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药物投递中纳米技术的创新和前景

药物投递中纳米技术的创新和前景
药物投递中纳米技术的创新和前景

药物投递中纳米技术的创新和前景

行业观察员相信,纳米技术将成为药物研发领域的一个重要输送介质,随着医疗领域内纳米技术的创新持续成为媒体头条时其广阔前景值得期待。

外文网站FierceDrugDelivery回顾了2013年头几个月内最让人感兴趣的以及有望成为行业内具有划时代意义的纳米技术。

在医药领域内纳米医疗仍是一个有活力的领域,其中Apaxis BioScience 公司(现在的Celgene公司)的Apaxane和Janssen公司的Doxil是经FDA审批的、广为人知的纳米技术药品,但是,目前纳米技术真正兴起的领域是前期和早期的临床试验,为了最终能产生下一个重磅药物,科学家正在探索纳米技术在医药领域的新应用。

一些知名的企业家(如Robert Langer)和著名的研究机构(如麻省理工学院和美国国立卫生研究院)都在投资纳米技术创新领域,从而推动该领域快速发展起来。据分析家称,最值得发展的纳米技术应用领域是药物投递平台,这是一个开支小但需求较为迫切的一块(应用于肿瘤和糖尿病),迹象表明新纳米医疗比以外任何时候更能改善可控制的、靶向投递的治疗方案。

下面是截止到目前具有广阔应用前景的2013年纳米技术重大创新,从HIV药物到HIV疫苗再到备受瞩目的RNAi药物。这当然不是完整的列表,而是一些在科研界和其他领域具有影响力的创新纳米技术。

1、“智能”的胰岛素给药载体

创新:长期为糖尿病患者提供胰岛素

药物投递:胰岛素

研究机构:北卡罗莱纳州立大学、北卡罗莱纳大学教堂山分校、波士顿儿童医院和麻省理工学院

新胰岛素给药载体很像是血液中一系列微小的胰腺,当血糖水平高于正常时每个纳米颗粒都能释放胰岛素,从而让糖尿病患者的一次注射有效期长达10天

2、给药纳米载体Accurins

创新:高度靶向性、安全的肿瘤药物输送

药物投递:肿瘤化疗(多西他赛)

研究机构:BIND治疗

著名企业家Robert Langer的名字是这个药物投递纳米载体的代名词,多年来,麻省理工学院MIT的教授和企业家掀起了纳米技术工程蓬勃发展的浪潮。

3、进入大脑的HIV药物AZTTP

创新:提供超越血脑屏障的药物

药物投递:抗HIV药物AZTTP

研究机构:佛罗里达国际大学

佛罗里达国际大学的研究人员最近利用纳米技术将HIV药物跨越血脑屏障进入大脑中。据校方称,这一“革命性”的技术借助处于磁电场的纳米颗粒提高了进入大脑的抗HIV药物AZTTP水平。

4、纳米凝胶载体Hydrogels

创新:精确治疗自身免疫性疾病

药物投递:免疫抑制剂(霉酸)

研究机构:美国耶鲁大学

耶鲁大学的研究人员发现了新方法——纳米凝胶,用于治疗诸如红斑狼疮、多发性硬化症和1型糖尿病等自身免疫性疾病。

5、“欺骗”免疫系统的隐匿纳米颗粒

创新:让药物逃避免疫系统攻击

药物投递:消炎药物和抗癌药物

研究机构:Methodist医院研究所

今年早些时候,Methodist医院研究所(位于休士顿)的研究人员研制出类似白细胞的纳米颗粒,该纳米颗粒隐藏在膜层中。

6、投递RNAi(沉默基因表达)的纳米载体

创新:在临床试验下投递RNAi

药物投递:沉默基因表达的RNAi

研究机构:Alnylam制药和Vall d'Hepon肿瘤研究所

西班牙的Alnylam医药公司(ALNY)和Vall d'Hepon肿瘤研究所(VHIO)一起研究能投递RNAi遗传药物的纳米载体。

7、更有效的疫苗:纳米颗粒块

创新:简化的低剂量疫苗投递

药物投递:流感和人乳头状瘤等疾病的疫苗

研究机构:昆士兰大学

当谈到疫苗,简单而有效的投递载体应具有一个很实用的用途:让更多的药物进入人体。

8、投递化疗药物以及用于诊断的纳米斑点

创新:输送无机药物的最小纳米粒子

药物投递:化疗药物以及用于诊断

研究机构:美国康奈尔大学

在纳米技术投递药物领域进行创新的康奈尔大学lrich Wiesner教授在研究小组

的合作下于4月份研发出最小的无机药物纳米载体。

纳米技术发展史

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

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

数控技术专业发展规划报告

数控技术专业“十三五”规划 一、发展环境 (一)主要成绩与经验 示范性建设结束以后,在学院的正确领导下,机电工程系数控技术专业按照学院的统一部署,狠抓课程建设和教学质量,在教学工作中取得一定成绩。 1.发挥长期积累优势,大幅提升课程建设水平 在人才培养方案的制订过程中,根据高职教育的特点,加大实践教学力度,使实践教学课时大于理论教学课时。 以技能竞赛零件为载体开展实训项目,创建河南省资源共享课,并在中央电化教学馆予以展示。 编著了2本河南省“十二五”规划教材。 2.借助河南省技能振兴工程,构建多轴加工实训室 在河南省技能振兴工程中,高级能人才培训基地项目,除了进行了各种技能培训,我们还新建了多轴加工实训室。其中包含5台DMG四轴加工中心,1台DMG五轴加工中心。 3.以学院技术创新团队项目为契机,大力开展创新教育 在原来兴趣小组的基础上,学院大力资助专业技术创新团队。数控技术专业获得学院大力支持,开展零件、部件等的创新设计,工艺及加工方法的创新。 4.在特色院校建设过程中,加大师资培训力度 目前本专业教师全部参加过国内、外各类师资培训,技能技术水平进一步提升。 5.借应用型本科的东风,开展本科教育

目前本专业与中原工学院合办一个本科班,教学运行良好。 (二)不足与存在问题 1.课程体系不利于职业能力的培养 在专业课程体系中,实践技能训练没有贯穿始终,只是作为一种课程类型存在于教学过程的某一阶段,专业理论教学与实践技能训练相对割裂,分别设置在不同地点、不同时间,由不同教师进行教学与指导,不利于职业技能的系统培养。 2.实践教学系统性、层次性不够 实践教学安排不成体系,不同岗位、不同技能的培养相对割裂,侧重于经验性技能,而缺乏对系统性、策略性技能的培养。培养高技能应用型人才,必须依靠有力而有效并贯穿于整个教育阶段的各种实践教学。对于每一专业按培养计划所确定的最终技术应用能力目标,并不是一蹴而就的,特别是应用性、实践性强的技能培养,需要进行不间断的训练。 3.过度夸大校外实训基地在学生技能训练中的作用 我们认为实践技能应该在企业进行学习和实践,因此,在设置课程体系时把第三学年甚至更长的时间放在企业进行顶岗实习,其实这种做法是不科学的。学校是以培养人才为目的,而企业是以创造经济效益为目的,如果把培养人才这一目标转嫁给企业,势必会造成企业的负担,或者使学生沦落为以重复性工作为主的操作工,达不到实践技能的培养目标。 二、面临的机遇和挑战 制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。打造具有国际竞争力的制造业,是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。市场和我国的国情要求,主动推进生产方式向小批量、多品种发展;另一

药物制剂专业就业前景与发展方向

药物制剂专业就业前景与发展方向 一、药物制剂专业发展方向: 1、药物化学对药剂学的挑战构效关系、组合化学、生物学及细胞生物学的发展使化学药物设计更合理、目的性更明确、成功率更高。过去存在的、大量的需要药剂学家解决的问题,如吸收、溶解度、靶向等在药物形成阶段即已完成。 2、制剂处方及工艺设计程序化、标准化随着辅料的标准化和制药设备的计算机化,制剂处方及工艺实现人工智能系统控制,大部分剂型和制剂实现程序设计,计算机操作员即可完成原来需由药剂学家解决的问题。 3、药物传输系统设计理论和技术新型口服缓释及控释系统的设计、靶向给药系统的靶点寻找和定位、无损伤性的其它途径给药系统的设计及方法学研究。 4、生物技术的发展对药剂学的挑战随着生物技术的迅速发展;生物大分子药物品种迅速增加,对非注射给药剂型的要求增加,尤其是安全的、无损伤性的口服给药途径和经皮给药途径剂型的研究是发展的重要方向。 5、基因治疗载体系统基因治疗利用基因转移技术将外源重组基因或核酸导入人体靶细胞内,以纠正基因缺陷或其表达异常。灭活病毒、脂质体和其它微粒是常用载体系统,该传输系统的设计是实现基因有效转移并顺利发达的重要一环。 6、生物芯片成为药物制剂的重要组件生物芯片(biologicalchip)是生物医学领域的革命性突破,生物芯片的规范化、精确化和实用化已成现实并将广泛应用于生命科学、医药研究、环境保护和农业等领域。生物芯片的出现将加速基因疗法的发展,大大提高人类基因的破译速度。生物芯片、电脑芯片和微传输系统的完美结合,将实现生物传感、信息控制和反馈、药物传输的一体化。 7、中药剂型现代化的问题中药剂型现代化取决于中药复方的体内外物质基础和药效学基础与中药理论的有机结合。 二:药物制剂专业就业前景 药物制剂作为一门学科,越来越为人们所重视,因为人们生病的时候都离不开它. 业务培养目标:本专业培养具备药学、药剂学和药物制剂工程等方面的基本理论知识和基本实验技能,能在药物制剂和与制剂技术相关联的领域从事研究、开发、工艺设计、生产技术改进和质量控制等方面工作的高级科学技术人才。 业务培养要求:本专业学生主要学习药学、生物药剂学、工业药剂学、药物制剂工程等方面的基础理论和基本知识,受到药物制剂研究和生产技术的基本训练,具有药物制剂研究、开发、生产技术改造及质量控制的基本能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

数控技术发展前景

数控技术发展前景 近年来,国内经济飞速发展,随之对于生产设备的要求也越来越高。特别是对国内机械制造业的技术改革,已经成为国内社会普遍关注的问题。下面,小编就为大家讲讲数控技术的发展前景,快来看看吧! 我国数控技术的发展现状数控技术在我国发展的时间较短,从上个世纪五十年代末开始发展至今,基本掌握了现代化的数控技术,建立了一批具有我国自身特色的数控研发和生产的基地,培育了大批专业的数控人才,数控技术产业初具规模。特别是近几年,我国加大了对数控技术的研发力度,在诸多方面取得突破性进展,如可以供应集成化和网络化的制造装备;五轴联动技术逐步成熟;进入了世界高速、高精度、精密数控机床的生产国的行列等等,并且拥有自主知识产权[2]。 虽然我国数控技术发展较快,在一些先进领域取得了长足的进步,但同时我们也应该看到,我国的数控技术水平与国际先进水平相比还存在一定的差距,在发展中还存在着一定的问题。首先,我国数控技术的基础薄弱,对于许多先进的数控信息化技术主要依赖于对国外技术的引进,自主研发和创新能力较弱,缺乏生产高精度、高效率的数控机床的能力,大多采取进口,信息化的应用程度和水平偏低;其次是数控产品的稳定性和可靠性较低,还不是很成熟,与国外的数控系统的平均无故障时间相比相差很远;最后,国内的数控技术缺乏创新能力,虽然拥有众多的数控机床的生产企业,但许多企业的规模有限,信息化技术的应用程度低,缺乏技术创新的能力,生产出来的产品缺乏市场竞争力。 数控技术未来的发展趋势(1)结构体系方面的发展趋势 数控机床的种类繁多但批量很小,为了适应其这一特点,在数控技术的结构体系方面的发展趋势是机床结构的模块化、数控功能的专门

药物制剂专业就业前景与发展方向图文稿

药物制剂专业就业前景 与发展方向 文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

药物制剂专业就业前景与发展方向 一、药物制剂专业发展方向: 1、药物化学对药剂学的挑战构效关系、组合化学、生物学及细胞生物学的发展使化学药物设计更合理、目的性更明确、成功率更高。过去存在的、大量的需要药剂学家解决的问题,如吸收、溶解度、靶向等在药物形成阶段即已完成。 2、制剂处方及工艺设计程序化、标准化随着辅料的标准化和制药设备的计算机化,制剂处方及工艺实现人工智能系统控制,大部分剂型和制剂实现程序设计,计算机操作员即可完成原来需由药剂学家解决的问题。 3、药物传输系统设计理论和技术新型口服缓释及控释系统的设计、靶向给药系统的靶点寻找和定位、无损伤性的其它途径给药系统的设计及方法学研究。 4、生物技术的发展对药剂学的挑战随着生物技术的迅速发展;生物大分子药物品种迅速增加,对非注射给药剂型的要求增加,尤其是安全的、无损伤性的口服给药途径和经皮给药途径剂型的研究是发展的重要方向。 5、基因治疗载体系统基因治疗利用基因转移技术将外源重组基因或核酸导入人体靶细胞内,以纠正基因缺陷或其表达异常。灭活病毒、脂

质体和其它微粒是常用载体系统,该传输系统的设计是实现基因有效转移并顺利发达的重要一环。 6、生物芯片成为药物制剂的重要组件生物芯片(biologicalchip)是生物医学领域的革命性突破,生物芯片的规范化、精确化和实用化已成现实并将广泛应用于生命科学、医药研究、环境保护和农业等领域。生物芯片的出现将加速基因疗法的发展,大大提高人类基因的破译速度。生物芯片、电脑芯片和微传输系统的完美结合,将实现生物传感、信息控制和反馈、药物传输的一体化。 7、中药剂型现代化的问题中药剂型现代化取决于中药复方的体内外物质基础和药效学基础与中药理论的有机结合。 二:药物制剂专业就业前景 药物制剂作为一门学科,越来越为人们所重视,因为人们生病的时候都离不开它. 业务培养目标:本专业培养具备药学、药剂学和药物制剂工程等方面的基本理论知识和基本实验技能,能在药物制剂和与制剂技术相关联的领域从事研究、开发、工艺设计、生产技术改进和质量控制等方面工作的高级科学技术人才。 业务培养要求:本专业学生主要学习药学、生物药剂学、工业药剂学、药物制剂工程等方面的基础理论和基本知识,受到药物制剂研究和

浅谈对药物制剂的认识

浅谈对药物制剂的认识 姓名:魏艾学号:1124310027 所谓药物制剂,从狭义上来讲,选择某种剂型制成的具体药品成为药物制剂,简称制剂,如阿托品散、板蓝根颗粒、硝苯地平片、胰岛素注射液、去甲肾上腺素气雾剂等,药物制剂解决了药品的用法和用量的问题;从广义上来讲,是药物制剂学,是一门学科,现在越来越为人们所重视。 药最先是从人类社会初期开始的。人类在与大自然作斗争中创造了原始的医药,医药学同其它科学一样,来源于人类的社会实践和物质生活的需要。药学是历代人民大众智慧的结晶,它对全人类的健康发展,有着巨大贡献。 药物是指具有生物活性、有可能制备成医药品的物质,但不能直接用于患者,必须要制成适当剂型才能应用于临床。根据《中华人民共和国药品管理法》第一百零二条关于药品的定义:药品是指用于预防、治疗、诊断人的疾病,有目的地调节人的生理机能并规定适应症、用法和用量的物质,包括中药材、中药饮片、中成药、化学原料药及其制剂、抗生素、生化药品、放射性药品、血清疫苗、血液制品和论断药品等。药物剂型(dosage form)是把药品以不同给药方式和不同给药部位等目的制成的不同“形态”,简称剂型,如散剂、颗粒剂、片剂、胶囊剂、注射剂、气雾剂、栓剂等。 一、培养目标 培养符合经济社会需要,具备药学、药剂学和药物制剂工程等方面的基本理论知识和基本实验技能,能从事药品研究、开发、工艺设计、生产技术改进和质量控制等方面的高素质复合型专业人才。 二、培养要求 (一)思想道德与修养 1、热爱祖国和人民,热爱医药卫生事业。 2、具有较强的社会责任感、正确的价值观。伦理观、较强的法律意识。 3、具有积极创新、用于批判的科学精神。 4、具有吃苦耐劳的品质、勤奋工作的精神和全心全意为人民服务的意识。 5、坚决抵制行业不正之风,廉洁执业。 (二)专业知识与技能 1、掌握药物制剂相关的数学、医用物理学、电工学、化工原理、无机化学、 有机化学、分析化学、物理化学、药政管理和药事法规等学科的基础知 识。 2、掌握制剂工程、药学辅料、工业制剂、生物制剂学与药物动力学等学科 的基本理论、方法与操作技能;具有药物制剂设备、车间工艺设计、生产 管理和质量监测的基本知识;药物制剂分析,体内药物分析和药物评价的 基本能力。 3、.掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有初步的科学研究和实际工作 能力。 4、了解现代药物制剂的发展动态 (三)职业素养与能力

数控机床的现状与发展

数控机床现状及发展趋势分析 数控机床的概念 数控机床就是在数字控制下,能在尺寸精度和几何精度两方面完成金属毛坯零件加工成所需要形状的工作母机的总称。数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。 国产数控机床的发展现状 一、国产数控机床与国际先进水平差距逐渐缩小 数控机床是当代机械制造业的主流装备,国产数控机床的发展经历{HotTag}了30年跌宕起伏,已经由成长期进入了成熟期,可提供市场1,500种数控机床,覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域,产品种类可与日、德、意、美等国并驾齐驱。特别是在五轴联动数控机床、数控超重型机床、立式卧式加工中心、数控车床、数控齿轮加工机床领域部分技术已经达到世界先进水平。其中,五轴(坐标)联动数控机床是数控机床技术的制高点标志之一。 它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体,应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工,是发电、船舶、航天航空、模具、高精密仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。

五轴联动数控机床的应用,其加工效率相当于2台三轴机床,甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资,大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。国产五轴联动数控机床品种日趋增多,国际强手对中国限制的五轴联动加工中心、五轴数控铣床、五轴龙门铣床、五轴落地铣镗床等均在国内研制成功,改变了国际强手对数控机床产业的垄断局面。 二、国产数控机床存在的问题 由于中国技术水平和工业基础还比较落后,数控机床的性能、水平和可*性与工业发达国家相比,差距还是很大,尤其是数控系统的控制可*性还较差,数控产业尚未真正形成。因此加速进行数控系统的工程化、商品化攻关,尽快建成与完善数控机床和数控产业成为当前的主要任务。目前主要问题有: 三、核心技术严重缺乏 统计数据表明,数控机床的核心技术—数控系统,由显示器、控制器伺服、伺服电机和各种开关、传感器构成,中国90%需要国外进口。如在上海设厂的德国吉特迈集团和意大利利雅路机床集团,在烟台建厂的韩国大宇综合机械株式会社,所有的核心技术都被外方掌握。国内能做的中、高端数控机床,更多处于组装和制造环节,普遍未掌握核心技术。国产数控机床的关键零部件和关键技术主要依赖进口,国内真正大而强的企业并不多。目前世界最大的3家厂商是:日

纳米光电子技术的发展及应用

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

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

纳米科技的发展及未来的发展方向

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

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

纳米科学与技术的发展历史

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

纳米技术与未来生活

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

机床数控技术的现状及未来发展趋势

机床数控技术的现状及未来发展趋势 一、数控机床的简单介绍 车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等都是机械加工方法,所谓机械加工,就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状,包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床,数控机床就是在普通机床上发展过来的,数控的意思就是数字控制。数控系统是由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各种开关、传感器构成。当然,普通机床发展到数控机床不只是加装数控系统这么简单,例如:从铣床发展到加工中心,机床结构发生变化,最主要的是加了刀库,大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我们一般所说的数控设备,主要是指数控车床和加工中心。 1、数控机床的特点如下: (1)加工精度高,具有稳定的加工质量; (2)可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件; (3)加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍); (4)机床自动化程度高,可以减轻劳动强度; (5)对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。

2、数控机床的组成部分主机,他是数控机床的主题,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。数控装置,是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。驱动装置,他是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。辅助装置,指数控机床的一些必要的配套部件,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。数控技术,简称“数控”。英文:NumericalControl(NC)。是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。 二、国内外机床数控技术的现状 1、国内数控机床技术现状我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段,许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说,技术水平不高,质量不佳,所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整,经历了几年最困难的萧条时期,那时生产能力降到50%,库存超过4个月。

纳米技术的应用与前景

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

数控技术的发展及国内外现状

数控技术的发展及国内外现状 数控技术的发展及国内外现状 摘要:数控技术(Numerical Contrl)是一种采用计算机对生产过程中各种控制信息进行数字化运算、处理,并通过高性能的驱动单元对机械执行构件进行自动化控制的高新技术。本文对数控技术的发展经行了研究,并比较对比了国内外数控技术的发展现状,对国内数控未来的发展提出了建议。 关键词:数控技术;发展;国内外现状 数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通信技术和光、电技术于一体的现代制造业的基础技术。它具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。数控技术是制造自动化的基础,是现代制造装备的灵魂核心,是国家工业和国防工业现代化的重要手段,关系到国家战略地位,体现国家综合国力水平,其水平的高低和数控装备拥有量的多少是衡量一个国家工业现代化的重要标志。 1.数控技术的发展概述 1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。1949年,该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究,并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床,当时的数控装置采用电子管元件。1959年,数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板,出现带自动换刀装置的数控机床,称为加工中心( MC Machining Center),使数控装置进入了第二代。60年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC),又称群控系统;采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 1974年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机

纳 米 技 术 专 题

纳米技术专题——综述 一门前途无量的新兴技术-纳米技术 前言 提到从九十年代初起,纳米技术(Nanotechnology)得到迅速发展,显示出勃勃生机。它是信息技术、生命科学技术和许多其它技术能够进一步发展的共同基础,将对人类未来产生深远的影响,并且孕育着巨大的商机。 提到本文将根据收集到的国内外资料,对纳米技术进行介绍,以飧读者。 一、纳米技术的由来和发展 提到提到纳米技术,首先要了解纳米这一长度单位。一纳米是十亿分之一米,或千分之一微米。直观上讲,人的头发直径一般为20-50微米,单个细菌用显微镜测出直径为5微米,而1纳米大体上相当于4个原子的直径。传统的特性理论和设备操作的模型和材料是基于临界范围普遍大于100纳米的假设,当材料的颗粒缩小到只有几纳米到几十纳米时,材料的性质发生了意想不到的变化。由于组成纳米材料的超微粒尺度,其界面原子数量比例极大,一般占总原子数的40%-50%左右,使材料本身具有宏观量子隧道、表面和界面等效应,从而具有许多与传统材料不同的物理、化学性质,这些性质不能被传统的模式和理论所解释。 提到纳米技术就是研究结构尺寸在0.1至100纳米(有些资料为1至100纳米)范围内材料的性质和应用。它的本质是一种可以在分子水平上,一个原子、一个原子地来创造具有全新分子形态的结构的手段,使人类能在原子和分子水平上操纵物质;它的目标是通过在原子、分子水平上控制结构来发现这些特性,学会有效的生产和运用相应的工具,合成这些纳米结构,最终直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品。 提到因而,各个不同学科的科学家潜心研制和分析纳米结构,试图发现单个分子、原子在纳米级范围内不能被传统的模式和理论所解释的现象以及众多分子下这些现象的发展,他们的工作奠定了纳米技术的基础,推动了纳米技术的发展。 提到让我们简单回顾一下它的历史: 提到1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼在美国加州理工学院召开的美国物理学会年会上预言:如果人们可以在更小尺度上制备并控制材料的性质,将会打开一个崭新的世界。这一预言被科学界视为纳米材料萌芽的标志。 提到1974年,科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。70年代美国康奈尔大学格兰维斯特和布赫曼利用气相凝集的手段制备纳米颗粒,开始了人工合成纳米材料。 提到1982年,研究纳米的重要工具-扫描隧道显微镜被发明。

数控技术的发展史

数控技术的发展史 1946年诞生了世界上第一台电子计算机,6年后,即在1952年,计算机技术应用到了机床上,在美国诞生了第一台数控机床。从此,传统机床产生了质的变化. 1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出计算机控制机床的设想。1949年,该公司在美国麻省理工学院伺服机构研究室的协助下,开始数控机床研究,并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床,不久即开始正式生产,于1957年正式投入使用。这是制造技术发展过程中的一个重大突破,标志着制造领域中数控加工时代的开始。 数控加工是现代制造技术的基础,这一发明对于制造行业而言,具有划时代的意义和深远的影响。世界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究和发展。经过几十年的发展,目前的数控机床已实现了计算机控制并在工业界得到广泛应用,在模具制造行业的应用尤为普及。针对车削、铣削、磨削、钻削和刨削等金属切削加工工艺及电加工、激光加工等特种加工工艺的需求,开发了各种门类的数控加工机床。数控机床种类繁多,一般将数控机床分为16大类:数控车床(含有铣削功能的车削中心),数控铣床(含铣削中心) ,数控铿床,以铣程削为主的加工中心,数控磨床(含磨削中心) ,数控钻床(含钻削中心) ,数控拉床,数控刨床,数控切断机床,数控齿轮加工机床,数控激光加工机床,数控电火花线切割机床,数控电火花成型机床(含电加工中心),数控板村成型加工机床,数控管料成型加工机床,其他数控机床。 如今的数控技术发展趋势有以下几个方面: 1高速、高精度、高效、高可靠性。要提高加工效率,首先必须提高切削速度和进给速度,同时,还要缩短加工时间;要确保加工质量,必须提高机床部件运动轨迹的精度,而可靠性则是上述目标的基本保证。为此,必须要有高性能的数控装置作保证。 2柔性化、集成化。为适应制造自动化的发展,向FMC、FMS和CIMS 提供基础设备,要求数控系统不仅能完成通常的加工功能,而且还能够具备自动测量,自动上下料、自动换刀、自动更换主轴头(有时带坐标变换)、自动误差补偿,自动诊断、进线和联网功能,特别是依据用户的不同要求,可方便地灵活配置及集成。 3智能化,网络化。智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便方面的智能化,如前馈控制,电机参数的自适应运算,自动识别负载自动选定模型,自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容,方便系统的诊断及维修等。 4市场适应性上的发展趋势:普及型、个性化。为了适应数控机床多品种、小批量的特点,数控系统又要尽可能扩大批量,为此,数控系统生产厂家不仅应能生产通用的普及型数控系统,而且更应能生产带有个性化的数控系统,特别是

对纳米科技的利弊及其未来的发展的思考

对纳米科技的利弊及其未来的发展的思考 主题:【(讨论课总结)对纳米科技的利弊及其未来的发展的思考】发布人:吴天晨发布时间:2008-05-15[回复] 参与了“纳米科技与人类生活”课程讨论课之后,我在对纳米科技的认识上又有了很多的收获,通过一些个人的总结呵思考,我对纳米科技有了更加深入的理解,对于其未来发展也有一些个人的看法和想法,希望通过这份总结表述出我个人对于本次讨论主题的若干认识,并在和其他同学交流切磋的过程中吸取更多的精华、收获更大的进步。 一、关于本次讨论课主题 本次讨论课主题,是关于纳米科技的利弊及其未来的发展。正如大家在讨论课上所表述的那样,纳米科技在现实生活中的运用非常广泛,这一门新兴科技在未来的几十年中势必会发挥出极大的潜力和优势。 关于纳米科技的运用,其实关乎到我们生活中的方方面面。根据我们讨论课上所讨论的内容,我又寻找了一些资料进行补充,总结各位同学的关键,发觉确实纳米科技涵盖的范围非常广泛: (1)军事国防领域:纳米卫星以及相关的纳米传感器可以灵敏地“感觉”水流、水温、水压等极细微的环境变化,并及时反馈给中央控制系统,最低限度地降低噪声、节约能源,其高科技成分的体现还在于它能根据水波的变化提前“察觉”来袭的敌方鱼雷,使潜艇及时做规避机动;能用较低的辐射功率完成“智能武器”的敌我识别,以免误伤自己。这其中有些优势恐怕是当今世界其他的侦查设备所望尘莫及的。 (2)环境保护领域:在燃煤中加入纳米级助燃催化剂,可帮助煤充分燃烧,提高能源利用率,防止有害气体产生。研究表明,纳米钛酸钴还可在发动机汽缸内发挥催化作用,使汽油燃烧时不再产生及排放一氧化硫和氮氧化物,使汽车尾气无需处理。此技术对我国船舶发动机有很好的应用前景。同时,纳米的净水装置也将为我们的生活提供非常大的便利,新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力,是普通净水剂的10~20倍。通过纳米孔径的过滤装置,还能除去水中的细菌,使水分子、矿物质以及微量元素被保留下来,处理后即可以饮用。 (3)医学生物领域:遗传学领域中,通过纳米技术先将DNA染色体全部分解为单个基因,然后根据需要进行组装,转基因整合成功率几乎可达100%。而在医疗过程中,纳米级别的诊断和治疗器件能够最大程度减少医疗器械堆对人体组织的损害,再比如纳米传感器能够哦探测早期癌细胞并传递药物,种种事实表明,纳米技术运用于医学遗传领域将有助于化解许多目前的问题,从而为人类做出巨大的贡献。 (4)纳

数控技术的现状与展望

综述现代制造工程2008年第4期 数控技术的现状与展望 李诚人 (西京学院数控中心,西安710123) 摘要:主要叙述了数控技术的现状和发展:硬件技术、体系结构、操作系统、现场总线、PLC、网络通讯、交流伺服和开发环境等。数控技术的研究对我国制造业发展具有重要意义。 关键词:数控技术;现状;展望 中图分类号:TH9文献标识码:A文章编号:167l_3133I2008)04珈129—04 Stat吣andprospectsofCNCtechnology “Cheng.ren (NCCenterofXiJingUIlive玛ity,Xi’肌710123,CHN) Ak;h薯ct:De∞ribesCNCp佗船nt8itualion肌ddevelopmentincludingh衲a砖technique、architectu弛、opemtingsystem、fieldb岫、PI上、net∞mmuIIic撕∞、ACsem、develop哪entenviroru∞ntetc.1ti8im脚ttogo∞山e陀B咄hofCNCtechniq№fortlIen姗uf如turingfield. Keyww凼:CNCtecllIliqIle;St咖sqIIo;P瑚pect 数控技术和数控机床是制造业现代化的基础,是一个国家综合国力的重要体现。我国在从制造大国向制造强国转变的过程中,大力发展数控技术具有重要意义。 近几年来,在引进消化国外数控技术的基础上,我国已生产出自主版权的数控系统和数控机床,但是中、高档以上的数控系统仍然是以进口产品为主,研究目前数控系统及技术的现状及未来的发展方向,将对开发出中、高档的数控产品,进一步扩大数控机床市场份额起到重要作用。CPU,保证高速、高精度的数控加工。 以日本FANUC16∥18i和160∥180i为例,已形成超小、超薄型控制器,主控板仅为名片一样大小,主处理器采用Pentium芯片。CNC和伺服采用50M/S的高速串行总线。用光缆连结L/O模块,采用分散配置,便于机电一体化。在通讯方面采用PcMc队存储卡和外部计算机通讯,或采用调制解调器,用电话和人机通讯。 嵌入式硬件的使用有望使得数控系统硬件更趋标准化、系列化。数控系统的开发成本也会随着降低。 1数控系统的硬件技术发展迅速2体系结构向开放式发展 随着集成电路及计算机技术的迅猛发展,给数控硬件技术的更新换代注入新的活力,现代数控系统普遍采用超大规模集成电路(VLsI)、专用芯片(ASIC)及数字信号处理(DsP)技术。在电气装联上广泛采用表面安装(SMT)、三维高密度(tllreedi啪璐ionalhighdeIlsit)r)技术,极大地提高系统的可靠性。高速高性能存储技术,比如闪烁存储(n船hmemory),移动存储(PcMcLAcard)等极大地方便用户。薄膜晶体管液晶显示器(邢CD)技术使得显示装置趋于平板化,更 便于机电一体化安装并改善人机界面。作为数控系统核心的处理器广泛采用“位以上的高速msc 开放式数控的讨论已有好些年了,但是应该看到,对于开放式结构至今没有一致性的定义。某些用户认为开放式表示能够接受当地使用的通信协议;而另一些用户认为开放式意味着所有控制器操作界面完全一致;对机床应用工程师而言,开放式意味着对刀架移动、传感器和逻辑控制有标准的输人/输出接口;对大公司和大学的研究工程师来说,开放式意味着以上这些均来自随即拿来就用的积木块。由于来自最终用户和集成商(机床厂)的压力,开放式结构的开发工作正在向前发展并将持续下去。目前的一个积极成果即是基于PC的CNC,即PC-b弱ed。 129  万方数据

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