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[B][center]什么是纳米技术 [/center][/B] 纳米是长度单位，原称"毫微米"，就是10-9（10亿分之一米）。纳米科学与技术，有时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。　　从具体的物质说来，人们往往用"细如发丝"来形容纤细的东西，其实人的头发一般直径为20-50微米，并不细。单个细菌用肉眼看不出来，用显微镜测出直径为5微米，也不算细。极而言之，1纳米大体上相当于4个原子的直径。　　纳米技术包含下列四个主要方面： 　　第一方面是纳米材料，包括制备和表征。在纳米尺度下，物质中电子的放性（量子力学学性质）和原子的相互作用将受到尺度大小的影响，如能得到纳米尺度的结构，就可能控制材料的基本性质如熔点、磁性、电容甚至颜色。而不改变物质的化学成份。用超微粒子烧成的陶瓷硬度可以更高，但不舱裂：无机的超微粒子灰分在加入橡胶后，将粘在聚合物分子的端点上，所做成的轮胎将大大减小磨损和处长寿命。 　　第二方面是纳米动力学，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。MEMS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。 　　第三方面是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，即使是微米粒子的细粉，也大约有半数不溶于水；但如粒子为纳米尺度（即超微粒子），则可溶于水。 　　第四方面是纳米电子学，包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征，以及原子操纵和原子组装等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷。"更小"是指响应速度要快。"更冷"是指单个器件的功耗要小。但是"更小"并非没有限度。　　纳米技术是建设者的最后疆界，它的影响将是巨大的　　在1998年的四月，总统科学技术顾问，Neal Lane 博士评论到，如果有人问我哪个科学和工程领域将会对未来产生突破性的影响，我会说该个启动计划建立一个名为纳米科技。"大挑战"机构，资助进行跨学科研究和教育的队伍，包括为长远目标而建立的中心和网络。一些潜在的可能实现的突破包括： 　　把整个美国国会图书馆的资料压缩到一块像方糖一样大小的设备中，这通过提高单位表面储存能力1000倍使大存储电子设备储存能力扩大到几兆兆字节的水平来实现。　　由自小到大的方法制造材料和产品，即从一个原子、一个分子开始制造它们。这种方法将节约原材料和降低污染。　　生产出比钢强度大10倍，而重量只有其几分之一的材料来制造各种更轻便，更省燃料的陆上、水上和航空用的交通工具。　　通过极小的晶体管和记忆芯片几百万倍的提高电脑速度和效率，使今天的奔腾Ⅲ 处理器已经显得十分慢了。 　　运用基因和药物传送纳米级的MRI对照剂来发现癌细胞或定位人体组织器官 　　去除在水和空气中最细微的污染物，得到更清洁的环境和可以饮用的水。　　提高太阳能电池能量效率两倍。

最近了解到一家德国nanofaktur公司的纳米位移台[url=http://www.nanofaktur.com]www.nanofaktur.com[/url]大家有谁使用过？给点建议啊

纳米二氧化钛在光催化作用下使细菌分解而达到抗菌效果的。由于纳米二氧化钛的电子结构特点为一个满 TiO2的价带和一个空的导带，在水和空气的体系中，纳米二氧化钛在阳光尤其是在紫外线的照射下，当电子能量达到或超过其带隙能时。电子就可从价带激发到导带，同时在价带产生相应的空穴，即生成电子、空穴对，在电场的作用下，电子与空穴发生分离，迁移到粒子表面的不同位置，发生一系列反应，吸附溶解在 TiO2 表面的氧俘获电子形成O2 ·，生成的超氧化物阴离子自由基与多数有机物反应(氧化) 。同时能与细菌内的有机物反应，生成 CO2和 H2O；而空穴则将吸附在TiO2表面的 OH和H2O氧化成·OH,·OH有很强的氧化能力，攻击有机物的不饱和键或抽取H原子产生新自由基，激发链式反应，最终致使细菌分解。TiO2 的杀菌作用在于它的量子尺寸效应，虽然钛白粉(普通 TiO2)也有光催化作用，也能够产生电子、空穴对，但其到达材料表面的时间在微秒级以上，极易发生复合，很难发挥抗菌效果，而达到纳米级分散程度的TiO2，受光激发的电子、空穴从体内迁移到表面。只需纳秒、皮秒、甚至飞秒的时间，光生电子与空穴的复合则在纳秒量级，能很快迁移到表面，攻击细菌有机体，起到相应的抗菌作用。在紫外线作用下，以0.1mg/cm3浓度的超细TiO2可彻底地杀死恶性海拉细胞，而且随着超氧化物歧化酶（SOD）添加量的增多，TiO2光催化杀死癌细胞的效率也提高；用TiO2光催化氧化深度处理自来水，可大大减少水中的细菌数，饮用后无致突变作用，达到安全饮用水的标准。在涂料中添加纳米二氧化钛可以制造出杀菌、防污、除臭、自洁的抗菌防污涂料，可应用于医院病房、手术室及家庭卫生间等细菌密集、易繁殖的场所，可有效杀死大肠杆菌、黄色葡萄糖菌等有害细菌，防止感染。因此，纳米纳米二氧化钛能净化空气，具有除臭功能。 纳米二氧化钛抗菌特点：对人体安全无毒，对皮肤无刺激性；抗菌能力强，抗菌范围广；无臭味、怪味，气味小；耐水洗，储存期长；热稳定性好，高温下不变色，不分解，不挥发，不变质；即时性好，纳米二氧化钛抗菌剂仅需1h就能发挥效果，而其他银系抗菌剂效果则需约24h；纳米二氧化钛是一种永久性维持抗菌效果的抗菌剂；具有很好的安全性，科用于食品添加剂等，与皮肤接触无不良影响。

如题，用什么方法能知道油漆液体中是否有加入纳米钛材料呢，还请专家指导！

还望各位指教。另外，既然AFM也可用来测薄膜的弹性模量和硬度，那么与纳米压痕仪的区别呢？在于精度么？

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Winner801光相关纳米粒度仪Winner801是我公司最新推出的基于动态光散射原理的纳米粒度仪，也是国内首款采用光子相关光谱（PCS）技术的纳米粒度仪。它采用我公司自主研制的高速数字相关器和专业的高性能光电倍增管作为核心器件，具有快速、高分辨率、重复及准确等特点，是纳米颗粒粒度测定的首选产品。主要性能特点：先进的测试原理：本仪器采用动态光散射原理和光子相关光谱技术，根据颗粒在液体中的布朗运动的速度测定颗粒大小。小颗粒布朗运动速度快，大颗粒布朗运动速度慢，激光照射这些颗粒，不同大小的颗粒将使散射光发生快慢不同的涨落起伏。光子相关光谱法就根据特定方向的光子涨落起伏分析其颗粒大小。因此本仪器具有原理先进、精度极高的特点，从而保证了测试结果的真实性和有效性；是纳米激颗粒粒度测定的首选仪器。高灵敏度与信噪比：本仪器的探测器采用专业级高性能光电倍增管（PMT），对光子信号具有极高的灵敏度和信噪比，从而保证了测试结果的准确度；极高的分辨能力：使用PCS技术测定纳米级颗粒大小，必须能够分辨纳秒级信号起伏。本仪器的核心部件采用微纳公司研制的CR140数字相关器，具有识别8ns的极高分辨能力和极高的信号处理速度，因此可以得到准确的测定结果。超强的运算功能：本仪器采用自行研制的高速数字相关器CR140进行数据采集与实时相关运算，其数据处理速度高达125M，从而实时有效地反映颗粒的动态光散射信息。稳定的光路系统：采用短波长LD泵浦激光光源和光纤技术搭建而成的光路系统，使光子相关谱探测系统不仅体积小，而且具有很强的抗干扰能力，从而保证了测试的稳定性。高精度恒温控制系统：样品测试区域设计有半导体恒温装置，温控精度高达0.1℃，保证测试样品温度恒定，消除因温度的变化导致介质的折射率、粘度的变化以及布朗运动突变等因素，从而保证测试结果的准确度和稳定性。 适用测试对象：各种纳米级、亚微米级固体颗粒与乳液。

一、 研究意义和目的 人类正面临着环境污染的巨大压力。污水中成分复杂，浓度亦不相同，利用光催化技术可将多种有机污染物完全矿化为二氧化碳、水及其他无机小分子或离子；将高毒性的CN-氧化为CNO-，CrO42-还原为Cr3+，来降低它们的毒性；还能将[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]体系中的氮氧化物分解并将有机污染物氧化。如何提高光催化反应的光量子产率，是光催化大规模应用面临的主要难题之一。晶粒尺寸减小到一定程度后，光能隙蓝移，对应于更高的氧化-还原电位，因而有更强的氧化-还原能力；另外晶粒尺寸减小后光生载流子迁移到晶粒表面的时间大大缩短，有效地减少了光生电子和光生空穴的体相复合。因此，制备高比表面积的超细二氧化钛纳米颗粒有望能显著地提高其光催化活性。 我们课题组的研究目标是利用价廉的含钛无机物为主要原料，制备锐钛矿相、金红石相、两相的混晶等多种结构的二氧化钛纳米晶、高比表面积的无定形二氧化钛和由介孔与二氧化钛纳米晶构筑的团聚体。利用苯酚的光催化氧化反应和铬酸根的光催化还原反应为模型，来考察不同结构的纳米二氧化钛的光催化活性。这些研究成果对光催化的基础研究、金红石相二氧化钛纳米晶的应用和高性能的光催化制备有重要的指导意义和借鉴作用。 1．不同结构纳米二氧化钛的制备与性能 以钛醇盐为前驱体，用沉淀法或溶胶-凝胶法都能制备出无定形或结晶度较差的锐钛矿相(anatase)二氧化钛。要获得金红石相(rutile)需经高温煅烧，大约在500t开始锐钛矿相?金红石相转变(具体温度与制备条件有关)，要获得纯金红石相需在8000C左右煅烧2h。实际上，金红石相是常温下的稳定相，但在通常条件下难以合成。国内生产的钛醇盐主要是钛酸丁酯，含钛量不高且价格贵，文献中的数据表明，用钛醇盐为原料难以获得高比表面积(大于200m2／g)和超细尺寸的二氧化钛纳米晶(小于10nm)。而且，这种方法得到的粉体往往含有较多的有机物，这些有机物会降低二氧化钛的催化活性。因此，用醇盐得到的二氧化钛需用煅烧的方法来改善结晶度和除掉有机物。我们课题组找到了用廉价原料制备不同晶相的高性能二氧化钛纳米粉体的方法。高温条件下金红石相二氧化钛纳米晶的生长速度快，高温[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]反应(如氯化法)也难以获得金红石相二氧化钛纳米晶。二氧化钛纳米晶在液相介质中，很难分离和回收。文献曾报道用模板剂来合成介孔二氧化钛，但墙体二氧化钛是无定形的，且3500C煅烧介孔开始坍塌，尚不能完全烧掉模板剂。因此，这种介孔并不适合作光催化剂。 我们用四氯化钛为主要原料，通过控制水解条件可以得到锐钛矿相、金红石相以及混晶等多种结构的二氧化钛纳米晶、高比表面积的无定形二氧化钛和三维无序结构的介孔二氧化钛。图1和图2分别为它们的x射线衍射图(XRD)和透射电镜照片(TEM)。 纳米粉体有着更高的光催化活性，但在应用中面临的主要问题是它们难以分离和回收。为了解决这一难题，可将二氧化钛负载在分子筛或介孔材料上，Ying曾制备了二氧化钛介孔材料，但350℃煅烧后孔开始坍塌。这样低的煅烧温度尚不能烧掉孔内的模板剂剂，作为墙体的二氧化钛是非晶的，并不适合于用作光催化剂。我们通过溶胶-凝胶法制备了含少量二氧化硅的钛硅复合氧化物，利用二氧化硅网络阻止煅烧过程中二氧化钛的传质过程从而抑制品粒长大和相变。钛硅复合粉体中二氧化钛晶化后，用化学法洗去二氧化硅，可以得到高比表面积的介孔二氧化钛。与现有文献相比，这种介孔材料的突出特点是：①墙体为锐钛矿相，适合作光催化剂；留颗粒尺寸为10mm级，是一次粒径为1nm的锐钛矿相和介孔构筑的团聚体，既保留了纳米晶高比表面积的特点又可用过滤的方法来分离和回收；③可用光还原的方法在孔壁沉积出贵金属岛，来实现电子和空穴的分离和氧化过程和还原过程的分隔。我们知道铂的密度是锐钛矿相二氧化钛的5．6倍，使用过程中铂原子簇会从颗粒表面脱落。沉积在孔壁上的铂位于孔构筑的笼中，能延长负载珀的光催化剂的使用寿命。 2.发现了不同结构纳米二氧化钛的光催化活性中的一些新现象 苯酚是常见的有机污染物，汽提法不过是将有机污染物由一种介质转移到另一种介质，没有真正降解；利用光催化技术可将苯酚等污染物降解(为二氧化碳和水，实现完全矿化。铬(VI)有致癌作用，并且不易被吸附剂吸附，因而难以固定。利用光催化技术，可以把铬(VI) 还原为毒性较低的铬(Ⅲ)，在中性或弱碱性介质中，铬(Ⅲ)可以转化为Cr(OH)3沉淀，能够从溶液中分离出来。选择这两种最常见的污染物来考察二氧化钛纳米晶的光催化活性，发现了一些新现象并得到了有重要意义的结果。 我们首次在国际上报道了超细锐钛矿相二氧化钛纳米晶在苯酚的光催化降解反应中对其深度矿化有更高的选择性。不往反应体系中通人氧气，利用搅拌时空气中的溶解氧来促进苯酚的光催化氧化，发现粒径为3．8nm的锐钛矿相二氧化钛对苯酚的深度矿化的选择性最高，而混晶和金红石相的超细纳米晶的选择性较低。这一发现表明用超细锐钛矿相二氧化钛纳米晶作为光催化剂时，生成的有机中间产物少，不会造成降解产物对水体的二次污染。图3为不通氧条件下，主要的几种二氧化钛纳米晶使苯酚深度矿化的选择性差异3．8nm(A) 6．8nm(A) 14．1nm(A) mixed-1 rdxexl-2 7．2nm(R)Photo0Zcatalysts不同晶相的纳米二氧化钛对苯酚深度矿化的选择性mixed-l=混晶,4．4nm(R)+5．9nm(A)；mixed-2=混晶，14．2nm(R)+10．7mm(A)．不论是否往反应体系中通人氧气，合成的混晶均表现出最高的催化活性。总有机碳(TOC)含量的结果表明，不通人氧气，用合成的混晶、6．8nm的锐钛矿和7．2nm的金红石相二氧化钛纳米晶作为光催化剂，反应4h后反应体系中TOC分别下降61．2％、50．5％和47．1％。通入氧气后，反应速率迅速提高，反应1．5h后，使用这三种催化剂后，反应体系中的TOC分别下降97．6％、84．5％、91．5％；作为对比，我们选择商品二氧化钛(锐钛矿相，比表面积等于9m2／g)进行光催化实验，同样条件下其TOC含量仅下降21．2％。由此可见纳米晶的高催化活性。紫外-可见光谱表明混晶的漫反射吸收谱不同于两相的机械混合物：它们在可见光区有一较弱的吸收带，高分辨电镜照片表明混晶中不同形貌的纳米颗粒在晶面尺度上形成毗连结构，这种晶面毗连形成了过渡能态，有利于提高其光催化活性。优化混晶中两相的比例、并设计和制备出更多不同相的毗连晶面的高活性光催化剂的工作正在进行之中。 铬酸根的降解反应中，锐钛矿相超细纳米品表现出很高的光催化活性，催化活性随着粒径的减小而大幅度提高。在酸性条件下，纳米晶显示更高的光催化活性，半小时铬酸根的除去率超过90％。从不同晶粒尺寸的锐钛矿相二氧化钛的UV-vis吸收谱来看，其尺寸效应不如金红石相二氧化钛明显。也就是说，锐钛矿相晶粒细化后，光能隙的蔬移并不明显。二氧化钛纳米晶中光生电子由晶粒内部迁移到晶粒表面所需的时间(t)可由下列公式来估算：t=r2/p2D (1)r为二氧化钛纳米晶的半径，D为载流子的扩散系数。电子的扩散系数(De)为2×10-2cm2／s，由此算得粒径为6．8nm、lOnm和lOOnm的二氧化钛中电子由晶粒内部迁移到晶粒表面所需的时间约为0．58ps(皮秒)、1.25ps和125ps。可见粒径细化后，光生电子迁移到晶粒表面所需的时间大大减少。这样可有效地减少了光生电子和光生空穴在体相内的复合，有更多的光生电子参加氧化-还原反应，因而有更高的光催化活性。因此，在铬酸根的光催化还原反应中，晶粒细化后，光生电子迁移到纳米晶表面的时间大大缩短，减少了光生载流子的体相复合是其光催化活性有显著尺寸效应的主要原因。 需要强调指出的是无论在苯酚的光氧化反应还是铬酸根的光还原反应中，介孔二氧化钛的光催化活性大大高于钛硅复合粉体，负载0．22 wt％的Pt后，光催化活性大幅度提高。

随着纳米技术日新月异的发展，研究已深入到原子挨原子的分子级，构造具有全新特性的新结构。特别地，纳米电子领域的发展十分迅速，其潜在影响涉及非常宽的行业领域。目前的纳米电子研究的内容主要是如何开发利用碳纳米管、半导体纳米线、分子有机电子和单电子器件。不过，由于多方面的原因，这些微小器件无法采用标准的测试技术进行测试。其中一个主要原因在于这类器件的物理尺寸。某些新型“超CMOS”器件的纳米级尺寸很小，很容易受到测量过程使用的甚至很小电流的损坏。此外，传统直流测试技术也不总是能够揭示器件实际工作的情况。脉冲式电测试是一种能够减少器件总能耗的测量技术。它通过减少焦耳热效应（例如I2R和V2/R），避免对小型纳米器件可能造成的损坏。脉冲测试采用足够高的电源对待测器件（DUT）施加间隔很短的脉冲，产生高品质的可测信号，然后去掉信号源。通过脉冲测试，工程技术人员可以获得更多的器件信息，更准确地分析和掌握器件的行为特征。例如，利用脉冲测试技术可以对纳米器件进行瞬态测试，确定其转移函数，从而分析待测材料的特征。脉冲测试测量对于具有恒温限制的器件也是必需的，例如SOI器件、FinFET和纳米器件，可以避免自热效应，防止自热效应掩盖研究人员所关心的响应特征。器件工程师还可以利用脉冲测试技术分析电荷俘获效应。在晶体管开启后电荷俘获效应会降低漏极电流。随着电荷逐渐被俘获到栅介质中，晶体管的阈值电压由于栅电容内建电压的升高而增大；从而漏极电流就降低了。脉冲测试有两种不同的类型：加电压脉冲和加电流脉冲。电压脉冲测试产生的脉冲宽度比电流脉冲测试窄得多。这一特性使得电压脉冲测试更适合于热传输实验，其中我们所关心的时间窗口只有几百纳秒。通过高精度的幅值和可编程的上升与下降时间能够控制纳米器件上的能耗大小。电压脉冲测试可用于可靠性测试中的瞬态分析、电荷俘获和交流应力测试，也可用于产生时钟信号，模拟重复控制线，例如存储器读写周期。电流脉冲测试与电压脉冲测试非常相似。其中，将指定的电流脉冲加载到DUT上，然后电子测量器件两端产生的电压。电流脉冲测试常用于测量较低的电阻，或者获取器件的I-V特征曲线，而不会使DUT产生大量的能耗，避免对纳米器件的损害或破坏。电压和电流脉冲测试都有很多优点，但是它们的缺点却不尽相同。例如，超短电压脉冲的速度特征分析属于射频（RF）的范畴，因此如果测试系统没有针对高带宽进行优化，那么测量过程中很容易产生误差。其中主要有三种误差来源：由于线缆和连接器造成的信号损耗、由于器件寄生效应造成的损耗以及接触电阻。电流脉冲测试的主要问题是上升时间较慢，可能长达几百纳秒。这主要受限于实验配置中的电感和电容。

12月15日报道，台湾“国研院”纳米(台称：“奈米”)组件实验室领先全球，开发出全球最小的9纳米功能性电阻式内存(R-RAM)数组晶胞；这个新内存在几乎不需耗电的情况下，1平方厘米面积内可储存1个图书馆的文字数据，将让信息电子产品的轻薄短小化有无限发挥的可能性，这项技术预计在5到10年内进入量产。　　台湾“国研院”院长陈文华，以及负责“9纳米超节能内存”开发的何家骅博士14日召开记者会，公布这项重大研究成果。　　何家骅指出，随着可携式3C产品对体积越来越小以及容量越来越大的需求日益增加，如何能研发出体积更小、记忆量更大的内存，是全球研究人员努力的目标。　　如今台湾开发出最小的9纳米功能性电阻式内存(R-RAM)数组晶胞，容量比现比的闪存增大20倍，但耗电量却降低了200倍，应用这个技术在1平方厘米面积下，可以储存1个图书馆的文字数据，而且可再借立体堆栈设计，进一步提升容量，让信息电子产品的轻薄短小化有无限发挥的可能性。　　这项重要开发成果已于12月8日在美国旧金山举行的国际电子组件会议(IEDM)正式发表，引起国际微电子产学研界高度重视。　　何家骅预料，这项新技术5到10年内量产，届时将可对全球新台币1兆元的传统闪存产生重大贡献，也希望这项技术能在2025年时有机会协助台湾于全球闪存的市场占有率提升至10%以上的产值。

据台湾媒体报道，病菌检测是治疗许多疾病的基础，但检测时间往往费时。近日台湾大学今天发表重大突破新技术，以纳米科技研发的新型检验晶片，相较于传统技术，能使细菌筛检增快百倍。 此项研究的名称为"捕捉与侦测细菌双功能快速检验晶片",研究成果于11月15日刊登在知名国际期刊"自然通讯"（NatureCommunications）。该研究的负责人刘定宇说，就像每种乐器都有特定音色一样，每个分子都有特定的"分子拉曼光谱指纹",因此科学家可藉此光谱来区分细菌种类。"捕捉与侦测细菌双功能快速检验晶片"就是利用表面增强拉曼光谱为基础，晶片表层"万古霉素"可从血液中直接捕捉细菌，再由第2层"银纳米粒子阵列",放大细菌表面分子的拉曼光谱讯号。 "捕捉与侦测细菌双功能快速检验晶片"使用纳米科技新技术，具有超高敏感度，几秒钟内就能取得单只细胞光谱，刘定宇指出，过去要筛检败血症病人血液中细菌，需费时2至5天，如今这样的新技术，可在短短30分钟内就能筛检出败血症病人的血液中细菌，速度增快约百倍。 刘定宇还表示，此技术潜在效益可观，不仅能针对血液临床检体使用，也可推广至环境污染（水质检测）、食品药品微生物（大肠杆菌和塑化剂）甚至病毒、癌症筛检等检测。台湾大学医院创伤医学部主治医师韩吟宜认为，这项新技术相较于传统细菌培养方法，能缩短血液检验时间，增加检测准确率，盼能尽快在临床应用，进而提升疾病治愈率，减少抗生素滥用。

转载一篇文章[url=http://www.instrument.com.cn/download/search.asp?sel=admin_name&keywords=quanbaogang]欢迎到我的资料库下载[/url][color=blue][b]纳米气敏传感器研究进展[/b][/color]１引言纳米技术是研究尺寸在０１～１００ｎｍ的物质组成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［１］。纳米技术的发展，不仅为传感器提供了优良的敏感材料，例如纳米粒子、纳米管、纳米线、纳米薄膜等，而且为传感器制作提供了许多新型的方法，例如纳米技术中的关键技术ＳＴＭ，研究对象向纳米尺度过渡的ＭＥＭＳ技术等。与传统的传感器相比，纳米传感器尺寸减小、精度提高等性能大大改善，更重要的是利用纳米技术制作传感器，是站在原子尺度上，从而极大地丰富了传感器的理论，推动了传感器的制作水平，拓宽了传感器的应用领域。纳米传感器现已在生物、化学、机械、航空、军事等方面获得广泛的发展。湖南长沙索普测控技术有限公司研制成功电阻应变式纳米压力传感器，这种电阻应变式纳米膜压力传感器，测量精度和灵敏度高、体积小、重量轻、安装维护方便，是一种稳定和可靠的测量压力参数的科技创新产品。利用一些纳米材料的巨磁阻效应，科学家们已经研制出了各种纳米磁敏传感器［２］。在生物传感器中，用纳米颗粒、多孔纳米结构和纳米器件都获得了令人满意的应用［３］。在光纤传感器基础上发展起来的纳米光纤生物传感器，不但具有光纤传感器的优点，而且由于这种传感器的尺寸只取决于探针的大小，大大减小了测微传感器的体积，响应时间大大缩短，满足了单细胞内测量要求实现的微创实时动态测量［４］。 ２纳米气敏传感器的研究现状随着工业生产和环境检测的迫切需要，纳米气敏传感器已获得长足的进展。用零维的金属氧化物半导体纳米颗粒、碳纳米管及二维纳米薄膜等都可以作为敏感材料构成气敏传感器。这是因为纳米气敏传感器具有常规传感器不可替代的优点：一是纳米固体材料具有庞大的界面，提供了大量气体通道，从而大大提高了灵敏度；二是工作温度大大降低；三是大大缩小了传感器的尺寸［５］。２．１基于金属氧化物半导体纳米颗粒的纳米气敏传感器 在气敏传感器的研究中，主要方向之一是在气体环境中依靠敏感材料（例如金属氧化物半导体气敏材料以ＳｎＯ２，ＺｎＯ，ＴｉＯ２，Ｆｅ２Ｏ３为代表）的电导发生变化来制作气敏传感器。目前已实用化的气敏传感器由纳米ＳｎＯ２膜制成，用作可燃性气体泄漏报警器和湿度传感器。在这些纳米敏感材料中加入贵重金属纳米颗粒（例如Ｐｔ和Ｐｄ），大大增强了选择性，提高了灵敏度，降低了工作温度。其性能的具体改善程度与加入贵重金属纳米颗粒的晶粒尺寸、化学状态及分布有关。北京大学王远等人［６］制成一种ＴｉＯ２／ＰｔＯＰｔ双层纳米膜作为敏感材料探测氢气的气敏传感器。其敏感材料的制备方法是先在玻璃衬底上覆盖上一层由Ｐｔ纳米颗粒构成的表面氧化的多孔连续膜，其中Ｐｔ的纳米颗粒直径大约１３ ｎｍ，膜厚大约１００ ｎｍ，然后在ＰｔＯＰｔ膜上覆盖ＴｉＯ２膜，其中ＴｉＯ２纳米颗粒的直径尺寸从３４ ｎｍ到５４ ｎｍ，平均直径４１ ｎｍ。传感器的工作温度在１８０～２００ ℃，ＰｔＯＰｔ多孔膜作为催化剂使ＴｉＯ２纳米膜对氢气产生部分还原作用，从而使传感器在空气中，甚至在ＣＯ、ＮＨ３、ＣＨ４等还原性气体存在的情况下，对氢气都表现出很高的灵敏度和选择性，比较以前的钛基探测氢气的传感器有显著的提高。Ｒａüｌ Ｄìａｚ等人［７］用非电镀金属沉积法沉积Ｐｔ在ＳｎＯ２纳米颗粒的表面，结果证明这种方法对改善气敏传感器催化剂的性能有很大帮助。Ｐｔ和Ｐｄ作为两种主要的贵重金属添加物，它们与衬底有不同的相互作用，Ｐｄ倾向于嵌入纳米ＳｎＯ２晶粒中，而Ｐｔ倾向于形成大的金属颗粒团簇。与传统方法相比，用非电镀沉积法形成的催化剂的不同化学状态，为研究催化剂对气体探测机制的影响提供了一种新的方法。２．２用单壁碳纳米管制作气敏传感器碳纳米管具有一定的吸附特性，由于吸附的气体分子与碳纳米管发生相互作用，改变其费米能级引起其宏观电阻发生较大改变，通过检测其电阻变化来检测气体成分，因此单壁碳纳米管可用作气敏传感器。J．ｋｏｎｇ等人［８］用化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积法在分散有催化剂的ＳｉＯ２／Ｓｉ基片上可制得单个的单壁碳纳米管，如图１（ａ）所示，两种金属被用来连接一ＳＳＷＮＴ时，形成金属／ＳＳＷＮＴ／金属结构，呈现出ｐ型晶体管的性质。气体探测试验是把ＳＳＷＮＴ样品放在一个带着电引线的密封的５００ ｍＬ的玻璃瓶中，通入在空气或者氩气中稀释的ＮＯ２（（２～２００）×１０－６）或者ＮＨ３（０１％～１％），流速７００ ｍＬ／ｍｉｎ。检测ＳＳＷＮＴ的电阻变化，得到的Ｉ／Ｖ关系曲线如图１（ｂ）和（ｃ）所示，在ＮＨ３气氛中其电导可减小两个数量级，而在ＮＯ２气氛中电导可增加３个数量级。其工作机理是半导体单壁碳纳米管在置于ＮＨ３气氛中时，使价带偏离费米能级，结果使空穴损耗导致其电导变小；而在ＮＯ２气氛中时，使价带向费米能级靠近，结果使空穴载流子增加从而使其电导增加。由于金属／ＳＳＷＮＴ／金属结构类似于空穴作为主要载流子的场效应管，所以在源极和漏极之间的电压一定时，电流随着栅极电压增大而减小（如图２所示）。图２中，ｂ曲线是未通入任何气体的栅电压电流关系曲线，曲线ａ和ｃ的栅电压电流关系曲线分别是ＮＨ３和ＮＯ２气氛中测得的。未通入任何气体时，在栅电压为０ Ｖ时，电流是１５ μＡ，若通入有ＮＨ３的气氛中时，电流则几乎变为０ Ａ。那么，如果测ＮＨ３气，我们就将初始栅电压设置在０ Ｖ，则由上图可知样品的电导将减小两个数量级。若测ＮＯ２气体，先将栅电压设置在＋４ Ｖ，未通入ＮＯ２气体前则电流几乎为零，ＮＯ２通入后，电流大大增加，则其电导增加了３个数量级。这样可以使传感器在复杂的气体环境中具有选择性。

中国科技网讯 在高精度磁感应探测、量子计算机等方面，电子自旋都发挥着重要作用。据物理学家组织网近日报道，德国康斯坦茨大学科学家从理论上研究了将电子自旋和碳纳米管量子点耦合在一起的可能性，结果显示，碳纳米管机械振动会极大影响它所捕获电子的自旋状态，而碳纳米管本身也会受到电子自旋的影响。研究人员指出，发现这种内在的强自旋—机械耦合对研究磁性与物质纳米传感器、量子计算及其他纳米应用设备具有重要意义。相关论文发表在近日出版的《物理评论快报》上。 研究人员从理论上让自旋轨道和碳纳米管量子点耦合在一起。在论文中，他们设想把一段碳纳米管悬置在一个沟槽上，让纳米管发挥声子腔的功能。而后通过一种类似于天线的形式从外部接近共振器来促发共振，将电荷和碳纳米管耦合在一起，碳纳米管由于固有的硬度而按照自身频率振动起来。通过检测其振幅，就能检测出代表耦合的理想自旋态。 该校物理系教授盖多·博卡德解释说，即使接近绝对零度（-273.15摄氏度），温度也会对系统行为造成影响。此外，系统退相干还受声子放射（一种量子化的声波放射）的影响，使自旋松弛。在原子—光量子系统中，自旋松弛就像是自发放出一个光子，但原子自发放射可以用光腔来抑制，光腔具有强耦合机制，能让光子在消失之前，在足够长的光腔中被吸收、放射许多次。 “这就是纳米机械共振的概念。”博卡德解释说，“在我们的研究中，碳纳米管作为声子腔能产生与此类似的效应。如果共振器模型与自旋反转所需的塞曼能量相共振，量子信息就会在自旋和声子之间来回转移；如果不共振，自旋量子比特的寿命就会得到延长。而后者也是量子信息处理器所要研究的。” 该研究的重要影响还在于它能提高纳米管在传感应用方面的性能。博卡德说，磁感应是以电子自旋对外部磁场的敏感度为基础的。当电子自旋和机械共振器（比如振动碳纳米管，通过对电子的限定而携带一个电荷）耦合时，可以用电学方法读取这一信号。反之，当一个小物体放在共振器上时，其共振频率会发生变化，频率变化又会影响自旋，可以通过一种自旋感应电传检测设备读取。物质感应探测就是利用了这种频率变化。 研究人员表示，他们正在考虑下一步把该研究用于量子信息处理过程，让自旋发挥量子比特作用。“量子力学的一个基本问题是它能适用于多大的物体，让该物体保持在量子叠加状态。我们知道，电子和单个原子有量子性质，而我们日常生活中的宏观物体却没有。问题是我们能在多大程度上应用量子法则。”博卡德说，“我们的研究是在单个电子自旋和一个较大物体的机械运动之间生成量子纠缠，这一结果有望在自旋读取研究、新的量子相干、自旋—自旋耦合机制等方面打开新的大门。”（常丽君） 《科技日报》（2012-05-31 二版）

IBM研究人员现在知道，一个原子能够“记忆”其状态多长时间。作者：凯瑟琳•波尔扎克原子内发生的变化，其出现速度通常太快，以至于难以捕捉。现在，IBM 阿尔马登（Almaden）研究中心的研究人员们已经开发出一项技术，能够以前所未有的分辨率观察原子动作。 http://www.mittrchinese.com/newsUploadImg/1285812741812.gif记忆机器：IBM研究人员赛巴斯提安•劳斯在操作扫描穿隧显微镜（scanning tunneling microscope），他的研究小组用此测量单个原子可存储信息的时间长度。来源：IBM研究所研究者们使用这种技术翻转原子的自旋方向，自旋是原子的基本量子属性，接着测量原子可“记住”这种状态多久，然后再回到它自然的自旋状态。这是开发原子尺度运行的计算机内存的第一步，材料科学家还可用这项技术进行必要的基础研究，以制造更有效率的有机太阳能材料。 操纵和测量原子的自旋态是制成量子比特或量子位的一条途径，在量子计算机中，量子位可同时作为1和0。原子自旋的静态测量是可能的，但是直到现在为止，都未曾能够观察原子自旋随时间变化的情况。 研究人员牵头的是IBM加州圣•约瑟（San Jose）实验室的顿•伊格勒（Don Eigler）和安德烈•海因里希（Andreas Heinrich），他们能观察到，原子自旋翻转或“放松”随时间推移的情况，他们使用改进的扫描穿隧显微镜，或者叫STM（scanning tunneling microscope），这种仪器是 IBM研究人员在1981年发明的。他们拍摄到的图像是原子每5纳秒的状态，这比之前快了100万倍。 IBM研究人员发现，一个单一的铁原子能以自旋形式储存磁信息，时长大约一纳秒。然而，当铁原子接近铜原子时，其量子记忆时间就会延长，所以自旋放松就可持续大约200纳秒。研究结果发表在上周《科学》杂志上。 “信息会在200纳秒中衰变，但这是一段很长的时间，”研究小组成员塞巴斯蒂安•劳斯说,。“现在的处理器在这段时间可进行几百个周期的运算。” 当扫描穿隧显微镜尖端非常接近一个表面时，电流就会在该表面上的原子和显微镜尖端之间流动。在一个表面上移动显微镜，就可以生成一张该表面的图像。分析电流的流动，就可以了解原子的磁状态，包括其自旋。 为提高扫描穿隧显微镜的时间分辨率，研究者们改进了显微镜尖端，这样，它不仅测量电流也提供电流。他们向一个原子注入电流，然后测量原子在一个固定时间段之后的状态。对于每一个这样的时间段，他们都做十万次测量。他们改变脉冲和测量之间的时间间隔，一遍又一遍地重复这个过程。每次测量所得的图像都作为帧，以合成视频。把这些帧放在一起，研究者们就创造了原子自旋状态的一种运动图像，每5纳秒左右拍摄一帧。 劳斯说，IBM研究人员希望在两个基本研究领域使用快速扫描穿隧显微镜技术。首先，他们会继续用它来确定，不同的原子组合是否可使储存量子信息的时间更长一些。第二，通过用一连串光子取代一连串电子作为脉冲信号，劳斯说，研究者们希望能更好地了解有机分子如何把光转换成电能。这可能带来更好的太阳能电池。 IBM这样的系统可翻转和测量原子自旋，可能成为未来量子计算机的一部分，阿斯普如•古吉克（Aspuru-Guzik）说，他是哈佛大学化学和化学生物学教授。改变和测量原子自旋，并能够预测出原子行为，就向这一目标迈进了重要的一步，他说。到目前为止，已经制作出的大部分装置，他说，更像是“量子玩具”而非电脑。但是该领域正在稳步前进，他说，“每个星期都会有人演示，操纵量子位又进步了一点。”

以下是我写的综述的部分内容，望得到大家的指教4 纳米体系化学发光4.1纳米材料参与的电致化学发光广义的化学发光也包括电致化学发光(ECL)，电致化学发光是指对电极施加一定的电压进行电化学反应，电极反应的产物之间或与体系中的某种组分发生化学反应，产生激发态物质，激发态物质回到基态时产生的发光[42,43]。它不但具有化学发光分析的许多优点，还具有电化学方法的一些特点，如电发光反应过程控制性强，选择性好等优点[44,45]。近年来,将纳米材料引入分析化学研究中已成为分析化学的一个研究热点，并取得许多创新性研究成果[46,47]。4.1.1半导体纳米粒子电致化学发光机理4.1.1.1半导体纳米粒子直接接受电极提供的能量生成激发态传统ECL是利用电极原位(in situ)产生试剂，这些试剂在溶液中反应，完成较高能量的电子转移而生成激发态的分子，不稳定的激发态分子回到基态过程中以光辐射形式释放能量[48-50]。同理，当电极施加双阶跃正负脉冲(或电位循环)时，半导体纳米粒子(A)在正电位阶跃时被氧化为A+，接着在负电位阶跃时被还原为 A-，A+ 与 A- 反应生成激发态的 A*，激发态的 A* 回到基态过程中时产生了化学发光[24,51-55]。对应的反应过程可以用(4.1)—(4.3)式表示。值得注意的是通过该机理产生发光的必要条件是：产生的还原态 A- 或氧化态 A+ 在溶液中，要能够稳定存在一定时间，从而使得A+ 能够与 A- 相遇、碰撞并产生激发态的 A*[24]。 A → A+ + e－ (4.1) A + e－ → A－ (4.2) A+ + A－ → A* (4.3) A* → A + hv (4.4)较典型的例子是He气氛下，在含有0.1mol/L THAP乙腈溶液中，对Pt电极施加双阶跃正负脉冲电位，并在 +2.7 V 和 -2.1 V循环阶跃，在正电位阶跃时，粒径为2-4nm的Si纳米半导体被氧化成稳定的 Si(NCs)+，接着电位阶跃负方向产生Si(NCs)-，并与Si(NCs)+ 碰撞产生激发态的Si(NCs)*，Si(NCs)* 回到基态时产生640nm的光发射[24]。4.1.1.2 半导体纳米粒子电化学产物与共反应物(coreactant)发生ECL反应若体系中含有共反应物(还原性或氧化性物质)时，仅在工作电极上施加正或负电压，即可生成激发态的A*而发光[24,53,56-58]。其反应过程可以用(4.1)—(4.3)式表示。产生的还原态 A- 或氧化态 A+也要能够稳定存在于溶液中一定时间，才能发生发光[24]。 A → A+ + e－ (4.1)A+ + Re → A* + Ox (4.5)A* → A + hv (4.4)或 A + e－ → A－ (4.2)A－ + Ox → A* + Re (4.6) 其中较为典型的例子是Zou[56]等将纳米CdSe沉积在石墨充蜡电极表面上并成膜，纳米CdSe膜在循环伏安下产生两个ECL通道（ECL-1和ECL-2）。并用ECL-1，在事先通N2 25min 含有0.1mol/L KNO3 pH 9.3 磷酸缓冲溶液中，扫描速率为0.06V/S 下，对H2O2进行了测定，线性范围: 2.5×10-7 ～ 6×10-5 mol/L，检测限: 1.0×10-7 mol/L。他们也提出了ECL的机理(式4.7—4.11)。CdSe NCs + ne → nR• － (4.7)O2 + H2O2 + 2e → OOH－ + OH－ (4.8)2R• － + OOH－ +H2O → 3OH－ + 2R* (4.9)or2R• － + H2O2 → 2OH－ + 2R* (4.10) nR* → CdSe NCs + hv (4.11) 4.1.2 纳米金粒子对电致化学发光体系的催化作用 因纳米具良好的“生物相容性”和高的催化特性，近来人们对纳米金催化等特性的研究进展迅速[59]。崔华[60]研究小组，已将纳米金用于化学发光体系研究，报道了纳米金粒子的催化作用对液相电致化学发光的影响，发现纳米金的催化作用和电化学活性既可以增强两个阳极ECL发光通道，又导致了两个新的阴极ECL发光通道的产生。最近，Liu[61]等发现纳米金可以催化Ru(bpy)32+- pentoxyverine (喷托维林)体系的电致化学发光，将电致化学发光分析法与毛细电泳技术联用，在毛细电泳柱端成功测定了喷托维林，检测限为：6nmol/L；并将该方法用于喷托维林和人血清白蛋白结合常数的测定，测定值为：1.8×103 L/mol。4.1.3 纳米材料作为化学发光试剂的固载。钱柯君[62]等用反胶束法水解正硅酸乙酯(TEOS)合成球形luminol/ SiO2复合纳米微粒；再用壳聚糖修饰已合成的纳米微粒并标记DNA作为DNA探针，构建的DNA探针与固定在聚吡咯修饰电极上的靶DNA杂交。用ECL法对DNA杂交情况进行评估，仅互补序列DNA才可以与DNA探针形成双链DNA（dsDNA）并产生强的ECL。发现3个碱基错配互补靶序列和非互补靶序列产生的ECL可以被忽略，ECL强度与互补序列DNA的浓度在5.0×10-12～1.0×10-9 mol/L范围内呈线性关系，对互补序列DNA的检测限为：2.0×10-12 mol/L。4.2 纳米材料参与的化学发光传统的化学发光研究一般仅限于分子和离子体系。最近，纳米粒子在化学发光中的行为研究已经引起了人们的重视：无论是半导体纳米粒子还是金属纳米粒子在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]和液相化学发光反应中都表现出特殊的活性。4.2.1纳米金参与的液相化学发光4.2.1.1 纳米金作为化学发光反应的微尺度平台Cui[26]等首次报道了，粒径为68-nm 的纳米金与KIO4—NaOH—Na2CO3之间的反应能够产生化学发光现象，该化学发光的光谱具有三个明显的发射带，分别位于380—390 nm， 430—450 nm和490—500 nm；该体系的化学发光强度随着溶液中

信息产业科技、生物科技和纳米技术是现在世界上前沿科学领域的三大主要方向。 纳米是一个长度计量单位，它是一米的十亿分之一。纳米材料就是在纳米量级范围内调控物质结构研制而成的新材料。纳米技术就是 指在纳米尺度范围内，通过操纵原子、分子、原子团和分子团，使 其重新排列组合成新物质的技术。其最终目标是直接以原子、分子的变化，使物质在纳米尺度上表现出新颖的物理、化学和生物学特性，制造出具有特定功能的产品。因为纳米材料的粒度非常微小，一般的显微镜是不能观察到的，所以纳米技术是在扫描隧道显微镜发明之后，才出现以0.1至100纳米尺度为研究对象的前沿科学。这可能改变几乎所有产品的设计和制造方式，实现生产方式的飞跃， 是新工业革命的核心。纳米技术也是信息和生命科学技术能够进一步发展的共同基础，将对人类产生深远的影响，甚至改变人们的思维方式和生活方式。有人曾经预言说，七十年代搞微米技术的国 家，现在已成为发达国家；现在从事纳米技术研究的国家，将是二 十一世纪的先进国家。 纳米材料粒度非常微小，具有良好的表面效应，一克纳米材料的表 面积达到几百平方米，因此用纳米材料制成的产品，其强度、柔韧 度、延展性都十分优越，就象一种有成千上万对脚的毛毛虫，当它 吸附在光滑的玻璃面上时，由于接触面积大，12级台风也吹不掉 它。因此，在化纤中加入少量的金属纳米颗粒，就可摆脱磨擦引起的静电现象；在食品中采用纳米技术，可提高肠胃的吸收功能；在 涂料中运用纳米技术，可使外墙涂料的耐洗刷性从一千多次提高到一万多次，老化时间延长两倍多；许多化妆品因为加入纳米微粒， 而具备防紫外线功能；利用纳米技术可生产出色彩鲜艳、抗折性极 高的彩色轮胎；利用纳米粉末，可使废水变清。另外，纳米在医药 保健、计算机、化学和航天等领域都会引起新的、技术性革命。 作为纳米技术重要方面的碳纳米管，是1991年被人类发现的。它是由石墨碳原子层卷曲而成的碳管，管的直径一般为几个纳米到几十纳米，管壁厚度仅几个纳米，象铁丝网卷成的空心圆柱状的“笼形 管”。5万个“笼形管”排列起来，才有人的一根头发丝那么宽，长度和直径比非常高的纤维小。作为石墨、金刚石等碳晶体家族的新成员，碳纳米管的韧性很高，导电性极强，场发射性能优良，兼具 金属性和半导体性。其强度比钢高100倍，比重只有钢的1/6，称之 为未来的超级纤维，成为国际研究的热点。碳纳米管的用途十分诱 人。它可制成极好的微细探针和导线、加强材料及储氢材料。它使壁挂电视成为可能，并在将来可替代硅芯片。纳米芯片体积更小、 容量更大、重量更轻，将在纳米电子学中扮演极重要角色，并引发计算机行业的革命。不久前我国研制出的碳纳米管显示器样本，不但体积小，重量轻，而且显示质量好，从-45℃~80℃皆能正常工 作，而耗电只有现在的显示器的1%。 另外，作为纳米技术的应用之一，在我国西安已研制出的“纳米服 装”，不仅能阻隔95%以上的紫外线，还能阻隔同量的电磁波，且无毒、无刺激，不受洗涤、着色、磨损的影响，能有效地保护人体皮 肤不受辐射的影响。还有小鸭集团研制出的纳米洗衣机，就是利用 纳米抗菌材料研制出的自我清洁的洗衣机。它能够有效地抑制细菌 滋生，无论使用多长时间，都能够保持“净水洗涤”的状态。 目前，纳米技术在电线电缆中的应用已在开始。有人曾设想，能否运用纳米技术来提高绝缘材料的性能，从而提高电缆的绝缘、耐热 和抗老化等性能，减少电缆的外径，减轻电缆的重量。另外能否利 用碳纳米管的韧性高、导电性强的特点，制成超细电磁线，使微型 电机的体积象米粒那样大，甚至更小。 现在“纳米热”已遍及全球，从大西洋到太平洋，从日本到欧洲，各国都把它作为重要的未来发展战略。美国总统克林顿曾经发表过 一篇关于前沿科学技术的前瞻性的讲话，提出了美国今后要大力发 展纳米技术。美国已于2000年10月1日启动“国家纳米计划”，投资1997年的1.16亿美元增加到4.97亿美元。目前全球纳米技术的年 产值已达到500亿美元，预计到2010年，市场容量将达到14400亿美 元。我国已建立了10多条纳米材料和技术的生产线，以此为基础的企业已达100多家。预计在今后二、三十年内，它将远远超过计算机工业，并成为未来信息时代的核心。纳米技术导致的微形化趋势从根本上改变人类的处境，从而引起二十一世纪的又一次产业革命。

纳米医学畅想 纳米医学的研究内容十分广泛，最引人注目的是扫描隧道显微镜（STM）。这一非凡的仪器于80年代初研制成功，可以在纳米尺度上获取生命信息，研究者相继得到了左旋DNA、双螺旋DNA的碱基对、平行双螺旋DNA的STM图像。我国科学家利用STM成功的拍摄到表现DNA复制过程中一瞬间的照片。目前，研究已涉及到氨基酸、人工合成多肽、结构蛋白和功能蛋白等领域。 纳米使单位体积物质储存和处理信息的能力提高百万倍以上，人类有可能将存储了全部知识的纳米计算机安放在人脑中，或许有一天，图书馆就在我们的头脑内，每一个人都可能成为爱因斯坦、牛顿，老年性痴呆、记忆丧失等病症将会得到彻底治愈。纳米计算机可能用来读出人脑内的内容及品性，将一个脑内的信息转录到另一个脑内，这个脑可以是人脑，也可以是电脑。纳米医学也有可能改变人类自身，让人类成为能在天上飞、水中游，能进行光合作用或能在恶劣环境下生存的“超人”。将来，掌握纳米医学技术的医生，不仅能够“修理人”——治病，而且能够“改造人”——使其具有特殊功能。虽然这些设想有些离奇，但决非是毫无科学根据的幻想。即将进入临床应用的有：利用纳米传感器获取各种生化信息和电化学信息。已经取得重大成果的还有DNA纳米技术，主要应用于分子的组装。 已经在医药领域得到成功的应用。人们已经能够直接利用原子、分子制备出包含几十个到几百万个原子的单个粒径为1-100纳米的微粒。最引人注目的是作为药物载体，或制作人体生物医学材料，如人工肾脏、人工关节等。在纳米铁微粒表面覆一层聚合物后，可以固定蛋白质或酶，以控制生物反应。由于纳米微粒比血红细胞还小许多，可以在血液中自由运行，因而可以在疾病的诊断和治疗中发挥独特作用。 当把二氧化肽做到粒径为几十纳米时，在它的表面会产生一种叫自由基的离子，能破坏细菌细胞中的蛋白质，从而把细菌杀死。例如用二氧化肽处理过的毛巾，只要有可见光照射，上面的细菌就会被纳米二氧化肽释放出的自由基离子杀死，具有抗菌除臭功能。 将药物粉末或溶液包埋在直径为纳米级的微粒中，将会大大提高疗效、减少副作用。纳米粒可跨越血脑屏障，实现脑位靶向。另外，纳米粒脉管给药，可降低肝内蓄积，从而有利于导向治疗。纳米粒中加入磁性物质，通过外加磁场对其导向定位，对于浅表部位病灶治疗具有一定的可行性。在影像学诊断中，纳米氧化铁在病灶与正常组织的磁共振图像上，会有较大的对比度。 纳米粒用作药物载体具有下述显著优点：（1）可到达网状内皮系统分布集中的肝、脾、肺、骨髓、淋巴等靶部位；（2）具有不同的释药速度。（3）提高口服吸收药物的生物利用度。（4）提高药物在胃肠道中的稳定性。（5）有利于透皮吸收及细胞内药效发挥。如：载有抗肿瘤药物阿霉素的纳米粒，可使药效比阿霉素水针剂增加10倍。目前已在临床应用的有免疫纳米粒、磁性纳米粒、磷脂纳米粒以及光敏纳米粒等。 医用纳米机械或纳米微型机器人可潜入人体的血管和器官，进行检查和治疗，使原来需要进行大型切开的手术成为微型切开或非手术方式，并使手术局部化。纳米医用机器甚至可以进入毛细血管以及器官的细胞内，进行治疗和处理。这类机器可以将对人体的伤害减小到最低程度。含有纳米计算机的、可人机对话的、有自身复杂能力的纳米机器人一旦制成，能在一秒钟内完成数十亿个操作动作。如果数量足够多，就可以在几秒或几分钟内完成现今需几天或几个月甚至几年、几十年才能完成的工作。 和细胞一样，作业中坏了的微型机械可以随时被更换或修理。微型机械发展的顶峰，或许是可以自己增殖繁衍的纳米机器人。别以为以上设想不可思议。纳米科学家们相信这种愿望能够实现。 不难想象，倘若人类能直接利用原子、分子进行生产活动，这将是一个“质”的飞跃，将改变人类的生产方式和空前地提高生产能力，并有可能从根本上解决人类面临的诸多困难和危机，开创医学新纪元。

2005年度国家自然科学基金委员会专项“纳米科技平台上纳米材料和器件的若干基础研究”研究课题申请指南 一、总体目标本专项的设立旨在充分利用国家纳米科技平台，实现数据和研究设备的共享；强化国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金会）“纳米科技基础研究”重大研究计划整体布局的集成，推动学科交叉和合作研究；促进纳米科技的稳定健康发展，提升我国在纳米材料和纳米器件基础研究领域的国际竞争能力。本专项的依托单位是国家纳米科学中心。 二、基本原则本专项将根据自然科学基金会“纳米科技基础研究”重大研究计划申请指南以及其他与纳米科技密切相关的研究课题的总体要求，充分利用国家纳米科学中心各协作实验室相关仪器设备，在纳米科学与技术的关键研究领域开展原创性基础研究。 三、研究领域 1、纳米尺度的相关检测和表征 （1）纳米材料的表面物理化学过程和自组装方法研究 （2）纳米尺度内物理、化学性质的检测和表征 （3）分子纳米结构和单分子检测 2、纳米结构、纳米器件的设计和应用探索 （1） 准一维纳米材料的基本理论和工艺技术研究 （2） 基于新原理的纳米电子器件和纳米光子器件 （3） 纳米材料及器件的设计和数学建模 3、纳米生物和医学器件研究 （1） 用于疾病早期诊断和治疗的纳米材料及相关器件技术 （2） 探索靶向治疗的纳米药物及其载体的定向输送和缓释体系 （3） 单分子和单细胞的探测、表征和传感技术 四、申请本专项研究课题注意事项 1、申请人资格本专项各研究课题申请人必须符合自然科学基金会面上项目申请者资格，承担过或正承担着自然科学基金会“纳米科技基础研究”重大研究计划资助项目以及基金会与纳米科技密切相关的项目。研究课题申请不受自然科学基金会基金申请限项规定的制约。 2、申请者可根据拟解决的具体科学问题，自由确定项目名称、研究目标、研究内容、技术路线。每个课题资助金额原则上不超过10万元，执行期限为2年。 3、本专项经费原则上应使用在国家纳米科学中心协作实验室的大型仪器上开展相关的学术研究和测试等方面的工作，在课题申请书上应明确表示使用大型仪器所在的协作实验室名称。课题经费按照申请内容和使用设备的情况划拨至相关的协作实验室。 4、申请者请于2006年1月10日前提交课题申请。使用统一电子版面上基金项目申请书，申请者可自行在基金会网站上下载，然后安装在个人计算机中，按照帮助文档的说明操作即可。基本信息表中的资助类别选择“专项基金项目”、亚类说明选择“其他”，附注说明填写“纳米科技平台上纳米材料和器件的若干基础研究”，报告正文按照面上项目撰写提纲撰写。一式5份报送国家纳米科学中心。 5、为避免重复资助，项目申请书应明确论述该项申请与其它相关研究项目的联系与不同。 6、自然科学基金会委托“纳米科技基础研究”重大研究计划专家指导组成员、协调工作组成员、本专项负责人和部分特邀专家组成本专项管理领导小组，负责项目评审等工作。评审中坚持择优和重点支持的原则，以到会评审专家投票的方式确定资助课题（赞成票须超过到会专家半数）。 7、在课题执行过程中，各课题负责人和课题组成员应保持稳定，确需变更的，课题负责人须及时提交变更申请及相应变更材料，经专项负责人签署意见后报管理领导小组审定。 8、本专项资助的课题研究所形成的论文、专利和数据库等须标注： “由国家自然科学基金资助，项目批准号90406024”等相关字样。 五、联系方式 联 系 人： 汲志华 王荷蕾 联系电话： 010-82613928,62652123 传 真： 010-62652116Email: jizh@iccas.ac.cn wanghl@nanoctr.cn 通讯地址： 北京中关村北一街2号国家纳米科学中心 邮 编： 100080

[align=center][font=Verdana]（2007 国社量标计证字第040号）[img]http://www.zgjljs.com/eWebEditor/UploadFile/2010815111612501.jpg[/img][/font][/align] 该装置是国内首个纳米计量标准，它是依托中国计量科学研究院长度所研制的计量型原子力显微镜纳米测量系统而建立的,而原子力显微镜的计量化是通过固接在其上的一体化无阿贝误差布局的三维激光干涉系统来实现测量结果直接溯源到激光波长和国际单位制的。该系统在测量原理、测量精度、可溯源性方面均达到了国际先进水平。 该标准主要用于承担我院参加国际计量局组织的纳米国际比对，并为国内微电子、集成电路行业提供关键量值溯源，为科研院所的纳米研究提供技术支持等任务，为我国纳米技术的研究和生产提供了有力的技术保障。[b]该标准的主要技术指标为：[/b]系统测量范围（x, y, z）＝（70μm, 15μm, 15μm）系统测量分辨力（x, y, z）＝（1nm, 0.25nm, 0.12nm）对台阶和线间隔类纳米几何结构参数的建标范围：台阶类及其它垂直结构：(0～2000) nm 线间隔类及其它水平结构：(0～20)μm对台阶和线间隔类纳米几何结构参数的测量不确定度：台阶类：U=1nm +2×10[sup]-4[/sup]×H，k=2 （H为台阶高度，H-nm）线间隔类：U=1nm +2×10[sup]-4[/sup]×L，k=2 （L为线间隔距离，L-nm）[font=宋体, MS Song] [/font]

[url=http://www.f-lab.cn/micromanipulators/liftout-shuttle.html][b]Kleindiek纳米操纵仪[/b][/url]是为外部电子显微学制备样品而设计的超精密[b]样品拾取装卸[/b]系统，它在纳米尺度灵活[b]微操纵样品[/b]。[b]Kleindiek纳米操纵仪安装[/b]安装有一根微夹钳，一个四轴辅台，在表面有一个允许快速接近的小型CCD摄像头。Kleindiek纳米操纵仪是由安装在一个超小型平台上的一个四轴辅台构成。在辅台上安装了一个微夹钳，促进提取。操作该辅台将预切样品放置在微夹钳下。在这之后，微夹钳夹住样品并轻轻地固定住样品，固定要足够牢固，只要使辅台向旁边下落，就可以将样品从大量材料提取出。一旦分离，在TEM网格上，将样品与SEM兼容胶水接触，并且用离子束固化。[img=纳米操纵仪]http://www.f-lab.cn/Upload/SY-LOS-L_.jpg[/img][url=http://www.f-lab.cn/micromanipulators/liftout-shuttle.html][b]Kleindiek纳米操纵仪[/b][/url]规格：[list][*]取样室兼容平台上的辅台[*]最大样品尺寸：30mm[*]行程：X和Y =10mm[*]行程：Z轴为3mm[*]行程：R =360°（无限）[*]速度：可达1mm/秒[*]分辨率：0.5nm[*]笛卡尔运动[*]没有反弹或翻转[*]是大多数SEM和FIB工具的简单取样室装置[*]几乎不受震动影响[*]微夹钳[*]运输和组装微型物体的高分辨率夹持器[*]抓握区域：（5至10 µ m）[*]分辨率：20nm[*]夹持力：5至5000μN（变量）[*]最大跨度范围：20〜 40 µ m[*]SemCam[*]样品表层的小相机[*]允许快速接近[*]包括显示器和LED照明[/list]

[font=宋体][b]什么是纳米抗体？[/b][/font][font=宋体][font=宋体][url=https://cn.sinobiological.com/resource/antibody-technical/nanobody][b]纳米抗体[/b][/url]（[/font][font=Calibri]nanobody, Nb[/font][font=宋体]）是一种人工设计的抗体分子，又称为单域抗体（[/font][font=Calibri]single-domain antibodies, sdAbs[/font][font=宋体]）、[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]抗体或[/font][font=Calibri]camelid[/font][font=宋体]抗体，是发现于羊驼、单峰驼等驼科以及鲨鱼、鳐鱼等软骨鱼中的一种天然缺失轻链的重链抗体（[/font][font=Calibri]heavy-chain antibodies, HCAbs)[/font][font=宋体]。[/font][font=Calibri]1993[/font][font=宋体]年，比利时的科学家在骆驼的血清中发现了一种天然轻链缺失的重链抗体，分子量约[/font][font=Calibri]95 kDa[/font][font=宋体]，其中包括两个恒定区（[/font][font=Calibri]CH2[/font][font=宋体]和[/font][font=Calibri]CH3[/font][font=宋体]）、一个铰链区和一个重链可变区（[/font][font=Calibri]variable heavy chain domain, VHH[/font][font=宋体]），接着克隆得到只包含一个重链可变区的单域抗体，即[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]抗体。[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]抗体的晶体结构为[/font][font=Calibri]4 nm[/font][font=宋体]×[/font][font=Calibri]2.5 nm[/font][font=宋体]×[/font][font=Calibri]3 nm[/font][font=宋体]的椭圆形，分子量大小仅普通抗体的[/font][font=Calibri]1/10[/font][font=宋体]，约[/font][font=Calibri]12-14 kDa[/font][font=宋体]，是最小的完整抗原结合片段，因此又被称为纳米抗体。纳米抗体可用于肿瘤等疾病的治疗、疾病的检测、疫苗的研发等。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]纳米抗体特性：[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]1.[/font][font=宋体]高耐热性和稳定性[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]将不同的纳米抗体在[/font][font=Calibri]37[/font][font=宋体]℃放置[/font][font=Calibri]1[/font][font=宋体]周，结果其抗原结合活性均在[/font][font=Calibri]80%[/font][font=宋体]以上，表明纳米抗体在室温下保存相当稳定，这使其比常规抗体更易于储藏和运输。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]比较了鼠单抗和纳米抗体在高达[/font][font=Calibri]90[/font][font=宋体]℃高温长时间处理的抗原结合活性，发现纳米抗体都保持了较高的活性仍能重新获得抗原结合能力，而所有常规抗体在[/font][font=Calibri]90[/font][font=宋体]℃处理后都丧失了活性，发生了不可逆的聚合。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]在恶劣条件，如在高热、离液剂、存在蛋白酶和极度[/font][font=Calibri]pH[/font][font=宋体]值变性的条件下（如胃液和内脏中），正常抗体会失效或分解，而纳米抗体仍具有高度的稳定性。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]2.[/font][font=宋体]高抗原结合性：[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]纳米抗体独特的结构决定了其高抗原结合特性：纳米抗体较长的[/font][font=Calibri]CDR3[/font][font=宋体]，可形成一稳定的暴露的凸环结构（凸环中具有稳定结构的二硫键），能够深入抗原内部以更好的结合抗原从而提高了其抗原特异性和亲和力。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]而传统抗体[/font][font=Calibri]Fab[/font][font=宋体]片段及单链抗体[/font][font=Calibri]scFv[/font][font=宋体]的抗原结合表面常形成凹形拓扑结构[/font][font=Calibri], [/font][font=宋体]通常只能识别位于抗原表面的位点，因此纳米抗体[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]单域具有更加广泛的抗原结合力，甚至当靶蛋白紧密包裹隐藏了普通抗体识别的位点时[/font][font=Calibri],[/font][font=宋体]纳米抗体也可以对其进行表位识别。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]3.[/font][font=宋体]较强的组织穿透力：[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]纳米抗体具有强而快的组织穿透能力，可以进入致密的组织如实体瘤发挥作用；并且多余未结合的纳米抗体能够很快的被清除，这相对于单克隆抗体组织穿透力差，不易被清除的不足，更有利于疾病的诊断。另外，纳米抗体能够有效的穿透血脑屏障，这样的特性为脑部给药提供了新方法，有望成为治疗老年痴呆症的新药。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]4.[/font][font=宋体]高水溶性、高表达性[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]正常抗体[/font][font=Calibri]VH[/font][font=宋体]结构域单独表达时通常形成包涵体，或者暴露的疏水域相互黏附；而纳米抗体[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]由于其[/font][font=Calibri]FR2[/font][font=宋体]中的疏水残基被亲水残基所取代，使得纳米抗体的水溶性增加，聚合性减少；而且即使以包涵体形式表达，也很容易复性，这样可以大大提高作为药物的利用率。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]因纳米抗体分子量小、结构简单，由单一的基因编码，所以它很容易在微生物中合成，能在噬菌体、酵母等微生物中大量的表达，而且其相对价格低廉、可进行大规模生产，易于普及和应用。有报道，可通过酵母反应器酿造将纳米抗体的产量提高，每公升可达[/font][font=Calibri]1[/font][font=宋体]克的产量。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]纳米抗体的应用优势[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]①用于生物医药研发（基因工程药物研发、[/font][font=Calibri]ADC[/font][font=宋体]药物研发）；[/font][/font][font=宋体]②用于临床体外诊断（胶体金法、酶联免疫吸附法、电化学发光法）；[/font][font=宋体]③用于肿瘤研究、免疫学研究等基础研究；申请具有自主知识产权的发明专利及科研奖项；[/font][font=宋体]④拓展研究思路、发表国际知名学术刊物。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]纳米抗体是一种非常有前景的下一代治疗性抗体技术，受到越来越多的研究机构和制药公司的关注。为支持纳米抗体药物的早期发现，义翘神州利用噬菌体抗体库技术自主研发了纳米抗体开发平台，已成功开发了多个纳米抗体候选分子。另外，我们的高通量纳米抗体表达平台，已成功表达和生产了多种纳米抗体形式，包括单价、多价或多特异性[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]，满足客户的各种定制需求。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]更多详情可以关注：[/font][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/resource/antibody-technical/nanobody[/font][/font][font=Calibri] [/font]

[align=left]电动缸是用各种电动机（如伺服电动机、步进电动机、电动机）带动各种螺杆（如滑动螺杆、滚珠螺杆）旋转，通过螺母转化为直线运动，并推动滑台沿导轨（如滑动导轨、滚珠导轨、高刚性直线导轨）像气缸那样作往复直线运动。为适应不同的要求，电动缸已有多种品种规格，也有不同的名称，如：电动滑台、直线滑台、工业机械手臂等。[/align][align=left] [/align][align=left]电动缸的特点：[/align][align=left]1、闭环伺服控制：控制精度达到0.01mm；精密控制推力，增加压力传感器，控制精度可达1%；很容易与PLC等控制系统连接，实现高精密运动控制。噪音低，节能，干净，高刚性，抗冲击力，超长寿命，操作维护简单。此外，电动缸可以在恶劣环境下无故障，防护等级可以达到IP66。[/align][align=left] [/align][align=left]2、低成本维护，电动缸在复杂的环境下工作只需要定期的注脂润滑，并无易损件需要维护更换，将比液压系统和气压系统减少了大量的售后服务成本。是液压缸和气缸的最佳替代品，并且实现环境更环保，更节能，更干净的优点。[/align][align=left]选购米思米[b][url=https://www.misumi.com.cn/vona2/maker/misumi/mech/M0500000000/]电动缸[/url][/b] https://www.misumi.com.cn/vona2/maker/misumi/mech/M0500000000/[/align][align=left]3、配置灵活性，可以提供非常灵活的安装配置，全系列的安装组件，安装前法兰，后法兰，侧面法兰，尾部铰接，耳轴安装，导向模块等；可以与伺服电机直线安装，或者平行安装；可以增加各式附件：限位开关，行星减速机，预紧螺母等；驱动可以选择交流制动电机，直流电机，步进电机，伺服电机。[/align][align=left] [/align][align=left]电动缸的广泛应用：[/align][align=left]1、娱乐行业：机械人手臂及关节，动感座椅等；[/align][align=left]2、军工行业：模拟飞行器，模拟仿真等；[/align][align=left]3、汽车行业：压装机，测试仪器等；[/align][align=left]4、工业行业：食品机械，陶瓷机械，焊接机械，升降平台等；[/align][align=left]5、医疗器械。浏览更多机械设备知识，访问[url=https://www.misumi.com.cn/]米思米[/url]官网https://www.misumi.com.cn/[/align]

中国科学院深圳先进技术研究院承担的国家科技支撑计划“基于碳纳米X射线发射源的CT系统研发”课题团队利用自主研发的碳纳米管薄膜成功地获取首张X射线二维成像图。1月17日，科技部组织的专家组在先进院听取了团队工作汇报并现场考察了该成像装置，对该技术表示了充分肯定，这是我国在碳纳米管X射线源成像研究方面取得的突破性进展和成果。 碳纳米管X射线源是最近几年发展起来的被认为是具有革命性的新型X射线源。具有一百年历史的传统X射线源基于热电子发射阴极，而碳纳米管X射线源创新性的用碳纳米管场发射阴极取代热阴极，从而使该X射线源具有可控发射、高时间分辨、低功耗且易于集成等诸多优势。这些优势将给X射线CT带来结构上的突破。其中，最具潜力的方向之一即基于碳纳米管X射线源阵列的静态扫描CT。该CT以电子式的扫描取代传统的机械转动来获取不同角度的图像，可消除机械转动带来的成像伪影，缩短扫描时间，从而减少病人的辐射剂量，有望提高CT扫描的图像精度。 先进院医工所劳特伯医学成像中心研究团队，经近2年的技术攻关，制备出性能优异的碳纳米管薄膜并研制了基于新光源的X射线成像系统。自主研发的碳纳米管薄膜发射电流密度已达到国际先进水平，研制的X射线源成像系统获得了首张X射线二维成像图。团队目前正在进一步提高阴极稳定性、优化射线源结构，以期开展CT的三维成像。 据悉，作为该课题承担单位的深圳先进院在注重自主研发的同时，也重视与国际前沿单位的密切合作。项目团队所在研究影像中心及国家地方联合高端影像工程实验室在CT系统研制方面具有重要的经验和基础，曾成功研发了高分辨显微CT和低剂量口腔CT，显微CT已经成功应用到中国科学院动物研究所，口腔CT已经进入产业化阶段。正在研发的碳纳米管X射线CT作为一项前瞻性的科学研究，为开发新一代的CT系统储备技术，形成自主知识产权。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201301/W020130122537020414424.png左:成像装置图　　　　　　　　　　　　　 右:成像图

美国Cornell大学的科学家们制造出了只有病毒或最小的细菌大小的世界上最小的“纳米光源”。他们的结果发表在《纳米快报》（Nano Letter）上。 在这个小组中的有机材料专家和纳米制造专家们通力协作，制造出了这个目前世界上最小的有机发光装置。这个装置只有200纳米宽，由许多人造纤维构成。这个由金属钌构成的纤维是如此的小，甚至还没有它发出光的波长大。这样小的光源将能够应用在目前制作得越来越小的电子设备中，从传感器到显微镜到平板显示器。 Cornell的科学家们使用一种叫做电纺丝（electrospinning）的技术把钌金属化合物和聚环氧乙烷聚合物的混合物纺成丝。他们发现，这些纤维通过微电极受到低电压的激励时，会像电灯泡一样发出橙色的光。 有机材料专家George Malliaras说：“这就好比你有了一个非常小的电灯泡，这样你就可以为许多从前不能照明的东西照明。” 这项研究还证明了这种微型光源能够很容易地制造。它所使用的电纺丝技术与传统的高精度平版印刷制造技术相比，要简单得多，几乎不需要再加工。 目前这种有机电子设备的耐久力仍在研究中。 这个小组的成员Harold Craighead说：“目前我们的兴趣是这种材料和什么一起制造成光发射纤维。我认为它最终的用途将取决于它能够承受怎样的加工过程和使用。中电网