纳米气泡测量仪

一项由澳大利亚墨尔本大学（University of Melbourne）William Ducker和张学华（Xuehua Zhang，音译）进行的最新研究，直接证实了纳米气泡（nanobubble）的存在。这篇名为“一种纳米尺度的气体状态”（A Nanoscale Gas State）的研究论文，发表在近期的《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。长期以来，许多科学家怀疑在气体和液体的分界面上存在一种特殊的气体状态——纳米气泡，但一直没有直接的证据来证实这一推测。此外，许多理论证据甚至表明，这种气体状态并不存在。即使存在，这些纳米气泡也会在一秒钟内消失，不会有实际应用价值。因此，当澳大利亚墨尔本大学教授William Ducker开始对纳米气泡进行研究时，他想到的结果也只有这两个：直接证明纳米气泡不存在，要么存在但很不稳定。然而，结果却让人大吃一惊，以致于Ducker甚至要承认他的实验是“错误”的。纳米气泡不但存在，而且还比之前想象的稳定得多，可以持续数天。Ducker表示，实验证据如此确凿，他不得不改变之前的观点。Ducker和张学华是利用红外光谱技术，测定了分子的旋转运动状态，证实了其符合气体的运动规律。除此之外，研究小组还测定了纳米气泡的内部压力。Ducker表示，之前的理论认为纳米气泡内压很大，足以使其瞬间破裂消失。但是此次的研究表明，纳米气泡的内部压力并没有想象的那么大，大概与大气压相当，因此，气泡能够维持几天的时间。对于纳米气泡未来的应用，Ducker认为，在工业上，纳米气泡将节省利用管道抽水时的能量消耗。将同样的纳米气泡布满水管的内壁，将可以减少抽水时的摩擦，从而节省能量和成本。同时，纳米气泡可以被用于日常生活中。Ducker解释说，许多人造产品和自然资源是物质混合形成的，一些情况下我们希望这些物质保持混合，还有些情况我们需要分开它们。这时，我们就可以利用纳米气泡使油性物质和水融合稳定的时间更长。此外，纳米气泡还可以使从油砂中分离出油更加经济和有效率。Ducker表示，下一步将制造更多统一、密集、持久的纳米气泡覆层材料，从而能够找到一些更有价值的应用

机床是制造业的母机，数控机床是机床产品的先进技术体现，特别是高档数控技术是装备制造业现代化的核心技术，是国家工业发展水平、综合国力的直接体现，此次展会汇集了当今世界机床发展和先进制造技术的最新成果，全面展示了我国数控机床产业近几年来高速发展的最新产品和技术。作为数控技术的重要环节——测量设备，在这次展会上展出了一批新技术、新产品，体现了当今测试计量技术发展动向和特点。 测量精度高　　随着现代科技向高精度方向发展，机床作为装备工业的基础发展更应超前，而测量设备更由传统的微米、亚微米精度向着纳米量级精度方向发展。随着超精密加工技术的需要，数控精度愈来愈高，对测量设备的精度要求更高，这次展会展示了一批纳米量级的测量设备，除各种激光干涉仪外，光栅测量技术也达到纳米量级。如海德汉的LIP382超高精度直线光栅尺，其测量步距可以达到1nm。基于测量技术的发展，纳米量级的机床成为现实，如上海机床厂展出的纳米级精密微型数控磨床成为展会的一个亮点。测量速度高　　现代制造业进行的是大规模、大批量、专业化生产，需要多参数、实时在线测量，故要求测试仪器的测量速度高、设备轻便、操作界面直观。如激光干涉测量技术作为精密测量的一种重要方法，各种激光干涉测量系统向着轻巧、便携、高测速的方向发展。雷尼绍XL-80干涉仪款型小巧，可提供4m/s最大的测量速度和50kHz记录速率，可实现1nm的分辨率；激光跟踪仪可实现快速数据采集与处理，有利于测量精度的提高。各种影像测量设备利用触摸屏可以方便直观地实现特征尺寸的测量。三维测量多样化　　三维测量技术向着高精度、轻型化、现场化的方向发展。传统基于直角坐标的三坐标测量机经过50年的发展，其技术愈加成熟，测量更加快捷，功能更加强大。这次参展的国内外数十家坐标测量机生产厂商，各具特色，特别是国内很多厂家推出实用廉价的各种三坐标测量机，说明三坐标测量技术在我国已经走向全面实用化、特色化发展的道路。除直角坐标测量系统外，极坐标测量仪器体现出自身独特的优势，如FARO、ROMER等厂家生产的激光跟踪仪对大尺寸结构的装备现场具有方便灵活的特点。对于小尺寸测量，FARO、ROMER等生产的关节臂测量机因其低廉的成本、较高的精度、现场方便的操作等优势，在汽车等行业展现出广阔的应用前景。测量智能化　　测量设备借助于计算机技术向着智能化、虚拟化的方向进一步发展。测量仪器的虚拟化、接口的标准化以及测量软件的模块化，加速了测量技术的发展，使测量仪器的应用更加方便、直观、智能。根据测量需求以及测量对象的不同，可基于同一软件平台使用不同的仪器协同工作，采用不同的测量软件模块，实现了广普测量仪器的网络化、协同化，提高了测量的自动化水平。在这次展会上，国内一些独立的测量软件公司进行了参展，对于测量设备的智能化、网络化具有推动作用。　　这次展会展示了当今工业测量设备的新技术、新产品。但也同时看到，我国在测量仪器制造特别是高精度仪器制造方面缺乏自主创新的成果，一些高精度测量仪器在国内还没有相关单位能够生产。通过这次展会，对推动我国几何量测量设备的发展具有实际意义。