将到达材料物理极限，只有进入另一个层次,纳米层次,，才会有更大突破，比如将现在笔记本电脑变得像手表一样小，或更小，能够把它固定在纺织品面料上。,第3页,正如,牛顿力学,只适合用于,低速,宏观物体,，,而,高速运动,，,只能用相对论来解释;,在,纳米,层次，,许多原来在宏观尺度上使用规律、定理、方式、方法，,都将不再适用,，世界将从此是另一个模样,。,我们现在所熟悉,“,原材料,”,将是小至纳米级,原子、分子,。,第4页,那么什么是纳米呢？,1纳米,=,十亿分之一米,年，,诺贝尔奖,取得者、被认为继爱因斯坦之后,最为睿智,理论物理学家,理查得,费因曼,教授在加州理工大学发表了题为在底部还有很大空间演讲。在,费因曼,看来，人类社会当前生产方式，总是,“,从上而下,”,，他提出：,为何我们不能够从单个分子、甚至原子开始出发，进行组装，到达我们要求？,物理学规律不排除,一个原子,一个原子,制造物品可能。,”,国际上公认0.1100nm为纳米尺度空间。,第5页,德 国 人 跨 出 第 一 步,美 国 人 拉 开 序 幕,第6页,铅表面原子世界,年,，德国科学家创造了纳米显微镜，即,扫描隧道显微镜,（,）人类从此能够直观地观察到,单个原子,了。,第7页,看得见原子只是第一步！,第二步,就是要能够操纵它。,年,，美国加州试验室，将,个氙原子,排布成“,”个字母，总面积只有几个平方纳米，,人类第一次,实现了操纵单个原子，纳米科技序幕拉开了。,江苏省张家港高级中学倪洪祥,在,扫描隧道显微镜,下，科学家将,48,个铁原子排列在铜表面上，形成一个圆形围栏。,量子围栏,第8页,纳米齿轮,纳米铜具,纳米陶瓷,量子围栏,纳米陶瓷,碳纳米管,纳米轴承,第9页,世界上最小键盘,1993年后，我国科学家先后操纵原子写出“中国”、“原子”、绘出中国轮廓图。,纳米存放器,第10页,中国,我国,纳米,科技结果一览,1993年，中国科学院北京真空物理试验室,操纵原子,成功写出“,中国,”二字，标志着我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地，并居于国际科技前沿。,1998年,，清华大学,范守善,小组成功地,制造出,直径为350纳米、长度达微米量级,氮化镓半导体一维纳米棒,，使我国在国际上首次把氮化镓制备成一维纳米晶体。,第11页,1998年,，美国科学杂志上登载了我国科学家论文。,我国,科学家用,非水热合成法,，制备出,金刚石纳米粉,，被国际刊物誉为“,稻草变黄金,从四氯化碳制成金刚石。”,近年,，中国科学院物理研究所,解思深,研究员率领科研小组，不但,合成了世界上最长“超级纤维”碳纳米管,，创造了一项“3毫米世界之最”，而且合成出,世界上最细碳纳米管,。,第12页,1999年上六个月,，,北京大学,电子学系教授,薛增泉,领导研究组在世界上,首次,将单壁,碳纳米管,组装竖立在金属表面，并组装出,世界上最细且性能良好扫描隧道显微镜用探针,。,1999年,，中科院金属研究所,成会明,博士合成出高质量,碳纳米材料,，使我国,新型储氢材料,研究一举跃上世界先进水平。,第13页,很快前,，中科院金属研究所,卢柯,博士率领小组，在世界上,首次,直接发觉,纳米金属,“奇异”性能,超塑延展性,，,纳米铜在室温下竟可延伸50多倍,而,“不折不挠”，被誉为“本事域一次突破”。,先是,纳米管,，接着,纳米线,，现在留美三位中国科学家又为纳米世界迎来一位新客人“,纳米带,”。这是世界上,首次发觉,并合成出半导体氧化物,纳米级带状结构材料,。,第14页,研究人员现在已经成功开发出氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化镉和氧化镓“纳米带”。并预测整个半导体金属氧化物都可能制造出“纳米带”。这项结果登载在4月8日出版美国科学杂志上。,利用金属氧化物制造出,10至15纳米厚、30至300纳米宽新材料,。这种材料有可能制造出价格廉价,超微感应器和元件,。 “这是纳米技术中非常主要一个研究领域。假如我们能够成功地开发出其应用方法，将可能引发,纳米级感应器和功效设备,巨大进步，制造出,能耗低敏感度高,产品。”,第15页,纳米技术在医学领域内发展前景,纳米器件,有可能成为未来保卫人类健康一支忠实可靠“卫队”。,(1),纳米生物传感器,：用于监测、搜集、播送体内细胞健康状态和病变信息；,(2),纳米药品存放器(药泵),：用于存放、运输指定存放药品，并按指定部位存放，即定点给药，其体积可达数个微米；,纳米生物导弹,：直接用于治疗各种细胞水平疾病，对病变组织有亲和力，对病变细胞有杀伤力，可特异性地杀灭肿瘤细胞；,第16页,(4),纳米细胞修复器,：用于修复细胞内各种病变，如线粒体、细胞核病变；,(5),纳米细胞监督器,：用于监视免疫细胞、白细胞等细胞正常功效发挥；,(6),纳米细胞清扫器,：帮助去除体内代谢废物以及外界进入体内有害物质；,(7),纳米细胞检疫器,：巴西和美国科学家最近创造了世界上最小“,秤,”，能够称量10 克物体，即相当于,一个病毒,重量。利用纳米“秤”可称出不一样病毒重量，能够发觉新病毒。可定点于口腔、咽喉、食道、气管等外界开放部位，以充当“检疫”。,-9,第17页,当前，,纳米技术,已广泛应用于,光学,、,医药,、,半导体,、,信息通讯,，一年营业额已经到达,亿,美元。有预测说，到年，纳米技术市场容量将达,亿,美元。,纳米电子学,将使,量子元件,代替,微电子器件,，巨型计算机就能装入口袋里；经过,纳米化,，易碎陶瓷能够变成韧性，成为一个主要材料；世界上还将出现,微米以下,机器甚至,机器人,；,纳米技术,还能给药品传输提供新方式和路径，对,基因进行定点,等。,第18页,中国,纳米科技,中心理事会理事长,白春礼,院士说，当前，我国纳米科技研究工作主要集中在纳米材料合成和制备、扫描探针显微学、纳米电子学以及少许纳米技术应用等方面。 在纳米科技中心试验室里，,防水防油领带、吸水性强化纤织物、含有自洁功效空调和冰箱、性能超常纳米粉体材料等研究结果,，已引发了各界人士极大兴趣。,第19页,所以说：“假如仅仅将纳米技术等同于纳米材料，那就太狭隘了”。,“假如仅仅将纳米看成一个时尚、时尚，那就太短浅了”。,它是一场,认知革命,，会产生,雷霆万钧,力量，彻底改变人类整个生存状态、生产方式，它是一把双刃剑，只是更为尖锐-,纳米热全球,只是时间问题。,第20页,纳米科技终极目标，是按人意愿，操纵单个原子、分子，构建,纳米级,含有一定功效,器件或产品,。,现在人们生产模式，,是从大到小，从上到下，比如造一个橱，要从粗木到木材到成品，造电脑，从半导体硅片，经过,切、割、刻、蚀、渗杂,等许多步骤，变成电子元器件，这个过程，,原材料,浪费大、能耗大。,第21页,而纳米技术,，就是要做到，从小到大，从下到上。要什么东西，将分子、原子搭起来，就是什么东西，,原材料浪费为零，能耗降到极低,，彻底从技术上处理了环境保护问题。,纳米技术,将极大地提升人类储存、处理信息能力。相对于同等体积、重量微电子芯片，按纳米结构做成,纳电子芯片,可储存,万,至,万倍,信息量。,第22页,假如我们将,因特网技术,和,纳米技术,结合起来，未来我们从因特网上不但能,下载软件,，,而且,能下载,含有特定功效,硬件,比如纳米传感器,。比如我需要一个手机，经过因特网告诉企业我需求，对方依据我需求设计出对应软件，经过,因特网,指挥一个“,纳米盒,”,（比如类似于打印机大小,个性化工厂,，如,纳米操纵器,）工作，我们所要做，就是,将需要原子、分子“原料”放进去，,就可能进行,因特网生产,。那么，企业生产成本就大大降低，仅仅是脑力劳动成本，同时产品又可大量复制！到时候，从事直接物质生产工人大大降低，人类就,主要从事科学研究,，以及,艺术活动,了.“这是我们人类梦 想！”,第23页,世界范围内已经兴起了纳米技术热潮，美国、日本、德国都把纳米技术视作二十一世纪主导技术之一，并作为国家战略发展项目。我国在这一领域有领先优势，怎样把技术优势转化为产业优势，各级政府部门都有义不容辞责任。迄今为止，因为认识上差距，我国目前仅有10多条纳米材料和技术生产线，以纳米材料和纳米技术注册企业近100个，但都是刚起步且规模小。我们能否以非凡魄力来发展纳米产业，为经济可持续发展打下扎实基础。,第24页,从古文明到工业革命,；从蒸汽机到微电子技术普遍应用；,从蔡伦造纸到今天无纸化办公,-我们人类经历了一场又一场思想革命，,生产和生活方式巨大变革-,而今纳米时代正向我们走来,我们人类将开始梦一般的生活-,第25页,纳米技术将是二十一世纪主导技术！,远景美得像天方夜谭,努力吧，为了我们梦！,第26页,美国一家企业预测纳米技术发展将经历个阶段：,第一阶段,是要准确地控制原子数量在个以下纳米结构物质；,第二阶段,是生产纳米结构物质；,第三阶段,是大量制造复杂纳米结构物质将成为可能；,第四阶段,是纳米计算机出现；,第五阶段,是研制出能够制造动力源与程序自动化元件和装置。这家企业预计在未来年内，纳米技术可能发展到 “第三阶段”，超越“量子效应障碍”技术，从而到达实用化水平。,诺贝尔奖取得者,海,罗雷尔,说，“未来将属于那些明智接收纳米，而且首先学习和使用它国家。”,第27页,敬请关注,倪洪祥高中地理多媒体课堂1.0版将于1月出版发行.成千上万幅图表,近50万文字.涵盖新高中地理全部单元，120多课时。可增可减,是一套不可多得电子教案.,地理教师帮手，莘莘学子福音。,动态演绎，重点突出，难点突破，开创地理教学真正革命。,这是梦开始地方！这是理想放飞开始！,欢迎订购,思想前卫，,全套,倪洪祥,高中地理多媒体教学,1.0版,.适合教师上好每一堂公开课,适合学生学好,全部,新,高一地理课程!,第28页,