901微米等于多少纳米米

纳米时代_百度百科
纳米时代,引是指纳米科技被广泛应用的时代。日媒体报道,纳米化妆品、纳米电冰箱、纳米洗衣机、纳米布、纳米水,面对五花八门的“纳米产品”,普通公众如同雾里看花。人们真的进入纳米时代了吗?专家指出,距“时代”的要求还有10到20年时间。
纳米时代背景知识
从90年代初起,得到迅速发展,新名词、新概念不断涌现,像、纳米材料学、纳米机械学、等等。是长度单位,原称,就是十亿分之一米或者说百万分之一,略等于45个原子排列起来的长度。纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,研究领域为结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的、特性。
纳米时代历史概况
人们关于纳米技术最早的梦想源自著名、获得者的一则预言。1959年,他预言将来人类可以用小的制造更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列、制造产品。
1974年,科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密加工。
1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国举办,标志着纳米科学技术的正式诞生。
近20年来,纳米研究取得了一系列进展,许多国家纷纷制定相关战略或者计划,投入巨资抢占纳米技术战略高地。
纳米时代前瞻简介
预言,纳米时代的到来不会很久,它在未来的应用将远远超过,并成为未来信息时代的核心。中国著名科学家教授说,纳米将会带来一次技术革命,从而将引起21世纪又一次。
科学家为人们勾勒了一幅若干年后的蓝图:纳米电子学将使量子元件代替微电子器件,巨型计算机就能装入口袋里;通过纳米化,易碎的可以变成韧性的,成为一种重要材料;世界上还将出现1以下的机器甚至。
科学家指出,纳米机器人将在纳米时代大显身手。用不了多久,个头只有分子大小的神奇纳米机器人将源源不断地进入人类的日常生活。中国著名学者教授在1990年发表的《论机器人》一文中就预言:到21世纪中叶,纳米机器人将彻底改变人类的劳动和生活方式。[1]
纳米时代领域应用
纳米时代医学领域
在医学领域纳米级粒子将使药物在人体内的传输更为方便,用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体後可主动搜索并攻击或修补损伤组织;在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排异反应;使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液,就能通过其中的蛋白质和(脱氧核糖核酸)诊断出各种。
纳米时代电子领域
在电子领域可以从阅读上读取信息的纳米级磁读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米级芯片都已投入生产。可以预见,未来以纳米技术为核心的计算机处理信息的速度将更快,效率将更高。以微电子技术为代表的微米科技,曾经并且正在对世界产生深远的影响。比微米更深入微观世界的纳米将使人类进一步掌握物质的规律,掌握改造微观世界的。
纳米时代环境科学领域
在环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。这种膜能够探测到由化学和生物造成的,并能够对这些制剂进行过滤,从而消除污染。科学家认为,本身就是“纳米技术大师”,细胞中所有的核都是能完成独特任务的“纳米机器”。它们在微观世界里能极其精确地制造物质,而这正是科学家希望通过纳米技术实现的梦想。科学家希望通过对细胞的研究来进一步掌握纳米技术。
纳米时代国外战略
纳米时代日本
已设立纳米材料研究中心,把纳米技术列入新5年科技基本计划的研究开发重点。
纳米时代德国
把纳米技术列为21世纪科研创新的战略领域,19家研究机构专门建立纳米技术研究网。
纳米时代美国
将纳米计划视为下一次工业革命的核心,仅美国政府部门在纳米科技基础研究方面的投资,就将从1997年的1亿多增加到2001年的近5亿美元,试图像那样在这一领域独占老大地位。
纳米时代中国发展
纳米时代概述
在纳米科技兴起之时,就紧跟国际水平,用原子“写”出了“中国”和中国地图。科技部、中国科学院和国家自然科学基金委等部门纷纷在立项和资金上对纳米研究给予支持。从在国际上首次把制备成一维纳米晶体,到合成了世界上最长的“超级纤维”,从组装出世界上最细且性能良好的扫描隧道用探针,到合成出高质量的储氢碳纳米材料,中国科学家纷纷联手,在这一最活跃的前沿科学领域里勇敢搏击,不仅建立了几个纳米材料研究基地,而且取得了一系列令世界为之瞩目的成绩,奠定了中国在这一领域的世界领先地位。迄今为止,中国已经建立10多条纳米材料和技术的生产线,纳米复合塑料、橡胶和纤维的改性、纳米功能涂层材料的设计和应用、纳米材料在和等方面的应用开发已在中国兴起。以纳米材料和纳米技术注册的公司达到近100个,企业家对纳米材料和技术的关注,为纳米技术产业的形成注入了新的活力。
纳米时代应用
主体场“鸟巢”顶棚铺上了一层特殊的纳米防护涂层,这个涂层可耐700高温,从而解决了烟花燃放时焰火掉落灼穿顶棚膜的顾虑。而北京奥运会中使用的上百万平方米奥运锦旗和也使用纺织品专用纳米防护液进行了相应处理。这种防护液能有效阻止污染液体的渗透,不仅能延长锦旗和国旗的使用寿命,还能有效的保持锦旗和国旗的清洁度和鲜艳色泽。
纳米时代问题
融资能力 纳米技术产业化首要的是高投入,例如安信公司对纳米抗菌新材料的成果转化,前期已扔进了300万美元,今后一年没有1000万美元肯定做不下来,光把第一批产品拿到美国申请就得250万美元。为解决资金问题,安信现在正和两家的和洽谈,两周之内相信还会有多家公司前来谈判入股计划。因此技术资金是首要问题。
多行业协作 纳米技术产业化过程不是瞬间就可以完成的,它需要走多行业结成科技联盟通力协作的道路。如果不能打破行业、领域的研究界限,那么,纳米技术产业化的堡垒将很难被攻破。
市场推广 在每一个有可能应用纳米新材料的行业里,相关联的大企业要积极与科研单位合作。用成型的纳米技术为这些企业的产品增值,同时利用这些大企业强大的生产基地和销售网络进行规模生产和市场推广,以获取回报。
纳米时代专家观点
中国国家纳米科学中心科技管理部副主任任红轩表示:如果说我们处在微米时代,更能获得大家的认可,因为它已经成为各个领域内的主流技术。而纳米技术在高端领域内的应用,仍处于起步阶段。虽然在传统领域内已有很多的应用,但能对生产力起到深层次变革作用的那种有震撼力和冲击力的应用还很少,大部分的作用仍是“修修补补”,这和一个时代的要求还有很大的差距。
纳米时代作品
在铝片上的纳米柱
铝片上的纳米柱
科学家研制出来的只有细胞大小的纳米“牛”
由几十亿个荧光纳米微粒组成的“字母”
.光明网 . [引用日期]
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从10微米到45纳米――英特尔多核之路回顾(1)
从10微米到45纳米――英特尔多核之路回顾(1)
中关村在线
1970年秋天,世界上第一颗处理器在英特尔诞生。这颗命名为4004的处理器采用10微米工艺,内部仅集成了2250个晶体管,主频为0.74MHz,只能进行4位运算。虽然按今天的眼光来看这颗处理器的规格微不足道,但是它却改变了今后世界生活和工作的方式,揭开了今后近四十年微处理器发展的序幕。
开启双核时代&&&
1970年秋天,世界上第一颗处理器在英特尔诞生。这颗命名为4004的处理器采用10微米工艺,内部仅集成了2250个晶体管,主频为0.74MHz,只能进行4位运算。虽然按今天的眼光来看这颗处理器的规格微不足道,但是它却改变了今后世界生活和工作的方式,揭开了今后近四十年微处理器发展的序幕。
摩尔定律支配着微处理器的频率在不断提升,从MHz到奔腾4的3.8GHz,英特尔处理器在不断刷新频率极限的同时也在面临着处理器执行效率低下,功耗暴增的问题。处理器的发展在这时遇到了瓶颈,英特尔发现一味的提升频率并不是提升处理器性能的最佳手段,于是,英特尔在04年年底停止了开发4GHz处理器的计划,转而投向双核处理器的研发。
05年4月,英特尔推出了首款用于桌面PC的奔腾D双核处理器,尽管开始奔腾D只是将不同晶圆上的两个核心封装到一起,性能并不尽如人意,但是标志着英特尔已经开始了多核化步伐,多核技术成为英特尔之后的主要发展方向。05年10月,代号“Paxville”的双核至强发布,采用90纳米工艺,依旧是采用了将两个核心封装在一起的技术,两个核心共享前端总线,带宽并没有提升,并且功耗相对单核至强也并没有降低。
可以说从Paxville上我们没有看到太多的创新和优势,但是英特尔在多核处理器上的步伐并没有停滞,在这里我们不得不提到英特尔的“Tick-Tock”,即摆钟式发展步调,每隔两年就会推出新的制程技术,然后隔年推出新的微构架。
498)this.width=498;' onmousewheel = 'javascript:return big(this)' title="六核 " style="BORDER-RIGHT: black 1 BORDER-TOP: black 1 BORDER-LEFT: black 1 BORDER-BOTTOM: black 1px solid" alt="六核 " src="/files/uploadimg/6090.jpg" align=no>英特尔“Tick-Tock”发展步调
遵循着Tick-Tock发展战略,英特尔在多核技术上稳步的进步着。很快,英特尔就进入到了65纳米时代,06年5月,英特尔推出了采用65纳米制程工艺的“Dempsey”双核处理器,Dempsey只是在工艺上有了进步,依旧沿用了早期的微构架,在性能和功耗上并没有质的变化。
实际上我们可以认为Dempsey是一个过渡产品,在一个月之后,英特尔又推出了采用酷睿微构架的全新双核至强5100系列处理器,代号“Woodcrest”,可以说酷睿微构架是英特尔历史上一个耀眼的技术革新,使得Woodcrest处理器最高主频达到3GHz,前端总线到达1333MHz,并且最高功耗仅为80W,低功耗的XEON 5148 LV只有40W,其余均为65W,成功的酷睿微构架带来了前所未有的提升了处理器的每瓦特性能。
计算机行业正在进行着从单核处理器到多核处理器的变革。伴随Tick-Tock,英特尔的多核处理器战略在有条不紊的进行。日,英特尔在北京发布了面向服务器、工作站和高端个人电脑的英特尔至强5300和英特尔酷睿2四核处理器至尊版系列处理器。从这一刻开始,处理器的多核新时代正式到来。
代号“Clovertown”的四核至强是双核“Woodcrest”的替代品,采用酷睿微构架,65纳米工艺,前端总线支持1333Mhz,二级缓存提高到8MB,但是功耗依旧为80W和65W,TDP相对于Woodcrest又有了大幅提升,并且同属于“Bensely”平台,从双核Woodcrest可以实现无缝的升级,这也是四核至强的一个重要卖点。
摩尔定律支配着处理器的发展已经有30余年,不过随着晶体管的越来越小,建立在硅片上的摩尔定律显得越来越艰难。日,英特尔公司发布了采用高K金属栅技术的全新45纳米至强5400系列处理器,新的材料使处理器上的晶体管制程工艺冲破极限,解决了漏电和功耗问题,这也意味着英特尔的摩尔定律也许会再延长十年。
498)this.width=498;' onmousewheel = 'javascript:return big(this)' title="六核 " style="BORDER-RIGHT: black 1 BORDER-TOP: black 1 BORDER-LEFT: black 1 BORDER-BOTTOM: black 1px solid" alt="六核 " src="/files/uploadimg/6091.jpg" align=no>45nm晶圆照
45纳米四核至强是英特尔历史上里程碑式的产品,一片晶圆上的晶体管数量从5.8亿个上升到8.2亿个,主频的提升并没有带来更高的功耗和热量。至强5400系列很好的将功耗控制在80W左右,二级缓存提升到12MB,相对上一代四核至强更加节能高效。
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本论文基于核壳型磁性纳米和微米颗粒建立和发展了一系列分离富集样品的新技术。这些技术构成了本论文的两大部分。第一部分主要研究以二氧化硅和金为外壳材料的两种磁性纳米颗粒的合成,及其在寡聚核苷酸分离中的应用。第二部分主要研究磁性微球在铜和铍两种金属离子分离中的应用。第一部分包括第二、第三、第四章,第二部分包括第五、第六、第七章。
第一章:是本论文的导言,主要综述纳米技术及其在分析科学和相关技术中的应用和磁性材料的特性及其在纳米技术特别是在分析领域中的用途,同时对全文各章节内容作了简要介绍。
第二章:对基于功能化纳米颗粒的生物纳米技术进行综述。介绍溶胶凝胶和反相微乳液方法制备纳米颗粒,重点对溶胶凝胶中二氧化硅网状结构的形成进行讨论,并
【关键词】:
【学位授予单位】:湖南大学【学位级别】:博士【学位授予年份】:2006【分类号】:O658【目录】:
Abstract12-26
Chinese Abstract(摘要)26-35
List of figures35-39
List of tables39-40
List of Abbreviations40-41
Chapter 1 Introduction41-55
1.1 Nanotechnology and analytical sciences42-44
1.2 Nanotechnology, magnetisms, and magnetic materials44-47
1.3 Overview of dissertation47-53
1.4 Summary53-55
Chapter 2 Nanobiotechnology and silicate nanoparticles55-81
2. 1 Introduction55-57
2.2 Silicate nanoparticles preparation methods57-58
2.2.1 Bulk method57-58
2.2.2 Microemulsion method58
2.3 Sol-gel chemistry58-66
2.3.1 Mechanisms of sol-gel reactions58-60
2.3.2 Base-catalyzed hydrolysis reactions60-61
2.3.3 Acid-catalyzed hydrolysis reactions61-62
2.3.4 Tin-catalyzed sol-gel reactions62-64
2.3.5 Condensation reactions64-66
2.4 Use of silicate nanoparticles in biotechnology66-70
2.4.1 Quantum dots and silica coated quantum dots for recognition methods66
2.4.2 Magnetic and silicate nanoparticles as enzyme carrier66-67
2.4.3 Silicate nanoparticles as nanosensor67-68
2.4.4 Dye-doped silicate nanoparticles as recognition tools68-69
2.4.5 Magnetic silicate nanoparticles as separation device69-70
2.4.6 Magnetic silicate nanoparticles as medicine carrier70
2.4.7 Silicate nanoparticles as gene carriers70
2.5 Biological separation based on antibody antigen interaction using nanoparticles70-71
2.6 Surface modification and bioconjugation of silicate nanoparticles71-79
2.6.1 Streptavidin, Avidin and Biotin72-74
2.6.2 Selection of Coupling Reagents for Avidin/Streptavidin Conjugates74-75
2.6.3 Immobilization of biomolecules on the surface of silicate nanoparticles according to existing functional groups chemistry75-79
2.6.3.1 Amino group chemistry75-76
2.6.3.2 Disulfide-coupling chemistry76-77
2.6.3.3 Carboxyl group chemistry77-78
2.6.3.4 Hydroxyl group Chemistry78
2.6.3.5 Electrostatic interaction of avidin and silicate nanoparticles78-79
2.7 Summary79-81
Chapter3 Synthesis and characterization of magnetite-gold (Fe_3O_4@Au) nanoparticles and application of them in separation of ssDNA81-102
3.1 Introduction81-85
3.2 Experimental details85-90
3.2.1 Reagents and materials85-86
3.2.2 Instruments86
3.2.3 Preparation of magnetic-gold coated nanoparticles86-87
3.2.4 Preparation capture ssDNA-magnetic-gold nanoparticles bioconjugate for proposed separation87-90
3.2.4.1 Formation of the magnetic-gold nanoparticles bioconjugate87-88
3.2.4.2 Principle and choose of target ssDNA for separation88-90
3.3 Results90-98
3.3.1 Characterization of synthesized magnetic-gold nanoparticles(Fe_3O_4@Au)90-92
3.3.1.1 Transmission Electron Microscope(TEM), size and zeta potential90-91
3.3.1.2 Structure of magnetic-gold nanoparticles(XRD)91
3.3.1.3 Optical Properties(UV-Visible spectrum)91-92
3.3.2 Separation principle and preparation of designed probes92-94
3.3.2.1 Separation principle92-93
3.3.2.2 Preparation of the magnetic-gold DNA bioconjugation93-94
3.3.3 Separation of target and mismatches ssDNA using prepared probes94-98
3.3.3.1 Separation efficiency and extraction ability based on magnetic-gold DNA bioconjugate94-95
3.3.3.2 Selectivity of the separation method based magnetic-gold probe95-97
3.3.3.3 Reuse of the magnetic-gold probes for ssDNA separation97
3.3.3.4 Investigation of interfering different molar ratios of 1-mimatch with complementary target ssDNA97-98
3.4 Novel properties of magnetic-gold nanoparticles as a fast recognition device of target and mismatches ssDNA based on the UV-Visible spectroscopy98-101
3.5 Summary101-102
Chapter4 An efficient method for Recovery of target ssDNA based on Amino-modified silica coated magnetic nanoparticles (ASMNPs)102-118
4.1 Introduction102-104
4.2 Reagents and instruments104-105
4.2.1 Chemicals and materials104-105
4.2.2 Instruments105
4.3 Experimental details105-108
4.3.1 Preparation of amino-modified silica coated magnetic nanoparticles105-106
4.3.2 Characterization of amino-modified silica coated magnetic nanoparticles106
4.3.3 Bio-modification of the amino-modified silica coated magnetic nanoparticles106-107
4.3.4 Recovery of the target ssDNA(Ⅰ)107-108
4.3.5 Confirmation of the recovery108
4.4 Results108-117
4.4.1 Characterization of amino-modified silica coated magnetic nanoparticles108-110
4.4.2 Bio-modification of the amino-modified silica coated magnetic nanoparticles110-112
4.4.3 Recovery of target ssDNA by using of amino-modified silica coated magnetic nanoparticles112-116
4.4.4 Application of this method116-117
4.5 Summary117-118
Chapter5 Magnetically Assisted Chemical Separation, principles, methods and applications118-131
5.1 Introduction118-119
5.2 Principles of MACS119-124
5.2.1 Magnetic particles for MACS usage120
5.2.2 Interaction of metal ions with particles120-122
5.2.3 Magnetic flocculation122-123
5.2.4 Synergistic effect in magnetic separation123-124
5.3 High gradient magnetic separation124-127
5.3.1 Structure of High Gradient Magnetic Separation (HGMS) Unit125-126
5.3.2 Separation of materials in HGMS unit126
5.3.3 Magnetic separators for HGMS126
5.3.4 Application of HGMS126-127
5.4 Advantages of MACS127-128
5.5 Applications of MACS128-130
5.6 Summary130-131
Chapter6 Spectrophotometeric Determination of Ultra-trace Beryllium after Separation and Preconcentration Using Quinalizarine Modified Magnetic Microparticles131-145
6.1 Introduction131-133
6.2 Experimental133-135
6.2.1 Chemicals133
6.2.2 Apparatus133
6.2.3. Procedure133-135
6.3 Results and discussion135-144
6.3.1 Photometric determination applicability and precision135
6.3.2 Modification effect on extraction efficiency135-136
6.3.3 Effect of microparticles amount136-137
6.3.4 Effect of pH137-138
6.3.5 Equilibrium time138-139
6.3.6 Effect of ionic strength139-140
6.3.7 Maximum capacity of microparticles140
6.3.8 Stripping of modified microparticles in experiment conditions140-141
6.3.9 Stability of modified microparticles in experiment conditions141-142
6.3.10 Selectivity142-143
6.3.11 Real sample analysis and analytical performance143-144
6.3.12 Certified reference material analysis144
6.4 Summary144-145
Chapter7 Novel separation and preconcentration of trace amounts of copper (Ⅱ) in water samples based on neocuproine modified magnetic microparticles145-159
7.1 Introduction145-147
7.2 Experimental147-149
7.2.1 Chemicals147-148
7.2.2 Apparatus148
7.2.3 Procedure148-149
7.3 Results and discussion149-158
7.3.1 Effect of amount of extractant149
7.3.2 Effect of microparticles amount149-151
7.3.3 Effect of amount of reducing agent151-152
7.3.4 Effect of pH152
7.3.5 Equilibrium time152-153
7.3.6 Effect of ionic strength153
7.3.7 Maximum capacity of microparticles and partition coefficient153-154
7.3.8 Stripping and stability of modified microparticles in experiment conditions154-155
7.3.9 Selectivity155-156
7.3.10 Real sample analysis and analytical performance156-157
7.3.11. Certified reference material analysis157-158
7.4. Summary158-159
Conclusion and Suggestion for future works159-162
References162-187
Publication from this thesis187-188
Acknowledgements188-190
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