纳米技术在航天工程中的应用及其展望

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白丁１，潘坚２

（１航天科技集团公司九院７７２所，北京１０００７６

２航天科技集团公司７０７所，北京１０００１３）

摘要：本文介绍微纳米技术应用蛤航天技术和产业带来的变化，呈现的新的图象：包括微纳型卫星、航天飞行器及未来航天工程应用蚋米技术的展望．

关键词：蚋米技术；航天飞行嚣；搬型蚋型卫星

１引言

纳米技术对航天技术和产业将产生直接而重大的影响，带来革命性的变化。纳米技术不仅可得到用于航天的轻质高强度高热稳定材料，而且应用微纳米器件和微纳米系统可以创造全新概念的航天器．卫星和武器装备。从而使航天系统微型化高性能化与环境友好化，并节约能源降低成本．易于产业化。应用纳米技术未来可铷成１Ｋｇ以下的微纳型卫星，大小如一辆小汽车，成本只有几万美元的航天器：航天器的发射费用可以从目前的每磅１万美元降到约２００美元；井解决现有技术不能解决的许多问题，从而使航天技术与产业进入一个全新的境界．那时宇宙空间巨型系统与微型系统并存，协同工作更加灵活机动，出现人类更有效地控制太空利用太空的新景观。

航天产业也显出新的格局，将有更多的人更多的学校、企业、研究单位进入这一领域，这一变化也将产生深远的影响。

２当前微纳米技术在航天中的主要应用

微纳米技术应用分材料、器件及系统。当前主要是微机电系统器件微系统及纳米材料方面的应用。

ｌ、纳米材料：纳米隐身材料：纳米薄膜材料用于飞行器原子氧量化监测；高发射率纳米黑体材料用于星载高分辨率遥感设备：纳米材料用于发动机大大改善性能：纳米电池材料等，这些都是我们正在进行的工作。

２、制导、导航与控制分系统：专用集成微型仪表（ＡＳＩＭ）陀螺，微机电系统（ＭＥＳＭ）传感器，ＡＳＩＭ加速度表和惯性测量单元等。

３、卫星通讯分系统：采用集成互连和阻抗匹配网络．纳米技术可用来制造小型毫米喇叭天线和反射天线。

４、温控分系统：在芯片上制造能提供自调节的微型热交换器。

５、电源分系统：微纳型卫星用的微纳米电池，微纳米燃料电池，微纳米薄膜电池与太阳能电池等。

６、爆炸分系统：微纳米工艺技术制造的固态激光二极管引爆的航天器爆炸分系统。

７、各类传感器的应用：纤维光学传感器用于航天器发射保障系统的参数测量：化学传感器用于航天器和发射环境保障；压力和温度传感器用于航天器和运载火箭，以及嵌入传感器的“灵巧轴承”等。

８、微纳型航天器和微纳型卫星．

ｊ————————一墨！！．生全璺三查全塾！！！！：些塑！！竺！±望墨３微纳型卫星的发展

３．１卫星按重量分类

目前卫星按重量的～种流行分类如Ｆ：

标准卫星：＞１０００ｋｇ

小型卫星：１００．１０００ｋｇ

微型卫星：１０—１００ｋｇ

纳型卫星：１．１０ｋｇ

皮型卫星：０．卜ｌｋ旦

飞型卫星：＜０．１ｋｇ

它秆Ｊ的区别是：小型卫星是～种可用常规运载工具发射的航天器，微型卫星是指所有的系统和子系统全面体现了微型制造技术，实现一种实刚功能：而纳型及以Ｆ卫甚是尺寸减小到最低限度的撒卫星，其功能有赖于一种分布式星座结构来实现。

３．２微纳型卫星实例

现在空间已有很多微型纳型甚至皮型卫星在工作，下面介绍几个例子及其特点，从中可见其一些技术经济概况。

ｌ、美国“先锋一ｌ”纳型卫星，是直径为１６．３ｃｍ球型卫星，仅重１．５ｋｇ，是第一颗以太阳能为在轨电源的卫星。２０００年初美国又成功发射了一个皮型卫星，仅重２００９左右，体积为１０ｘ１０Ｘ２．５Ｃｍ３。

２、英国萨里卫星技术公司研制的Ｓｎａｐ．１是一颗重６ｋｇ的纳型卫星，功能为验证超小型卫星为宇航员和地面控制人员提供外部观测在轨航天器的能力。２０００年６月与我国清华．１号同时升空，并对清华一ｊ号入轨情况成功地进行了拍照，由于该星能对在轨航天器进行近距离拍照，可用来执行～系列“太空控制技术”而引起美国关注。该星装各了仅４５０克重的推进系统，其燃料仅３２。６９＿丁。烷，可见其微小。美国也在研制类似的卫星。

３、ＮＡＳＡ喷气推进实验室（ＪＰＬ）与ＳｐｅｃｔｒｕｍＡｓｔｒｏ合作研制１０ｋｇ的ＧＰＳ卫星．采用冷气推进系统，设计寿命３年期中完全自主］：：作。成本６０万美元，如ＧＰＳ接收机能单片集成．则卫星只有３Ｋｇ，成本可降到３５万美元。

３．３美国微纳型卫星计划

儿个微纳型卫星计划可以看到未来超微小卫星发展的前景和趋势。

１、美国大学纳型卫星计划：由国防部、ＮＡＳＡ及企业界发起，斯坦福等ｌＯ多个大学参加，计划研制１０颗纳型星（重１０Ｋｇ）以演示验证微型共性技术，编队飞行技术以及分布式卫星功能。各大学进行创新性的低成本空间试验．探索纳型星的军用价值。范围还包括增强型通信技术，微型化传感器，姿态控制技术，机动性及保护式发射技术等。

２、纳型卫星星座开路先锋计划：ＮＡＳＡ１９９９年８月发布的这个２１世纪第五项科技任务计划投资２８００万美元，发射三颗纳型卫星，围绕地磁边缘恶劣环境１ｓ行，以试验８项新技术。该卫星为８角形，直径１６英寸，其试验结果将用于未来轻型星座任务中．这个星座计划构想包括１（１１３多颗纳型星分布在地球周围．用于监视太阳活动对航天器电力系统，通讯系统的影响，以及研究全球昀降雨量和其它星球的人气。

３、Ｘ２０００计划，义叫“深空系统技术计划”，ＮＡＳＡ的这个计划于２０００年启动，目的在于研制爿发射更先进的航天器，执行更困难的航天任务，如在天体上着陆收集样品井返同地球。为满足外星深空探测专期性、稳定性要求，必须采用在一块芯片上集成ＣＰＵ，通讯模块传感器、电源管理、存贮器等的纳水制造ｓＯｃ技术。

该计划２０２０年目标是实现～种思考型航天器（ＴｈｉｎｋｉｎｇＳｐａｃｅｃｒａｆｔ）?是一种全自动化、高集成

２００１年１０月纳米技术在航天工程中的应用及其展望３

化低功耗、功能极强的航天器，所有这些没有微纳米技术是无法想象的。

该计划的发射时间表及航天器性能如下表示：

时间２００３年２０１０年２０２０正２０３０正发射次数第一次第三次第五次未来航

体积（Ｃｍ３）ｌｏ（）ｏＯ１０００１０ｌ天

器重量（Ｋｇ）４０ｌ１０Ｇ２Ｇ

性

功耗（Ｗ）１５０３０５Ｏ。０５能

３．４我国微型卫星计划

我国微小卫星的发展也呈现了多家参与迅速发展的局面。清华大学首先同英国萨里卫星技术公司合作研制并发射了清华一号微型卫星。现正研制重１０ｋｇ清华纳型星；哈工大正研制探索一号遥感卫星，中科院冶金所正研制刨新一号特种通讯卫星。大部采取合作研究的方式。航天科技集团公司发射了前哨一号卫星，正在研究一颗完全自主工作的微型卫星。相关的研究也在积极进行。这些情况表明我国正在加快从小卫星向微型、纳型卫星的发展。

４航天工程应用纳米技术未来展望

当人们真正进入纳米时代，有相当成熟的纳米［艺技术及制造系统后，将产生崭新的航天工程系统，Ｊ＝具及很多新的航天应用，下面介绍一些国外的研究与预测。

ｌ、航天运输：工具。用纳米技术可以制成硬度相当于钻石的材料，利用这种钻石型材料制造的运载工具，其有效载荷远远大于运载本身的重量，其发射成本每公斤只有１５３—４１２美元．甚至有人估计利用纳米技术制造载四名宇航员的单级入轨飞行器，其重量包括燃料只有３吨，其价格只有６万美元，相当于目前虽豪华的汽车价格。

Ｉ）太空升降机。已由不同领域的科学家和工程师组成工作组开始研究。设想用一条电缆从地球表面延伸到太空３５７８６千米高度，其质量中心处于地球同步轨道。为此要建造一个五十公里高的基层塔，电缆从塔的顶端系绳，４－６条升降机轨道在塔旁延伸到不同高度的月台－电磁车以每小时数千千米的速度穿梭于地球与太空之间，输送人类、物品和能量。这里关键的缆绳就要用成柬的碳纳米管，其长度可达７千米，负责这项’［作的ＤａｖｉｄＳｎｆｉｔｈｅｒｍａｎ估计这项工程将在２１世纪末展开ａ２）星际间运输］：具。用密度为２０纳米的铝泊，张开制成的光帆当无负载和最小空间结构的情况Ｆ，在地球轨道上会产生一个向外的１４千米／秒的加速度．光帆通过反射太阳光产生推力．利用这个原理可产生新型运输系统。

３）新型航天推进系统。Ｆ．Ｂｉｓｈｏｐ提出随着纳米技术的发展，未来可能出现全新概念的航天推进系统如投掷器，天弓、中粒子束射推进系统，微型太阳帆光束射推进系统，球型太阳帆，中粒子磁帆等。

２、航天应用。由于纳米技术发展，纳米技术在航天的应用越来越广泛深入，使航天］：程的功能更强，应用更广、作用更大．下面也举一些例子。

１）地球观测系统（ＥＯＳ）。球观测系统每天要处理和归档兆兆字节数据，相当于１０００个ＤＶＤ磁舷，如利用存贮密度为１０’‰ｍ２的纳米存贮装置，则一年的ＥＯＳ数据可以存贮在－－４，块钻石中。使用１０ＩｓＭ１ＰＳ的纳米计算机，对一天采集的数据每个字节进行一百万次运算所需时间只有一秒，只有纳米技术才有可能存储和处理如此巨大的数据和信息。

２）智能尘埃。纳米技术有可能制造细菌大小的气球载传感器系统，就像漂在空气中的灰尘，可以

．兰一苎！！鱼全璺三查全坚！竺型：塞塑！！竺！±望曼设想数以１０亿计的这些比空气还轻的纳米飞行器散布到大气中测量风流及大气成份，也可用于海洋测量，实际上海洋上飘浮着无数活的有机物，它们可以感觉到环境的变化并与之发生反应，采用自我复制方法其造价较低，它们还可装上ＧＰＳ系统。

３）按需提供备件和工具。纳米技术能够提供一种“物质编辑器”，该设备能够在软件的控制下把原材料转换成多种产品。利用这种编辑器，空间站的宇航员可根据需要自己制造大部份工具与备件。制造程序可存贮在空间站或地面。而地面上发明的新工具可以以软件形式发送到空间站。由空间站自己生产，用过的工具和破的部件在太阳炉中离子化，并利用磁场控制转存到其它地方，以备以后利用。这给空间宇航员带来极大方便。

４）废物循环利用。利用纳米技术过滤器可以动态的改变自身。以吸收空气和水中的有害分子。过滤器可把有害物质分子传送到实验宣。将其转变成有用的分子或无害化。利用先进的纳米技术还可以用非生物法直接生成食物．在一个自给自足的空间范围内可以用农业的废弃物生成食物。

５）智能宇航服。有源纳米材料可以制造有如人类皮肤式的宇航服，它可以感应到宇航员的运动，并相应改变其形状以更好地适应运动需要。这将消除或大大减小目前宇航服对宇航员活动的种种限制。

６）改造地外行星。自我复制系统可以用经济的方法大范围改造环境。如改造地外行星环境，使其能够适合人类居住。也可使用天基反射镜加热或冷却气候．利用自我复制的系统吸收太阳光和原材料将其转换成所需的产品，从而改变星球的大气成份。

７）暂停生理运行。在星际间长期飞行过程中，可以使～些宇航员的新陈代谢处于暂停状态。使用纳米技术可以操纵每个细胞内的分子，减慢或停止新陈代谢，在快要达到目标时，再使新陈代谢恢复正常。

８）微型武器装备。微纳米技术使得微型武器的发展也十分引人注目，如所谓“蚊子导弹”，“苍蝇飞机”，“蚂蚊士兵”等。还有被叫做“问谍草”．“沙粒坐探”等形形色色的战场传感器等纳米武器装备，所有这些纳米武器组配起来就建成一支独具一格的“微型军”。据透露．美国第一批“微型军”将在五年内服役，ｌＯ年内可大规模部署。纳米武器的出现将产生全新的战争理念，装备进一步向质量智能方向发展，未来战场大型和微型武器系统并存，天地立体协同作战，作战手段更加机动灵活，战斗格局更加复杂多变，将出现全新的以小制大咀微胜巨的奇异战争景观。

５结语

以上介绍了一些微纳米技术在航天领域已有的应用和未来应用的前景虬及给航天技术和产业可能带来的变化，有的看似不可思议。但它并不违背物理法则。当真正进入纳米时代，成熟的纳米工艺与技术，使我们能完全控制物质的三维结构并进行原子级的处理，实现自我复制自我装配?在激烈争夺太空控制权的今天，我们必须充分认识，利用纳米技术发展航天适合我国国情。目前，我国这方面的应用研究还是十分初步的，很少的。航天科技集团公司正以航天技术和工程应用为目标，制定计划，广泛与高等院校、研究机构、企业合作，充分利用国内外研究成果，努力发展航天技术和产业－继续保持优势。

纳米科技与纳米材料课程总结

西南科技大学 纳米科技与纳米材料课程 总 结 报 告 报告人：理学院光信息1102班杨星 时间：2012.4.9

早在1959年，美国著名的物理学家，诺贝尔奖金获得者费曼就设想：“如果有朝一日人们能把百科全书存储在一个针尖大小的空间内并能移动原子，那么这将给科学带来什么！”这正是对纳米科技的预言，也就是人们常说的小尺寸大世界。 纳米科技是研究尺寸在0.1～100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。 纳米材料和技术是纳米科技领域最富有活力、研究内涵十分丰富的学科分支。“纳米”是一个尺度的度量，最早把这个术语用到技术上的是日本在1974年底，但是以“纳米”来命名的材料是在20世纪80年代，它作为一种材料的定义把纳米颗粒限制到1～100nm范围。 可以说纳米技术是前沿科学，有很大的探索空间和发展领域，比如：医疗药物、环境能源、宇航交通等等。而今纳米时代正走向我们，从古文明到工业革命，从蒸汽机到微电子技术的应用，纳米时代的到来将不会很远。

这门课程我最深刻的内容是：第二讲扫描隧道显微镜及其应用 引言： 在物理学、化学、材料学和生物研究中，物质真实表面状态的研究具有重要意义。常用的手段有： 1.光学显微镜：由于可见光波长所限，光学显微镜的分别率非常 有限（一般1000nm，分辨率高的可到250nm，理论极限为200nm）。 2.扫描电镜：虽然给表面观察及分析提供了有力的工具，但由于 高能电子束对样品有一定穿透深度，所得的信息也不能反映 “真实”表面状态，分辨率3nm。 3.透射电镜：虽有很高的分辨率，但它所获得的图像实际上是很 薄样品的内部信息，用于表面微观观察及分析几乎是不可能的。 分辨率0.1nm。 4.针对这一问题，宾尼与罗雷尔于1982年发明了扫描隧道显微镜。 在不到5年的时间内，分辨率就达到了原子水平。分辨率0.01nm。 扫描隧道显微镜的基本原理： 1982年，国际商业机器公司（IBM）苏黎世研究所的 Gerd Binnig 和 Heindch Rohrer及其同事们成功地研制出世界上第一台新型的表面分析仪器，即扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope，STM）。它使人类第一次能够直接观察到物质表面上的单个原子及其排列状态，并能够研究其相关的物理和化学特性。因此，它对表面物理和化学、材料科学、生命科学以及微电子技术等研究领域有着十分重大的意义和广阔的应用前景。STM的发明被国际科学界公认为20世

纳米技术发展史

纳米技术发展史 【摘要】纳米技术是21世纪科技发展的制高点，是新工业革命的主导技术，它将引起一场各个领域生产方式的变革，也将改变未来人们的生活方式和工作方式，使得我们有必要认识一下纳米技术的发展史。纳米技术的发展史是一个很长的过程，同时也是一个广泛应用的过程。 【关键词】发展纳米技术纳米材料 纳米技术基本概念 纳米技术是以纳米科学为基础，研究结构尺度在0.1～100nm范围内材料的性质及其应用，制造新材料、新器件、研究新工艺的方法和手 段。纳米技术以物理、化学的微观研究理论为 基础，以当代精密仪器和先进的分析技术为手 段，是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物 理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)相结合的产物。在纳米领域，各传统学科之间的界限变得模糊，各学科高度交叉和融合。 纳米技术包含下列四个主要方面： 1、纳米材料：当物质到纳米尺度以后，大约是在0.1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。

过去，人们只注意原子、分子或者宇宙空间，常常忽略这个中间领域，而这个领域实际上大量存在于 自然界，只是以前没有认识到这个尺度 范围的性能。第一个真正认识到它的性 能并引用纳米概念的是日本科学家，他 们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子，并通过研究它的性能发现：一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此，象铁钴合金，把它做成大约20—30纳米大小，磁畴就变成单磁畴，它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期，人们就正式把这类材料命名为纳米材料。2、纳米动力学，主要是微机械和微电机，或总称为微型电动机械系统,用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统，特种电子设备、医疗和诊断仪器等.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小，刻蚀的深度往往要求数十至数百微米，而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机，用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度，但有很大的潜在科学价值和经济价值。3、纳米生物学和纳米药物学，如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子，在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验，磷脂和脂肪酸双层平面生物膜，dna的精细结构等。有了纳米技术，还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物，

纳米科学与技术的发展历史

纳米科学与技术的发展历史 纳米科学与技术(简称纳米科技)是80年代后期发展起来的,面向21 世纪的综合交叉性学科 领域,是在纳米尺度上新科学概念和新技术产生的基础.它把介观体系物理、量子力学、混沌物理等为代表的现代科学和以扫描探针显微技术、超微细加工、计算机等为代表的高技术相结合, 在纳米尺度上到10nm之间)研究物质(包括原子、分子)的特性和相互作用,以及利用原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的特性制造具有特定功能的产品,实现生产方式的飞跃。 历史背景 对于纳米科技的历史, 可以追溯到30多年前着名物理学家、诺贝尔奖获得者Richard Feynman于美国物理学会年会上的一次富有远见性的报告 . 1959 年他在《低部还有很大空间》的演讲中提出:物理学的规律不排除用单个原子制造物品的可能。也就是说, 人类能够用最小 的机器制造更小的机器。直至达到分子或原子状态, 最后可以直接按意愿操纵原子并制造产品。他在这篇报告中幻想了在原子和分子水平上操纵和控制物质.他的设想包括以下几点: (1)如 何将大英百科全书的内容记录到一个大头针头部那么大的地方; (2) 计算机微型化; (3)重新 排列原子.他提醒到, 人类如果有朝一日能按自己的主观意愿排列原子的话, 世界将会发生什么? (4) 微观世界里的原子.在这种尺度上的原子和在体块材料中原子的行为表现不同.在原 子水平上, 会出现新的相互作用力、新颖的性质以及千奇百怪的效应. 就物理学家来说, 一个原子一个原子地构建物质并不违背物理学规律.这正是关于纳米技术最早的构想。20 世纪70 年代, 科学家开始从不同角度提出有关纳米技术的构想。美国康奈尔大学Granqvist 和Buhrman 利用气相凝集的手段制备出纳米颗粒, 提出了纳米晶体材料的概念, 成为纳米材料 的创始者。之后, 麻省理工学院教授德雷克斯勒积极提倡纳米科技的研究并成立了纳米科技研究小组。纳米科技的迅速发展是在20 世纪80 年代末、90 年代初。1981 年发明了可以直接观察和操纵微观粒子的重要仪器———扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM), 为纳米科技的发展起到了积极的促进作用。1984 年德国学者格莱特把粒径6 nm 的金属粉末压成纳米块, 经研究其内部结构, 指出了它界面奇异结构和特异功能。1987 年, 美国实验室用同样的方法 制备了纳米TiO2 多晶体。1990 年7月第一届国际纳米科学技术会议与第五届国际扫描隧道显 微学会议在美国巴尔的摩举办, 同时《纳米技术》与《纳米生物学》这两种国际性专业期刊也相继问世。自1991 年, 中国开始热衷于纳米技术的研究, 到“十五”计划之后, 纳米科技呈现出快速发展的势头。1993年8月在俄罗斯,1994年11月在美国, 先后召开了第二届和第三届国际纳米科学与技术会议. 第四届国际纳米科技会议将于1996年在中国召开。1999 年上半年,

四下7 纳米技术就在我们身边(教案)

7纳米技术就在我们身边 文本分析 本文是一篇科学小品文，作者既简洁又准确地向我们介绍了纳米、纳米技术、纳米技术在生活中的运用等内容。文章语言通俗易懂，运用列数字、举例子等说明方法，使我们对纳米这一陌生而又新奇的科技有了一定的了解和认识，也让我们对科技的未来有了美妙的畅想。 教学目标 1.会认12个生字（包括1个多音字），会写15个生字，重点理解“特性、灵敏、检测”等词语。 2.正确、流利地朗读课文，了解纳米的相关知识。 3.自主、合作探究纳米技术在生活中的运用以及新奇的表现。 4.领会纳米的新奇所在，培养爱科学、学科学的精神。 教学重点 自主、合作探究纳米技 术在生活中的运用以及新 奇的表现。 教 学 难 点 有科学依据地大胆想 象，培养学生的科学精神 和创造能力。 课 时 安 排 2 课 时 第一课时 教学目标 1.会认“乒、乓、拥”等11个生字和多音字“率”，会写“纳、箱、臭”等15个生字，正确读写“纳米、无能为力、拥有”等词语。 2.正确、流利地朗读课文，把握文章的主要内容。 教学重点 了解纳米的相关知识，培养搜集信息的能力。 教学过程 一、激趣导入，揭示课题 1.谈话导入。 导语：纳米是20世纪90年代开始兴起的一个名词。“纳米技术”是继互联网、基因之后人们关注的又一大热点，那么什么是“纳米技术”？“纳米技术”对人类社会的发展有什么好处？要想对这两个问题有一个初步的了解，就让我们一起来阅读刘忠范写的《纳米技术就在我们身边》这篇文章吧。 2.板书课题，理解课题。 预设：引导学生思考：什么是纳米？什么是纳米技术？纳米技术在生活中有什么运用？ 二、初读课文，检测预习

纳米科技的发展及未来的发展方向

纳米科技的发展及未来的发展方向 论文 理学院 08光信息科学与技术 张箐 0836017

纳米科技的发展及未来的发展方向 一：纳米科技的起源： 纳米是长度度量单位，一纳米为十亿分之一米。纳米科技这一初始概念是已故美国著名物理学家、诺贝尔物理学奖得主费恩曼(R．Feynman)于1959年在美国加州理工学院作题为“在低部还有很大空间”的讲演中提出的。费恩曼指出：如果人类能够在原子或分子尺度上来加工材料、制备装置，则将会有许多激动人心的新发现。他还强调：人们需要新型的微型化仪器来操纵纳米结构并测定其性质。费恩曼憧憬说：试想，如果有一天，人们可以按自己的意志来安排一个个原子，将会产生怎样的奇怪现象。 与所有的天才假想一样，费恩曼的科学思想起初并未被接受。然而科技的迅猛发展很快证明了费恩曼是正确的。继费恩曼之后，许多科学家又尽情发挥想像力，从不同角度继续编织纳米技术的神奇梦想。 纳米科技的迅速发展是在1980年代末1990年代初。1980年代初，宾尼希(C．Binnig)和罗雷尔(H．Rohrer)等人发明了费恩曼所期望的纳米科技研究的重要仪器－－扫描隧穿显微镜(scanning tunneling microscopy，STM)。STM 不仅以极高的分辨率揭示出了“可见”的原子、分子微观世界，同时也为操纵原子、分子提供了有力工具，从而为人类进入纳米世界打开了一扇更加宽广的大门。 与此同时，纳米尺度上的多学科交叉迅速形成了一个有广泛学科内容和潜在应用前景的研究领域。1990年，纳米技术获得了重大突破。美国IBM公司阿尔马登研究中心（Almaden Research Center）的科学家使用STM把35个氙原子移动到各自的位置，组成了“IBM”三个字母，这三个字母加起来不到3纳米长。 1990年7月，第一届国际纳米科学技术大会和第五届国际扫描隧穿显微

对纳米材料的认识

浅谈对纳米材料的认识 “纳米”这个词语我们并不陌生，生活中常见的有“纳米洗衣机”、“纳米羊绒衫”等等。纳米材料几乎无处不在，在这里简单谈谈我对纳米材料的认识。 纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometer material)是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。它从思维方式的概念表明生产和科研的对象将向更小的尺寸、更深的层次发展，将从微米层次深人至纳米层次。纳米技术未来的目标是按照需要，操纵原子、分子构建纳米级的具有一定功能的器件或产品。 纳米材料具有许多的特殊性质。由于纳米级尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度等物理特征尺寸相当或更小，使得晶体周期性的边界条件被破坏纳米微粒的表面层附近的原子密度减小；电子的平均自由程很短，而局域性和相干性增强。尺寸下降还使纳米体系包含的原子数大大下降，宏观固定的准连续能带转变为离散的能级。这些导致纳米材料宏观的声、光、电、磁、热、力学等的物理效应与常规材料有所不同，体现为量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观隧道效应等。 纳米科学与技术主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征三个研究领域。 经过几十年对纳米技术的研究探索。现在科学家已经能够在实验室操纵单个原子．纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪四大领域高速发展。 目前，不少国家纷纷制定相关计划，投入巨资抢占纳米技术的战略高地。每一种新科技的出现，似乎都包涵着无限可能，尤其是纳米机器人具有不可限量的应用前景。用不了多久，个头只有分子大小的神奇纳米机器人将源源不断地进入人类的日常生活。

纳米技术的应用与前景展望

纳米技术的应用与前景展望 【摘要】纳米技术是二十一世纪最具潜力的学科分支，有可能成为下一世纪前二十年的主导技术。本文概述了纳米技术在陶瓷、电器、医学等方面的应用，并对纳米技术的发展进行了展望。 【关键词】纳米技术；应用；发展前景 0.引言 纳米技术是上世纪末出现的高技术，有科学家预言，在21世纪纳米材料将是“最有前途的材料”，纳米技术甚至会超过计算机和基因学，成为“决定性技术”.1990年，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩召开，《纳米技术》与《纳米生物学》这两种国际性专业期刊也相继问世.从此一个崭新的科学技术领域—纳米科技开始得到科技界的广泛关注。[1] 1.纳米技术 1.1纳米技术的发展现状 二十世纪90年代以后，纳米技术飞速发展。自首届国际纳米科学技术会议召开以后，世界各国的纳米技术研究风起云涌，各种形式的研究机构像雨后春笋遍布世界各地，纳米技术研究所涉及的科学领域及应用范围在不断扩大，各个领域都取得了可喜的进展，纳米技术研究获得了空前的快速发展。纳米材料是纳米技术的重要组成部分，在纳米材料领域，人们研究出了纳米金属、合金、陶瓷和有机高分子等复合型材料并在实际中应用，取得了明显的效果。[2] 1.2发展纳米技术的重要性 纳米技术的研究开发可能在精密机械工程、材料科学、微电子技术、计算机技术、光学、化工、生物和生命技术以及生态农业等方面产生新的突破。世界各国都给予极大的重视，美国国家关键技术委员会将纳米技术列为政府重点支持的22项关键技术之一，制定了投资2亿美元进行大规模开发纳米技术的10年计划。英国成立了纳米技术战略委员会，国家纳米技术计划已开始实施。科学家们认为，纳米技术的深远意义可与18世纪的工业革命相媲美，它的重要性非常大，表现在技术和科学方面，主要有以下几点： （1）纳米技术是一项交叉领域学科，对它的基础研究和应用研究是能否拥有国际竞争力的先决条件。 （2）由于它的交叉学科性能，决定了它不仅应用于一种技术领域，它为许多学科的发展奠定基础并起到推动的作用。

纳米光电子技术的发展及应用

纳米光电子技术的发展及应用 摘要:纳米技术（nanotechnology）是用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学和现代技术结合的产物,由纳米技术而产生一些先进交叉学科技术，本文主要讲述的纳米光电子技术就是纳米技术与光电技术的结合的一个实例，随着纳米技术的不断成熟和光电子技术的不断发展，两者的结合而产生的纳米光电子器件也在不断的发展,其应用也在不断扩大。 关键词：纳米技术纳米光电子技术纳米光电子器件应用 一、前言 纳米材料与技术是20世纪80年代末才逐步发展起来的前沿性，交叉性的学科领域，为21世纪三大高新科技之一。而如今，纳米技术给各行各业带来了崭新的活力甚至变革性的发展，该性能的纳米产品也已经走进我们的日常生活，成为公众视线中的焦点。[2 纳米技术的概念由已故美国著名物理学家理查德。费因曼提出，而不同领域对纳米技术的看法大相径庭，就目前发展现状而言大体分为三种：第一种，是美国科学家德雷克斯勒博士提出的分子纳米技术。而根据这一概念，可以制造出任何种类的分子结构；第二种概念把纳

米技术定位为微加工技术的极限，也就是通过纳米技术精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术；第三种概念是从生物角度出发而提出的，而在生物细胞和生物膜内就存在纳米级的结构 二、纳米技术及其发展史 1993年，第一届国际纳米技术大会(INTC)在美国召开，将纳米技术划分为6大分支：纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学，促进了纳米技术的发展。由于该技术的特殊性，神奇性和广泛性，吸引了世界各国的许多优秀科学家纷纷为之努力研究。纳米技术一般指纳米级(0.1一100nm)的材料、设计、制造，测量、控制和产品的技术。纳米技术主要包括：纳米级测量技术：纳米级表层物理力学性能的检测技术：纳米级加工技术；纳米粒子的制备技术；纳米材料；纳米生物学技术；纳米组装技术等。其中纳米技术主要为以下四个方面 1、纳米材料：当物质到纳米尺度以后，大约是在0.1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。 2、纳米动力学：主要是微机械和微电机，或总称为微型电动机械系统（MEMS),用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统，特种电子设备、医疗和诊断仪器等. 3、纳米生物学和纳米药物学：如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子，在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分

中国载人航天的历程.

中国载人航天的历程 中国进行载人航天研究的历史可以追溯到20世纪70年代初。在中国第一颗人造地球卫星东方红一号上天之后，当时的国防部五院院长钱学森就提出，中国要搞载人航天。国家当时将这个项目命名为“714工程”（即于1971年4月提出），并将飞船命名为“曙光一号”。然而，中国在开展了一段时间的工作之后，认为无论是在研制队伍、经验方面，还是在综合国力、工业基础方面搞载人航天都存在一定的困难，这个项目就搁到了一边。20世纪70年代初，中国第一颗人造地球卫星东方红一号上天之后，开始了东方红二号、中国载人航天的历程 东方红二号甲、东方红三号等多颗通信卫星的研制工作。进入80年代后，中国的空间技术取得了长足的发展，具备了返回式卫星、气象卫星、资源卫星、通信卫星等各种应用卫星的研制和发射能力。特别是1975年，中国成功地发射并回收了第一颗返回式卫星，使中国成为世界上继美国和前苏联之后第三个掌握了卫星回收技术的国家，这为中国开展载人航天技术的研究打下了坚实的基础。1992年1月，中国政府批准载人航天工程正式上马，并命名为“921工程”。在“921工程”的七大系统中，核心是载人飞船，载人飞船则由中国空间技术研究院为主来进行研制。“921工程”正式上马时中央就提出了“争8保9”的奋斗目标，即1998年要在技术上有一个大的突破，1999年要争取飞船上天。中国唐家岭航天城，为中国的载人航天工程完成载人航天的任务做了物质条件的保证。1999年11月20日，中国第一艘无人试验飞船“神舟”一号飞船在酒泉起飞，21小时后在内蒙古中部回收场成功着陆，圆满完成“处女之行”。这次飞行成功为中国载人飞船上天打下非常坚实的基础。2001年1月10日，中国在酒泉卫星发射中心成功发射了“神舟”二号飞船。2002年3月25日，中国在酒泉卫星发射中心成功发射了“神舟”三号飞船。2002年12月30日，中国在酒泉卫星发射中心成功发射“神舟”四号无人飞船。2003年10月15日9时整，我国自行研制的“神舟”五号载人飞船在中国酒泉卫星发射中心发射升空。9时9分50秒，“神舟”五号准确进入预定轨道。这是中国首次进行载人航天飞行。乘坐“神舟”五号载人飞船执行任务的航天员是38岁的杨利伟。他是我国自己培养的第一代航天员。在太空中围绕地球飞行14圈，经过21小时23分、60万公里的安全飞行后，他于16日6时23分在内蒙古主着陆场成功着陆返回。2005年10月12至17日，我国成功进行了第二次载人航天飞行，也是第一次将我国两名航天员同时送上太空。10月12日9时零分零秒，发射神六飞船的长征二号F型运载火箭点火。航天员出舱实验 火箭在点火4秒钟后升空，轰鸣声回荡在戈壁滩上空。这是长征火箭第88次发射。点火第12秒，火箭向东稍偏南的方向实施程序拐弯。此时，火箭距地面高度为211米。点火第120秒，火箭抛掉逃逸塔，这是火箭第一个分离动作。点火第159秒，火箭一二级分离成功，一级坠落。此时，火箭已经飞过了平流层和中间层，正在接近大气层边缘。点火第200秒，整流罩分离成功。飞行中，整流罩能保护飞船免受热和气流的作用。此时，第二级火箭已飞出稠密大气层，飞船不再需要整流罩的保护了。指挥员宣布：飞船飞行正常。指挥员宣布，飞船遥测信号正常，雷达跟踪正常。中国载人航天工程着陆场系统全面启动。雷达发现飞船目标，雷达跟踪正常。2008年9月25日，我国第三艘载人飞船神舟七号成功发射，三名航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏顺利升空。27日，翟志刚身着我国研制的“飞天”舱外航天服，在身着俄罗斯“海鹰”舱外航天服的刘伯明的辅助下，进行了19分35秒的出舱活动。中国随之成为世界上第三个掌握空间出舱活动技术的国家。2008年9月28日傍晚时分，神舟七号飞船在顺利完成空间出舱活动和一系

部编版四年级下册语文第7课《纳米技术就在我们身边》优质教案

7 纳米技术就在我们身边 【教学目标】 1.认识“乒、乓”等11个生字，读准多音字“率”，会写“纳、拥”等15个字，会写“纳米、拥有”等词语。 2.正确、流利地朗读课文，能把文中的科技术语读正确。能提出不懂的问题和同学交流解决。 3.能结合课文内容和查找的资料，说出对“纳米技术就在我们身边”“纳米技术可以让人们更加健康”的理解。 4.能结合对纳米技术的认识，发挥想象，说说自己对它的运用。【重点难点】 重点： 能提出不懂的问题和同学交流解决。 难点： 能结合课文内容和查找的资料，说出对“纳米技术就在我们身边”“纳米技术可以让人们更加健康”的理解。 【教学准备】 多媒体课件 【课时安排】 2课时 第一课时 教学过程 一、质疑导入

板书课题。 师：当你看到这个标题，你有什么疑问？你想知道些什么？（纳米技术是什么？我们身边有它吗？它在哪些地方呢？等等）师：今天我们就一起走进《纳米技术就在我们身边》，解开这些疑问。 二、学习生字词 1.出示生字，引导学生读准字音、记住字形。讲解本课的多音字。 生字：纳拥箱臭蔬碳钢隐健康胞疾防灶需 2.指导学生进行生字书写，要引导学生观察生字结构，发现规律，分类学习。 3.提示易错字：“灶”读zào，不读zhào；“乒”读pīng，不读b īng。 三、初读课文，整体感知 1.用自己喜欢的方式读读课文，读准字音，读通课文。 2.检查朗读（抽读、举手读），指导把科技术语读正确。（碳纳米管、碳纳米管天梯、纳米缓释技术等） 3.学生交流：读了课文，知道了什么？还有哪些问题？ 第二课时 教学过程 一、细读课文，深入理解 1.读一、二自然段，理解“纳米”“纳米技术”

纳米科学与技术的发展历史

纳米科学与技术的发展历史 物三李妍 1130060110 纳米科学与技术(简称纳米科技)是80年代后期发展起来的,面向21 世纪的综合交叉性 学科领域,是在纳米尺度上新科学概念和新技术产生的基础.它把介观体系物理、量子力学、混沌物理等为代表的现代科学和以扫描探针显微技术、超微细加工、计算机等为代表的高技术相结合, 在纳米尺度上(0.1nm到10nm之间)研究物质(包括原子、分子)的特性和相互 作用,以及利用原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的特性制造具有特定功能的产品,实现生产方式的飞跃。 历史背景 对于纳米科技的历史, 可以追溯到30多年前着名物理学家、诺贝尔奖获得者Richard Feynman于美国物理学会年会上的一次富有远见性的报告 . 1959 年他在《低部还有很大 空间》的演讲中提出:物理学的规律不排除用单个原子制造物品的可能。也就是说, 人类 能够用最小的机器制造更小的机器。直至达到分子或原子状态, 最后可以直接按意愿操纵原子并制造产品。他在这篇报告中幻想了在原子和分子水平上操纵和控制物质.他的设想 包括以下几点: (1)如何将大英百科全书的内容记录到一个大头针头部那么大的地方; (2) 计算机微型化; (3)重新排列原子.他提醒到, 人类如果有朝一日能按自己的主观意愿排列原子的话, 世界将会发生什么? (4) 微观世界里的原子.在这种尺度上的原子和在体块材 料中原子的行为表现不同.在原子水平上, 会出现新的相互作用力、新颖的性质以及千奇 百怪的效应. 就物理学家来说, 一个原子一个原子地构建物质并不违背物理学规律.这正 是关于纳米技术最早的构想。20 世纪70 年代, 科学家开始从不同角度提出有关纳米技术的构想。美国康奈尔大学Granqvist 和Buhrman 利用气相凝集的手段制备出纳米颗粒, 提出了纳米晶体材料的概念, 成为纳米材料的创始者。之后, 麻省理工学院教授德雷克斯勒积极提倡纳米科技的研究并成立了纳米科技研究小组。纳米科技的迅速发展是在20 世纪 80 年代末、90 年代初。1981 年发明了可以直接观察和操纵微观粒子的重要仪器——— 扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM), 为纳米科技的发展起到了积极的促进作用。1984 年德国学者格莱特把粒径6 nm 的金属粉末压成纳米块, 经研究其内部结构, 指出了它界面奇异结构和特异功能。1987 年, 美国实验室用同样的方法制备了纳米TiO2 多晶体。1990 年7月第一届国际纳米科学技术会议与第五届国际扫描隧道显微学会议在美国巴尔

中国2017年发射天舟一号 完成载人航天工程第二步

中国2017年发射天舟一号完成载人航天工程第二步日前，在第十届中国国际航空航天博览会，中国载人航天工程空间站系统总指挥王翔表示，中国将于2016年发射“天宫二号”和“神舟十一号”、2017年发射“天舟一号”货运飞船，完成中国载人航天工程的第二步，最终于2022年前后建成空间站。 中国将于2017年发射“天舟一号” 2014年11月13日，中国载人航天工程空间站系统总指挥王翔表示，中国将于2016年发射“天宫二号”和“神舟十一号”、2017年发射“天舟一号”货运飞船，完成中国载人航天工程的第二步，最终于2022年前后建成空间站。 王翔当日在第十届中国国际航空航天博览会现场接受采访时作出上述表述。本次航展上，中国航天科技集团首次展出了货运飞船、长征七号运载火箭等展品，备受关注。 据王翔介绍，“天舟一号”货运飞船外形类似于中国首个太空实验室“天宫一号”，其直径较大的前段为货物舱，用于放置航天员消耗品、实验载荷设备等物资，直径较小、带帆板和天线的后段为推进舱，主要提供飞行动力。 “‘天宫二号’与货运飞船将在太空进行交会对接，验证推进剂补加技术。”王翔说，原理是通过连接管路，让“天宫二号”把货运飞船所携带的部分推进剂“抽过来”。 中国载人航天工程分为“三步走”战略，首名航天员杨利伟于2003

年10月16日安全返回地面，意味着第一步完成。“第二步是继续突破载人航天的基本技术，又分为两个阶段。”王翔说，自2011年9月以来，“天宫一号”先后和“神舟八号”、“神舟九号”、“神舟十号”实现4次自动交会对接和两次手动交会对接，预定任务目标全部实现，标志着第二步任务第一阶段顺利收官。 “在第二步第二阶段，‘天宫二号’除新增推进剂补加功能，能支撑中期驻留，还安排了多种科学实验项目。”他说。 谈到中国载人航天工程“第三步”目标，即2022年前后建成在轨运营10年以上的中国空间站，王翔表示，空间站将由核心舱、实验I 舱、实验II舱共三个舱组成，每舱重约20吨，“三舱利用交会对接技术，拼接成组合体，形成‘T’字型”。 他说，在建成空间站后，载人飞船和货运飞船将根据“客货分运”的原则，执行例行的人员和物资的往返运输。此外，货运飞船还将把部分废品和垃圾废物带回地面销毁。 天舟一号 天舟货运飞船是中国正在研制的一款货运飞船，主要用于对中国未来空间站在轨运行期间，提供补给支持。 预计在2015年底以前，中国将先后发射天宫二号、和天舟货运飞船，位于海南的第四个发射场也将崭新启用，担纲重任。中国载人航天总工程师周建平2013年两会时透露，神舟十号任务之后，中国将发射天宫二号，再发射货运飞船，二者发射或间隔半年。如果说载人飞船

纳米技术与未来生活

纳米技术与未来生活 “正像七十年代微电子技术引发了信息革命一样，纳米科学技术将成 为下世纪信息时代的核心。” ——IBM的首席科学家Amotro ●纳米技术的起源与发展 1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后甚至可以根据人类的意愿，逐个排列原子或分子，制造超晶态产品，这是关于纳米技术最早的梦想。 七十年代，科学家开始从不同角度提出有关纳米技术的构想，1974年，科学家唐尼古奇最早使用纳米技术（Nano-technology）一词描述精密机械加工。1982年，科学家发明观察纳米结构的重要工具－－扫描隧道显微镜（STM），揭示了一个可直接探测的原子、分子世界，对当时称为“介观物理”（Mesoscopic Physics）的研究和发展产生了积极的促进作用。并且，只有在介观体系中才显得那么重要的表面和界面问题也开始发展成为科学。1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办，标志着纳米科学技术的正式诞生。 ●纳米与纳米技术 所谓纳米，它仅仅是一个长度单位，一个纳米相当于十亿分之一米，是人类毛发直径的一万分之一，是可见光最短波长的四百分之一。如果做一个纳米的小球，把它放在一个乒乓球上，就好像把乒乓球放在地球上。纳米一个比微观尺度（原子大小为0.1纳米）大，又比宏观尺度（光学显微镜分辨极限的微米尺度）小的世界。这个世界里的研究工作是从基础物理学对这个尺度上的结构（纳米结构——Nano-structure）所表现出的奇异特性开始的。如果考察电子通过纳米圆环所组成电路，它的行为将不遵守欧姆定律，而表现出彼此之间的关联性（AB效应）。在这个尺度上的物质，表面原子或分子占了相当大的比例，已经无法区分它们是长程有序（晶态）、短程有序（液态），还是完全无序（气态）了，而成为物质的一种新的状态——纳米态。并且，人们很早就注意到这种纳米态的性质不主要取决于其体内的原子或分子，而是主要取决于表面或界面上分子排列的状态。由于它们具有量子力学上的强关联性而表现出完全不同于宏观和微观世界的介观性质，这就是纳米材料。 而通常讲的纳米科技就是对待这样一个数量级的微观世界的科学技术。其精髓是从对原子分子的精确控制出发，构建具有全新分子、全新排列形式的人造结构。也就是说，纳米技术希望能够操纵一个一个原子、一个一个分子，并用这种办法来做成一些材料和器件。1959年，加州理工学院的一位教授就提出了这样一种设想：做一种万能制造机，一面放上各样的分子、原子，另一面想出来什么东西，就通过原子的组排，轻松实现。而从原理上讲，利用纳米技术，是有可能的。可见纳米技术的神奇了。 作为纳米技术，本身它并不神秘，实际上从微米技术到纳米技术，应该说啊是科学发展的一个自然的结果。我们现在生活在微米时代。在微米时代，我们用计算机，录像机、电视，都是微米技术的结晶。比如奔腾芯片已经做到了0.17-0.18个微米，相当于几百个纳米。也就是说，从尺度上来讲，微米技术已经逐渐进入到纳米尺度。所以从某种意义上讲，从诶米科技到纳米科技是科学发展的必然结果。 然而，纳米技术不仅仅是微米技术的简单延伸，实际上纳米技术是建立在人们对纳米世

生活中的纳米技术的认识和感想

生活中的纳米技术的感想 熊靖雯 法学1402班U201416553 ·初印象 对纳米这个词的第一印象大概是初中物理课堂时老师说到质子与分子时偶然的提到，于是这个概念就随着那句“一件纳米衣服可以穿几年不洗不换”深刻的印在我的脑海里。 而现在纳米这个概念对于人们来说似乎不在那么陌生了，我们在生活的各个领域甚至有时会偶尔不经意发现它的存在。 但归根结底我对纳米的了解其实也不过是这是种很小的度量单位，可以应用于各种材料制作方面。于是本学期的公选课我选了这门生活中的纳米技术，希望可以更进一步了解这种神奇而实用的技术，了解它应用的一些基本原理，了解它具体可以影响与改变我们生活中的什么。 ·初接触 像初中物理老师提及的一样，纳米技术在纺织服装领域有着广泛的应用。通过简单的了解，我知道了除了可以利用纳米技术制作防水防灰尘的衣服，还可以利用纳米技术改变衣服材质增加衣物的舒适感，或者加入纳米物质使衣物有效的避免散发汗臭味等不良气味，还可以应用于军队士兵的服装上。使用这种纳米技术做出的衣物可以有效的吸收电磁波，增强士兵在战场上的隐蔽能力保护士兵的安全，在未来的战场上有很广的前景。 其中让我觉得最神奇的是科学家利用纳米技术发明了第一批有机发光体材料，这种材料的应用性很灵活而且很神奇，能制造的像叶子一样薄，也可以用作当背景屏幕，还可以在上面展览画作，甚至制作成衣服后可以在上面放电影。这不禁让我想起了小时候看的天线宝宝，原来觉得神奇的事情其实已经随着科学技术的发展变成现实了啊。 总的来说，纳米科技在纺织服装上的应用主要是利用其小分子的特性，通过加工处理改变原有衣物材料的质地或性能，增加一些新的功能。或改变产品的外观效果使其防缩防皱，或改变产品的质地增加着装的舒适度与人体的贴合性，或强化产品的抗污清洁能力，或增加一些护体或保健的功能，比如防紫外线等。 像上面说的一样，纳米材料的应用不仅是高科技或者军用领域，现在也正在广泛的进入民用领域，提高我们的生活水平，给生活带来极大的便利。科技与人们的生活越来越不可分离的，人们生活的需要使纳米这种物质的应用更亲民化，也是这种看起来神秘的物质变得有些可爱了。 随着生产力的发展，人们的生活水平日益提高，对生活质量的要求也越来越高。纳米技术的出现使人们在改善衣服的材质上有了新的突破方面。我们又在自然中寻找制作材料，到自己加工改造制作材料，到可以应用纳米技术自己创造出新的材料。不得不说纳米技术在生活中的应用，不仅反映着生产力发展水平的提高，人类智慧的应用，也间接反映了社会心理。我们在追求美学的同时，也更在注重对自身的保护。 但是这些新材料在衣物上的应用给人们带来前所未有的新体验或舒适感的同时。其实也存在着问题。纳米材料是否对人类健康全然没有损害还有待考证，所有的纳米材料应用的无毒性也还有待进一步研究。在纳米材料的安全性上我们还是应该予以重视，要有效的避免这种新材料的应用对人们的害处反而大于其益处。

2021年科技手抄报内容 中国载人航天工程

科技手抄报内容中国载人航天工程 中国载人 ___工程，是我国空间科学实验的重大战略工程之一，于20世纪 ___期开始筹划，并确定了三步走的发展战略。第一步，发射载人飞船，建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间应用实验。第二步，在第一艘载人飞船发射成功后，突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术，并利用载人飞船技术改装、发射一个空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。第三步，建造载人空间站，解决有较大规模的、 ___有人照料的空间应用问题。 1992年9月21日， ___ ___ ___讨论同意《 ___专委关于开展我国载人飞船工程研制的请示》，认为，从 ___、经济、科技、军事等诸方面考虑，发展我国载人 ___是必要的。我国的载人 ___要从发展载人飞船起步。1992年，中国 ___正式批准了载人 ___工程，并命名为“921工程”。 三步骤 按照中国 ___事业发展规划，中国载人 ___工程计划分三步来实施。 第一步

第一步是发射无人和载人飞船，将 ___员安全地送入近地轨道，进行对地观测和科学实验，并使 ___员安全返回地面。 神舟五号飞船首次载人太空飞行的成功，实现了第一步的发展战略。随着我国第一名 ___员 ___于xx年10月16日安全返回，中国载人 ___工程的历史性突破、即第一步的任务已经完成。 第二步 第二步是继续突破载人 ___的基本技术：多人多天飞行、 ___员出舱在太空行走、完成飞船与空间舱的交会对接。在突破这些技术的基础上，发射短期有人照料的空间实验室，建成完整配套的空间工程系统。 发射神舟六号，标志着中国开始实施载人 ___工程的第二步计划。 神舟八、九号飞船实现首次自动交会对接和首次手动交会对接，神舟九号 ___员进入天宫一号并值守。

纳米技术的应用与前景

纳米技术的应用与前景 纳米技术作为一种高新科技，我认为其本质不亚于当年的电子与半导体科技，有着我们未所发掘到潜能与实用价值，在这个世代，各种技术的发展迅速，随着纳米技术的进一步发展，可以作为一种催化剂，促使各行各业的迅猛发展。 纳米技术是近年来出现的一门高新技术。“纳米”主要是指在纳米（一种长度计量单位，等于1/1000,000,000米）尺度附近的物质，其表现出来的特殊性能用于不同领域而称之为“纳米技术”，其具体定义见词条“纳米科技”。 纳米技术目前已成功用于许多领域，包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等。本词条为纳米技术应用的总纲，包括如下领域： 1、纳米技术在新材料中的应用 2、纳米技术在微电子、电力等领域中的应用 3、纳米技术在制造业中的应用 4、纳米技术在生物、医药学中的应用 5、纳米技术在化学、环境监测中的应用 6、纳米技术在能源、交通等领域的应用 尽管从理论到实践是一个相当困难的过程，但纳米技术已经证明，可以利用扫描隧道电子显微镜等工具移动原子个体，使它们形成在自然界中永远不可能存在的排列方式，如IBM 公司的标志图案、比例为百亿分之一的世界地图、或一把琴弦只有50纳米粗的亚显微吉他。纳米材料的应用有着诱人的技术潜力，它的应用范围包括从制造工业、航天工业到医学领域等。美国全国科学基金会曾发表声明说：“当我们进入21世纪时，纳米技术将对世界人民的健康、财富和安全产生重大的影响，至少如同20世纪的抗生素、集成电路和人造聚合物那样。”科学家们预计，纳米技术在新世纪中的应用前景广阔，已经涵盖了材料、测量、机械、电子、光学、化学、生物等众多领域，信息技术与纳米技术的关系已密不可分。 从纳米科技发展的历史来看，人们早在1861年建立所谓肢体化学时即开始了对纳米肢体的研究。但真正对纳米进行独立的研究，则是1959年，这一年，著名美国物理学家、诺贝尔奖金获得者德·费曼在美国物理学年会上作了一次报告。他在报告中认为，能够用宏观的机器来制造比其体积小的机器，而这较小的机器又可制作更小的机器，这样一步步达到分子程度。费曼还幻想在原子和分子水平上操纵和控制物质。 在70年代末，美国MIT（麻省理工大学）的W.R.Cannon等人发明了激光气相法合成数十纳米尺寸的硅基陶瓷粉末。80年代初，德国物理学家H.Gleiter等人用气体冷凝发制备了具有清洁表面的纳米颗粒，并在超真空条件下原位压制了多晶纳米固体。现在看来，这些研究都属于纳米材料的初步探索。 科学家预言，尺寸为分子般大小、厚度只有一根头发丝的几百万分之一的纳米机械装置将在今后数年内投入使用。学术实验室和工业实验室的研究人员在开发分子马达、自组装材料等纳米机械部件方面取得了飞速进展。纳米机器具有可以操纵分子的微型“手指”和指挥这些手指如何工作、如何寻找所需原材料的微型电脑。这种手指完全可以由碳纳米管制成，碳纳米管是1991年发现的一种类似头发的碳分子，其强度是钢的100倍，直径只有头发的五万分之一。美国康奈尔大学的研究人员利用有机物和无机物组件开发出一个分子大小的马达，一些人称之为纳米技术领域的“T型发动机”。 纳米科技中具有主导或牵头作用的是纳米电子学，因为它是微电子学发展的下一代。纳米电子学是来自电子工业，是纳米技术发展的一个主要动力。纳米电子学立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段，按照全新的理念来构造电子系统，并开发物质潜在的储存和处理

纳米技术就在我们身边【教案】

7纳米技术就在我们身边 ?教学目标 1．认识“乒、乓”等11个生字，读准1个多音字，会写“纳、拥”等15个字，正确读写“纳米、无能为力”等16个词语。 2．正确、流利地朗读课文，读准文中的科技术语，将不懂的问题提出来。 3．能结合课文内容和查找的资料理解“纳米技术就在我们身边”等句子的含义。 ?教学重难点 1．正确、流利地朗读课文，将不懂的问题提出来。 2．理解“纳米技术就在我们身边”等句子的含义。 ?教学策略 1．字词教学 学生可以用以前学过的方法自学大部分的字。“率”字是多音字，在“死亡率”这个词中读“l ǜ”；“康”字被包部分的下半部分不要写错；“蔬”字笔画较多，要重点指导。 2．阅读理解 主要让学生分成四人小组合作探究，采取“读—画—议—悟”的方式，自读自悟，学会自己分析作者用了哪些说明方法，介绍纳米技术造福人类具体表现在哪些方面。 3．语言运用 学习课文中列数字、举例子、作比较等说明方法，并能将这些方法运用到自己的作文中。 ?教学准备 1.预习提纲：完成《状元大课堂·好学案》对应课文预习作业。 2.准备资料：多媒体课件。 ?教学课时2课时 第1课时 ?课时目标 1．认识“乒、乓”等11个生字，读准1个多音字，会写“纳、拥”等15个字，正确读写“纳米、无能为力”等16个词语。

2．能正确、流利地朗读课文，读准课文中出现的科技术语，整体感知课文。 ?教学过程 板块一视频导入，激发兴趣 1.课前谈话。 （1）师导入：这节课先请大家观看一段影片。 （2）师播放视频。（课件出示：《西游记》中孙悟空变成一只小虫，趁铁扇公主喝茶时进入了铁扇公主肚子的片段） （3）生交流观后感受。（感受影片故事的神奇） 2.导入新课。 （1）师述：在科学技术高度发达的今天，还有比这更神奇的事物。 （2）课件出示医用纳米机器人工作时的图片。 （3）简介图片，导入新课。 师：这是一张医用纳米机器人工作时的图片，它可以清理人体血管垃圾，可以将人脑与云脑连接，可以送药、手术……这样微小而具有神奇功能的机器人，就是用纳米材料和纳米技术制造的纳米机器人。今天让我们共同走进《纳米技术就在我们身边》。 （4）板书课题：纳米技术就在我们身边。 3.读题质疑。 （1）生齐读课题。 （2）师引导：读了课题后，你有什么疑问？你最想知道什么？ （3）预设：什么是纳米？什么是纳米技术？纳米的新奇特性具体体现在哪些方面？ 【设计意图】用视频、图片导入新课，能很快集中学生的注意力，调节课堂气氛，激发学生学习的兴趣，让学生从课题中质疑，养成边读书边思考的习惯，引起阅读期待。 板块二学习字词，整体感知 1.初读课文。 （1）师：究竟什么是纳米？它的新奇特性体现在哪些方面呢？快快走进课文去看看吧。 （2）课件出示阅读要求。 课件出示： 自由读课文，要求读准字音，读通句子。