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1納米醫(yī)藥發(fā)展前景分析
納米醫(yī)藥是最近才出現(xiàn)的一個(gè)多學(xué)科交叉的領(lǐng)域。雖然目前已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)的納米醫(yī)藥產(chǎn)品不多,而且這一高風(fēng)險(xiǎn)高回報(bào)的領(lǐng)域還并沒(méi)有充分確立,但是,利用納米技術(shù)的藥釋系統(tǒng)、診斷方法和藥物研發(fā)方法正在使藥物的版圖發(fā)生革命性變化,尤其是靶向特異性藥釋系統(tǒng)很有可能解決許多醫(yī)學(xué)問(wèn)題。盡管人們對(duì)納米醫(yī)藥的預(yù)測(cè)是十分鼓舞人心的,但是納米醫(yī)藥研發(fā)也面臨著巨大的挑戰(zhàn),主要包括:①成本高。②在沒(méi)有相關(guān)的安全指南出臺(tái)前,很難得到公眾的信任。③能得到的風(fēng)險(xiǎn)投資相對(duì)較少。④人們對(duì)納米材料與活細(xì)胞之間關(guān)系(如生物相容性問(wèn)題和納米材料的毒性)了解較少。⑤大型制藥公司不愿意向納米醫(yī)藥投資。⑥生產(chǎn)缺少質(zhì)量控制,重復(fù)性差等。⑦專利局(如美國(guó)專利與商標(biāo)局)和藥物審批部門(如FDA)管理措施混亂和滯后。⑧媒體對(duì)納米材料尤其是納米醫(yī)藥負(fù)面影響(尤其是環(huán)境、健康和安全性)的關(guān)注。為了在政策上適應(yīng)并促進(jìn)納米醫(yī)藥的發(fā)展,各國(guó)政府也采取了各種措施,希望解決上述問(wèn)題。各國(guó)專利局都在不斷改進(jìn)對(duì)納米醫(yī)藥相關(guān)專利的審查,各國(guó)政府管理部門也正在制定納米藥物的相關(guān)安全指南,以便適應(yīng)納米醫(yī)藥產(chǎn)品的發(fā)展需求。下面將對(duì)美國(guó)納米醫(yī)藥審查體系進(jìn)行詳細(xì)介紹和分析。
2納米醫(yī)藥專利發(fā)展現(xiàn)狀
在過(guò)去十年中納米醫(yī)藥領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)和專利申請(qǐng)都迅速增長(zhǎng)。歐洲專利局的一項(xiàng)調(diào)查顯示,向歐洲專利局提交的納米醫(yī)藥專利已經(jīng)由1993年的220件上升到了2903年的2000件。根據(jù)歐洲專利局的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,在納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)方面,美國(guó)一直處于全球領(lǐng)先的地位,從1993—2003年間,其專利申請(qǐng)約占全球總申請(qǐng)量的54%,隨后依次是德國(guó)占12%,日本占5%,法國(guó)和英國(guó)均占3%。我國(guó)目前只有清華大學(xué)材料系研究的納米人工骨在美國(guó)獲得了專利。從全球納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)所涉及的領(lǐng)域來(lái)看,藥釋放系統(tǒng)專利最多,約占全球納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)總數(shù)的59%,接下來(lái)依次是體外診斷方法、成像技術(shù)和生物材料專利,分別占14%,13%,8%,藥物、治療和活性移植物方面的專利相對(duì)較少,各占3%左右。無(wú)論是研究人員、生意人還是專利從業(yè)者都意識(shí)到納米醫(yī)藥專利的重要性,都在努力獲得盡可能廣泛的納米高分子材料的專利保護(hù)。市場(chǎng)上的納米醫(yī)藥產(chǎn)品相對(duì)缺乏也推動(dòng)了納米醫(yī)藥專利工作的發(fā)展。制藥公司認(rèn)為獲得專利是證明自己實(shí)力、吸引風(fēng)險(xiǎn)投資的最佳途徑。有一些公司認(rèn)為如果他們不去搶先申請(qǐng)盡可能多的專利,就很可能會(huì)因?yàn)楸粍e人搶先申請(qǐng)而使自己處于被動(dòng)地位。同樣,研究人員為了提高學(xué)術(shù)地位也感到申請(qǐng)專利的必要。大多數(shù)發(fā)明者發(fā)現(xiàn)在納米醫(yī)藥專利出現(xiàn)的早期,PTO對(duì)納米醫(yī)藥專利的管理是比較混亂的,但這正是對(duì)有價(jià)值的上游技術(shù)獲得廣泛專利保護(hù)的絕佳時(shí)期。在今后的幾十年中,納米醫(yī)藥將會(huì)不斷的走向成熟并獲得突破性的成果,專利將會(huì)給公司帶來(lái)大量的實(shí)施許可費(fèi)并成為公司交易和合并的杠桿。
3納米藥釋系統(tǒng)專利的申請(qǐng)
3.1納米藥釋系統(tǒng)專利開(kāi)發(fā)的優(yōu)勢(shì)和方法
納米醫(yī)藥對(duì)藥釋系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生了重大影響,制藥公司目前已經(jīng)意識(shí)到藥釋系統(tǒng)的研究是他們研發(fā)過(guò)程中必不可少的一部分。根據(jù)來(lái)自《NanoMar-kets))的一份市場(chǎng)報(bào)告的測(cè)算,到2012年,納米技術(shù)將使藥釋系統(tǒng)產(chǎn)生48億美元的收入。該報(bào)告還指出,到2009年全球藥釋產(chǎn)品和服務(wù)市場(chǎng)的收入將超過(guò)670億美元。另外一份來(lái)自《NanotechnologyLawBusiness))的市場(chǎng)報(bào)告也指出納米技術(shù)能使藥釋系統(tǒng)市場(chǎng)的銷售額從2005年的12.5億美元增至2010生國(guó)塹塹苤查!!塑生塑!!鲞箜!!塑年的52.5億美元,2015年會(huì)增至140億美元。固體納米微粒是尺度在1—1000nm的顆粒,能用于藥釋系統(tǒng)。由于它具有能將各種藥物基團(tuán)運(yùn)送到身體不同位點(diǎn),并延長(zhǎng)藥物作用的性質(zhì),因此在藥釋系統(tǒng)研究中具有重要作用。納米顆粒的大小和表面性質(zhì)決定了它在體內(nèi)的活性。納米顆粒的物理性質(zhì)也決定了它在體內(nèi)能夠達(dá)到大顆粒所不能達(dá)到的地方。另外,粒子大小也影響藥物在體內(nèi)各部位的分布。粒子變小,它的表面積就會(huì)呈指數(shù)增加,溶解速率和飽和度都大大增加,從而改變?cè)隗w內(nèi)的性質(zhì)。在某些情況下,納米顆粒藥物還能夠幫助降低血漿藥物濃度峰值,也能防止血漿藥物濃度降低至有效治療濃度之下。目前美國(guó)的專利法允許對(duì)老藥的新劑型申請(qǐng)專利,納米技術(shù)就能夠?yàn)橐呀?jīng)存在的化合物提供新的劑型。這些新劑型能夠獲得FDA和PTO的批準(zhǔn)。只要老藥的納米劑型能夠滿足專利性的要求,就能申請(qǐng)專利。在美國(guó),創(chuàng)新性的藥釋系統(tǒng)本身也可以申請(qǐng)專利。創(chuàng)新性的藥釋系統(tǒng)能夠幫助制藥公司對(duì)已經(jīng)專利過(guò)期或即將過(guò)期的化合物設(shè)計(jì)出新劑型。這種策略能夠拖延或打擊非專利藥對(duì)過(guò)期專利藥的沖擊,尤其是當(dāng)改進(jìn)劑型的藥物優(yōu)于原專利藥時(shí)。實(shí)際上,這種策略也延長(zhǎng)了原專利藥物的生命周期,通常也被稱為“常綠化”策略。
3.2納米藥釋系統(tǒng)專利的審批和申請(qǐng)
3.2.1納米藥釋系統(tǒng)新藥的審批應(yīng)當(dāng)指出的是,把已有藥物改造為納米藥物通常會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生創(chuàng)新性的新化學(xué)實(shí)體(NCE),因?yàn)榧{米藥物與原藥物的藥代動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)是完全不同,換句話說(shuō),就是不具有生物等效性,因此納米制藥公司并不能通過(guò)縮短的新藥申請(qǐng)(ANDA)來(lái)通過(guò)FDA的審批。
3.2.2納米藥釋系統(tǒng)專利的專利性審查標(biāo)準(zhǔn)我們現(xiàn)在還很難判斷,納米顆粒專利是否也將會(huì)面臨電子商務(wù)和生物技術(shù)曾經(jīng)面臨的專利障礙。電子商務(wù)與生物技術(shù)專利最初是被認(rèn)為不具有專利性的。無(wú)論如何,基于納米顆粒的藥物劑型和其他納米發(fā)明一樣,只要滿足專利性的要求就可以申請(qǐng)專利。在美國(guó),大小本身并不是專利性的標(biāo)準(zhǔn),某個(gè)裝置或方法如果只在大小上發(fā)生了改變,并不能使其具有專利性。事實(shí)上,法條中已經(jīng)明確規(guī)定:如果僅對(duì)某種物質(zhì)、裝置的大小加以限定并不足以使其與現(xiàn)有技術(shù)相區(qū)別而具有專利性。美國(guó)聯(lián)邦巡回法院(CAFC)也認(rèn)為:如果權(quán)利要求中描述的發(fā)明僅大小上與現(xiàn)有技術(shù)相區(qū)別,而在作用上與現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)區(qū)別,那么,這項(xiàng)發(fā)明就不具有新穎性。也就是說(shuō),具有納米級(jí)量綱的物質(zhì)也必須具有新的功能才具有專利性。此外,產(chǎn)品發(fā)明者還必須能夠證明他們的發(fā)明對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),不是顯而易見(jiàn)的。
3.2.3納米藥釋系統(tǒng)專利申請(qǐng)中的困難——證明具有非顯而易見(jiàn)性嵋。對(duì)已有藥物的新劑型申請(qǐng)專利,最大的困難就是證明該項(xiàng)發(fā)明的非顯而易見(jiàn)性。FrO常認(rèn)為,新的藥物劑型不過(guò)是藥物的優(yōu)化,因此,并不具有可專利性。如果劑型中改變的只不過(guò)是成分,并且新增的成分曾經(jīng)被用在其他的劑型中,產(chǎn)生能夠預(yù)期的作用,這種觀點(diǎn)當(dāng)然是很有道理的。專利申請(qǐng)者要想說(shuō)服審查員所申請(qǐng)的劑型不具有顯而易見(jiàn)性,就必須證明該劑型具有意想不到的優(yōu)點(diǎn)或改進(jìn)。例如,降低毒性、增加生物利用度或改變生物利用度、改變藥物穩(wěn)定性、溶解度或活性。這就需要在專利申請(qǐng)中遞交相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),其中還包括與申請(qǐng)的劑型最接近的現(xiàn)有技術(shù)中的劑型的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。這樣,專利申請(qǐng)者就能夠證明自己的發(fā)明具有創(chuàng)新性。由于納米微粒藥物的現(xiàn)有技術(shù)還不是很成熟,納米微粒的性質(zhì)也常常是很難預(yù)測(cè)的,因此證明納米藥物與傳統(tǒng)藥物相比具有意想不到的優(yōu)點(diǎn),從而獲得專利授權(quán)是相對(duì)容易的。然而,隨著納米藥物現(xiàn)有技術(shù)的不斷增加,這種專利申請(qǐng)的趨勢(shì)終將會(huì)改變,也將會(huì)有越來(lái)越多的有關(guān)納米技術(shù)的專利、法律問(wèn)題顯現(xiàn)出來(lái)。
4美國(guó)納米醫(yī)藥專利體系存在的問(wèn)題
4.1納米技術(shù)的定義不準(zhǔn)確納米技術(shù)面臨的一個(gè)問(wèn)題是專家們對(duì)納米技術(shù)的定義見(jiàn)仁見(jiàn)智。納米技術(shù)是個(gè)概括性用語(yǔ),它被用于定義產(chǎn)品、過(guò)程和特征,并覆蓋了物理、化學(xué)和生命科學(xué)。美國(guó)國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃(NNI)中采用的納米技術(shù)的定義是被引用最廣泛的一種定義:“1~100nm尺寸問(wèn)的物體,其中能有重大應(yīng)用的獨(dú)特現(xiàn)象的了解與操縱?!比欢恍<曳磳?duì)給納米技術(shù)限定如此嚴(yán)格的定義,他們認(rèn)為應(yīng)該強(qiáng)調(diào)數(shù)值范圍的連續(xù)性而不是納米到微米的界限。很顯然,NNI的定義排除許多微米級(jí)的方法和材料,而許多納米科學(xué)家都把微米量綱也納入了納米技術(shù)的范疇。實(shí)際上,許多政府機(jī)構(gòu)都面臨如何選用納米技術(shù)的定義的問(wèn)題。例如,F(xiàn)DA、PTO都采用了小于100nm的定義,也就是NNI的定義。這種定義就帶來(lái)了許多麻煩,這不僅給納米專利統(tǒng)計(jì)工作帶來(lái)了困難,同時(shí)也給正確評(píng)估納米技術(shù)的科學(xué)、法律、環(huán)生墾塹墊盤查!!塑生笙!!鲞篁!!塑境、管理和倫理學(xué)問(wèn)題帶來(lái)了麻煩。由于納米技術(shù)需要許多技術(shù)的集合,每項(xiàng)技術(shù)又都有不同的特征和應(yīng)用。小于100nm的大小可能對(duì)于納米成像公司來(lái)說(shuō)非常重要,因?yàn)榱孔有?yīng)直接依賴于粒子的大小。但是,這種大小的界限對(duì)于制藥公司可能并不十分重要,因?yàn)閺某煞帧┬秃陀行缘慕嵌葋?lái)說(shuō),大于100nm的尺度也許才能獲得某些理想的性質(zhì)(如提高生物利用度、降低毒性、減少劑量、增強(qiáng)溶解度等)。有些專家指出,納米技術(shù)并不是什么新的概念,因?yàn)樵S多生物分子都與納米物質(zhì)具有相似的大小。例如,肽分子的大小與量子相當(dāng)(<10nm),一些病毒與用于藥釋系統(tǒng)的納米微粒的大小類似(<100nrfl)。因此,大多數(shù)分子藥物和生物技術(shù)都可以納入到納米技術(shù)的分類中。因此,一些研究者建議納米技術(shù)的定義中對(duì)納米微粒的定義不應(yīng)僅僅局限于大小本身。歐洲科學(xué)基金會(huì)對(duì)醫(yī)藥領(lǐng)域的納米技術(shù)作出了如下的定義:“采用分子手段和知識(shí)用于診斷、預(yù)防和治療疾病,改善人們健康的科學(xué)和技術(shù)?!边@種定義沒(méi)有局限于分子的大小,而是強(qiáng)調(diào)了對(duì)納米材料的可控性操作是否能夠帶來(lái)醫(yī)療效果的改進(jìn)。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,也有學(xué)者提出,在納米醫(yī)藥領(lǐng)域,不應(yīng)該采用NNI的有關(guān)大小的限制,而應(yīng)該把納米技術(shù)應(yīng)被稱為“微型技術(shù)”更加合適,這樣才能把納米技術(shù)和顯微技術(shù)都包括在內(nèi)。
4.2納米技術(shù)的定義不準(zhǔn)確導(dǎo)致專利分類產(chǎn)生偏差2004年11月,PTO公布了一個(gè)納米技術(shù)的初步分類(被稱為第977類),并且還正在不斷補(bǔ)充977類下面的小類。2006年,12月,PTO把大約4500項(xiàng)專利申請(qǐng)納入了第977類中。然而,這個(gè)數(shù)字實(shí)際上只是很粗略的估算,低于實(shí)際的納米技術(shù)專利申請(qǐng)數(shù)量。這主要是因?yàn)镕rO借用了NNI的非常狹窄的定義用于專利分類,就導(dǎo)致了專利分類系統(tǒng)產(chǎn)生偏差,尤其是對(duì)納米醫(yī)藥和生物納米技術(shù)有關(guān)的發(fā)明進(jìn)行分類時(shí),偏差就更加明顯。另外,這種分類標(biāo)準(zhǔn)既不能很好地體現(xiàn)納米醫(yī)藥發(fā)明特有的特征,也很難體現(xiàn)出納米醫(yī)藥所包含的跨學(xué)科特征。PTO利用這種具有明顯偏離的分類系統(tǒng)篩選出的幾千項(xiàng)專利并沒(méi)有達(dá)到當(dāng)初建立977分類的目的,而當(dāng)初的目的是:統(tǒng)計(jì)納米技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量和授權(quán)數(shù)量、方便專利審查員和專利人進(jìn)行納米技術(shù)專利的檢索。
4.3在納米醫(yī)藥領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)檢索中存在的問(wèn)題和挑戰(zhàn)
4.3.1審查員的檢索資源和水平有限在納米醫(yī)藥領(lǐng)域的檢索中也存在著各種各樣的問(wèn)題。例如,一些專家認(rèn)為PTO缺乏有效檢索納米醫(yī)藥現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)檢索工具。另外,他們的數(shù)據(jù)庫(kù)可能存在數(shù)據(jù)遺漏的問(wèn)題。雖然,納米醫(yī)藥專利的申請(qǐng)已經(jīng)有顯著增加,但是大多數(shù)的現(xiàn)有技術(shù)都被發(fā)表在雜志或書(shū)中。網(wǎng)站中的信息和公開(kāi)的專利文獻(xiàn)只是作為輔助的信息。而很多非專利文獻(xiàn),專利審查員是很難獲得的,一方面是由于PTO并沒(méi)有訂購(gòu)相關(guān)的商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù),另外一方面有些審查員在檢索方面還不是非常專業(yè)。結(jié)果,專利審查員很可能會(huì)漏掉一些現(xiàn)有技術(shù)。這個(gè)問(wèn)題可能并不僅僅是納米醫(yī)藥專利審查中存在的問(wèn)題,在其他技術(shù)領(lǐng)域的專利審查中也很常見(jiàn)。
4.3.2檢索詞難以確定由于目前廣泛使用的納米技術(shù)的定義常常相互重疊,就使對(duì)納米技術(shù)相關(guān)專利的檢索比其他技術(shù)領(lǐng)域的檢索更加復(fù)雜。不同的檢索詞可能指的是相同的納米材料和結(jié)構(gòu)。例如,“nanofibers”、“fibrils”和“nanotubes”都可以代表多層碳納米管,“singleshellnanocylinders”,“bucky—tubes”,“nanowires”and“nanotubes”都可以代表單層碳納米管,因此要想精確作出納米技術(shù)的專利地圖是非常困難的。
4.3.3有些文獻(xiàn)存在“假象”事實(shí)上,有些發(fā)明者在專利或出版物常常會(huì)把自己的發(fā)明撰寫(xiě)得十分隱蔽,以使自己潛在的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不會(huì)注意到他們的技術(shù)。另一方面,有一些具有商業(yè)頭腦的發(fā)明者或發(fā)明的受讓人,會(huì)把帶有納米的詞匯加納入到他們的專利或出版物中,以便獲得較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此,要在現(xiàn)有技術(shù)中找到真正的納米技術(shù),不但需要在檢索專利和商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)巧妙地選擇關(guān)鍵詞和專利分類代碼,還要經(jīng)過(guò)納米技術(shù)專家的篩選,才能檢索到最全面、最可靠的現(xiàn)有技術(shù)。十幾年來(lái),許多國(guó)家的專利局都面臨著接受大量納米醫(yī)藥相關(guān)專利申請(qǐng)的問(wèn)題,PTO也不例外。隨著納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)量的增多,其授權(quán)量也在不斷猛增。但是由于PTO沒(méi)能很好地解決審查工作質(zhì)量低、專利授權(quán)量失控性猛漲以及職業(yè)道德降低的問(wèn)題,將會(huì)對(duì)越來(lái)越緊迫的納米醫(yī)藥的專利問(wèn)題帶來(lái)嚴(yán)重影響。歸納起來(lái),PTO目前正面臨的問(wèn)題有:①審查員由于所能接觸到的現(xiàn)有技術(shù)和檢索水平有限,不能保證對(duì)每項(xiàng)納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)進(jìn)行充分審查,做一】556一生墾塹塹苤查!!塑生笪!!鲞箜!!塑出授權(quán)決策依據(jù)的信息也往往有限。②審查員缺乏。③資金缺乏。④審查員的薪水只與審查數(shù)量掛鉤,而不考慮審查質(zhì)量,所以,審查質(zhì)量低。⑤除了聘請(qǐng)過(guò)少數(shù)專家開(kāi)展有關(guān)納米醫(yī)藥講座外,幾乎沒(méi)有聘請(qǐng)過(guò)外部的法律和技術(shù)專家。⑥Fro并不要求其審查員具有很高的學(xué)歷。⑦沒(méi)有專門針對(duì)納米醫(yī)藥專利審查的培訓(xùn)教程和審查指南。
從迄今為止的研究來(lái)看,關(guān)于納米技術(shù)分為三種概念:
第一種,是1986年美國(guó)科學(xué)家德雷克斯勒博士在《創(chuàng)造的機(jī)器》一書(shū)中提出的分子納米技術(shù)。根據(jù)這一概念,可以使組合分子的機(jī)器實(shí)用化,從而可以任意組合所有種類的分子,可以制造出任何種類的分子結(jié)構(gòu)。這種概念的納米技術(shù)還未取得重大進(jìn)展。
第二種,是把納米技術(shù)定位為微加工技術(shù)的極限。也就是通過(guò)納米精度的"加工"來(lái)人工形成納米大小的結(jié)構(gòu)的技術(shù)。這種納米級(jí)的加工技術(shù),也使半導(dǎo)體微型化即將達(dá)到極限。現(xiàn)有技術(shù)即使發(fā)展下去,從理論上講終將會(huì)達(dá)到限度,這是因?yàn)?,如果把電路的線幅逐漸變小,將使構(gòu)成電路的絕緣膜變得極薄,這樣將破壞絕緣效果。此外,還有發(fā)熱和晃動(dòng)等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題,研究人員正在研究新型的納米技術(shù)。
關(guān)鍵詞:物理知識(shí);生活;應(yīng)用分析
引言
物理學(xué)科是自然科學(xué)的重要分支,與生活有著密不可分的聯(lián)系。對(duì)物理課程的學(xué)習(xí)是我們從自然到物理、從生活到物理的認(rèn)識(shí)過(guò)程,在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中,一定要經(jīng)歷基本的科學(xué)探究實(shí)踐,注重物理學(xué)科與其他學(xué)科的融合,讓我們的思維得到開(kāi)拓。物理學(xué)理論是人類對(duì)自然界最基本、最普遍規(guī)律的認(rèn)識(shí)和概括。因此,加強(qiáng)物理知識(shí)與生活實(shí)際的聯(lián)系,對(duì)我們高中生學(xué)習(xí)物理知識(shí)、認(rèn)知物理知識(shí)、運(yùn)用物理知識(shí)都是極為重要的。加強(qiáng)兩者的聯(lián)系,不僅可以提高自己的學(xué)習(xí)興趣,也可以增加物理學(xué)習(xí)的直觀性,更具有對(duì)生活的指導(dǎo)意義,提升生活技能。
一、生活實(shí)際與物理的關(guān)系
在生活中,我們看到的很多現(xiàn)象都被歸類為物理的方面,比如說(shuō)樹(shù)葉會(huì)漂在水上,而石頭會(huì)沉入水底;氫氣球可以飛上天,但吹出來(lái)的氣球卻會(huì)掉在地上;水往低處流;水底石穿的現(xiàn)象;航天員在月球行走是漂著走;冬天毛衣容易起靜電;指南針的工作原理……這些生活中常常容易被忽略的小事情,卻無(wú)一例外都可以用物理學(xué)的知識(shí)來(lái)解釋,而我們高中生在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中,也正是對(duì)生活進(jìn)行深入了解的過(guò)程。物理是最早的物理學(xué)家們對(duì)自然界的現(xiàn)象的總結(jié),后來(lái)逐漸形成了物理這一專門的學(xué)科,物理科學(xué)家們研究的范圍越來(lái)越廣,也越來(lái)越深入,但物理還是從相對(duì)簡(jiǎn)單的現(xiàn)象入手的。物理和生活之間的聯(lián)系,物理課本中就有很多生活化的小例子,但是,更多地與生活實(shí)際相聯(lián)系,可以增加學(xué)習(xí)物理的樂(lè)趣,我們學(xué)習(xí)起來(lái)會(huì)更好理解,同樣的,將我們學(xué)到的物理知識(shí)應(yīng)用在生活中,也能夠開(kāi)發(fā)我們的創(chuàng)造力。
二、物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用
1、納米技術(shù)
納米技術(shù)(nanotechnology)是用單個(gè)原子、分子制造物質(zhì)的科學(xué)技術(shù),研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。納米科學(xué)技術(shù)是以許多現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的科學(xué)技術(shù),它是現(xiàn)代科學(xué)(混沌物理、量子力學(xué)、介觀物理、分子生物學(xué))和現(xiàn)代技術(shù)(計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子和掃描隧道顯微鏡技術(shù)、核分析技術(shù))結(jié)合的產(chǎn)物,納米科學(xué)技術(shù)又將引發(fā)一系列新的科學(xué)技術(shù)。納米技術(shù)在高中物理中,屬于分子學(xué)的范疇,所以,了解納米技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)我們學(xué)習(xí)分子學(xué)有很大的幫助。在生活中,我們經(jīng)常接觸到的納米技術(shù)如下:
(1)在紡織和化纖制品中添加納米微粒,可以除味殺菌?;w布雖然結(jié)實(shí),但有煩人的靜電現(xiàn)象,加入少量金屬納米微粒就可消除靜電現(xiàn)象。
(2)利用納米材料,冰箱可以抗菌。納米材料做的無(wú)菌餐具、無(wú)菌食品包裝用品已經(jīng)面世。利用納米粉末,可以使廢水徹底變清水,達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)。納米食品色香味俱全,還有益健康。
(3)納米材料可以提高和改進(jìn)交通工具的性能。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,能大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率,延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作壽命。
(4)利用納米技術(shù)制成的微型藥物輸送器,可攜帶一定劑量的藥物,在體外電磁信號(hào)的引導(dǎo)下準(zhǔn)確治療。納米機(jī)器人,其體積小于紅細(xì)胞,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。
2、車輛速度計(jì)
在我們高中物理第一冊(cè)第二章《運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度》中講到速度計(jì)是來(lái)測(cè)定運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度,本文來(lái)解釋一下它是如何來(lái)測(cè)定機(jī)動(dòng)車的瞬時(shí)速度。
當(dāng)車以一定的速度行駛時(shí),對(duì)應(yīng)著車輪的一定轉(zhuǎn)速,這時(shí)經(jīng)過(guò)變速機(jī)構(gòu)也使軟軸以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng),從而由電磁感應(yīng)使感應(yīng)盤也轉(zhuǎn)動(dòng),使指針偏轉(zhuǎn)一定的角度,那么在刻度盤上對(duì)應(yīng)的位置刻上對(duì)應(yīng)的車子速度,由于指針的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與感應(yīng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度是相等的,而感應(yīng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)與軟軸的轉(zhuǎn)動(dòng)成正比,而軟軸的轉(zhuǎn)動(dòng)與車輪的轉(zhuǎn)速成正比,而車輪的轉(zhuǎn)速完全與車速成正比,所以速度計(jì)上指針?biāo)傅乃俣戎低耆善嚨男旭偹俣葋?lái)決定,所以測(cè)出的速度就是這個(gè)時(shí)刻車子的瞬時(shí)速度。速度計(jì)中應(yīng)用了很多的物理知識(shí),電磁感應(yīng)、力矩轉(zhuǎn)動(dòng)、力矩平衡及儀表的刻度刻制和實(shí)際數(shù)據(jù)的處理.這都是物理知識(shí)的應(yīng)用和能力體現(xiàn)。
3、航天技術(shù)
針對(duì)航天技術(shù)學(xué)習(xí)高中物理力學(xué),就是在充分利用教材上的航天技術(shù)的所有內(nèi)容,了解我們所感興趣的領(lǐng)域。我們?cè)趯W(xué)習(xí)的時(shí)候,可以進(jìn)一步充分利用各種媒體,獲得大量的有關(guān)航天技術(shù)的資料,包括古代的,現(xiàn)代的,當(dāng)代的,中國(guó)的,外國(guó)的,視頻的,文字的,圖片的,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行刪減,最終獲得那些形象的,有趣的,勵(lì)志的等等對(duì)我們學(xué)習(xí)高中物理力學(xué)有價(jià)值的資料,除了課堂上教師的講解內(nèi)容,我們還應(yīng)該利用課外的時(shí)間多多關(guān)注一些航天技術(shù),感受物理知識(shí)所帶來(lái)的強(qiáng)大的力量,明白物理知識(shí)與實(shí)際生活的聯(lián)系,與科技進(jìn)步的聯(lián)系。我們?cè)趯W(xué)習(xí)的時(shí)候,要結(jié)合我們自己了解到的航天知識(shí),在課堂上積極主動(dòng)學(xué)習(xí),勇于質(zhì)疑,敢于挑戰(zhàn)權(quán)威困。在航天技術(shù)中所應(yīng)用到的力學(xué)知識(shí)如下:
(1)天體力學(xué)和軌道力學(xué)
為了開(kāi)發(fā)宇宙,我們必須對(duì)各個(gè)行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。因此,必須用近代的力學(xué)知識(shí)進(jìn)一步描述天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。另一方面,為了節(jié)約能量,必須對(duì)各種航天器的軌道進(jìn)行優(yōu)化。關(guān)于這方面,我們可以舉例子。比如AOTV,就是氣動(dòng)輔助變軌轉(zhuǎn)移飛行器。大家知道,要改變航天飛行器的飛行軌道,需要很大的能量。有時(shí)幾乎是做不到的。一些力學(xué)專家提出了一些新的想法,即利用航天器在再人大氣層中所受的氣動(dòng)力,來(lái)改變飛行軌道,就可以節(jié)省許多能量。
(2)大氣層飛行力學(xué)
大氣層飛行力學(xué)的重點(diǎn)是空天飛機(jī)的上升段軌道優(yōu)化。由于空天飛機(jī)使用吸氣式組合發(fā)動(dòng)機(jī),在整個(gè)飛行過(guò)程中,它受到很大的阻力和氣動(dòng)加熱。為了節(jié)省能量,必須對(duì)上升段的軌道進(jìn)行優(yōu)化。
(3)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)
不論是航天器,還是運(yùn)載器,都存在大量振動(dòng)問(wèn)題。例如,運(yùn)載火箭的長(zhǎng)細(xì)比例較大,就必須進(jìn)行振動(dòng)塔試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的計(jì)算。建造振動(dòng)塔是非常費(fèi)錢的。隨著今后火箭直徑的加大和長(zhǎng)度的進(jìn)一步增加,進(jìn)行全尺寸的振動(dòng)試驗(yàn)變得越來(lái)越困難。為此,必須在建立正確的模擬火箭結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型,進(jìn)行分析計(jì)算。運(yùn)載火箭還存在一些復(fù)雜的振動(dòng)現(xiàn)象,若處理得不好,就可能造成發(fā)射的失敗。
結(jié)語(yǔ)
總之,物理知識(shí)在生活實(shí)際中的應(yīng)用十分廣泛。我們?cè)趯W(xué)習(xí)的時(shí)候要理解物理知識(shí)的重要性,認(rèn)識(shí)物理知識(shí)在當(dāng)代社會(huì)中的重要作用,更要關(guān)注物理學(xué)的最新發(fā)展,堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn),利用物理知識(shí)推動(dòng)社會(huì)和諧發(fā)展,更好地造福于人類。
參考文獻(xiàn)
納米科技和納米材料是20世紀(jì)80年代剛剛誕生并正在崛起的高新技術(shù),它是研究包括從亞微米、納米到團(tuán)簇尺寸(從幾個(gè)原子到幾百個(gè)原子以上尺寸)之間的物質(zhì)組成體系的運(yùn)動(dòng)相互作用以及可能的實(shí)際應(yīng)用中的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題,研究?jī)?nèi)容還涉及現(xiàn)代科技的廣闊領(lǐng)域。世界各國(guó)都對(duì)納米技術(shù)給予了極大關(guān)注,美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家,都將納米技術(shù)和納米材料作為研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)課題,并得到政府的資金支持。隨著科技發(fā)展進(jìn)步,人類對(duì)納米科技的研究日益廣泛深入,納米技術(shù)也已開(kāi)始得到了較大范圍的應(yīng)用,并越來(lái)越深入地影響和改變著人們的生產(chǎn)、生活及思想,而對(duì)經(jīng)濟(jì)、政治及社會(huì)的影響則更多地體現(xiàn)在各國(guó)間對(duì)納米科技及其應(yīng)用的激烈競(jìng)爭(zhēng)上。具有特異功能的各種納米材料越來(lái)越多,由納米材料制備的功能性產(chǎn)品也不斷地被開(kāi)發(fā)出來(lái),開(kāi)始形成一個(gè)新型的納米功能性產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。在眾多的納米材料中,一些高性能的納米陶瓷粉體材料,也就是廣義上的無(wú)機(jī)非金屬納米材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用最為廣泛和活躍,并已在多種產(chǎn)業(yè)和實(shí)際產(chǎn)品中得到應(yīng)用,出現(xiàn)了高性能多功能性納米產(chǎn)品,從而使得許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生一場(chǎng)新的技術(shù)革命。隨著納米技術(shù)和納米材料進(jìn)入更多的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)品中,納米科技將會(huì)給整個(gè)社會(huì)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,并對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步產(chǎn)生深遠(yuǎn)地影響。
納米是一個(gè)長(zhǎng)度單位,1納米等于十億分之一米,20納米相當(dāng)于1根頭發(fā)絲的三千分之一。20世紀(jì)90年代起,各國(guó)科學(xué)家紛紛投入一場(chǎng)“納米大戰(zhàn)”,在0.10―100納米尺度的空間內(nèi),研究電子、原子和分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性。
中國(guó)科學(xué)界不甘人后,1993年中國(guó)科學(xué)院北京真空物理實(shí)驗(yàn)室操縱原子成功寫(xiě)出“中國(guó)”二字,標(biāo)志著中國(guó)開(kāi)始在國(guó)際納米科技領(lǐng)域占有一席之地,并居于國(guó)際科技前沿。研究材料學(xué)的專家學(xué)者也不甘人后,紛紛把眼光瞄準(zhǔn)了“納米”這一新技術(shù)領(lǐng)域,使得納米科技和納米技術(shù)取得了迅速地發(fā)展。隨著納米材料和納米技術(shù)進(jìn)入更多的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)品中,納米科技將會(huì)給整個(gè)社會(huì)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,對(duì)人類社會(huì)進(jìn)步產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,同時(shí)發(fā)展納米科技是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是新型科技和新型產(chǎn)業(yè)的深度融合,代表著科技創(chuàng)新的方向,也代表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向,使戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)盡早成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè),要大力推動(dòng)自主創(chuàng)新、提高原始創(chuàng)新能力和關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新能力,著力突破制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。加快推進(jìn)自主創(chuàng)新,緊緊抓住新一輪世界科技革命帶來(lái)的戰(zhàn)略機(jī)遇,更加注重自主創(chuàng)新能力,加快科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化,加快科技體制改革,加快建設(shè)宏大的創(chuàng)新型科技人才隊(duì)伍,謀求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與發(fā)展主動(dòng)權(quán),形成長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),為加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變提供強(qiáng)有力的科技支撐。
太原高科公司及企業(yè)技術(shù)中心簡(jiǎn)介
太原高科耐火材料有限公司于1989年由高樹(shù)森董事長(zhǎng)基于創(chuàng)新耐火材料,服務(wù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的夢(mèng)想而發(fā)起創(chuàng)立。在成立之初,這只是一家簡(jiǎn)易的小型耐火材料廠,經(jīng)過(guò)幾年的艱苦奮斗,企業(yè)取得了初步的發(fā)展。1992年經(jīng)山西省高新技術(shù)委員會(huì)認(rèn)定、國(guó)家太原高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)管委會(huì)批準(zhǔn),成立了太原高科耐火材料有限公司(簡(jiǎn)稱太原高科)。公司建立了耐火材料生產(chǎn)廠和專門的耐火材料技術(shù)研究中心,并被山西省科技廳確立為山西省耐火材料工程技術(shù)中心,成為耐火材料行業(yè)唯一的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。并承擔(dān)山西省高端重點(diǎn)行業(yè)用耐火材料的技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)工作。先后研究開(kāi)發(fā)出多種耐火材料高新技術(shù)產(chǎn)品,及時(shí)將研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,大大促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展,同時(shí)為技術(shù)研究和自主創(chuàng)新提供了雄厚的資金支持,形成了生產(chǎn)與科研相互促進(jìn)的良好局面。公司與國(guó)內(nèi)多所高等院校、科研機(jī)構(gòu)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、技術(shù)交流等領(lǐng)域建立長(zhǎng)期的合作關(guān)系,使公司在新產(chǎn)品技術(shù)性能、使用性能、技術(shù)儲(chǔ)備等方面不斷創(chuàng)新,形成了產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟,具備研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)高技術(shù)特種耐火材料能力,形成了自主研發(fā)、自主創(chuàng)新和自我實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的良性循環(huán)。經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展,在實(shí)現(xiàn)了公司的管理升級(jí)和穩(wěn)步、持續(xù)、快速發(fā)展的同時(shí),確立了以“以科研為依托,市場(chǎng)為導(dǎo)向”的科技興企的發(fā)展戰(zhàn)略。
目前,太原高科已通過(guò)ISO9001-2000國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證和ISO14001:2004環(huán)境管理體系認(rèn)證,被山西省科委確定為“山西省科技先導(dǎo)型企業(yè)”、太原市科技局授予“太原市科技創(chuàng)新示范單位”、太原高新區(qū)授予“十佳技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目企業(yè)”及“質(zhì)量管理先進(jìn)企業(yè)”、山西省認(rèn)定為企業(yè)技術(shù)中心。最近,中國(guó)耐火材料行業(yè)協(xié)會(huì)授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技術(shù)研究中心“行業(yè)納米材料產(chǎn)業(yè)化示范基地”的稱號(hào)。
實(shí)踐證明,堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,堅(jiān)持走自主研發(fā)和自主創(chuàng)新的道路是太原高科發(fā)展的根本。通過(guò)多年的努力,太原高科公司已走出了自主研發(fā)、自主創(chuàng)新、自主生產(chǎn)科研成果的路子,由“中國(guó)制造”變?yōu)椤爸袊?guó)創(chuàng)造”,而且實(shí)際效益十分突出,在這次金融危機(jī)的沖擊下,該企業(yè)也受到一定程度的影響,但在高董事長(zhǎng)的帶領(lǐng)下克服重重困難,企業(yè)產(chǎn)值利潤(rùn)仍得到了較大增長(zhǎng),并且由于納米科技、納米材料開(kāi)發(fā)成功和應(yīng)用,企業(yè)潛在產(chǎn)值利潤(rùn)發(fā)展空間十分廣闊。這同時(shí)也從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明,我國(guó)科技體制改革中建立以企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系,并將其作為全面推進(jìn)國(guó)家創(chuàng)新體系建設(shè)的突破口,只有以企業(yè)為主體才能堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新的市場(chǎng)導(dǎo)向,有效整合產(chǎn)學(xué)研的力量,確實(shí)增強(qiáng)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力,以企業(yè)為主體的創(chuàng)新機(jī)制,對(duì)科研成果迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力具有重要的推動(dòng)作用。
納米耐火材料研究成果概述
耐火材料是鋼鐵、有色金屬、建材、石化、能源、環(huán)保、電子、國(guó)防等基礎(chǔ)工業(yè)領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)材料,是高溫工業(yè)熱工設(shè)備不可缺少的重要支撐材料,與鋼鐵等高溫工業(yè)的技術(shù)發(fā)展相互依存互為促進(jìn)。為了開(kāi)發(fā)21世紀(jì)新一代耐火材料,迫切需要運(yùn)用尖端的納米技術(shù)和納米材料開(kāi)發(fā)后續(xù)的納米耐火材料。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的日益加快和對(duì)納米技術(shù)廣泛深入的研究,作為高新技術(shù),納米技術(shù)得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,并且越來(lái)越深入地影響和改變著人們的生產(chǎn)、生活及思想,而對(duì)經(jīng)濟(jì)、政治及社會(huì)的影響則更多地體現(xiàn)在各國(guó)間對(duì)納米技術(shù)及應(yīng)用的激烈競(jìng)爭(zhēng)上。耐火材料作為高溫工業(yè),特別是鋼鐵工業(yè)服務(wù)的基礎(chǔ)材料,它一直伴隨著高溫技術(shù)和材料科學(xué)的進(jìn)步而發(fā)展。如何應(yīng)用尖端的納米技術(shù)和納米材料來(lái)改變耐火材料的組織結(jié)構(gòu),特別是微觀顯微結(jié)構(gòu),全面提高耐火材料的各項(xiàng)性能指標(biāo),更好地滿足鋼鐵等高溫工業(yè)發(fā)展及使用需求,一直是廣大耐火材料工作者所關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。因此,高科公司和技術(shù)中心研究人員在高樹(shù)森董事長(zhǎng)的帶領(lǐng)下,對(duì)納米技術(shù)、納米材料及其在耐火材料領(lǐng)域中應(yīng)用開(kāi)展了長(zhǎng)期的、多方面的探索與嘗試,并且在此工作基礎(chǔ)上還進(jìn)行了專題研究和自主創(chuàng)新工作;結(jié)果表明,采用納米技術(shù)制備的納米陶瓷粉體材料所具有的功能特性,在納米耐火材料領(lǐng)域中應(yīng)用都能夠充分地顯示出來(lái)且得以確認(rèn);采用納米技術(shù)和納米材料制成的納米耐火材料產(chǎn)品,在鋼鐵工業(yè)新技術(shù)(如煉鋼二次精煉)中使用,也顯示出令人振奮的使用結(jié)果。
近年來(lái),我們對(duì)納米技術(shù)和納米材料進(jìn)行了深入研究和自主創(chuàng)新,自2008年至今,在將近兩年的時(shí)間里,共申報(bào)了六項(xiàng)納米耐火材料發(fā)明專利項(xiàng)目,涉及耐火材料的主要品種,前五項(xiàng)發(fā)明專利均已公布,并經(jīng)有關(guān)部門嚴(yán)格篩選后評(píng)定,被列為年度國(guó)家重點(diǎn)發(fā)明專利項(xiàng)目,并納入國(guó)家發(fā)明專利實(shí)施轉(zhuǎn)化項(xiàng)目中,還被國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局出版社編入發(fā)明人年鑒中;前兩項(xiàng)發(fā)明專利獲第九屆香港國(guó)際發(fā)明博覽會(huì)金獎(jiǎng),又獲第十二屆中國(guó)北京國(guó)際科技產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)第三屆中國(guó)自主創(chuàng)新杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。2010年這些納米發(fā)明專利在第十三屆中國(guó)北京國(guó)際科技產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上又獲“中國(guó)自主創(chuàng)新杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”,并在“中國(guó)高新企業(yè)發(fā)展國(guó)際論壇”上做了《關(guān)于發(fā)展納米科技和納米耐火材料自主創(chuàng)新及其產(chǎn)業(yè)化》的重要報(bào)告。六項(xiàng)納米發(fā)明專利項(xiàng)目分別是:
納米耐火材料發(fā)明專利之一
納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁―尖晶石耐火澆注料及其制備方法(公布號(hào):101397212A)
納米耐火材料發(fā)明專利之二
納米Al2O3薄膜包裹的碳―鋁尖晶石耐火澆注料及其制備方法(公布號(hào):101417884A)
納米耐火材料發(fā)明專利之三
納米Al2O3、MgO復(fù)合陶瓷結(jié)合尖晶石―鎂質(zhì)耐火澆注料及其制備方法(公布號(hào):101544505A)
納米耐火材料發(fā)明專利之四
納米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳―尖晶石鎂質(zhì)耐火澆注料及其制備方法(公布號(hào):101555153A)
納米耐火材料發(fā)明專利之五
納米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C質(zhì)耐火澆注料及其制備方法(公布號(hào):2101767999A)
納米耐火材料發(fā)明專利之六
納米SiO2、CaO復(fù)合陶瓷結(jié)合硅質(zhì)耐火澆注料及其制備方法(申請(qǐng)?zhí)?201010165554.9)
納米耐火材料系列發(fā)明專利的公布,是納米技術(shù)和納米材料在耐火材料領(lǐng)域中成功應(yīng)用的重要標(biāo)志,也是納米技術(shù)和納米材料在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中自主研發(fā)、自主創(chuàng)新的重要發(fā)展方向,對(duì)鋼鐵等高溫工業(yè)的發(fā)展和高新技術(shù)的應(yīng)用,作出了重要貢獻(xiàn)。同時(shí),發(fā)展納米科技是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。具有戰(zhàn)略性的納米新興產(chǎn)業(yè)是新興科技、新興產(chǎn)業(yè)的深度融合,代表著科技創(chuàng)新的方向,也代表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。使納米戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)盡早成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè),要大力推動(dòng)自主創(chuàng)新,著力突破制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。加快推進(jìn)自主創(chuàng)新,緊緊抓住新一輪世界科技革命帶來(lái)的戰(zhàn)略機(jī)遇,更加注重創(chuàng)新,加快自主創(chuàng)新能力,加快科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化,加強(qiáng)科技體制改革,加快建設(shè)宏大的創(chuàng)新型科技人才隊(duì)伍,謀求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與發(fā)展主動(dòng)權(quán),形成長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),為加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變提供強(qiáng)有力的科技支撐。太原高科納米耐火材料的研究及其發(fā)明專利成果,大大推動(dòng)了我國(guó)納米技術(shù)、納米材料的進(jìn)步與發(fā)展,為耐火材料的發(fā)展開(kāi)辟了一片新天地,也為開(kāi)發(fā)更長(zhǎng)壽、更節(jié)能、無(wú)污染功能化的新型綠色耐火材料帶來(lái)了發(fā)展空間。為了進(jìn)一步深入發(fā)展納米技術(shù)在耐火材料領(lǐng)域中的應(yīng)用研究,使納米技術(shù)在耐火材料領(lǐng)域中得到更廣泛的應(yīng)用,太原高科將研究開(kāi)發(fā)更多更實(shí)用的納米耐火材料發(fā)明專利成果,以滿足鋼鐵等高溫工業(yè)發(fā)展需求,也為鋼鐵等高溫工業(yè)技術(shù)的實(shí)施與發(fā)展提供了最佳服務(wù)。
發(fā)展“綠色耐材” 節(jié)能減排
耐火材料是高溫工業(yè)的重要基礎(chǔ)材料。在全球大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下,實(shí)現(xiàn)高溫工業(yè)的“綠色化”與耐火材料工業(yè)自身的“綠色化”不無(wú)關(guān)系。綠色耐火材料戰(zhàn)略是關(guān)系到我國(guó)當(dāng)前和今后耐火材料行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要發(fā)展戰(zhàn)略。我國(guó)在耐火材料總產(chǎn)量和品種數(shù)量上是當(dāng)之無(wú)愧的世界第一。但就“綠色度”而言,差距卻甚大,表現(xiàn)在諸如:煉鋼耐火材料的平均比消耗高出國(guó)際先進(jìn)水平1倍以上,高性能、長(zhǎng)壽命產(chǎn)品比例少,質(zhì)量穩(wěn)定性欠佳,技術(shù)附加值不高,能耗高,存在環(huán)保和公害問(wèn)題,某些原料資源短缺等。
我們研究開(kāi)發(fā)的新型納米耐火澆注料及其整體澆注技術(shù),大幅度提高澆注的整體爐襯的使用壽命,節(jié)省資源,且節(jié)能環(huán)保,生產(chǎn)成本相對(duì)較低,經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性強(qiáng),無(wú)粉塵,無(wú)排放有害氣體,特別是無(wú)納米粉體的污染,是真正的綠色耐火材料,適應(yīng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。該系列項(xiàng)目的大力推廣也將為我國(guó)豐富的耐火礦產(chǎn)資源在現(xiàn)代耐火材料應(yīng)用中提供廣闊的發(fā)展前景,將資源變?yōu)楫a(chǎn)品,推動(dòng)市場(chǎng)效益,可帶動(dòng)資源產(chǎn)業(yè)的更快發(fā)展。
建立納米耐材產(chǎn)業(yè)化示范基地
我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量巨大,2009年鋼產(chǎn)量達(dá)5.7億噸,位居世界首位,約占世界總產(chǎn)鋼量的47%以上,鋼鐵生產(chǎn)的高速增長(zhǎng)是伴隨著流程優(yōu)化與結(jié)構(gòu)調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)的,其重要的就是對(duì)加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)是從清潔生產(chǎn)總體高度上,加快科技創(chuàng)新與進(jìn)步,繼續(xù)將納米技術(shù)納入到耐火材料尖端技術(shù)之中,進(jìn)行深入的研究開(kāi)發(fā)和自主創(chuàng)新,并實(shí)施產(chǎn)業(yè)化,對(duì)鋼鐵等高溫工業(yè)發(fā)展、高新技術(shù)的采用與實(shí)施、節(jié)能減排、提高質(zhì)量、創(chuàng)新品種都將發(fā)揮非常重要的作用。
納米科技和納米材料是21世紀(jì)最有發(fā)展前景的高新技術(shù),它對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)改造、自主創(chuàng)新等均具有重要意義。然而,納米科技和納米材料只有在生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中才能體現(xiàn)出自身的重大價(jià)值。國(guó)外多個(gè)國(guó)家都對(duì)納米產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化給予特別關(guān)注,并且作為納米科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志。納米材料制備技術(shù)由實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到工廠生產(chǎn)勢(shì)在必行,在納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中存在多方面制約納米發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。為了解決納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化中出現(xiàn)的各種瓶頸問(wèn)題,我們開(kāi)展長(zhǎng)期的專項(xiàng)研究并取得了較好的效果,這就為納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化鋪平了道路,為加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,完善現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系,加快推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造,加快發(fā)展納米戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),全面提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,都具有重大意義。
為此,建立納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化示范基地,對(duì)當(dāng)前和今后耐火材料工業(yè)和鋼鐵等高溫工業(yè)的發(fā)展是非常有意義的,而且也是十分緊迫和刻不容緩的。此外,國(guó)際間納米技術(shù)和納米材料的競(jìng)爭(zhēng)更多體現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)的納米產(chǎn)品上,太原高科對(duì)納米科技和納米耐火材料的研究開(kāi)發(fā)和自主創(chuàng)新作了長(zhǎng)期的艱苦努力,并取得多項(xiàng)發(fā)明專利成果,并且對(duì)納米科技和納米耐火材料繼續(xù)開(kāi)展深入研究和產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)將會(huì)取得更多、更大進(jìn)展,為我國(guó)納米科技發(fā)展作出貢獻(xiàn)。產(chǎn)業(yè)化示范基地建立后,太原高科將運(yùn)用多項(xiàng)高新技術(shù),謀求與尖端的納米技術(shù)整合,加速納米耐火材料的理論與實(shí)際應(yīng)用研究,為耐火材料行業(yè)的納米化發(fā)展創(chuàng)造條件和奠定基礎(chǔ),完成開(kāi)發(fā)成果后,可積極推進(jìn)開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新成果的產(chǎn)業(yè)化,及時(shí)服務(wù)于鋼鐵等高溫工業(yè)生產(chǎn)中,使納米技術(shù)及早地顯現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,為科技發(fā)展和進(jìn)步作貢獻(xiàn),努力把21世紀(jì)納米尖端耐火材料的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)做好、做成功;為國(guó)家高溫工業(yè)的發(fā)展繼續(xù)作研發(fā)與服務(wù);加快傳統(tǒng)工業(yè)的改造,促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)、快速發(fā)展?!?/p>
納米材料在結(jié)構(gòu)、光電和化學(xué)性質(zhì)等方面的誘人特征,引起物理學(xué)家、材料學(xué)家和化學(xué)家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后,世界各國(guó)對(duì)這種材料給予極大關(guān)注。它所具有的獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),使人們意識(shí)到它的發(fā)展可能給物理、化學(xué)、材料、生物、醫(yī)藥等學(xué)科的研究帶來(lái)新的機(jī)遇。納米材料的應(yīng)用前景十分廣闊。近年來(lái),它在化工生產(chǎn)領(lǐng)域也得到了一定的應(yīng)用,并顯示出它的獨(dú)特魅力。
1.在催化方面的應(yīng)用
催化劑在許多化學(xué)化工領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用,它可以控制反應(yīng)時(shí)間、提高反應(yīng)效率和反應(yīng)速度。大多數(shù)傳統(tǒng)的催化劑不僅催化效率低,而且其制備是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行,不僅造成生產(chǎn)原料的巨大浪費(fèi),使經(jīng)濟(jì)效益難以提高,而且對(duì)環(huán)境也造成污染。納米粒子表面活性中心多,為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑,可大大提高反應(yīng)效率,控制反應(yīng)速度,甚至使原來(lái)不能進(jìn)行的反應(yīng)也能進(jìn)行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應(yīng)速度提高10~15倍。
納米微粒作為催化劑應(yīng)用較多的是半導(dǎo)體光催化劑,特別是在有機(jī)物制備方面。分散在溶液中的每一個(gè)半導(dǎo)體顆粒,可近似地看成是一個(gè)短路的微型電池,用能量大于半導(dǎo)體能隙的光照射半導(dǎo)體分散系時(shí),半導(dǎo)體納米粒子吸收光產(chǎn)生電子——空穴對(duì)。在電場(chǎng)作用下,電子與空穴分離,分別遷移到粒子表面的不同位置,與溶液中相似的組分進(jìn)行氧化和還原反應(yīng)。
光催化反應(yīng)涉及到許多反應(yīng)類型,如醇與烴的氧化,無(wú)機(jī)離子氧化還原,有機(jī)物催化脫氫和加氫、氨基酸合成,固氮反應(yīng),水凈化處理,水煤氣變換等,其中有些是多相催化難以實(shí)現(xiàn)的。半導(dǎo)體多相光催化劑能有效地降解水中的有機(jī)污染物。例如納米TiO2,既有較高的光催化活性,又能耐酸堿,對(duì)光穩(wěn)定,無(wú)毒,便宜易得,是制備負(fù)載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報(bào)道,選用硅膠為基質(zhì),制得了催化活性較高的TiO/SiO2負(fù)載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒,對(duì)某些有機(jī)化合物的氫化反應(yīng)是極好的催化劑,可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應(yīng)溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應(yīng)效率、優(yōu)化反應(yīng)路徑、提高反應(yīng)速度方面的研究,是未來(lái)催化科學(xué)不可忽視的重要研究課題,很可能給催化在工業(yè)上的應(yīng)用帶來(lái)革命性的變革。
2.在涂料方面的應(yīng)用
納米材料由于其表面和結(jié)構(gòu)的特殊性,具有一般材料難以獲得的優(yōu)異性能,顯示出強(qiáng)大的生命力。表面涂層技術(shù)也是當(dāng)今世界關(guān)注的熱點(diǎn)。納米材料為表面涂層提供了良好的機(jī)遇,使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統(tǒng)的涂層技術(shù),添加納米材料,可獲得納米復(fù)合體系涂層,實(shí)現(xiàn)功能的飛躍,使得傳統(tǒng)涂層功能改性。涂層按其用途可分為結(jié)構(gòu)涂層和功能涂層。結(jié)構(gòu)涂層是指涂層提高基體的某些性質(zhì)和改性;功能涂層是賦予基體所不具備的性能,從而獲得傳統(tǒng)涂層沒(méi)有的功能。結(jié)構(gòu)涂層有超硬、耐磨涂層,抗氧化、耐熱、阻燃涂層,耐腐蝕、裝飾涂層等;功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學(xué)涂層,導(dǎo)電、絕緣、半導(dǎo)體特性的電學(xué)涂層,氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料,可進(jìn)一步提高其防護(hù)能力,實(shí)現(xiàn)防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等,在衛(wèi)生用品上應(yīng)用可起到殺菌保潔作用。在標(biāo)牌上使用納米材料涂層,可利用其光學(xué)特性,達(dá)到儲(chǔ)存太陽(yáng)能、節(jié)約能源的目的。在建材產(chǎn)品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料,可以達(dá)到減少光的透射和熱傳遞效果,產(chǎn)生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料,所應(yīng)用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導(dǎo)體特性的納米氧化物粒子,在室溫下具有比常規(guī)的氧化物高的導(dǎo)電特性,因而能起到靜電屏蔽作用,而且氧化物納米微粒的顏色不同,這樣還可以通過(guò)復(fù)合控制靜電屏蔽涂料的顏色,克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調(diào)性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變,還具有隨角變色效應(yīng)。在汽車的裝飾噴涂業(yè)中,將納米TiO2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中,能使涂層產(chǎn)生豐富而神秘的色彩效果,從而使傳統(tǒng)汽車面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光潔度及強(qiáng)度成倍地增加。納米涂層具有良好的應(yīng)用前景,將為涂層技術(shù)帶來(lái)一場(chǎng)新的技術(shù)革命,也將推動(dòng)復(fù)合材料的研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。
3.在其它精細(xì)化工方面的應(yīng)用
精細(xì)化工是一個(gè)巨大的工業(yè)領(lǐng)域,產(chǎn)品數(shù)量繁多,用途廣泛,并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優(yōu)越性無(wú)疑也會(huì)給精細(xì)化工帶來(lái)福音,并顯示它的獨(dú)特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細(xì)化工領(lǐng)域,納米材料都能發(fā)揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2,可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡膠中,可以提高橡膠的耐磨性和介電特性,而且彈性也明顯優(yōu)于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料,可以提高塑料的強(qiáng)度和韌性,而且致密性和防水性也相應(yīng)提高。國(guó)外已將納米SiO2,作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中,使其密封性和粘合性都大為提高。此外,納米材料在纖維改性、有機(jī)玻璃制造方面也都有很好的應(yīng)用。在有機(jī)玻璃中加入經(jīng)過(guò)表面修飾處理的SiO2,可使有機(jī)玻璃抗紫外線輻射而達(dá)到抗老化的目的;而加入A12O3,不僅不影響玻璃的透明度,而且還會(huì)提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO2具有優(yōu)良的紫外線屏蔽性能,而且質(zhì)地細(xì)膩,無(wú)毒無(wú)臭,添加在化妝品中,可使化妝品的性能得到提高。超細(xì)TiO2的應(yīng)用還可擴(kuò)展到涂料、塑料、人造纖維等行業(yè)。最近又開(kāi)發(fā)了用于食品包裝的TiO2及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米TiO2,能夠強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)光中的紫外線,產(chǎn)生很強(qiáng)的光化學(xué)活性,可以用光催化降解工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物,具有除凈度高,無(wú)二次污染,適用性廣泛等優(yōu)點(diǎn),在環(huán)保水處理中有著很好的應(yīng)用前景。在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域,除了利用納米材料作為催化劑來(lái)處理工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢料外,還將出現(xiàn)功能獨(dú)特的納米膜。這種膜能探測(cè)到由化學(xué)和生物制劑造成的污染,并能對(duì)這些制劑進(jìn)行過(guò)濾,從而消除污染。
4.在醫(yī)藥方面的應(yīng)用
21世紀(jì)的健康科學(xué),將以出入意料的速度向前發(fā)展,人們對(duì)藥物的需求越來(lái)越高??刂扑幬镝尫?、減少副作用、提高藥效、發(fā)展藥物定向治療,已提到研究日程上來(lái)。納米粒子將使藥物在人體內(nèi)的傳輸更為方便。用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進(jìn)入人體,可主動(dòng)搜索并攻擊癌細(xì)胞或修補(bǔ)損傷組織;使用納米技術(shù)的新型診斷儀器,只需檢測(cè)少量血液就能通過(guò)其中的蛋白質(zhì)和DNA診斷出各種疾病,美國(guó)麻省理工學(xué)院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物,稱之為“定向?qū)棥?。該技術(shù)是在磁性納米微粒包覆蛋白質(zhì)表面攜帶藥物,注射到人體血管中,通過(guò)磁場(chǎng)導(dǎo)航輸送到病變部位,然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小,可以在血管中自由流動(dòng),因此可以用來(lái)檢查和治療身體各部位的病變。對(duì)納米微粒的臨床醫(yī)療以及放射性治療等方面的應(yīng)用也進(jìn)行了大量的研究工作。據(jù)《人民日?qǐng)?bào)》報(bào)道,我國(guó)將納米技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域獲得成功。南京??萍瘓F(tuán)利用納米銀技術(shù)研制生產(chǎn)出醫(yī)用敷料——長(zhǎng)效廣譜抗菌棉。這種抗菌棉的生產(chǎn)原理是通過(guò)納米技術(shù)將銀制成尺寸在納米級(jí)的超細(xì)小微粒,然后使之
附著在棉織物上。銀具有預(yù)防潰爛和加速傷口愈合的作用,通過(guò)納米技術(shù)處理后的銀表面急劇增大,表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,殺菌能力提高200倍左右,對(duì)臨床常見(jiàn)的外科感染細(xì)菌都有較好的抑制作用。
微粒和納粒作為給藥系統(tǒng),其制備材料的基本性質(zhì)是無(wú)毒、穩(wěn)定、有良好的生物性并且與藥物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。納米系統(tǒng)主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的藥物的給藥。
納米生物學(xué)用來(lái)研究在納米尺度上的生物過(guò)程,從而根據(jù)生物學(xué)原理發(fā)展分子應(yīng)用工程。在金屬鐵的超細(xì)顆粒表面覆蓋一層厚為5~20nm的聚合物后,可以固定大量蛋白質(zhì)特別是酶,從而控制生化反應(yīng)。這在生化技術(shù)、酶工程中大有用處。使納米技術(shù)和生物學(xué)相結(jié)合,研究分子生物器件,利用納米傳感器,可以獲取細(xì)胞內(nèi)的生物信息,從而了解機(jī)體狀態(tài),深化人們對(duì)生理及病理的解釋。
2006年3月14日,BenQ正式于北京劃時(shí)代的Joybook筆記本電腦新品Joybook S61/S73“筆記本數(shù)字電視”(Notebook Digital TV)。只要打開(kāi)內(nèi)置TV Tuner電視卡(選配),接上隨附的專用電視天線,Joybook S61/S73就能隨時(shí)觀看高清晰數(shù)字電視節(jié)目。Joybook“筆記本數(shù)字電視”S61/S73的誕生為人們開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)全新的“移動(dòng)影音娛樂(lè)”時(shí)代。
明基Joybook筆記本產(chǎn)品經(jīng)理表示,目前北京、上海和廣州已經(jīng)開(kāi)通了DTV數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù),隨著DTV業(yè)務(wù)開(kāi)展的城市越來(lái)越多,今后筆記本將有可能標(biāo)配數(shù)字電視接收模塊。隨著產(chǎn)品的改善,下一記本數(shù)字電視將可能實(shí)現(xiàn)天線內(nèi)置,并提高對(duì)信號(hào)的適應(yīng)性
一周事件回顧
HD-DVD遭遇尷尬
華納近日宣布,由于技術(shù)上的原因,將無(wú)法按期于3月28日推出基于新一代DVD標(biāo)準(zhǔn)HD-DVD格式的影片。該消息引發(fā)了業(yè)界對(duì)HD-DVD前景的擔(dān)憂。 據(jù)悉,華納是惟一一家已明確HD-DVD影片發(fā)行日期的好萊塢工作室。另外兩家支持HD-DVD標(biāo)準(zhǔn)的好萊塢工作室――派拉蒙和環(huán)球目前還尚未確定影片的發(fā)行日期。
對(duì)此,HD-DVD陣營(yíng)代表東芝公司表示,將按期于本月底兩款HD-DVD播放器。東芝發(fā)言人Alejandro Arango稱:“有關(guān)HD-DVD的任何計(jì)劃都不會(huì)因此而改變?!?但是,從目前情況看,市場(chǎng)上將只有HD-DVD播放器,而沒(méi)有相應(yīng)格式的影片。這種情況將至少持續(xù)一段時(shí)間。而且,據(jù)了解,東芝本月首發(fā)HD-DVD播放器的數(shù)量只有1萬(wàn)部,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于業(yè)內(nèi)預(yù)期。
微軟將視頻服務(wù)
微軟近期將Windows Live Video視頻服務(wù),就像現(xiàn)在的Google提供的視頻服務(wù)一樣,其上的內(nèi)容也可以買賣。據(jù)悉,這項(xiàng)新服務(wù)4月就將公開(kāi)。微軟當(dāng)前提供的視頻服務(wù)MSN Video提供有來(lái)自內(nèi)容合作伙伴和網(wǎng)絡(luò)的新聞、娛樂(lè)和體育等節(jié)目,不過(guò)這些以廣告收入做支持的流視頻并不用來(lái)出售?,F(xiàn)在還不清楚Windows Live Video是否會(huì)影響到MSN Video服務(wù)。
微軟博客服務(wù)MSN Spaces的一位名叫莫茲?胡賽因(Moz Hussain)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師在接受采訪時(shí)流露出了Live Video計(jì)劃。胡賽因說(shuō),未來(lái)Windows Live和Spaces的結(jié)合,將能夠“把在不同地方張貼的內(nèi)容收集在一處,無(wú)論這些內(nèi)容是一處旅館的景色,或是旅游時(shí)照得相片還是我喜歡的視頻短片和電影――所有這些東西我都可以收集起來(lái)并拿來(lái)與全球共享。”
該服務(wù)將是微軟正在穩(wěn)步推出的Windows Live系列產(chǎn)品中最新的一個(gè)組成部分。微軟董事長(zhǎng)比爾?蓋茨去年11月公布了Live計(jì)劃,目的是最終將微軟所有的軟件產(chǎn)品作為一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供給用戶。
三星80納米技術(shù)DDR2內(nèi)存量產(chǎn)
三星日前宣布,已開(kāi)始采用80納米技術(shù)批量生產(chǎn)512M DDR2 DRAM。據(jù)了解,從90納米技術(shù)過(guò)渡到80納米可以使生產(chǎn)效率提高50%,從而使它可以滿足市場(chǎng)對(duì)DDR2不斷增長(zhǎng)的需求。
三星半導(dǎo)體DRAM營(yíng)銷主管湯姆?特里爾(Tom Trill)表示:“市場(chǎng)對(duì)DDR2的需求正處于2004年推向市場(chǎng)以來(lái)的最好水平。80納米技術(shù)的采用將為今年預(yù)計(jì)中的持續(xù)增長(zhǎng)提供有效的保障?!?據(jù)Gartner預(yù)計(jì),今年DDR2內(nèi)存將占有整個(gè)DRAM市場(chǎng)的一半以上。
英特爾挑戰(zhàn)MIT
與英美等工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比,我國(guó)制造業(yè)的現(xiàn)狀不能令人樂(lè)觀,需要更多的人一起努力。社會(huì)的進(jìn)步,使得如今的人們對(duì)產(chǎn)品的要求發(fā)生了極大的變化。人們更多的希望品種多樣化、快捷的更新速度、高檔的產(chǎn)品質(zhì)量、方便的使用模式、合理的價(jià)位,靚麗的外形、完善的售后服務(wù),要滿足人們這些日漸增長(zhǎng)的需求,就必須采用先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)。加入WTO之后,我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)遇到了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。要把握住機(jī)遇、應(yīng)對(duì)和挑戰(zhàn),就決不能再沿著20世紀(jì)的發(fā)展模式,必須全面拓展,步入全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動(dòng)化、綠色化的“五化”發(fā)展模式。只有這樣,才能走出一條中國(guó)自有的先進(jìn)機(jī)械化道路[2]。
機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)
機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn),是促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、推進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新的一個(gè)重要因素。因?yàn)闊o(wú)論是新產(chǎn)品的制造,或是新技術(shù)的推廣,都離不開(kāi)新的、高科技的機(jī)械設(shè)備的支持。要想使機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)工作更加合理、科學(xué),要想促進(jìn)機(jī)械水平的整體快速提高,就必須清楚的了解和掌握機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn),只有這樣,才能設(shè)計(jì)出符合規(guī)范的大中小型機(jī)械設(shè)備[3]。
作為一項(xiàng)先進(jìn)的制造技術(shù),往往在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造、生產(chǎn)組織、管理銷售以及售后服務(wù)等方面,特別強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)的應(yīng)用。其原因在于,它要不斷使一直以來(lái)的傳統(tǒng)制造技術(shù)和最近的高新技術(shù)成果相結(jié)合,從而使機(jī)械制造技術(shù)成為能夠駕馭生產(chǎn)過(guò)程的物質(zhì)流、能量流和信息流三者合一的系統(tǒng)工程。
促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和綜合實(shí)力的增強(qiáng)、提高我國(guó)企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力是先進(jìn)的制造技術(shù)應(yīng)用的兩大目標(biāo)。因此,它往往并不限于制造過(guò)程本身,而是涉及了產(chǎn)品從市場(chǎng)調(diào)查、產(chǎn)品研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造加工以及售后服務(wù)等一般產(chǎn)品涵蓋的所有內(nèi)容,在此基礎(chǔ)上,將它們結(jié)合成為一個(gè)有機(jī)的整體。最終,提高制造業(yè)在所有行業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
怎樣提高企業(yè)的生產(chǎn)率,是企業(yè)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心問(wèn)題。20世紀(jì)80年代以后,隨著全球市場(chǎng)的進(jìn)一步融合及發(fā)展,制造業(yè)要想在市場(chǎng)上擁有一席之地,就必須以側(cè)重提高勞動(dòng)生產(chǎn)率為根本,轉(zhuǎn)變?yōu)閭?cè)重時(shí)間為核心的時(shí)間、質(zhì)量和成本三者的有機(jī)統(tǒng)一為根本。只有達(dá)到了三者的統(tǒng)一,機(jī)械制造技術(shù)才能真正的進(jìn)步,才能在日漸激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于不敗之地。
上世紀(jì)80年代開(kāi)始,全球市場(chǎng)逐步形成,以歐美為首的發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)金融、科技等手段爭(zhēng)奪其在全球的市場(chǎng)份額,利用其自身優(yōu)勢(shì),向不發(fā)達(dá)國(guó)家傾銷商品、輸出資本,導(dǎo)致市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)趨于白熱化。為了不被激烈的市場(chǎng)大潮沖垮,各個(gè)國(guó)家爭(zhēng)相發(fā)展本國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)。只要一個(gè)國(guó)家的機(jī)械制造技術(shù)能夠趕超世界先進(jìn)水平,并能成為該國(guó)制造業(yè)贏得全球市場(chǎng)的支撐力,整個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力才能有所提高。與此同時(shí),機(jī)械制造技術(shù)是21世紀(jì)的高科技技術(shù),它理應(yīng)和最先進(jìn)的科技成果相集合,理應(yīng)有明確的新的技術(shù)領(lǐng)域。
我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的未來(lái)發(fā)展
制造技術(shù)分為傳統(tǒng)制造技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)。顯然,先進(jìn)制造技術(shù)是由傳統(tǒng)制造技術(shù)發(fā)展而來(lái)的,它保留了傳統(tǒng)制造技術(shù)中的有效部分,又源源不斷的吸取各種新的高技術(shù)成果,之后將二者結(jié)合到生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過(guò)程[4]。掃描顯微鏡的發(fā)明和使用,使人類認(rèn)識(shí)和改造世界的能力進(jìn)入納米的尺度。納米技術(shù)是指產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)納米級(jí)精度,是在納米尺度范圍內(nèi)研究物質(zhì)原子和分子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)特性及其相互作用和運(yùn)動(dòng),最終運(yùn)用這種技術(shù)為人類服務(wù)的高新科技。納米技術(shù)對(duì)制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響,就目前來(lái)說(shuō),它的應(yīng)用范圍十分廣泛,包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)以及納米測(cè)量技術(shù)等等。2000年,超精密加工的加工精度已經(jīng)達(dá)到納米級(jí)。而在21世紀(jì)初開(kāi)發(fā)的分子束生長(zhǎng)技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程可使加工精度達(dá)到0.0003-0.0001μm。目前的精密工程正向其終極目標(biāo)——原子級(jí)精度的加工逼近,即可以做到移動(dòng)原子級(jí)別的加工[5]。
1)對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的未來(lái)發(fā)展,將主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:(1)精密工程技術(shù)。它以超精密加工的前言部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表,目的是將來(lái)進(jìn)入微型機(jī)械電子和微型機(jī)器人的時(shí)代。(2)機(jī)械制造的高度自動(dòng)化。它以CIMS和敏捷制造等的發(fā)展為代表。
2)飛速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展和普及,給從事機(jī)械制造業(yè)的眾多企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)帶來(lái)了翻天覆地的變化。因此,必須加速技術(shù)信息的交流、加強(qiáng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的合作和經(jīng)營(yíng)管理的學(xué)習(xí),從而推動(dòng)機(jī)械類企業(yè)朝著良性競(jìng)爭(zhēng)和多方合作的方向發(fā)展。
3)未來(lái)還需要注意產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的模擬和檢驗(yàn),即制作過(guò)程中的虛擬技術(shù)。計(jì)算機(jī)仿真是機(jī)械制作虛擬化的核心,它通過(guò)仿真軟件來(lái)模擬真實(shí)系統(tǒng),以此來(lái)保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝的合理性,同時(shí),也確保產(chǎn)品制造的成功,并及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯(cuò)誤。
關(guān)鍵詞:物理技術(shù);農(nóng)業(yè);增產(chǎn);優(yōu)質(zhì)
農(nóng)藥化肥雖然能夠在最短時(shí)間內(nèi)提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,但是長(zhǎng)期使用會(huì)導(dǎo)致土地對(duì)農(nóng)藥化肥的過(guò)分依賴,甚至導(dǎo)致土地本身的營(yíng)養(yǎng)不斷下降。大量實(shí)踐證明,近年來(lái)自然環(huán)境被污染、農(nóng)作物的品質(zhì)指標(biāo)在不斷下降,直接影響了人們生活品質(zhì),同時(shí)也阻礙了我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。為此,筆者結(jié)合實(shí)際,提出盡可能地將更多的物理技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。
1電磁場(chǎng)效應(yīng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
1.1提高種子發(fā)芽率
利用電磁場(chǎng)處理農(nóng)作物的種子能夠增強(qiáng)種子的呼吸度,增加種子的根系活力,提高種子的發(fā)芽率以及發(fā)芽效果。同時(shí)還能夠凈化環(huán)境,但是將電磁場(chǎng)效應(yīng)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)中,還需要考慮到不同類型種子其自身的品質(zhì)、成熟程度等有著一定區(qū)別,種子中所蘊(yùn)含的化學(xué)成分也會(huì)有所差異。因此在對(duì)種子進(jìn)行電磁場(chǎng)效應(yīng)時(shí),一定要了解種子自身的導(dǎo)電率、電阻率、電容等一系列特征,明確在同一靜電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,種子的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)有所差異。結(jié)合上述參數(shù)對(duì)該品類種子的電磁場(chǎng)能夠去除破碎的種子,并且清除雜質(zhì),獲取更多高品質(zhì)的種子,使得種子的純度得到提升。與此同時(shí),利用磁化水澆灌農(nóng)作物,也能夠增強(qiáng)礦物質(zhì)在水中的溶解度效果,提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的吸收速率,對(duì)于農(nóng)作物在生長(zhǎng)發(fā)育以及增產(chǎn)抗逆能力中都有著極為重要的促進(jìn)作用[2]。實(shí)踐證明,對(duì)小麥進(jìn)行電磁場(chǎng)處理,能夠增加小麥的產(chǎn)量,同時(shí)也能夠去除小麥種子中品質(zhì)低劣的種子。利用電磁場(chǎng)對(duì)農(nóng)作物或種子進(jìn)行處理的過(guò)程中,在使用時(shí)利用磁場(chǎng)處理水,將種子放在磁場(chǎng)中進(jìn)行磁化作用,由于微弱的磁場(chǎng)可以在最短時(shí)間內(nèi)激發(fā)種子中各種不同酶的活力,進(jìn)而提高種子的發(fā)芽效果,種子的幼苗也會(huì)不斷地茁壯成長(zhǎng),其整體根系會(huì)十分發(fā)達(dá)。磁化水不僅能夠增強(qiáng)小麥的處理效果,同時(shí)也能夠幫助種子進(jìn)行有絲分裂,確保細(xì)胞體積增大,增強(qiáng)了作物在水肥吸收過(guò)程中的效果。在植物生長(zhǎng)過(guò)程中,電磁場(chǎng)一直以來(lái)都是不可或缺的條件,更是整個(gè)植物生產(chǎn)過(guò)程中的最重要物理環(huán)境因素之一。如果直接把植物與接地用的細(xì)金屬網(wǎng)連接起來(lái),會(huì)導(dǎo)致該金屬網(wǎng)直接屏蔽了大氣電場(chǎng),植株就無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常的生長(zhǎng)和發(fā)育,但是如果在植物中添加適宜的電場(chǎng),則可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)和發(fā)育。一直以來(lái)在植物生長(zhǎng)過(guò)程中,電磁場(chǎng)對(duì)其的作用都是毋庸置疑的,但是電磁場(chǎng)對(duì)于植株生長(zhǎng)而言,其所帶來(lái)的作用需要進(jìn)行進(jìn)一步的分析,由于物理環(huán)境因素多樣且復(fù)雜不同,因此在利用電磁場(chǎng)增加植株的生長(zhǎng)質(zhì)量時(shí),不僅要考慮到電磁場(chǎng)的作用效果,還需要考慮其他的綜合因素。
1.2減少病蟲(chóng)害
很多研究人員都在利用電磁場(chǎng)本身的作用使得電場(chǎng)發(fā)生定向移動(dòng),可以將電場(chǎng)直接附著在作物表面或者是地面、墻壁等等,起到的作用就是在第一時(shí)間阻礙病蟲(chóng)害的傳播,降低病蟲(chóng)害對(duì)農(nóng)作物帶來(lái)的負(fù)面影響[3]。無(wú)論是水肥的吸收或者是光合作用能力均會(huì)在此得到增強(qiáng),能夠有效地提高種子抗病蟲(chóng)害的處理能力,使得農(nóng)作物在生長(zhǎng)過(guò)程中更加健壯,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的增產(chǎn)和高產(chǎn),而適當(dāng)?shù)乩么呕菪←湣⑺镜纫幌盗凶魑?,能夠確保自身具有明顯的促進(jìn)作用。
2聲波效應(yīng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
在農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中,聲波助長(zhǎng)技術(shù)也是近幾年新興起來(lái)的一種全新的農(nóng)業(yè)高新技術(shù)。該技術(shù)在科技發(fā)展中展現(xiàn)了其獨(dú)特的效果,聲波助長(zhǎng)儀可根據(jù)不同植物本身所具有的聲學(xué)特性,提高植物自身的光合效率,提高植物的產(chǎn)量。
2.1促進(jìn)植物健康成長(zhǎng)
利用音箱發(fā)出對(duì)該種植物所產(chǎn)生的特定的聲波,這種聲波頻率能直接增加植物內(nèi)活細(xì)胞電子流的運(yùn)動(dòng)速度,同時(shí)也可以通過(guò)聲波促進(jìn)植物對(duì)各種不同營(yíng)養(yǎng)元素的吸收、轉(zhuǎn)化以及輸入,也可以加快莖葉等營(yíng)養(yǎng)器官的生化反應(yīng)速度,促進(jìn)植物健康成長(zhǎng)發(fā)育。并且可以針對(duì)同一營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加植物的吸收量,使得植物的果實(shí)或者是營(yíng)養(yǎng)體在形成的過(guò)程中合成數(shù)量不斷增多,促進(jìn)在植物體內(nèi)出現(xiàn)大量的有機(jī)物質(zhì)。例如蛋白質(zhì)和糖的合成,使得植物本身的細(xì)胞一直以來(lái)都處在較高的氧化水平,而如果出現(xiàn)了毒素則具有極強(qiáng)的破壞作用,能夠確保植物自身的能量供給以及中間產(chǎn)物的產(chǎn)量。聲波的存在如同電磁場(chǎng)一樣,能夠發(fā)揮出極強(qiáng)的作用,并且增強(qiáng)植物在進(jìn)行代謝時(shí)的代謝質(zhì)量,提高植物的活性。事實(shí)上,聲波作為一種物理技術(shù),應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中時(shí)間較早。
2.2減少病蟲(chóng)害
聲波助長(zhǎng)儀的作用是讓植物在短時(shí)間內(nèi)快速地生長(zhǎng),提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,增加各類不同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),增強(qiáng)植物本身的抗病能力,有效地去除植物中的敏感蟲(chóng)害,實(shí)現(xiàn)提早開(kāi)花、提早結(jié)果,延長(zhǎng)植物的儲(chǔ)藏時(shí)間[4]。對(duì)某一些植物而言,還能形成隔離區(qū),能夠確保出現(xiàn)植物病蟲(chóng)害時(shí),病蟲(chóng)害得到有效的控制。這些植物聲波也可以讓一些本身相對(duì)敏感的害蟲(chóng)在聽(tīng)到植物聲波后產(chǎn)生厭惡感和恐懼感,不會(huì)出現(xiàn)在植物上繁殖的狀態(tài),甚至有一些害蟲(chóng)會(huì)主動(dòng)離開(kāi),以此達(dá)到有效去除敏感害蟲(chóng)的功效。根據(jù)植物本身的發(fā)生狀態(tài),實(shí)現(xiàn)自發(fā)聲,這種自發(fā)聲具備極強(qiáng)特殊的聲波,利用聲波共振技術(shù)讓聲波儀模擬出與植物自發(fā)聲相同的聲波,提高植物自身的光合效率,提高植物的產(chǎn)量[5]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,聲波助長(zhǎng)物理技術(shù)的實(shí)施能夠進(jìn)一步完善當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科技水平,促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。
3納米能量效應(yīng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
近年來(lái),我國(guó)的納米肥料研究呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢(shì),納米技術(shù)的出現(xiàn)也能夠有效地改變種子中存在的微小裂口和破損,納米包裝可以更快速地適應(yīng)不同環(huán)境的發(fā)展需求、不同環(huán)境的狀態(tài),在食品變質(zhì)時(shí)第一時(shí)間提醒消費(fèi)者。納米技術(shù)也可以改善包裝的滲透,能夠提高阻隔性,改善耐熱和抗損技術(shù),阻止食物變質(zhì)。在納米技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,其應(yīng)用在包裝技術(shù)上,對(duì)功能產(chǎn)品以及互動(dòng)食品的發(fā)展帶來(lái)了積極的促進(jìn)作用,利用納米包裝能夠促使這些食品為人體提供更加有效、更加科學(xué)的營(yíng)養(yǎng)[6]。在分析農(nóng)業(yè)技術(shù)中應(yīng)用納米技術(shù)時(shí),我們發(fā)現(xiàn)其具有以下優(yōu)點(diǎn)。
3.1提高種子的出苗率
出苗率一直以來(lái)都是農(nóng)產(chǎn)品提高產(chǎn)量和質(zhì)量的重中之重,利用納米技術(shù)處理后的種子可以直接吸收自然界的光波,將光波直接轉(zhuǎn)化成為電磁波接入,使得種子體內(nèi)的大分子團(tuán)漸漸分離,成為小分子團(tuán)。如果在空間沒(méi)有出現(xiàn)改變的情況下不斷增加這一條件,能夠使得分子團(tuán)的運(yùn)動(dòng)速度更加劇烈,并且分子團(tuán)與分子團(tuán)相互碰撞時(shí),其概率更大,活性也會(huì)隨之增加,能量也會(huì)不斷地增強(qiáng),其對(duì)種子的破土能力而言,會(huì)帶來(lái)積極的影響。
3.2促進(jìn)植物的新陳代謝
通過(guò)納米處理后,幼苗的長(zhǎng)勢(shì)飛快,并且幼苗本身的根系發(fā)達(dá),利用納米處理技術(shù)能夠?qū)ΨN子進(jìn)行有效的調(diào)節(jié),加快植物體內(nèi)的新陳代謝,提高植物的抗逆性,促進(jìn)植物的生長(zhǎng),根系活力得到顯著的提升。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)分析,發(fā)現(xiàn)植物的根系活力甚至可以達(dá)到82.3%。在農(nóng)業(yè)上利用納米生物農(nóng)藥也能夠使得植物的生長(zhǎng)速度得到提升,而這一種農(nóng)藥不溶于水的復(fù)雜體系屬于非均相體系,其物理化學(xué)和生物學(xué)也會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)改變。
3.3減少病蟲(chóng)害
利用納米技術(shù)可以讓植物的細(xì)胞壁出現(xiàn)破壁的情況,脂溶性和水溶性的殺蟲(chóng)物質(zhì)也能夠釋放,直接作用于害蟲(chóng),提高了農(nóng)藥在使用時(shí)的藥效。納米物質(zhì)的表面效應(yīng)十分明顯,這是由于粒度越小,表面就越大,減少農(nóng)藥使用量[7]。隨著納米技術(shù)發(fā)展,促進(jìn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)環(huán)境的監(jiān)控能力得到提升,確保農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)生產(chǎn),可以有效地挖掘植物中存在的潛在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),進(jìn)一步提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量以及農(nóng)產(chǎn)品的附加值,而使用納米農(nóng)藥精準(zhǔn)改變殺蟲(chóng)劑,有效地減少農(nóng)藥使用量,降低農(nóng)藥的殘留,最終能夠?qū)崿F(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展,提高農(nóng)業(yè)發(fā)展的整體質(zhì)量。同時(shí),去除土壤中存在的有害物質(zhì),清潔水質(zhì),保護(hù)我國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)屬于生態(tài)健康狀態(tài)。
4等離子處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用
等離子技術(shù)也是農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中常見(jiàn)的技術(shù)之一,而使用等離子技術(shù)能夠通過(guò)物理方法提高種子在使用時(shí)的活力,激發(fā)種子自身的潛能,實(shí)現(xiàn)提高種子發(fā)芽率,達(dá)到增產(chǎn)的效果。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)分析可知,將等離子技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中,大豆平均增產(chǎn)12.2%,玉米平均增產(chǎn)11.3%,而水稻則能夠增產(chǎn)11.5%,這是一種以單項(xiàng)的技術(shù)就能夠提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的農(nóng)業(yè)技術(shù)[8]。等離子技術(shù)為我國(guó)糧食安全、糧食品質(zhì)保障帶來(lái)了極為正向的影響,而物體的存在狀態(tài)與物體的溫度有著直接密切的關(guān)系,溫度的變化能夠直接改變物體存在的狀態(tài),而物體存在的狀態(tài)也會(huì)改變物質(zhì)本身的特性。通過(guò)等離子技術(shù)能夠讓種子具有極強(qiáng)的抗逆性以及生命力,將使得農(nóng)作物的產(chǎn)量得到提升,有效改善農(nóng)作物品質(zhì),但是在使用等離子技術(shù)處理種子時(shí)需要考慮已經(jīng)萌動(dòng)的種子一定不可以利用等離子處理技術(shù),等離子處理種子的目的和意義是打破原本種子的休眠狀態(tài),使得種子自身的活力得到增強(qiáng)。已經(jīng)萌動(dòng)的種子不再是真正意義上的種子,其內(nèi)部物質(zhì)已經(jīng)出現(xiàn)了改變,種子已經(jīng)變成了一個(gè)生命體,正在進(jìn)行生命發(fā)展,而在這一階段應(yīng)用等離子體對(duì)其進(jìn)行刺激,并不會(huì)對(duì)種子的生長(zhǎng)、發(fā)芽帶來(lái)正面影響,反而會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響,甚至?xí)苯佑绊懙椒N子的出苗。利用等離子處理技術(shù)不能處理有雜物的種子,這是由于等離子機(jī)在處理種子時(shí),是根據(jù)種子的粒度處理,即能夠流暢地確定各種尺寸,機(jī)器結(jié)構(gòu)在滿足最大力度通過(guò)的情況下間隙最小,只有保證種子在機(jī)器內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)多次有效的翻轉(zhuǎn),并且獲得充分的照射,才能提高處理效果[9]。但是如果在處理種子過(guò)程中存在雜物則有可能會(huì)導(dǎo)致雜物直接進(jìn)入到機(jī)器內(nèi),使得機(jī)器內(nèi)部出現(xiàn)堵塞的狀況,等離子技術(shù)在處理種子過(guò)程中要保證種子的流通狀態(tài)順暢,按照正常的流動(dòng)速度進(jìn)行設(shè)計(jì),才能夠獲取最佳狀況,如果流速處理不當(dāng),會(huì)影響到在后續(xù)處理時(shí)的處理效果[10]。等離子處理技術(shù)自身的科技含量高,實(shí)用性強(qiáng),具有非常多的綜合優(yōu)勢(shì),能夠滿足我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展需求,既能保護(hù)環(huán)境,也可以增加社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益。
5小結(jié)
Abstract: China is at a critical period of economic development, manufacturing technology is the weak link. Only to keep up with the world trend of advanced manufacturing technology and put it in a strategic priority, and sufficient strength to be implemented, in order to narrow the gap with developed countries, in order to remain invincible in the fierce market competition.Key words: machinery manufacturing; technical characteristics; the direction of development
中圖分類號(hào):TH16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):2095-2104(2012)04-0020-02
前言
機(jī)械制造技術(shù)不僅是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,也是國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。本文對(duì)我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀及技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析,并簡(jiǎn)述了21世紀(jì)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展方向。一、我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析機(jī)械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個(gè)過(guò)程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo),包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。20世紀(jì)70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,一個(gè)新產(chǎn)品上市,很快就會(huì)有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀(jì)80年代以后,隨著市場(chǎng)全球化的進(jìn)一步發(fā)展,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越激烈。20世紀(jì)90年代初,隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用,包括有CIMS實(shí)驗(yàn)工程中心和7個(gè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的研究環(huán)境已建成。在全國(guó)范圍內(nèi),部署了CIMS的若干研究項(xiàng)目,諸如CIMS軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略,CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、工藝設(shè)計(jì)自動(dòng)化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進(jìn)展。但因大部分大型機(jī)械制造企業(yè)和絕大部分中小型機(jī)械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng),底層基礎(chǔ)自動(dòng)化還十分薄弱,數(shù)控機(jī)床由于編程復(fù)雜,還沒(méi)有真正發(fā)揮作用。因此,與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的制造業(yè)仍然存在一個(gè)階段性的整體上的差距。目前,我國(guó)已加入WTO,機(jī)械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機(jī)遇。因此,我國(guó)機(jī)械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀(jì)凸輪及其機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)采用專用機(jī)床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產(chǎn)線――剛性自動(dòng)化發(fā)展。而是要全面拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動(dòng)化、綠色化。二、機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)做好基礎(chǔ)自動(dòng)化的工作仍是我國(guó)制造企業(yè)一項(xiàng)十分緊迫而艱巨的任務(wù)。但加工中心無(wú)論是數(shù)量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及,工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用還很有限。因此,我們要立足于我國(guó)的實(shí)際情況,在看到國(guó)際上制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的同時(shí)扎扎實(shí)實(shí)地做好基礎(chǔ)工作。
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榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
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