高科技纳米技术精选(九篇)

第1篇：高科技纳米技术范文

【摘要】在政府的大力支持下，针对国际经济发展、纳米科技发展出现的新趋势和自身的需求，纳米技术及应用国家工程研究中心（简称“纳米中心”）积极与多国的高校、科研机构和企业等在纳米科学技术领域开展了多方面的国际交流与合作。其中，在与巴西的国际科技合作过程中，纳米中心探索出新的合作模式、合作管理形式、合作内容及成果等。

关键词 国际科技合作；纳米中心(NERCN)；巴西；纳米技术

Exploration of NERCN for the International Cooperation of science and Technology

——The example of International Cooperation of Science and Technology with Brazil

CHEN Jun-chenYIN Gui-linHE Dan-nong

（National Engineering Research Center for Nanotechnology, Shanghai 200241, China）

【Abstract】With the strong support of government, in consideration of the new trend of the development of international economy, nanotechnology and own demand, National Engineering Research Center for Nanotechnology (NERCN) carries out a wide range of international communication and cooperation with many foreign universities, research institutions and companies in the field of science and nanotechnology. Among them, NERCN explores new cooperation mode, cooperative management form, cooperative content and results in the process of international cooperation of science and technology with Brazil.

【Key words】International cooperation of science and technology；National Engineering Research Center for Nanotechnology (NERCN)；Brazil； Nanotechnology

国际科技合作是指在世界范围内，寻求最有优势的生产要素和最先进的科技成果与本国的优势重新组合与配置，以取得最佳的经济效益[1]。随着全球科技创新和经济全球化程度的不断加深以及竞争的日益激烈，国际科技合作已成为提升创新效益和效率的关键领域，各国都试图通过开展国际科技合作来充分利用全球最优质的创新资源，通过不断参与国际科技创新活动减少成本、增强创新的能力[2]。近年来，欧美等发达经济国家以自身需求和国家利益为导向，以吸收高新技术和人才以及开拓国际技术市场为目的，在政府层面上与国外具有优势技术水平和科技资源的国家或地区签署了大量双边或多边科技协议，在这些协议指导下开展的对外科技合作数量不断增长。据初步统计，美国仅联邦政府各主要职能部门就与110多个国家和地区签署了近900个科技外交方面的协议及谅解备忘录等[3]。

1我国开展的国际科技合作

随着科技发展步伐的加快，我国科技水平也得到了大幅提高，国际专利授权量与日俱增，部分专利已达到国际领先水平，大量我国自主研发的科技产品具备相当雄厚的实力，迈入国际市场已是大势所趋。在经济全球化的背景下，一方面，我们要继续吸收以美国、欧洲、日本等为代表的科技发达国家和地区在国际市场中的先进科技，引进高水平科技成果，加强国际科技合作以提升自身竞争力；另一方面，我们也应与以巴西、印度、非洲等为代表的经济、科技水平欠发达的国家和地区展开深入的国际科技合作，通过科技援助等手段提高其科技水平。因此，与包括中国在内的国家建立科技合作也是这些经济、科技水平欠发达的国家和地区发展自身的内在需要。

鉴于国际科技合作对经济发展尤其是科技进步方面发挥的作用越来越大，我国政府通过以建立国际科技合作项目等形式与包括欧美、俄罗斯、日本以及巴西等国家开展了一系列的国际科技合作。从目前的发展情况来看，我国国际科技合作的广度和深度不断拓展，从能源、环境、材料等科技创新合作领域发展到经贸合作领域。技术转移在国际科技合作中所占比重越来愈大，技术的输入输出成为国际合作的主要内容，国际科技合作方式也趋于灵活、多元化。

基于我国目前科技合作的发展现状，合作模式也呈现出多样化的特点。依合作渠道可分为“中外型”、“中中外型”和“中外外型”；依合作目的可分为“R&D型”、“二次开发型”、“技术辐射型”和“产品产业化型”等；依合作内容可分为“互访交流型”、“引进核心技术或产品型”、“引进设备型”、“引进核心部件型”和“引进材料型”等；依合作组织可分为“民间合作型”、“政府间合作型”和“混合型”等；依科技实力可分为“强-强合作型”、“强-弱合作型”和“弱-弱合作型”等；依合作参与方数目可分为“双边合作型”和“多边合作型”等[4-5]。

上述任何类型的国际科技合作都离不开“政府主导型”和“自由发展型”的分类。“政府主导型模式”是指在社会发展领域、政府投资的重点项目等方面,由政府整合资源、发挥主导作用、组织和协同相关主体协同开展国际科技合作，发挥了政府在根据科技发展趋势和我国科技发展需要规划国际科技合作战略等方面的优势。“自由发展型模式”主要是指以企业、高校科研院所、中介等主体为主，由主体根据自身组织的发展目标和战略来自主开展各类国际科技合作，凸显了企业、高校科研院所等主体发挥自身市场或技术优势[6-8]。然而，如何将政府主导型与自由发展型两种国际科技合作模式相结合，从而使各自优势都得到彰显，无疑是国际科技合作模式的探索和发展。

2纳米技术及应用国家工程研究中心开展的国际科技合作

纳米技术及应用国家工程研究中心（简称“纳米中心”）经国家发展改革委批准成立，是国家在布局发展纳米科技与产业方面专门设立的从事纳米技术及应用研究的部级工程研究中心。自建立以来，纳米中心一直致力于推动我国纳米技术的国际交流与合作。

2007年，科技部国际合作司批准“纳米技术与产业国际科技合作基地”在纳米中心设立，为中心的国际交流与合作奠定了更为坚实的基础。在政府的大力支持下，针对国际经济发展、纳米科技发展出现的新趋势和自身的需求，纳米中心积极与多国（包括美国、俄罗斯、英国、德国、澳大利亚、法国、日本、韩国、丹麦、荷兰、巴西、智利等）的高校、科研机构和企业等在纳米科学技术领域开展了多方面的国际交流与合作，承担了10余项国家及地方国际合作科研项目。此外，纳米中心积极与国外知名企业建立良好的交流与合作关系，以引进国外先进的“产学研用”相结合的技术创新体系和高科技产业化运作模式，积极推进中心的纳米技术与产品输出，并与国外企业签订了合作协议，为中心拥有的纳米技术占领国际市场奠定了良好基础。

目前，纳米中心在国际合作方面形成了多样化格局，已在人员互访、签约全面合作框架协议、研究项目合作、建立联合工作组、人才合国际科技合作是指在世界范围内，寻求最有优势的生产要素和最先进的科技成果与本国的优势重新组合与配置，以取得最佳的经济效益[1]。随着全球科技创新和经济全球化程度的不断加深以及竞争的日益激烈，国际科技合作已成为提升创新效益和效率的关键领域，各国都试图通过开展国际科技合作来充分利用全球最优质的创新资源，通过不断参与国际科技创新活动减少成本、增强创新的能力[2]。近年来，欧美等发达经济国家以自身需求和国家利益为导向，以吸收高新技术和人才以及开拓国际技术市场为目的，在政府层面上与国外具有优势技术水平和科技资源的国家或地区签署了大量双边或多边科技协议，在这些协议指导下开展的对外科技合作数量不断增长。据初步统计，美国仅联邦政府各主要职能部门就与110多个国家和地区签署了近900个科技外交方面的协议及谅解备忘录等[3]。

1我国开展的国际科技合作

随着科技发展步伐的加快，我国科技水平也得到了大幅提高，国际专利授权量与日俱增，部分专利已达到国际领先水平，大量我国自主研发的科技产品具备相当雄厚的实力，迈入国际市场已是大势所趋。在经济全球化的背景下，一方面，我们要继续吸收以美国、欧洲、日本等为代表的科技发达国家和地区在国际市场中的先进科技，引进高水平科技成果，加强国际科技合作以提升自身竞争力；另一方面，我们也应与以巴西、印度、非洲等为代表的经济、科技水平欠发达的国家和地区展开深入的国际科技合作，通过科技援助等手段提高其科技水平。因此，与包括中国在内的国家建立科技合作也是这些经济、科技水平欠发达的国家和地区发展自身的内在需要。

鉴于国际科技合作对经济发展尤其是科技进步方面发挥的作用越来越大，我国政府通过以建立国际科技合作项目等形式与包括欧美、俄罗斯、日本以及巴西等国家开展了一系列的国际科技合作。从目前的发展情况来看，我国国际科技合作的广度和深度不断拓展，从能源、环境、材料等科技创新合作领域发展到经贸合作领域。技术转移在国际科技合作中所占比重越来愈大，技术的输入输出成为国际合作的主要内容，国际科技合作方式也趋于灵活、多元化。

基于我国目前科技合作的发展现状，合作模式也呈现出多样化的特点。依合作渠道可分为“中外型”、“中中外型”和“中外外型”；依合作目的可分为“R&D型”、“二次开发型”、“技术辐射型”和“产品产业化型”等；依合作内容可分为“互访交流型”、“引进核心技术或产品型”、“引进设备型”、“引进核心部件型”和“引进材料型”等；依合作组织可分为“民间合作型”、“政府间合作型”和“混合型”等；依科技实力可分为“强-强合作型”、“强-弱合作型”和“弱-弱合作型”等；依合作参与方数目可分为“双边合作型”和“多边合作型”等[4-5]。

上述任何类型的国际科技合作都离不开“政府主导型”和“自由发展型”的分类。“政府主导型模式”是指在社会发展领域、政府投资的重点项目等方面,由政府整合资源、发挥主导作用、组织和协同相关主体协同开展国际科技合作，发挥了政府在根据科技发展趋势和我国科技发展需要规划国际科技合作战略等方面的优势。“自由发展型模式”主要是指以企业、高校科研院所、中介等主体为主，由主体根据自身组织的发展目标和战略来自主开展各类国际科技合作，凸显了企业、高校科研院所等主体发挥自身市场或技术优势[6-8]。然而，如何将政府主导型与自由发展型两种国际科技合作模式相结合，从而使各自优势都得到彰显，无疑是国际科技合作模式的探索和发展。

2纳米技术及应用国家工程研究中心开展的国际科技合作

纳米技术及应用国家工程研究中心（简称“纳米中心”）经国家发展改革委批准成立，是国家在布局发展纳米科技与产业方面专门设立的从事纳米技术及应用研究的部级工程研究中心。自建立以来，纳米中心一直致力于推动我国纳米技术的国际交流与合作。

2007年，科技部国际合作司批准“纳米技术与产业国际科技合作基地”在纳米中心设立，为中心的国际交流与合作奠定了更为坚实的基础。在政府的大力支持下，针对国际经济发展、纳米科技发展出现的新趋势和自身的需求，纳米中心积极与多国（包括美国、俄罗斯、英国、德国、澳大利亚、法国、日本、韩国、丹麦、荷兰、巴西、智利等）的高校、科研机构和企业等在纳米科学技术领域开展了多方面的国际交流与合作，承担了10余项国家及地方国际合作科研项目。此外，纳米中心积极与国外知名企业建立良好的交流与合作关系，以引进国外先进的“产学研用”相结合的技术创新体系和高科技产业化运作模式，积极推进中心的纳米技术与产品输出，并与国外企业签订了合作协议，为中心拥有的纳米技术占领国际市场奠定了良好基础。

目前，纳米中心在国际合作方面形成了多样化格局，已在人员互访、签约全面合作框架协议、研究项目合作、建立联合工作组、人才合作、技术输出等方面，全方位展开了国际交流与合作工作，对外交流工作的层次不断提高、规模不断扩大、合作伙伴不断增多。

3纳米中心与巴西开展的国际科技合作

我国纳米技术经过多年的发展，取得了大批成果，在诸多领域走在了世界前列。近年来，巴西政府非常重视纳米技术的发展，巴西科技部已经制定了较为系统的纳米技术创新发展战略和部署，建立了由各部委共同组成的纳米技术联合委员会，总体负责国家纳米技术发展规划和管理；确立了纳米材料、纳米器件与系统、纳米生物技术等主要的发展方向；倡导整合资源，联合了国内几十家相关实验室，建立了巴西“国家纳米技术联合实验室体系”，集合了国内一批科研机构推进纳米技术发展，部分技术成果已经在工业界获得了应用。因此，在巴西有关国家纳米技术发展战略的引导下，纳米技术必将会支撑巴西在新世纪科技与产业的发展。

巴西的纳米技术具有自身的特点，但在整体规模、全面性和应用开发方面与我国相比还有一定差距，因此，巴西对我国领先领域的纳米技术仍有巨大需求。近年来，中国与巴西两国的双边合作领域不断拓展，政治互信逐步加深，中国政府积极推动与巴西等发展中国家的科技合作。

纳米中心作为国家在发展纳米技术研究方面的布局单位，多年来十分重视纳米技术的应用研究，在已签署的合作协议基础上，进一步整合资源，积极与巴西开展多方面的合作，以行动落实双方政府签约的合作内容，为推进我国纳米技术与产业的发展，以及中巴的合作和友谊多做贡献。

（1）合作模式创新：政府主导与自由发展相结合

2009年，中巴政府签署了《科技与创新合作工作计划书》。在此基础之上，为推动两国在纳米技术领域的交流与合作，2011年4月，中国科技部与巴西科技部在北京签署了《关于建立中国巴西纳米技术研究和创新中心的谅解备忘录》。同年6月，中巴政府签署了《中国政府与巴西政府十年合作规划》，纳米技术合作被列为了该框架战略合作协议的重点合作领域之一，纳米中心作为中方的管理机构之一和中国科学院一起与巴西相关单位共同参与建设“中国-巴西纳米技术联合研究中心”。

在科技部的大力支持下，为了推动中国与巴西在纳米技术及产业化方面的交流，纳米中心与巴西相关科研机构积极对接，与巴西能源与材料国家工程研究中心（CNPEM）、巴西纳米技术国家重点实验室（LNNano），于2012年在上海召开了“纳米科技发展中巴双边会议”，探讨纳米技术应用研究合作内容，并签署了《纳米技术开发与推广合作协议》，开启了中巴纳米技术合作的大门。

自2012年9月纳米中心与巴西相关机构签订合作协议以来，为进一步落实双边合作协议，纳米中心与巴西开展了多层次的频繁交流。纳米中心与巴西科技部、巴西纳米技术国家实验室和中方国家纳米科学中心在巴西坎皮纳斯联合举办了“2014中巴纳米技术发展论坛”；参加了由巴西圣卡塔琳娜大学和巴西CERTTI基金会组织的“巴西第二届纳米技术研究与产业化论坛”；并派代表团对巴西进行了多次访问，与巴西纳米技术国家重点实验室（巴西能源与材料国家工程研究中心、国家纳米实验室、国家同步辐射光源实验室等）、巴西能源与核研究所、巴西坎皮纳斯大学、巴西圣保罗大学、巴西圣卡塔琳娜大学等多个从事纳米技术研究的主要科研机构进行了交流，对巴西开展纳米技术研究的情况进行了全面了解，并与更多机构签署了合作协议。同时，巴西相关机构代表也应纳米中心的邀请来中国进行了访问，对中心将纳米技术应用于环境治理、能源、传感、医疗等方面的成果留下了深刻印象，为双方开展进一步的交流与合作奠定了重要基础。

在中巴政府的大力支持下，通过人员互访及长期沟通，中巴双方聚焦了合作点，开展了项目联合研究，同时建立了长期的交流机制。

（2）合作管理形式创新：统筹规划、个性化管理

中国与巴西具有不同的国情，故纳米中心与巴西高校、科研机构和企业的跨国合作也要依两国具体情况而定。中巴双方会对每次合作进行充分的沟通及协商，先统筹规划拟定符合双方发展的“共赢”方针，再结合各自的情况进行适合的个性化管理，最大程度发挥纳米中心在纳米应用研究领域的优势，帮助巴西在纳米科技方面取得进步。同时，纳米中心积极进行人员交流，通过多种渠道帮助巴方培养青年科技人员。

（3）合作内容及成果创新：从实验室走向产业化

纳米中心与巴西纳米技术企业建立了合作关系，根据巴西市场的需求，合作开发具有针对性的纳米技术产品，推动纳米技术成果在巴西开展推广应用。

纳米中心与巴西国家纳米实验室联合承担了《纳米功能材料产业化关键技术联合开发与推广应用》项目，并于2013年与巴西某纳米技术公司签订了《纳米技术与产品推广合作协议》等，为中心的技术和产品出口巴西奠定了基础。之后，纳米中心代表团远赴巴西，与巴方高层举行了多次会谈，在技术研发及产品销售方面等进行了深入沟通，针对巴西市场特点，在多种纳米功能材料的应用方面开展系列合作，进行联合开发及推广。

目前，纳米中心与巴西有关高校、科研机构和企业在纳米技术领域已开展了多方面的交流与合作，建立了良好的关系，在多个方面均取得了大幅进展：（1）进行了频繁的人员互访，并形成了长期交流机制；（2）在纳米功能材料领域开展了多项科技项目技术合作；（3）与纳米技术企业在纳米产品方面开展了合作，进行产品输出；（4）积极进行人员交流，通过多种渠道帮助巴方培养青年科技人员。

4结论与展望

纳米中心在国际合作方面形成了多样化格局，已在人员互访、签约全面合作框架协议、研究项目合作、建立联合工作组、人才合作、技术输出等方面，全方位展开了国际交流与合作工作，对外交流工作的层次不断提高、规模不断扩大、合作伙伴不断增多。

纳米中心与巴西相关高校、科研机构及企业的交流与合作已取得了一系列初步成果，形成了良好的发展势头。纳米中心将在已签署的各项合作协议基础上，通过进一步整合资源，不断深入、拓展与巴西在纳米技术领域的合作，为中巴合作夯实基础，为中巴友谊多做贡献：（1）继续坚持中巴双方频繁交流，将目前开展的双边互访及“双边论坛”制度化，发展成为长期性的定期双边交流活动，建立长期稳定的中巴纳米技术合作交流平台；（2）切实落实双方的项目合作，通过与巴西科研机构开展长期稳定的纳米技术联合研究，为巴方合作单位提供长期的技术支持；（3）通过与巴西企业联合开展针对性的应用技术及产品开发，实现我国纳米技术及产品在巴西的大规模推广和应用；（4）建立和完善双方人才交流机制，为双方培养纳米技术人才。

参考文献

［1］张菊.中欧科技合作的现状与前景[J].中国科技论坛,2003,1:141-144.

［2］王葆青.以国际新兴理念思考我国的国际科技合作[J].中国科学院院刊,2014,29(2):185-191.

［3］陈宏宇.发达国家开展国际科技合作的经验及启示[J].科技成果纵横,2009,5:27-28.

［4］刘秋生,赵广凤,彭立明.国际科技合作模式研究[J].科技进步与对策,2007,24(2):38-40.

［5］阳国亮,吕伟斌,程启原.泛北部湾国际科技合作及其模式选择[J].学术论坛,2009,7:97-101.

［6］袁军鹏，薛澜.主导与协同:中国国际科技合作的模式和特征分析[J].科学学与科学技术管理,2007,28(11):5-9.

［7］魏达志.我国开展国际科技合作的总体状况与发展趋势——兼论沪杭甬开展国际科技合作的启示及借鉴[J].科技管理研究,2005,25(5):1-4.

第2篇：高科技纳米技术范文

1、各国竞相出台纳米科技发展战略和计划

由于纳米技术对国家未来经济、社会发展及国防安全具有重要意义，世界各国（地区）纷纷将纳米技术的研发作为21世纪技术创新的主要驱动器，相继制定了发展战略和计划，以指导和推进本国纳米科技的发展。目前，世界上已有50多个国家制定了部级的纳米技术计划。一些国家虽然没有专项的纳米技术计划，但其他计划中也往往包含了纳米技术相关的研发。

（1）发达国家和地区雄心勃勃

为了抢占纳米科技的先机，美国早在2000年就率先制定了部级的纳米技术计划（NNI），其宗旨是整合联邦各机构的力量，加强其在开展纳米尺度的科学、工程和技术开发工作方面的协调。2003年11月，美国国会又通过了《21世纪纳米技术研究开发法案》，这标志着纳米技术已成为联邦的重大研发计划，从基础研究、应用研究到研究中心、基础设施的建立以及人才的培养等全面展开。

日本政府将纳米技术视为“日本经济复兴”的关键。第二期科学技术基本计划将生命科学、信息通信、环境技术和纳米技术作为4大重点研发领域，并制定了多项措施确保这些领域所需战略资源（人才、资金、设备）的落实。之后，日本科技界较为彻底地贯彻了这一方针，积极推进从基础性到实用性的研发，同时跨省厅重点推进能有效促进经济发展和加强国际竞争力的研发。

欧盟在2002—2007年实施的第六个框架计划也对纳米技术给予了空前的重视。该计划将纳米技术作为一个最优先的领域，有13亿欧元专门用于纳米技术和纳米科学、以知识为基础的多功能材料、新生产工艺和设备等方面的研究。欧盟委员会还力图制定欧洲的纳米技术战略，目前，已确定了促进欧洲纳米技术发展的5个关键措施：增加研发投入，形成势头；加强研发基础设施；从质和量方面扩大人才资源；重视工业创新，将知识转化为产品和服务；考虑社会因素，趋利避险。另外，包括德国、法国、爱尔兰和英国在内的多数欧盟国家还制定了各自的纳米技术研发计划。

（2）新兴工业化经济体瞄准先机

意识到纳米技术将会给人类社会带来巨大的影响，韩国、中国台湾等新兴工业化经济体，为了保持竞争优势，也纷纷制定纳米科技发展战略。韩国政府2001年制定了《促进纳米技术10年计划》，2002年颁布了新的《促进纳米技术开发法》，随后的2003年又颁布了《纳米技术开发实施规则》。韩国政府的政策目标是融合信息技术、生物技术和纳米技术3个主要技术领域，以提升前沿技术和基础技术的水平；到2010年10年计划结束时，韩国纳米技术研发要达到与美国和日本等领先国家的水平，进入世界前5位的行列。

中国台湾自1999年开始，相继制定了《纳米材料尖端研究计划》、《纳米科技研究计划》，这些计划以人才和核心设施建设为基础，以追求“学术卓越”和“纳米科技产业化”为目标，意在引领台湾知识经济的发展，建立产业竞争优势。

（3）发展中大国奋力赶超

综合国力和科技实力较强的发展中国家为了迎头赶上发达国家纳米科技发展的势头，也制定了自己的纳米科技发展战略。中国政府在2001年7月就了《国家纳米科技发展纲要》，并先后建立了国家纳米科技指导协调委员会、国家纳米科学中心和纳米技术专门委员会。目前正在制定中的国家中长期科技发展纲要将明确中国纳米科技发展的路线图，确定中国在目前和中长期的研发任务，以便在国家层面上进行指导与协调，集中力量、发挥优势，争取在几个方面取得重要突破。鉴于未来最有可能的技术浪潮是纳米技术，南非科技部正在制定一项国家纳米技术战略，可望在2005年度执行。印度政府也通过加大对从事材料科学研究的科研机构和项目的支持力度，加强材料科学中具有广泛应用前景的纳米技术的研究和开发。

2、纳米科技研发投入一路攀升

纳米科技已在国际间形成研发热潮，现在无论是富裕的工业化大国还是渴望富裕的工业化中国家，都在对纳米科学、技术与工程投入巨额资金，而且投资迅速增加。据欧盟2004年5月的一份报告称，在过去10年里，世界公共投资从1997年的约4亿欧元增加到了目前的30亿欧元以上。私人的纳米技术研究资金估计为20亿欧元。这说明，全球对纳米技术研发的年投资已达50亿欧元。

美国的公共纳米技术投资最多。在过去4年内，联邦政府的纳米技术研发经费从2000年的2.2亿美元增加到2003年的7.5亿美元，2005年将增加到9.82亿美元。更重要的是，根据《21世纪纳米技术研究开发法》，在2005～2008财年联邦政府将对纳米技术计划投入37亿美元，而且这还不包括国防部及其他部门将用于纳米研发的经费。

日本目前是仅次于美国的第二大纳米技术投资国。日本早在20世纪80年代就开始支持纳米科学研究，近年来纳米科技投入迅速增长，从2001年的4亿美元激增至2003年的近8亿美元，而2004年还将增长20%。

在欧洲，根据第六个框架计划，欧盟对纳米技术的资助每年约达7.5亿美元，有些人估计可达9.15亿美元。另有一些人估计，欧盟各国和欧盟对纳米研究的总投资可能两倍于美国，甚至更高。

中国期望今后5年内中央政府的纳米技术研究支出达到2.4亿美元左右；另外，地方政府也将支出2.4亿～3.6亿美元。中国台湾计划从2002～2007年在纳米技术相关领域中投资6亿美元，每年稳中有增，平均每年达1亿美元。韩国每年的纳米技术投入预计约为1.45亿美元，而新加坡则达3.7亿美元左右。

就纳米科技人均公共支出而言，欧盟25国为2.4欧元，美国为3.7欧元，日本为6.2欧元。按照计划，美国2006年的纳米技术研发公共投资增加到人均5欧元，日本2004年增加到8欧元，因此欧盟与美日之间的差距有增大之势。公共纳米投资占GDP的比例是：欧盟为0.01%，美国为0.01%，日本为0.02%。

另外，据致力于纳米技术行业研究的美国鲁克斯资讯公司2004年的一份年度报告称，很多私营企业对纳米技术的投资也快速增加。美国的公司在这一领域的投入约为17亿美元，占全球私营机构38亿美元纳米技术投资的46%。亚洲的企业将投资14亿美元，占36%。欧洲的私营机构将投资6.5亿美元，占17%。由于投资的快速增长，纳米技术的创新时代必将到来。

3、世界各国纳米科技发展各有千秋

各纳米科技强国比较而言，美国虽具有一定的优势，但现在尚无确定的赢家和输家。

（1）在纳米科技论文方面日、德、中三国不相上下

根据中国科技信息研究所进行的纳米论文统计结果，2000—2002年，共有40370篇纳米研究论文被《2000—2002年科学引文索引（SCI）》收录。纳米研究论文数量逐年增长，且增长幅度较大，2001年和2002年的增长率分别达到了30.22%和18.26%。

2000—2002年纳米研究论文，美国以较大的优势领先于其他国家，3年累计论文数超过10000篇，几乎占全部论文产出的30%。日本（12.76%）、德国（11.28%）、中国（10.64%）和法国（7.89%）位居其后，它们各自的论文总数都超过了3000篇。而且以上5国2000—2002年每年的纳米论文产出大都超过了1000篇，是纳米研究最活跃的国家，也是纳米研究实力最强的国家。中国的增长幅度最为突出，2000年中国纳米论文比例还落后德国2个多百分点，到2002年已经超过德国，位居世界第三位，与日本接近。

在上述5国之后，英国、俄罗斯、意大利、韩国、西班牙发表的论文数也较多，各国3年累计论文总数都超过了1000篇，且每年的论文数排位都可以进入前10名。这5个国家可以列为纳米研究较活跃的国家。

另外，如果欧盟各国作为一个整体，其论文量则超过36%，高于美国的29.46%。（2）在申请纳米技术发明专利方面美国独占鳌头

据统计：美国专利商标局2000—2002年共受理2236项关于纳米技术的专利。其中最多的国家是美国（1454项），其次是日本（368项）和德国（118项）。由于专利数据来源美国专利商标局，所以美国的专利数量非常多，所占比例超过了60%。日本和德国分别以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英国、韩国、加拿大、法国和中国台湾的专利数也较多，所占比例都超过了1%。

专利反映了研究成果实用化的能力。多数国家纳米论文数与专利数所占比例的反差较大，在论文数最多的20个国家和地区中，专利数所占比例超过论文数所占比例的国家和地区只有美国、日本和中国台湾。这说明，很多国家和地区在纳米技术研究上具备一定的实力，但比较侧重于基础研究，而实用化能力较弱。

（3）就整体而言纳米科技大国各有所长

美国纳米技术的应用研究在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪等领域快速发展。随着纳米技术在癌症诊断和生物分子追踪中的应用，目前美国纳米研究热点已逐步转向医学领域。医学纳米技术已经被列为美国国家的优先科研计划。在纳米医学方面，纳米传感器可在实验室条件下对多种癌症进行早期诊断，而且，已能在实验室条件下对前列腺癌、直肠癌等多种癌症进行早期诊断。2004年，美国国立卫生研究院癌症研究所专门出台了一项《癌症纳米技术计划》，目的是将纳米技术、癌症研究与分子生物医学相结合，实现2015年消除癌症死亡和痛苦的目标；利用纳米颗粒追踪活性物质在生物体内的活动也是一个研究热门，这对于研究艾滋病病毒、癌细胞等在人体内的活动情况非常有用，还可以用来检测药物对病毒的作用效果。利用纳米颗粒追踪病毒的研究也已有成果，未来5～10年有望商业化。

虽然医学纳米技术正成为纳米科技的新热点，纳米技术在半导体芯片领域的应用仍然引人关注。美国科研人员正在加紧纳米级半导体材料晶体管的应用研究，期望突破传统的极限，让芯片体积更小、速度更快。纳米颗粒的自组装技术是这一领域中最受关注的地方。不少科学家试图利用化学反应来合成纳米颗粒，并按照一定规则排列这些颗粒，使其成为体积小而运算快的芯片。这种技术本来有望取代传统光刻法制造芯片的技术。在光学新材料方面，目前已有可控直径5纳米到几百纳米、可控长度达到几百微米的纳米导线。

日本纳米技术的研究开发实力强大，某些方面处于世界领先水平，但尚未脱离基础和应用研究阶段，距离实用化还有相当一段路要走。在纳米技术的研发上，日本最重视的是应用研究，尤其是纳米新材料研究。除了碳纳米管外，日本开发出多种不同结构的纳米材料，如纳米链、中空微粒、多层螺旋状结构、富勒结构套富勒结构、纳米管套富勒结构、酒杯叠酒杯状结构等。

在制造方法上，日本不断改进电弧放电法、化学气相合成法和激光烧蚀法等现有方法，同时积极开发新的制造技术，特别是批量生产技术。细川公司展出的低温连续烧结设备引起关注。它能以每小时数千克的速度制造粒径在数十纳米的单一和复合的超微粒材料。东丽和三菱化学公司应用大学开发的新技术能把制造碳纳米材料的成本减至原来的1／10，两三年内即可进入批量生产阶段。

日本高度重视开发检测和加工技术。目前广泛应用的扫描隧道显微镜、原子力显微镜、近场光学显微镜等的性能不断提高，并涌现了诸如数字式显微镜、内藏高级照相机显微镜、超高真空扫描型原子力显微镜等新产品。科学家村田和广成功开发出亚微米喷墨印刷装置，能应用于纳米领域，在硅、玻璃、金属和有机高分子等多种材料的基板上印制细微电路，是世界最高水平。

日本企业、大学和研究机构积极在信息技术、生物技术等领域内为纳米技术寻找用武之地，如制造单个电子晶体管、分子电子元件等更细微、更高性能的元器件和量子计算机，解析分子、蛋白质及基因的结构等。不过，这些研究大都处于探索阶段，成果为数不多。

欧盟在纳米科学方面颇具实力，特别是在光学和光电材料、有机电子学和光电学、磁性材料、仿生材料、纳米生物材料、超导体、复合材料、医学材料、智能材料等方面的研究能力较强。

中国在纳米材料及其应用、扫描隧道显微镜分析和单原子操纵等方面研究较多，主要以金属和无机非金属纳米材料为主，约占80%，高分子和化学合成材料也是一个重要方面，而在纳米电子学、纳米器件和纳米生物医学研究方面与发达国家有明显差距。

4、纳米技术产业化步伐加快

目前，纳米技术产业化尚处于初期阶段，但展示了巨大的商业前景。据统计：2004年全球纳米技术的年产值已经达到500亿美元，2010年将达到14400亿美元。为此，各纳米技术强国为了尽快实现纳米技术的产业化，都在加紧采取措施，促进产业化进程。

美国国家科研项目管理部门的管理者们认为，美国大公司自身的纳米技术基础研究不足，导致美国在该领域的开发应用缺乏动力，因此，尝试建立一个由多所大学与大企业组成的研究中心，希望借此使纳米技术的基础研究和应用开发紧密结合在一起。美国联邦政府与加利福尼亚州政府一起斥巨资在洛杉矾地区建立一个“纳米科技成果转化中心”，以便及时有效地将纳米科技领域的基础研究成果应用于产业界。该中心的主要工作有两项：一是进行纳米技术基础研究；二是与大企业合作，使最新基础研究成果尽快实现产业化。其研究领域涉及纳米计算、纳米通讯、纳米机械和纳米电路等许多方面，其中不少研究成果将被率先应用于美国国防工业。

美国的一些大公司也正在认真探索利用纳米技术改进其产品和工艺的潜力。IBM、惠普、英特尔等一些IT公司有可能在中期内取得突破，并生产出商业产品。一个由专业、商业和学术组织组成的网络在迅速扩大，其目的是共享信息，促进联系，加速纳米技术应用。

日本企业界也加强了对纳米技术的投入。关西地区已有近百家企业与16所大学及国立科研机构联合，不久前又建立了“关西纳米技术推进会议”，以大力促进本地区纳米技术的研发和产业化进程；东丽、三菱、富士通等大公司更是纷纷斥巨资建立纳米技术研究所，试图将纳米技术融合进各自从事的产业中。

欧盟于2003年建立纳米技术工业平台，推动纳米技术在欧盟成员国的应用。欧盟委员会指出：建立纳米技术工业平台的目的是使工程师、材料学家、医疗研究人员、生物学家、物理学家和化学家能够协同作战，把纳米技术应用到信息技术、化妆品、化学产品和运输领域，生产出更清洁、更安全、更持久和更“聪明”的产品，同时减少能源消耗和垃圾。欧盟希望通过建立纳米技术工业平台和增加纳米技术研究投资使其在纳米技术方面尽快赶上美国。

第3篇：高科技纳米技术范文

一、纳米科技的意义与发展过程

(1)纳米科技的定义。

如果将人类所研究的物质世界对象用长度单位加以描述，我们可以得到人类智力所延伸到的物质世界的范围目前人类能够加以研究的物质世界的最大尺度是Kfm(约10亿光年），这是我们已观测到的宇宙大致范围人类所研究的物质世界的最小尺度为1CF19m(0.1阿米）纳米科技中的“纳米”为rn^m，是1毫米的百万分之一。原子的直径在0.1-0.3个纳米之间。研究小于10-1()@以下的原子内部结构属于原子核物理粒子物理的范畴。纳米科技是指在纳米尺度（1nm到100nm之间)上研究物质（包括原子、分子的操纵）的特性和相互作用，以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。当物质小到1至100纳米（rn9-10"7米)时，由于其量子效应、物质的局域性及巨大的表面及界面效应，使物质的很多性能发生质变，呈现出许多既不同于宏观物体，也不同于单个孤立原子的奇异现象纳米科技的最终目标是直接以原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、化学和生物学特性制造出具有特定功能的产品。

(2)纳米科技概念的提出与发展

最早提出纳米尺度上科学和技术问题的是著名物理学家、诺贝尔奖获得者查德.费曼1959年他在一次著名的讲演中提出：如果人类能够在原子分子的尺度上来加工材料、制备装置，我们将有许多激动人心的新发现他指出，我们需要新型的微型化仪器来操纵纳米结构并测定其性质。那时，化学将变成根据人们的意愿逐个地准确放置原子的问题

1974年，Taniguchi最早使用纳米技术（Nan?otechnology)一词描述精细机械加工。70年代后期，麻省理工学院德雷克斯勒教授提倡纳米科技的研究，但当时多数主流科学家对此持怀疑态度。

纳米科技的迅速发展是在20世纪80年代末90年代初。80年代初发明了费曼所期望的纳米科技研究的重要仪器一一扫描隧道显微镜（STM)、原子力显微镜（AFM)等微观表征和操纵技术，它们对纳米科技的发展起到了积极的促进作用。与此同时，纳米尺度上的多学科交叉展现了巨大的生命力，迅速形成为一个有广泛学科内容和潜在应用前景的研究领域1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩与第五届国际扫描隧道显微学会议同时举办，〈〈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一门崭新的科学技术一纳米科技从此得到科技界的广泛关注。

(3)纳米科技的重要意义一一为什么会出现“纳米热”？

德国科学技术部早在1996年就对纳米技术市场做了预测，估计到2010年能达到14400亿美元美国《商业周刊》将纳米科技列为21世纪可能取得重要突破的3个领域之一(其它两个为生命科学和生物技术?从外星球获得能源）从1999年开始，美国政府决定把纳米科技研究列入21世纪前10年11个关键领域之一。2000年2月美国总统克林顿宣布联邦政府将以4.95亿美元优先实施新的“全美纳米科技计划(NNI)”国家科技委员会为此还专门成立了由各部门专家组成的“纳米科学与工程技术小组”（IWGN)，提出了研究报告《国家纳米技术倡议》报告形成后，总统科技助理写信给国会称:纳米技术将与信息技术或生物技术一样，对21世纪经济、国防和社会产生重大影响，可能引导下一场工业革命(Leadingtothenextindustrialrevolution)，应把它放在科学技术的最优先地位（Toppriority)

纳米科技的陡然升温不仅仅是尺度的缩小问题，实质是由于纳米科技在推动人类社会产生巨大变革方面所具有的重要意义所决定的纳米科技将促使人类认知的革命首先，纳米科技的科学意义体现在：纳米尺度下的物质世界及其特性，是人类较为陌生的领域，也是一片新的研究疆土在宏观和微观的理论充分完善之后，在介观尺度上有许多新现象、新规律有待发现，这也是新技术发展的源头;纳米科技是多学科交叉融合性质的集中体现，我们已不能将纳米科技归为任何一门传统的学科领域而现代科技的发展几乎都是在交叉和边缘领域取得创新性突破的，在这一尺度下，充满了原始创新的机会。因此，对于还比较陌生的纳米世界中的尚待揭示的科学问题，科学家有着极大地好奇心和探索欲望

其次，由于纳米科技是对人类认知领域新疆域的开拓，人类将承担对新理论和新发现重新学习和理解的任务而一旦对这一领域探索过程中，形成的理论和概念在我们的生产生活中得以广泛的应用，那么，人类将建立迥异于我们肉眼所能观察到的物质世界的新观念，它将极大地丰富我们的认知世界并给人类社会带来观念上的变革

第三，从人类未来发展的角度看，可持续发展将是人类社会进步的唯一选择纳米科技推动产品的微型化?高性能化和与环境友好化，这将极大节约资源和能源，减少人类对其的过分依赖，并促进生态环境的改善。这将在新的层次上可持续发展的理论变为现实提供物质和技术保证纳米科技将引发一场新的工业革命由于量子效应，微电子器件的极限线宽一般认为是0.07微米（70纳米）根据美国半导体工业协会预计，到2010年半导体器件的尺寸将达到0.1微米（100纳米），这正好是纳米结构器件的最大长度。小于这一尺寸，所有的芯片需要按照新的原理来设计为了突破信息产业发展的瓶颈，我们必须研究纳米尺度中的理论问题和技术问题，建立适应纳米尺度的新的集成方法和新的技术标准。而在这一尺度上制造出的计算机的运算和存储能力将比目前微米技术下的计算机性能呈指数倍的提高，这将是对信息产业和其它相关产业的一场深刻的革命。同样，生命科技也面临着在纳米科技影响下的变革所以，人们认为纳米科技是未来信息科技与生命科技进一步发展的共同基础正如美国《新技术周刊》指出：纳米技术是21世纪经济增长的一个主要的发动机，其作用可使微电子学在20世纪后半叶对世界的影响相形见绌。

纳米科技不仅对信息和生物技术产业产生革命性的影响，而且也促使传统产业的“旧貌换新颜”。这是纳米概念在国内炒得沸沸扬扬的重要原因之一目前纳米技术已经渗透到某些传统产业中，如染料、涂料、食品等。比如通过纳米材料的研究，我们在化纤制品中加入纳米微粒，可以除昧杀菌通过纳米技术的运用，使建筑物外墙涂料的耐洗刷性由原来的1000多次提高到1万多次，老化时间也延长了两倍多。这种对传统材料进行纳米改性的技术，企业应用的投入不大，而且市场前景广阔。

鉴于纳米科技对未来工业的革命性影响和对传统产业技术改造的广泛性，发达国家的企业为开拓巨大的潜在市场，正加强技术储备，努力占领战略制高点。

目前我国出现的“纳米热”，因纳米科技本身所蕴含的对人类生产生活的巨大推动作用，有其产生的必然性，而且这股热浪对于纳米科技在中国的蓬勃发展有着积极的促进作用。但是我们也应该看到，纳米科技作为国际上刚刚兴起的一门新兴的学科领域，有许多重大的基础问题还未解答，其全面走向应用尚需时日，因此，对于“纳米热”应予正确引导，防止将纳米科技的概念庸俗化

二、纳米科技的研究领域

由于纳米科技的多学科交叉性质，因此，纳米科技的研究对象涉及诸多领域，它的基础研究问题又往往与应用密不可分我们可以根据纳米科技与传统学科领域的结合而细分为纳材料学、纳电子学、纳生物学、纳化学纳机械学与纳加工等等，但这种与学科紧密联系的分类方式，无法简单便捷地勾勒纳米科技的大致轮廓，各类之间而且又有交叉和重叠因此，为使大家对纳米科技有直观的了解，我们将介绍纳米科技中有代表性的纳米材料、纳米器彳牛、纳米检测与表征三类功用性很强的研究领域料是指材料的几何尺寸达到纳米级尺度水平，并且具有特殊性能的材料。其主要类型为:纳米颗粒与粉体纳米碳管和一维纳米材料、纳米薄膜、纳米块材。纳米材料由于其结构的特殊性，如大的比表面以及一系列新的效应(小尺寸效应、界面效应、量子效应和量子隧道效应)决定了纳米材料出现许多不同于传统材料的独特性能，进一步优化了材料的电学热学及光学性能对于纳米材料的研究包括两个方面：一是系统地研究纳米材料的性能、微结构和谱学特征，通过和常规材料对比，找出纳米材料特殊的规律，建立描述和表征纳米材料的新概念和新理论;二是发展新型纳米材料。目前纳米材料应用的关键技术问题是在大规模制备的质量控制中，如何做到均匀化、分散化稳定化。

(2)纳米器件。

纳米科技的最终目的是以原子、分子为起点，去制造具有特殊功能的产品。因此，纳米器件的研制和应用水平是进入纳米时代的重要标志。

如前所述，纳米技术发展的一个主要推动力来自于信息产业。

纳电子学的目标是将集成电路的几何结构进一步减小，超越目前发展中遇到的极限，因而使得功能密度和数据通过量率达到新的水平。在纳米尺度下，现有的电子器件把电子视为粒子的前提不复存在，因而会出现种种新的现象，产生新的效应，如量子效应利用量子效应而工作的电子器件称为量子器件，象共振隧道二级管、量子阱激光器和量子干涉部件等与电子器件相比，量子器件具有高速(速度可提高1000倍)、低耗(能耗降低1000倍）高效高集成度、经济可靠等优点。

为制造具有特定功能的纳米产品，其技术路线可分为“自上而下”（TopDown)和“自下而上”(Bot?tomUp)两种方式“自上而下”是指通过微加工或固态技术，不断在尺寸上将人类创造的功能产品微型化;而“自下而上”是指以原子、分子为基本单元，根据人们的意愿进行设计和组装，从而构筑成具有特定功能的产品。这种技术路线将减少对原材料的需求，降低环境污染

科学家希望通过纳生物学的研究，进一步掌握在纳米尺度上应用生物学原理制造生物分子器件，目前，在纳米化工厂、生物传感器生物分子计算机、纳米分子马达等方面，科学家都做了重要的尝试

(3)纳米结构的检测与表征。能，发现新现象，发展新方法，创造新技术，必须建立纳米尺度的检测与表征手段。这包括在纳米尺度上原位研究各种纳米结构的电、力、磁光学特性，纳米空间的化学反应过程，物理传输过程，以及研究原子、分子的排列组装与奇异物性的关系

扫描探针显微镜（SPM)的出现，标志着人类在对微观尺度的探索方面进入到一个全新的领域作为纳米科技重要研究手段的SPM也被形象地称为纳米科技的“眼”和“手”。

所谓“眼睛”，即可利用SPM直接观察原子、分子以及纳米粒子的相互作用与特性

所谓“手”，是指SPM可用于移动原子、构造纳米结构，同时为科学家提供在纳米尺度下研究新现象、提出新理论的微小实验室

同时，与纳米材料和结构制备过程相结合，以及与纳米器件性能检测相结合的多种新型纳米检测技术的研究和开发也受到广泛重视如激光镊子技术可用于操纵单个生物大分子。

三、纳米科技前景的展望

(1)材料和制备

在纳米尺度上，通过精确地控制尺寸和成份来合成材料单元，制备更轻更强和可设计的材料，同时具有长寿命和低维修费用的特点；以新原理和新结构在纳米层次上构筑特定性质的材料或自然界不存在的材料，生物材料和仿生材料实现材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复

(2)微电子和计算机技术

纳米结构的微处理器的效率将提高一百万倍，并实现兆兆比特的存储器(提高1000倍);研制集成纳米传感器系统

(3)环境和能源。

发展绿色能源和环境处理技术，减少污染和恢复被破坏的环境;制备孔径1nm的纳孔材料作为催化剂的载体，有序纳孔材料和纳米膜材料(孔径10-100nm)用来消除水和空气中的污染;成倍的提高太阳能电池的能量转换效率。

(4)医学与健康

纳米技术将给医学带来变革:纳米级粒子将使药物在人体内的传输更为方便，用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织;在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排斥反应;研究耐用的与人体友好的人工组织、器官复明和复聪器件;疾病早期诊断的纳米传感器系统

(5)生物技术

在纳米尺度上按照预定的对称性和排列制备具有生物活性的蛋白质、核糖核酸等，在纳米材料和器件中植入生物材料使其兼具生物功能和其他功能，生物仿生化学药品和生物可降解材料;动植物的基因改善和治疗，测定DNA的基因芯片等

(6)航天和航空

纳米器件在航空航天领域的应用，不仅是增加有效载荷，更重要的是使耗能指标成指数倍的降低?这方面的研究内容还包括:研制低能耗、抗辐照、高性能计算机;微型航天器用纳米集成的测试控制仪器和电子设备；抗热障耐磨损的纳米结构涂层材料

(7)国家安全

由于纳米技术对经济社会的广泛渗透性，拥有纳米技术知识产权和广泛应用这些技术的国家，将在国家经济安全和国防安全方面处于有利地位通过先进的纳米电子器件在信息控制方面的应用，将使军队在预警导弹拦截等领域快速反应;通过纳米机械学，微小机器人的应用，将提高部队的灵活性和增加战斗的有效性;用纳米和微米机械设备控制，国家核防卫系统的性能将大幅度提高;通过纳米材料技术的应用，可使武器装备的耐腐蚀?吸波性和隐蔽性大大提高，可用于舰船、潜艇和战斗机等

四、发达国家在纳米科技方面的研究水平和部署状况

美国前总统克林顿2000年在加州理工学院的演讲中说:“纳米技术能在原子和分子水平上操纵物质想一下这样的可能性:强度为钢10倍的材料而重量只有钢的一小部分;把国会图书馆的所有信息压缩进一个只有一块方糖大小的器件中；能检测出只有几个细胞大小的肿瘤。有些目标可能在20年后才能实现，但这正是联邦政府应该承担的重要责任”正是由于纳米科技对国家未来战略的重大影响，发达国家的政府和企业纷纷投入大量人力、物力和财力进行纳米科技的研究和产业化

(1)发达国家在纳米科技领域内的发展水平。

当前，美国已在纳米结构组装体系、高比表面纳米颗粒制备与合成，以及纳米生物学方面处于领先地位，在纳米器件纳米仪器超精度工程陶瓷和其它结构材料方面略逊于欧共体。日本在纳米器件和复合纳米结构方面有优势，在分子电子学技术领域仅次于德国德国在纳米材料、纳米测量技术、超薄

(2)发达国家对纳米科技领域的部署美国于2000年2月宣布启动“国家纳米科技计划（NNI)”，在2001年财政年度拨款4.95亿美元以加强研究实力。政府实施这项计划的根据是:今天的纳米技术就像50年代的晶体管一样，其科研和工业化的应用将进一步促进美国经济的发展;为美国培养新世纪的技术人才;增强美国国际科技竞争力的需要;节约资源能源，保证美国未来的可持续发展；纳米技术是开发未来微型武器的技术基础，是国防工业的未来参与这项计划的机构包括国家科学基金会（NSF)、国防部（DOD)能源部（DOE)国立卫生研究院（NIH)国家航空航天局（NASA)商务部(DOC)以及国家技术标准研究所(NIST)这项计划将优先支持5个方面:基础研究;创新性应用项目；成立10个纳米中心（已建成6个）和网络;基础设施;人员教育与培训、研究纳米技术所引起的伦理法律及社会问题。

德国拟建立或改组六个政府与企业联合的研发中心，并启动部级的研究计划。

法国最近决定投资8亿法郎建立一个占地8公顷、建筑面积为6万平米拥有3500人的微米鈉米技术发明中心，配备最先进的仪器设备和超净室，并成立微米纳米技术之家，专门负责申请专利和帮助研究人员建立创新企业

日本除继续推动早已开始的纳米科技计划外，每年投资2亿美元推动新的国家计划和新的研究中心建设。

西方国家的目标在于在基础和应用基础研究领域作前瞻性的部署，取得知识产权，占领战略制高点，并与企业结合，迅速推动已有科研成果走向市场并获得战略优势。

五、我国纳米科技的发展状况我国对纳米科技的重要性已有较高的认识，并给予了一定的支持。国家科技部、国家自然科学基金委员会、中国科学院等部门从“八五”、“九五”开始就设立了“攀登计划”项目和相关的重点、重大项目，1999年科技部又启动了有关纳米材料的“国家重点基础研究”项目。我国通过这些项目对纳米科技领域资助的总经费大约相当于700万美元，与发达国家相比，投入经费相差很大

我国的纳米科技研究，特别是在纳米材料方面取得了重要的进展，并引起了国际上的关注1995年，德国科技部对各国在纳米技术方面的相对领先五等级，前四个等级为日本、德国、美国、英国和北欧

从受资助项目来看，我国的研究力量主要集中在纳米材料的合成和制备，扫描探针显微学，分子电子学以及极少数纳米技术的应用等方面。但由于条件所限，研究工作只能集中在硬件条件要求不太高的一些领域虽然我国科学家在纳米碳管纳米材料的若干领域已取得一些很出色的研究成果，但国家在纳米科技领域的总体水平与美、日、欧相比，差距还是很大的，尤其是在纳米器件方面差距更为明显

目前，我国拥有一支比较精干的纳米科技研究队伍，他们主要集中在中国科学院的有关研究所，北京大学清华大学中国科技大学南京大学复旦大学等国内一批知名高校为集中本系统内的纳米研究的主要力量，北京大学和中国科学院还相继成立了各自的纳米科技研究中心。

2000年10月1日，中央十五届五中全会通过《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年计划的建议》，明确提出了将新材料和纳米科学的进展作为“十五”规划中科技进步和创新的重要任务这为我国21世纪初纳米科技的快速发展奠定了重要的基础

六、对策与建议

发展我国纳米科技的重要意义在于:首先，纳米科技将在21世纪对我们的社会、经济以及国家安全产生重大影响具有知识经济时代特征的21世纪，将是生命科技和信息科技高速发展和广泛应用的时代而纳米科学和技术将促进包括生命科技信息科技在内的几乎所有技术的飞速发展西方发达国家对此正在积极筹划，以期达到知识垄断。目前西方的国家和企业已将纳米核心技术列为绝对的国家机密和商业机密，严格限制对我国的出口其次，发展纳米科技将极大提高我国的科技竞争力纳米科技兴起于80年代初，对于世界各国来说都属全新的科技领域，尽管我国与发达国家尚有不小差距，但我们在纳米材料领域基本与国际先进水平保持同步，只要措施得当，我们完全有可能赶上发达国家的步伐第三，纳米科技将促进我国传统产业的改造由于现实的纳米科技，尤其是纳米材料在改造传统产业方面所表现的投入少、见效快?市场前景广阔等特点，在以传统产业为主的我国企业内比较容易推广，因此，纳米科技的应用已得到我国企业界的广泛响应，这为纳米科技在中国发展奠定了重要的动力基础。

有鉴于此，为增强我国的国际科技竞争力和经济竞争力，促进第三步发展战略的顺利实施，保障我国未来的可持续发展和国家安全，必须大力加强纳米科技的研发工作，动员多学科、跨部门和跨行业的力量参加到这一领域中来

我国纳米科技存在的问题主要表现在多学科交叉融合程度不够、缺乏重要的实验设施基础研究薄弱、信息交流少。为克服和解决这些问题，使我国能够抓住机遇，迎头赶上，为此建议：

1.应在国家层次上确定我国纳米科技的发展战略，制订我国的纳米科技发展的近期中长期规划兼顾基础研究、应用研究和开发研究的协调发展，推动科技成果产业化，协助有关部门尽快制定与纳米科技相关的产品技术标准

2.成立部级的“纳米科技专家咨询小组”。协助政府做好我国纳米科技战略的制订和研究开发工作

第4篇：高科技纳米技术范文

科学规划 创新管理 纳米中心发展态势良好

根据国家战略布局以及地方产业发展特征，纳米中心确定了五大产业领域和七大重点产品群的发展规划；建立了全新的管理体系、人事管理与人才引进制度、科研组织架构和以创新质量与贡献为导向的评价机制，围绕纳米材料、微纳制造、纳米光电器件等我国优势特色领域开展科技创新与产业孵化，呈现出了“一个中心、三个研究部（纳米材料研究部、维纳制造研究部、纳米光电器件研究部）、六项协同（组织管理、人员团队、人才培养、科研组织、资源共享、经费来源六个方面的协同）、八项突破（中心协同管理机制、创新文化建设、跨校人员聘任、人员评价激励、学生联合培养、协同研究、资源成果共享、合作交流等八项突破）”的良好发展态势。

纳米中心遵循“需求导向、全面开放、深度融合、创新引领”的原则，按照“国家急需、世界一流”的总要求，充分发挥政府、高校、科研院所、行业企业的资源优势，以纳米产业发展重大瓶颈、共性问题研究为导向，以人才队伍建设为根本，以体制机制创新为核心，以协同创新中心建设为载体，推进高校与高校之间、高校与科研机构、行业企业之间的贯通互动。以打造中国“旗舰式”纳米科技创新平台为目标，将纳米技术创新前端基础应用研究、中端的技术服务与交易、后端的成果孵化与投融资服务整合成一个开放式纳米创新网络。建立科学高效的投融资体制机制，完善新型“政产学研用”深度合作机制，构建一个国际化的纳米创新资源配置平台，形成一个具有国际竞争力的纳米创新产业链，使中心成为纳米科技领域高素质人才培养与聚集基地、高水平科研成果创新与孵化基地、国际学术合作与交流基地，肩负起引领中国纳米产业崛起和世界纳米科技发展的重任。

专家引领科教结合创新人才培养模式

“学术大师/核心教授+创新团队”人才引进模式成效显著。纳米中心根据六大任务需求和人才培养需求，引进了一批纳米科技的学术大师和核心教授。目前，中心已聘任从事纳米技术科研人才专职人员近178名，包括中国科学院院士5人、国家“”24人、教育部“长江学者”5人、江苏省创新创业人才19人等。其中，薛鸣球院士和潘君骅院士领衔组建了现代光学技术研究所，李述汤院士领衔组建了功能纳米与软物质研究院，郑洪河教授领衔组建了节能技术研究所，孙立宁教授领衔组建了机器人与微系统研究中心，路建美教授领衔组建了环境治理与资源化研究中心，陈琛教授领衔组建了生物制造研究中心，这些核心团队都将为苏州纳米科技的发展提供良好的人才储备、师资储备，搭建高水平的科研、教育平台。

建设联合纳米学院，打造寓教于研的人才培养模式。围绕寓教于研的人才培养模式、创新国际交流与合作模式，纳米中心采取了诸多人才培养的创新举措。苏州大学建立了我国首个纳米科学技术学院（国家试点学院），设置了全国第一个纳米本科专业。学院以科学研究和实践创新为主导，通过学科交叉与融合、产学研紧密结合，来推动人才培养机制改革，以高水平科学研究来支撑纳米科技人才的培养。纳米中心以纳米科学技术学院为依托，协同中科院苏州纳米所、西交大苏州纳米科技学院、中科大苏州研究院、东南大学苏州研究院组建苏州联合纳米学院，学院按照需求导向、因材施教、分类培养的教学宗旨，积极推进师资共享、课程共享、学分互认和学生互换工作，培养高水平、国际化纳米科技人才。目前，苏州联合纳米学院已形成“本科一硕士一博士一博士后”人才培养体系。其中，本科生近300名，硕士生500余名，博士生近100名，企业博士后57名，培养了一大批产业应用型人才。纳米中心已与加拿大滑铁卢大学、加州大学伯克利分校、澳大利亚蒙纳士大学建立纳米技术专业2+2本科生、3+2本硕连读和2+2双学位博士联合培养。此外，纳米中心还与麻省理工学院、加州大学洛杉矶分校、英国斯旺西大学、意大利都灵大学等国际知名大学建立了人才培养合作关系。

服务地方经济发展 打造中国“纳米城”

纳米技术是21世纪最重要的革命性科技之一，是引领我国经济发展的战略性产业，也是引领苏州工业园区转型升级的新兴产业。江苏省和苏州市在“十二五”科技发展规划中都将纳米技术产业列为重点发展产业，苏州工业园区将其提升到“1号产业”的战略高度。

纳米中心培育4年多来，已获上级科研项目250多项，培育了“高分辨率激光图像制版系统”、“大尺寸微纳图形制造技术”等一批获得国家科技进步奖等奖项的重大标志性成果，孵化和培育纳米科技企业43家，其中上市企业2家（苏大维格和南大光电）；服务地方纳米企业近200余家，带动苏州工业园区纳米产业经济效益近200亿元，相关产业效益2000亿元。中心与地方企业联合开展技术攻关120余项，为企业解决了大量技术问题，实现了一系列重大关键技术突破，如微纳图形化设备、纳米印刷与3D显示、有机固体照明产业的工艺与装备等。苏州大学纳米与软物质研究院廖良生教授牵头主持的“863计划”重大项目“大面积高效长寿命的白光OLED器件及照明器具研究”，开发了白光OLED光源，对提高光源效率、减缓电力供应压力、减少温室气体排放量有重要意义，并具有良好的市场前景。中组部“干人计划”、苏州大学特聘教授陈琛正在研发的人工心脏及系列人工脏器，具有自主知识产权，达到国际领先水平。他目前已研制出世界上首个可植入胸腔的磁悬浮离心式人工心脏，标志着人工心脏前沿技术的突破。

第5篇：高科技纳米技术范文

【关键词】纳米技术 应用 材料

纳米技术属于高科技范畴，其已经成为国家发展前景十分优越的科学技术之一，当前纳米技术已经广泛涉及到国内很多行业，其中包含化工行业、材料行业、医药行业和食品行业等。纳米技术主要包含纳米的物理、化学、材料、生物、电子等科学，它们彼此虽然是独立的科学，但是彼此又有着联系。当前，纳米的每个领域都取得了很好的研究成果，纳米技术不断创新、进步。

1 我国纳米技术发展现状

中国是世界上首先开始研究纳米技术的国家之一。在二十世纪八十年代的中期，我国政府就开始对纳米材料的研究以及设备加大了投入，当前我国的纳米技术基础研究在世界范围内都占据领先地位。1982年研究出的扫描隧道显微镜以及1986年研究出的原子力显微镜是纳米测量表征上的一个重要标杆，代表着纳米技术已经从原本的理论时期，进入到了实践研究时期。纳米技术是一个有着很强的综合性学科，研究的内涵包含了目前科技发展中的各个领域。纳米科学和纳米技术主要包含：纳米体系物理学、化学、材料学、生物学、电子学、加工学、力学等。这七个相对独立又彼此关联的学科与纳米材料、纳米器械、纳米尺度的检测和表征这三个研究方面。纳米材料的制备与研究是整个纳米科技的基础。在这之中，纳米物理学与纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最主要研究内容。

2 当前纳米技术的应用

2.1 食品方面的应用

纳米技术在食品科学的方面已经得到较为广泛的应用，对于纳米技术的研究能够对食品的品质、营养与安全性等层面进行改善，避免原材料的过度消耗，促进食品科学发展的科学性UI高效性。 近几年，城市中人们的生活节奏不断加快，导致亚健康人群的数量不断提升，因此，人们愈加青睐功能食品。经过研究表明，功能食品功能成分的稳定程度、存在方式和使用方式等对其食品的效果有着很大影响，尽管功能成分能够加入到食品当中，但因为它的水溶性差、对环境较敏感等因素严重造成了功能食品的颜色和气味等，很多功能食品不容易吸收，补充营养的效果较差。日本首先把纳米技术应用于功能食品中，并且使用这一技术将功能食品中的β-聚糖改变成200nm以下的小颗粒，在卵磷脂稳定技术的支撑下，完成吸收。类胡萝卜素是一种和水不相溶的物质，经过纳米技术能够将其纳米化，能够明显的提升类胡萝卜素的水溶性，所以可以保证食品的稳定性和颜色的鲜艳，让它更容易被人消化和吸收。随后研究者将纳米胡萝卜素应用在柠檬水生产和黄油生产中，经济效益得到很大提高。

2.2 通信技术的应用

现代社会是网络信息社会，通信技术在我们的日常生活中有着非常重要的作用。纳米技术在通信技术中的应用给这一技术的发展起到了很大的影响。纳米材料也给光缆提供了新的发展空间。近年来，很多厂家已经着手对纳米光纤维涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯（PE）及光纤护套管用纳米PBT等材料进行开发。使用纳米材料的光缆，能够让其具有很多的优点，例如提升光缆的对抗机械冲击能力、防水、防气味等，同时还可以让光缆的使用时间得到延伸，提升了网络的安全性。同时，在网络通信的加密上也可以运用纳米技术来制造量子点激光器。当前，很多金融部门以及政府部门都使用了这一技术，保证了信息在传输过程中的安全问题。

2.3 医学、药物中的应用

纳米技术在医学以及药物中的应用早就已经开始，目前人们已经能够把健康检测设备佩戴在身上，这样就能更好的了解自己的身体情况。假如能够进一步把这种技术缩小，这样使用纳米技术就能够将微型传感器放进人们的身体当中，了解更具体的信息，这样对于医生的治疗有着很大的便利。另外，纳米技术能够在检测人们身体的炎症、术后恢复等情况，纳米技术在医学与药物当中的应用有着很好的发展前景。

2.4 化学方面的应用

使用纳米金属颗粒粉体当做催化剂，能够让化学的反应更加快速，有效地让化工合成的效率得到提升。假如在金属材料中假如纳米成为，它会变得更加坚硬，比一般金属的强度增加十几倍，同时还能够像橡胶一样具有弹性。使用纳米材料制造来建造汽车、飞机等，不光能让重量减少，还能在很大程度上提高其性能。

3 纳米技术应用的发展趋势

3.1 大数据传感器

传感器的使用能够给我们带来以前没有的大量信息数据，所以要对其进行处理，对于改变交通拥堵以及安全事故十分有效，同时，能够把数据给警方使用，减少犯罪情况出现。纳米技术在这一方面能够创造出一种超密集的记忆体，来储存大量的数据，另外，能够推动快速的运算法则的发展，让这些数据更加安全、有效。

3.2 应对全球变暖

目前，电动汽车与太阳能发电已经成为研究的重点，节能减排、低碳环保是重要的战略规划。纳米技术在这一方面也具有很大的作用。在电动机器与太阳能发电中都能够使用纳米纹理以及纳米材料，把平面变成更大面积的三维立体表面，进而储存与形成更多的能量，提升设备的运用效率。

4 结论

综上所述，纳米技术在目前已经得到了广泛的应用，并且取得了很大的效果，并且有着很大的发展空间。希望通过笔者的分析，让更多人了解到纳米技术的重要作用，相信在广大学者的共同努力之下，能够不断提升纳米技术在的应用价值。

参考文献

[1]刘合，金旭，丁彬.纳米技术在石油勘探开发领域的应用[J].石油勘探与开发，2016（06）：1014-1021.

[2]王丽江，陈松月，刘清君，王平.纳米技术在生物传感器及检测中的应用[J].传感技术学报，2006（03）：581-587.

[3]张文林，席万鹏，赵希娟，于杰，焦必宁，周志钦.纳米技术在果蔬产品中的应用及其安全风险[J].园艺学报，2013（10）：2067-2078.

[4]曲秋莲，张英鸽.纳米技术和材料在医学上应用的现状与展望[J].东南大学学报（医学版），2011（01）：157-163.

第6篇：高科技纳米技术范文

关键词：微米技术；纳米技术；微细加工技术；纳米电子技术；纳米机械技术

科学技术向微小领域发展，由毫米级、微米级继而涉足纳米级，人们把这个领域的技术称之为微米/纳米技术（Micro& Nano-Technlogy）。

当前，微米/纳米技术在国际上已使人类在改造自然方面进人一个新的层次，即以微米层次深人到原子、分子级的纳米层次，它作为21世纪出现的高技术，发展十分迅猛，并由此开创了纳米电子、纳米材料、纳米生物、纳米机械、纳米制造、纳米测量等新的高技术群。

一、微米技术

1.微小尺度的设计理论研究

微型系统的设计并非简单的机械微小化，而需要从物理及物质相互作用等方面进行重新研究，形成一整套的设计理论与方法。其研究重点应包括微动力学、微流体力学、微热力学、微机械学、微光浒学等，并且注重现代设计方法如CA0技术、仿真与虚拟现实技术等在微型系统设计中的应用，通过上述研究，解决微型系统设计中的尺寸效应`表面效应、误差效应及材料性能等的影响。

2.微细加工技术

微细加工技术包含超精机械加工、IC工艺、化学腐蚀、能量束加工等诸多方法。对于简单的面、线轮廓的加工，可以采用单点金刚石和CBN（立方氮化硼）刀具切削、磨削、抛光等技术来实现，如激光陀螺的平面反射镜和平面度误差要求小于30nm，表面粗糙度Ra值小于1hm等。而对于稍微复杂一点的结构，用机械加工的方法是不可能的，特别是制造复合结构，当今较为成熟的技术仍是IC工艺硅加工技术，如美国研制出直径仅为60～120um的硅微型静电电动机等。

3.精密测试技术

具有微米及亚微米测量精度的几何量与表面形貌测量技术亦已成熟，如具有0.01um精度的HP5528双频激光干涉测量系统，具有0.01 um 精度的光学与触针式轮廓扫描系统等。因此，目前精密测试技术的一个重要研究对象是微结构的力学性能，

4.微系统技术

在研究微系统设计、加工、测量的基础上，国内外较广泛地开展了微型传感、微执行机构、微电子信号处理等方面的研究工作，如已制作出微型力传感器、微型泵、微电机等。

二、纳米技术

纳米技术通常指纳米级0.1～100nm的材料、测量、控制和产品的技术。

纳米技术是科技发展的一个新兴领域，它不仅仅是将加工和测量精度从微米级提高到纳米级的问题，而是人类对自然的认识和改造方面，从宏观领域进人到物理的微观领域，深人了一 个新的层次，即从微米层深人到分子、原子级的纳米层次。

1.纳米电子技术

在过去的们年里，晶体管的特征尺寸由10mm减小到小于1 um ，现在可实现在一个集成片上包含100万个单元，对于这种尺度的电子线路，宏观规律仍旧有效，然而未来一二十年的科技发展使尺寸进一步缩小10～100倍进人到纳米尺度，量子力学及电子的波动性就不能不再考虑了。

⒉纳米机械技术

纳米机械技术包括的领域很广，其研究基础包括纳米加工过程的动力学模拟、纳米构件与表面分子工程、纳米摩擦学等，这里所指的纳米机械是能实现纳米尺寸上某种功能的机械，如纳米制造设备及纳米执行器，纳米执行器能实现纳米尺度的移动与定位。

3.纳米材料技术

纳米材料技术是发展最早且研究最深人的学科。纳米材料由于其结构的特殊性，如大的表面比、小尺寸效应、界面效应、量子效应和量子隧道效应等一系列新的效应，使纳米材料出现许多不同于传统材料的独特性能，从而使其在未来新材料上充当角色，如隐身材料，高灵敏度、高响应的传感材料，多功能复相陶瓷材料等。

4.纳米加工技术

纳米加工技术的发展面临两大途径：一方面是将传统的超精加工技术，如机械加工（单点金刚石和CBN刀具切削、磨削、抛光）（电化学加工（ECM）、电火花加工（EDM）、离子和等离子体蚀刻、分子束外延（MBE）、物理和化学气相沉积、激光束加工（LIGA）技术等向其极限精度逼近，使其具有纳米的加工能力。另一方面，开拓新效应的加工方法，如STM对表面的纳米加工，可操纵原子和分子，并对表面进行刻蚀。如美国的IBM公司利用STM将35个原子排出“IBM”三个字样，且在硅片上覆盖一层20nm厚的聚甲基丙烯甲酯（PMMA），再利用STM光刻，得到10nm宽的线条等。

5.纳米测量技术

以上所涉及有关纳米技术的研究，均离不开对它们的分析测试工作-纳米测量技术，或称之为纳分析和纳探针技术。其中，纳探针技术发展迅速并较为成熟，随着20世纪80年代STM的出现，使人们能直接观察到物质表面的原子结构，把人们带到了微观世界。

参考文献

[1]王明耀，张兆隆.机械制造技术（K）.中高等教育出版社，2002（297-298）

[2]安美玲.机械基础（K）.电子工业出版社，2007（211-218）

[3]魏康民.机械制造技术（K）.机械工业出版社，2006，2（69-280）

第7篇：高科技纳米技术范文

一、国内外纳米材料的研究现状

随着各种新兴技术以及相关产业的发展，对纳米材料的需求日益增多，纳米技术的基础理论等相关研究也都在飞速发展，相关技术在医疗、电子等行业应用得比较广泛，并已面向产业化的方向发展。虽然在美国、日本等几个国家已经实现纳米粉体材料的批量生产，但未来的研发之路是任重而道远的，纳米生物材料和纳米医疗诊断材料等产品还将处在不断的探索过程中。有关机构曾经做过预测：到2020年，全球纳米新材料市场规模达86亿美元，行业的年增长率为24.6%。最近几年，各国政府和企业对纳米技术的研究投入了大量的人力和物力，促进了纳米新材料产业的发展，纳米材料的市场规模将进一步扩大。美国将纳米材料的研发列为国家战略层面的科研项目之一，这与其在国防、军事、航空航天等领域的广泛应用分不开。纳米材料优良的性能已被认可，正逐渐应用到农业、生物、医疗等领域，创造巨大的经济效益。我国开展纳米材料的研究并不算晚，目前，我国有100多个从事纳米材料基础和应用研究的机构。其中，开展研究工作比较早的单位既有高校也有研究所，例如清华大学、吉林大学、东北大学等老牌学校，以及长春应用化学研究所、感光化学研究所等研究院所。在过去的一段时间里，我国纳米材料基础领域的研究取得了丰硕的成果。在研究过程中，主要采用物理和化学方法，并且将多种方法结合使用，研制出金属以及合金的氧化物和氮化物等一系列纳米颗粒；积极地向走在前列的国家学习，并且引进一些急缺但是却不能自主生产的设备，对纳米微粒的尺寸进行有效的控制，将研究的成果应用于生产中，其中生产出一系列高科技产品，例如纳米薄膜、纳米块材等；积极地从各个角度对纳米材料的特性进行挖掘，在很多的方面都积极而显著地创新，取得了一系列的进展，成功地研制出具有优良性能的纳米陶瓷，其主要表现在密度高和结构复杂等方面；另外，我国在世界上首次发现超塑性形变现象，即纳米氧化铝晶粒在拉伸疲劳应力集区所表现出的特性；在其他纳米技术应用的领域也取得了不菲的战绩，例如对功能纳米材料进行了深入的研究，并且取得一系列的丰硕成果。在“八五”研究工作的基础上，我国建立了几个纳米材料研究基地，具有代表性的主要有南京大学、中科院金属所、中科院物理所、国防科技大学、清华大学等。这些基地的建立为纳米材料的研发创造了条件。经过数十年的工作基础和工作积累，我国在纳米材料和纳米结构的研究方面取得了长足进步，在国际社会上具有一席之地。新时期，国内的科研院校不仅为我国纳米材料研究培养了高质量的纳米材料科研人员，还对纳米材料的应用进行了研究，促进了成果转化工作。今后一段时期内，这些科研单位和高校都将是我国纳米材料研究的重要组成部分。据有关部门的统计，目前我国已有700多个以“纳米”命名注册的公司，注册资金达到560多亿元。通过纳米材料的标准化工作，规范纳米材料产品的生产，使纳米材料高新技术与传统产业的改造有机结合，提高了传统产业的技术水平，提升了产品的档次与性能，促进了传统产业的结构调整，加速了传统产业的改造。

二、纳米产业发展的趋势

纳米材料作为一种新型材料，其研究虽然还存在诸多问题，但是伴随着科学技术水平的发展，纳米技术上存在的问题都会一一被解决。纳米技术将逐渐与其他技术相融合，最终融入到社会生活中。

第一，纳米技术与信息产业的融合。信息产业在世界上占有举足轻重的地位。2010年，我国信息产业的利润占GDP的10%。纳米技术与信息产业相融合，具体表现在以下几个方面：首先，现阶段网络通讯、芯片技术以及高清晰度数字显示技术不断发展，推动了纳米技术的发展。未来对通讯和集成等方面的零件性能要求会越来越高，美国等一些发达国家已经着手研究，实验室的研究也取得了一定的成功。其次，我国在分子电子器件和巨磁电子器件等领域的研究起步较晚，研究比较滞后。最后，在网络通讯中，我国对其中一些关键的器件如谐振器、微电容和微电极等方面的研究不足，与世界的差距较大，在进行研发的时候也要努力提升相关零件的性能，这些都为纳米技术与其产业的融合留下了巨大的空间。

第二，纳米技术与环境产业的融合。纳米技术在空气净化以及水污染物的降解方面不可或缺，纳米技术在净化环境方面的意义重大。目前，我国已经制造出可以充分降解甲醛、氮氧化物等一系列污染物的设备，可以大为降低空气的污染程度，可以将有害气体的浓度从10ppm（指用溶质质量占全部溶液质量的百万分比来表示的浓度）降低到0.1ppm；近年来，很多公司致力水处理产业，利用纳米技术的光催化性能净化水质，提高生活用水和工业用水的质量，已经取得了一定成就；在未来，纳米技术在环境领域的应用将会更加广泛。

第三，纳米技术与能源环保产业的融合。当今，对能源的不合理开发和滥用已致使其呈现出日益枯竭的状态。所以，合理有效地利用能源是我国今后的一项重要工作，同时对新能源的开发和利用也刻不容缓。一方面在传统能源领域，加紧对其催化剂的研究，这样可以使煤炭、石油等资源充分利用，充分燃烧，同时减少废气的排放，这些都需要纳米技术的支持。另一方面，在开发新能源方面，我们不仅要自主创新，还要积极地借鉴国外的先进经验，开发一些可燃气体，开发清洁能源，将一系列的新能源更便捷的在日常生活中应用。

第四，纳米技术与生物医药产业的融合。我国加入世界贸易组织后，各个行业都受到不同程度的冲击。以医药行业为例，在国际医药行业决定采用纳米尺度发展制药业的大背景下，我国必须奋起直追，不能落后。纳米生物医药发展的方向在于从动植物提取需要的材料，之后通过纳米技术处理，使其药效最大限度地发挥出来，这也是我国中医的理论思想。在医药方面采用纳米技术生产，也可以提高纳米技术的适用层次。

第五，纳米新材料的研发。美国一家机构预测：到21世纪50年代前后，汽车上60%的金属材料要被新型复合材料所代替，采用高强度轻质量的材料可节省油量达到55%；还减少了尾气的排放量，尤其是二氧化碳的排放。在车体使用纳米材料，发挥其优良的性能，不仅提升汽车的力学性能，而且还使汽车具有反射各种紫外线、红外线的功能，减少了外界的干扰。

第8篇：高科技纳米技术范文

关键词:纳米 材料 应用

一、纳米的发展历史

纳米（nm）是长度单位，1纳米是10-9米（十亿分之一米），对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000-8000nm，人体红细胞的直径一般为3000-5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级；对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。

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，最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品，这是关于纳米科技最早的梦想。1991年，美国科学家成功地合成了碳纳米管，并发现其质量仅为同体积钢的1/6，强度却是钢的10倍，因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年，纳米产品的年营业额达到500亿美元。

二、纳米技术在防腐中的应用

纳米涂料必须满足两个条件：一是有一相尺寸在1～100nm；二是因为纳米相的存在而使涂料的性能有明显提高或具有新功能。纳米涂料性能改善主要包括：第一、施工性能的改善。利用纳米粒子粒径对流变性的影响，如纳米sio2用于建筑涂料，可防止涂料的流挂；第二、耐候性的改善。利用纳米粒子对紫外线的吸收性，如利用纳米tio2、sio2可制得耐候性建筑外墙涂料、汽车面漆等；第三、力学性能的改善。利用纳米粒子与树脂之间强大的界面结合力，可提高涂层的强度、硬度、耐磨性、耐刮伤性等。纳米功能性涂料主要有抗菌涂料、界面涂料、隐身涂料、静电屏蔽涂料、隔热涂料、大气净化涂料、电绝缘涂料、磁性涂料等。

纳米技术的应用为涂料工业的发展开辟了一条新途径，目前用于涂料的纳米材料最多的是sio2、tio2、caco3、zno、fe2o3等。由于纳米粒子的比表面大、表面自由能高，粒子之间极易团聚，纳米粒子的这种特性决定了纳米涂料不可能象颜料、添料与基料通过简单的混配得到。同时纳米粒子种类很多，性能各异，不是每一种纳米粒子和每一粒径范围的纳米粒子制得的涂料都能达到所期望的性能和功能，需要经过大量的实验研究工作，才有可能得到真正的纳米涂料。

纳米涂料虽然无毒，但由于改性技术原因，性能并不理想，加上价格太贵，难以推广；而三聚磷酸铝也因价格原因未能大量应用。国外公司如美国的halox、sherwin－williams、mineralpigments、德国的hrubach、法国的sncz、英国的britishpetroleum、日本的帝国化工公司均推出了一系列无毒纳米防锈颜料，性能不错，甚至已可与铬酸盐相以前我国防锈颜料的开发整体水平落后于西方发达国家，仍然以红丹、铬酸盐、铁系颜料、磷酸锌等传统防锈颜料为主。红丹因其污染严重，对人体的伤害很大，目前已被许多国家相继淘汰和禁止使用；磷酸锌防锈颜料虽比。我国防锈涂料业也蓬勃发展，也可以生产纳米漆。

我国自主生产的产品目前已通过国家涂料质量监督检测中心、铁道部产品质量监督检验中心车辆检验站、机械科学院武汉材料保护研究所等国内多家权威机构的分析和检测，同时还经过加拿大国家涂料信息中心等国外权威机构的技术分析，结果表明其具有目前国内外同类产品无可比拟的防锈性能和环保优势，是防锈涂料领域划时代产品，复合铁钛粉及其防锈漆通过国家权威机构的鉴定后已在多个工业领域得到应用。

三、纳米材料在涂料中应用展前景预测 据估算，全球纳米技术的年产值已达到500亿美元。目前，发达国家政府和大的企业纷纷启动了发展纳米技术和纳米计划的研究计划。美国将纳米技术视为下一次工业革命的核心，2001年年初把纳米技术列为国家战略目标，在纳米科技基础研究方面的投资，从1997年的1亿多美元增加到2001年近5亿美元，准备像微电子技术那样在这一领域独占领先地位。日本也设立了纳米材料中心，把纳米技术列入新五年科技基本计划的研究开发重点，将以纳米技术为代表的新材料技术与生命科学、信息通信、环境保护等并列为四大重点发展领域。德国也把纳米材料列入21世纪科研的战略领

域，全国有19家机构专门建立了纳米技术研究网。在人类进入21世纪之际，纳米科学技术的发展，对社会的发展和生存环境改善及人体健康的保障都将做出更大的贡献。从某种意义上说，21世纪将是一个纳米世纪。

由于表面纳米技术运用面广、产业化周期短、附加值高，所形成的高新技术和高技术产品、以及对传统产业和产品的改造升级，产业化市场前景极好。

在纳米功能和结构材料方面，将充分利用纳米材料的异常光学特性、电学特性、磁学特性、力学特性、敏感特性、催化与化学特性等开发高技术新产品，以及对传统材料改性；将重点突破各类纳米功能和结构材料的产业化关键技术、检测技术和表征技术。多功能的纳米复合材料、高性能的纳米硬质合金等为化工、建材、轻工、冶金等行业的跨越式发展提供了广泛的机遇。各类纳米材料的产业化可能形成一批大型企业或企业集团，将对国民经济产生重要影响；纳米技术的应用逐渐渗透到涉及国计民生的各个领域，将产生新的经济增长点。

纳米技术在涂料行业的应用和发展，促使涂料更新换代，为涂料成为真正的绿色环保产品开创了突破性的新纪元。

纳米涂料已被认定为北京奥运村建筑工程的专用产品，展示出该涂料在建筑领域里的应用价值。它利用独特的光催化技术对空气中有毒气体有强烈的分解，消除作用。对甲醛、氨气等有害气体有吸收和消除的功能，使室内空气更加清新。经测试，对各种霉菌的杀抑率达99％以上，有长期的防霉防藻效果。纳米改性内墙涂料，实际上是高级的卫生型涂料，适合于家庭、医院、宾馆和学校的涂装。纳米改性外墙涂料，利用纳米材料二元协同的荷叶双疏机理，较低的表面张力，具有高强的附着力，漆膜硬度高且有韧性，优良的自洁功能，强劲的抗粉尘和抗脏物的粘附能力，疏水性极佳，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，抗紫外线能力极强。使用寿命达15年以上。颗粒径细小，能深入墙体，与墙面的硅酸盐类物质配位反应，使其牢牢结合成一体，附着力强，不起皮，不剥落，抗老化。其纳米抗冻涂料，除具备纳米型涂料各种优良性之外，可在10℃到25℃之内正常施工。突破了建筑涂料要求墙体湿度在10％以下的规定，使建筑行业施工缩短了工期，提高了功效，又创造出高质量。

四、结语

由于目前应用纳米材料对涂料进行改性尚处在初级阶段，技术、工艺还不太成熟，需要探索和改进。但涂料的各种性能得到某些改进的试验结果足以证明，纳米改性涂料的市场前景是非常好的。

参考文献：

[1]桥本和仁等［j］. 现代化工. 1996(8):25～28.

[2]曾汉民［j］.现代涂料与涂装. 2001(4，5，6):40～42，39～42，42～44.

第9篇：高科技纳米技术范文

【关键词】消防技术；纳米技术；绿色环保

社会经济的增强，使得人们对环保、绿色、新型、科技等的环保发展道路越来越关注。当然，对于如何建立新型消防技术设备成为国家科技人员值得研究创新的问题。科学的火灾研究系统设备是创新新型消防技术研究的基础，实现高效清洁的消防，避免消防过程中消防设备对周边环境和造成破坏等问题需要消防技术的不断创新。

1、现代消防技术对环境的影响

1.1 水污染，现代火灾消防使用的消防水里面含有化学污染物，能起到很好的灭火作用，但是这些水排入河流、鱼塘、树林等，会造成树木大批死亡，河流污染严重，水中的生物无法生存。对生态环境造成严重的破坏。所以，各种现代消防水的不同泄露物和不同的灭火剂给消防污水处理加大了难度，这些水如果处理不当就会形成水体污染，给人们生活会带来困扰。

1.2 空气污染，随着人们消防意识的不断增强，人们在建筑物中加入一些阻燃剂，防止易燃物燃烧，但是这种阻燃剂在发生火灾后，燃烧的气体在空气中形成一种致癌气体。如果火灾现场防护措施不周密，这种致癌气体吸入体内造成的死亡率比火灾中的死亡率更高。

因此，新型、绿色，环保的消防技术是未来社会发展的必然趋势，以此降低空气中的污染气体，减少水污染。

2、纳米技术的发展应用

进入21世纪后，纳米技术的应用越来越受人们的青睐，各领域的开发，研究已是屡见不鲜，但是持续发展创新的空间依然是备受关注，经科学家商讨，纳米技术在未来社会中将会被普及应用，发展前景广阔。

2.1 纳米技术在消防装备中的应用研究

科学家研究过程中发现：纳米材料制成的消防装备头盔能够耐高温，耐腐蚀的要求。防火服具有一定的隔热性，防毒功能，比较耐高温。利用纳米技术制成的防火服要比一般的钢铁强度高几十倍，消防工作人员传在身上比较柔软，在火灾现场也不用考虑被建筑物挂伤，被应建筑碰破等。经科学家讲解，利用纳米技术制成的头盔中装入体积比较小的计算机，能够在紧急大型火灾现场与指挥人员的技术支持系统进行数据传输。

纳米技术制成的防火服能够在任何恶劣环境下进行现场扑救，采用纳米技术的消防棒，喷水枪和 消防胶带都比较轻，在高层建筑火灾救助中，能减轻消防人员的消耗，大大提高了火灾救助效率。

2.2 纳米技术在防火材料中的应用

2.2.1 纳米技术灭火剂。将传统的干粉灭火剂制成纳米材料，由于纳米技术主要是对原子分子进行分析操作结合成一种新型的分子，利用在各种形式的人造结构中。使得含有纳米技术的干粉灭火效率明显提高，而且延长了储存期。

2.2.2 纳米技术阻燃剂。现代灭火中的阻燃剂普遍含有有毒物质，而且造成了火灾事故中的死亡率增大，所以采用纳米技术的阻燃剂尽心相应程度上的防护。目前用的最多的便是微米级的颗粒三氧化二锑，颗粒比较大，分散性强，不利于三氧化二锑阻燃性能发挥。但是聚合物层状的纳米复合材料不仅可以控制有毒气体的发生还具有较强的阻燃性，由于纳米材料颗粒的变小具有更好的延展性能。

2.2.3 纳米防火涂料。纳米防火涂料的重要组成部分：纳米三氧化二锑、氢氧化镁材料；纳米无机和无机纤维。具有很好的分布结构，耐高温，黏粘性强，具有共价键结合的符合树脂等的特点。经过特殊工艺加工，使其与树脂等材料充分复合，使得超薄材料在燃烧后具有高温强度。

2.2.4 纳米技术照明灯。利用纳米技术开发出的照明技术具有节能的特点，能够使用在个人装备上。

2.2.5 纳米技术火灾探测器。利用纳米技术的灵活性特点，将纳米技术制成探测器，定时探测周围环境中的有毒气体，蒸气，烟雾和易燃易易爆物的浓度。能够提高预报探测的效果，减少预报误差。

3、绿色消防产品

3.1 气溶胶：材料本身燃烧可以提供驱动能量；颗粒度比较小能够穿过障碍物在火灾空间中停留较长时间；能够全淹没方式灭火；能够用于密封空间和开放空间。但是气溶胶中的固体颗粒对灭火效率存在一定的影响。

3.2 细水雾：细水雾消防灭火技术最关键的是水本身在细水雾中发生的主要参数。细水雾的直径要求比较严格（

3.3 惰性气体：它的特点是无色、无味、无毒、无腐蚀等，可以说是真正的绿色产品，不会在火灾中对人体造成危害，也不会有任何化学反应。它利用的是惰性气体不容易发生化学反应的性能，释放在燃区中能破坏可燃物所需要的条件。

4、全面开展防火设计研究

尽管各种科研结果证明了现代消防技术创新可以利用纳米技术或是各种绿色消防产品，但是主要还在于消防知识的学习，消防技能的加强。对于安全的消防设计人们对火灾的科学认识好需要加深学习，对一些建筑物进行有效经济的安全消防，但是更符合实际更有效的消防安全工程研究还需要不断完善和发展，将监督消防工程趋于使用。

所以，国家部门组织专门的力量在积极学习外国的研究经验和做法，积极参与国外的研究活动：积极引导消防工作人员对国外科研成就的学习；开展消防安全工程模型评估，验证研究活动；建立部级的消防安全工程数据分析库；研究火灾中人对或的反应行为和运动规律；确定火灾场景，设定火灾现场；开展灭火数学模型试验；对高层建筑中排烟窗的烟流量烟气流动规律，烟层计算等方法进行研究和探讨；研究不同流域火流量的计算方法和开发应用技术。

结束语

纳米技术是未来创新型消防技术发展的前沿技术，也是深受科学界认可的新型消防技术，不仅科学，而且环保，是绿色道路发展的需要，绿色消防产品的研发还需要进一步完善。

同时，我国消防人员的对消防知识的认识和学习需要不断借鉴和吸收国外研究成果。

参考文献：

[1]杜兰萍.转变观念发展科技创新管理努力建设一支现代化额的公安消防铁军[J].消防科学与技术.2011（12）.

[2]孙伯春.快速提升现代建筑火灾初始处置能力的思考[J].消防科学与技术.2011（6）.