纳米技术的案例

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇纳米技术的案例范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

纳米技术的案例范文第1篇

科技与法律归责的关系

神经纳米技术学对于传统的自由意志的概念提出了新的问题。那就是，现代科技的发展与一个观念相悖，即：如果人的意愿是在生理原因交感的确定领域之外的话，那么人的意愿只能是自由的。随着生物科技以及神经科学开始解释人脑与意识时间的关系，以及新的技术使得科学家能够开始变更人精神状态，那么人类是否能够自由地选择某种行为模式呢？这个问题似乎已经变得不再那么确定了。这种不确定性，给刑事司法方面也带来了很多问题，一方面它可能成为我们获得刑事证据的新的途径，或者可能成为预防犯罪的手段；另一方面，它也为我们在判断行为人的主观心理时造成障碍。如果人的同样行为都只能由一种单纯的心理状态来指导（我们称之为“决定论”）的话，那么也就不存在刑事上的归责问题了。[4]但是问题不是这样，以“杀人”为例，某些行为人积极地追求被害人的死亡结果，有些出于放任，有些出于疏忽大意导致被害人死亡，还有些出于认识错误等等。如果这个“决定论”是正确的，并且责任依赖于行为人本可以做出的意思表示，那么我们将如何归责和定罪惩罚呢？即使希望杀人是源于精神上的动机，并且有一个完整的动因形成过程，刑事司法体系在当这种动机指导了行为并产生了刑事上的法律损害才予以归责。这也就是说，刑事责任从不强加于无动因的、自由的行为。未来的技术肯定会帮助我们确定行为人在杀人时的精神状态，并且将这个精神状态进行一个完整的描述。这种进步不仅能够帮助司法机关更好的认清事实，来判定被告是否有罪或者无罪，而且有利于对该罪行进行更精准的分析和归类。

神经纳米技术用于探知人的主观心理状态并影响归责

如前述，神经纳米技术的发展能够使我们获取人类主观心理状态的新信息，能改变或者抑制人的主观心理，甚至能灌输某种精神状态。首先，如果神经纳米技术能够为我们提供更准确的关于人的精神状态的信息，我们其实不用担心这作用会消极地影响刑事司法体系。实际上，这种信息应该帮助我们更好实现罪名的分类。比如在一场命案中，我们可以利用神经纳米技术成功地分析到嫌疑人的心理状态。只要我们相信通过神经纳米技术获得的信息的可信性，那么他们应该被看做是刑事司法体系的一个助手。这种进步能帮助我们更好的区分被告的一级谋杀还是二级谋杀，还是误杀，等等(这是美国刑法中关于谋杀的定性)。当然，关于神经纳米技术的先进性以及其收集数据的真实性被看作是一个有争议的事情。[5]此外，从神经纳米技术中获得的关于人的精神状态的信息，有一个关于转换的问题。也就是说，科学家需要将科学数据转换成法官和陪审团能够理解的用于归责的普通语言。法官和陪审团通常不理解一个新的科技数据所体现的归罪含义。在这种情况下，法官需要扮演一个信息筛选者的角色，要筛选不相干的信息，并且专家也应当能够将科学数据翻译成法官所理解的语言。以美国最高法院在Daubertv.MerrellDowPharmaceuticals案中[6]，表示：法官应当扮演信息筛选者的角色，法院接受任何专家证据的结论，该证据应当获得该特定领域的普遍接受和认同。这个标准使得很多好的技术被拒之门外，因为它们没有获得科学家的普遍的接受。然而Daubert案要求联邦法官在决定科学证据的关联性时需要考虑被提交的数据是否已经符合严格的测试以及同行的审查。Daubert案同样要求相关的科学能够帮助发掘事实，去理解证据或者去决定事实争议。

神经纳米技术改变或者限制人格并影响归责

“纳米技术提供了一系列的搜集、积累、分配个人信息的可能性。但是另一方面，作为被施加技术的客体，接受神经纳米技术的人可能在不久的将来会被技术性介入，并影响其精神以及大脑系统。这种可能性不仅是现实的，而且是确定的。”[8]这也就意味着，纳米科技可以导致特定大脑区域的封闭，或者阻断大脑区域之间的联系，这种可能性引起了人们对于公共政策的关注。迫使犯罪嫌疑人的人格转变的技术是否有悖于道德呢？如何让这个技术具有可信赖性呢？如果上述技术证明了涉及归责的特定心理状态的存在，那么足以作为证据吗？[9]另外一个令人关注的问题是，是否接受这个化学技术的程序是自愿履行的。我们能够想象的到，如果一个人选择接受这种技术就有可能减轻获罪，那么这个过程就可能是自愿的。这种技术手段的刑罚是否超越了宪法呢？这个问题很难回答。这种惩罚看上去并不比现在的惩罚方式残酷，但是它却产生了同样的抑制效应。改变人的动机可能是在利用神经纳米技术防止犯罪方面最可能做的事情，通过这种方法可以阻止人们的犯罪。但是，这有一个严肃的道德问题。首先，这种方式是否具有自愿的性质是需要被考虑的。在现有体制下，犯人仍然允许保持其作为人的资格，但如果他们被释放后，他们又将继续追求他们私人的欲望。我们可以换一个角度去考虑这个问题，如果我们的道德标准变化了、法律标准变化了，或者他们的欲望不再是认为是犯罪了，那么这个人就可以从监狱中释放出来了。在基于社会道德规范永久地改变犯人之前，我们需要确认这种道德是否其本身具有时间性。一个相关的问题就是关于权威和规则的道德问题：谁来决定哪个罪犯有资格被改变？这种的欲望到底有多严重以至于必须要改变？进一步分析，如果国家强制改变罪犯的等级，法官以及陪审团将不再承担将罪犯归类的任务了。这种决定可能是有偏颇的，正如我们在过去将死刑的适用与种族联系到一起一样。

神经纳米技术向人“植入”意念并影响归责

最后，神经纳米技术非常可能向人的大脑灌输某些意识。一个人希望从事某种犯罪行为的时候是伴随着对于世界的错误认识，那么这个人可能对于其危害行为负较轻的责任。这种错误认识也能导致对于精神失常的主张。对于主张精神失常很重要的一点就是被告在其从事犯罪时所表现出来的症状的性质以及严重性，仅仅存在精神病是不足够的。[10]这种精神上的疾病经常与关于精神病的抗辩相联系，比如：精神分裂症，极端紊乱，而这又通常与法律责任相联系。总之，当故意是基于错误信息，这种导致的有害行为有时候会被法律所拒绝。错误认识抗辩与精神错乱的抗辩的不同点在于，后者的错误意识是源自于内部的，而错误认识的原因是源于外部。[11]从这个分析中，我们可以判断，当某种意念得以“植入”人脑时，并且当这种意念对于损害行为非常关键时，那么行为人可能不会负刑事责任或者较轻的责任。在现有的法律体系下，很难去处理这种神经纳米技术植入的案例。一般不正常以及通常的意识没有破坏归责的问题，即使这种意识明显源自精神混乱。只有当一个人的意识显示出不正常的时候才能减轻责任。我们可以想象一下几种情形：1.甲通过煽动乙对丙的仇恨，而使得乙杀害了丙；2.甲通过引诱乙吸毒，而使得乙在幻觉中杀人；3.甲通过神经纳米技术将“杀人”的意念植入乙的意识，从而酿成杀人案。我们可以判断，第一种情况下，甲因为教唆应该承担责任[12]；第二种情况下，我们很难判定甲对于杀人的行为负担刑事责任。那么在神经纳米技术植入的情况下，如何确定责任呢？如何确定神经纳米技术所输入的是“杀人”的意识呢？界定这个问题是很困难的。神经纳米技术可能是比其他的传统医学工艺更复杂，因此发现这种效果也比发现传统医学工艺的效果更困难。如果刑法要对通过神经纳米技术而植入的意念采取不同的态度，那么法律就不得不修改，而这种修改将挑战公平的原则。

纳米技术的案例范文第2篇

关键词：纳米科技；Nanokids；化学教育；网站评估

1　纳米科技教育的提出

尽管越来越多的年轻人已加入纳米研究的行列，但纳米科学还远未成为一门公众科学。有专家建议，应在中学的课程中补上“纳米”一课。他们认为，纳米科技最重要的冲击是使更多的孩子对科学产生兴趣。国外对纳米科技教育向来重视，电子期刊Journal ofNano Education的试运行，在一定程度上说明了纳米科技教育在国际科学与技术中的独特地位；我国台湾地区也推出了“纳米科技K-12教育发展计划”，成立了“纳米科技教育学院”网站，旨在培育未来的纳米科技人才'进而提升科学教育质量，培育具备纳米科技素养的民众。

现有的内地中学教科书显然跟不上新科技的发展，虽然新版的《化学》、《物理》新课标教科书中已经涉及到有关纳米材料方面的内容，但按照科技发展对纳米科技知识的普及和对人才的需求来看，这些还远远不够。本文旨在介绍、分析、评价国外以纳米教育为特色的网站，为国内推广纳米科技知识提供一种示范也提供一个突破口；通过对丰富的多媒体资源剖析，为国内科学与技术的基础教育提供有益的参考。

2　NanoKids网站介绍

NanoKids是由美国莱斯大学开发创建的针对青少年进行纳米科技的启蒙教育的网站。网站透过趣味性的纳米科技教学活动设计，引发青少年探索科技世界的兴趣，并帮助他们树立基础、科学的纳米观念。

2.1　NanoKids推广计划简介

NanoKids教育推广计划是由莱斯大学化学教授一一碳纳米技术实验室主任James M.Tour发起和领导，致力于提高公众对国际影响不断扩大的纳米世界的认识。NanoKids团队在网站上呈现化学家实验室里合成的“纳米小人(Nanokids)”，将化学结构的拟人化应用于科学知识的学习指导，在教学中渗透游戏手段，易于激发学生的学习兴趣。

NanoKids网站设计主线是一个“人形分子”为主角的故事。这个故事主要讲的是Tour博士在合成“人形分子”的过程中，电脑系统崩溃了，内部组件出现了一个重要问题。于是Tour的电脑被拆开，主板及其他部分躺在他的办公桌上待人修理。Tour教授刚刚合成了一个新的“纳米小人’，这个分子中有三重碳键和一个苯环，形状恰如一个戴着流苏学士帽的人型分子。由此，Tour教授称它为“纳米学者(NanoScholar)”。这个时候，Tour教授出去开会了，而他的试剂瓶正放在主板的旁边。其中一个分子从试剂瓶蒸发出来，空降到了主板上。主板庞大的电路和晶体管即为纳米阁楼一一这是为广大学生设定的学习纳米和在虚拟的科学世界里冒险的场景。

不论是网站的设计的主线还是网站的多媒体资源，都体现出该推广计划的主要目的：

(1)大幅度强化学生对于化学、物理学、生物学和材料学的微观理解；

(2)为教师提供进行纳米科学和新兴分子技术教育的概念性工具；

(3)将艺术演示和科学精神完美结合起来，促进学生以多样化学习风格开展学习活动；

(4)为了引起学生对于纳米技术的普遍兴趣，鼓励参与纳米技术的研究和资助。

2.2　NanoKids的电子学习手册

为了便于浏览者快速、方便地了解网站资源分布和功能，该网站配备有互动式的学习手册、相关教学视频、测试题和教师资源，分别呈现出各种类型与纳米相关的情境与知识。这里重点介绍的是它的学习手册。

(1)基本设置

该手册与普通教科书不同之处在于采用Flash格式的网页手册而非纸质手册，是一种基于网络多媒体技术的学习工具，采用能发声、变化的互动图标作为超级链接。

手册中趣味性地加入不同颜色的字体，他们分别有不同的作用，点击绿色的字可以听到有人说话，点击粉红的字可以听到一首歌，点击蓝色的字体会出现这个词的定义，点击紫色的字将会出现一些问题的提示：手册中还会不时出现想象力宝盒，它将带领学生运用丰富的想象力探索纳米世界。另外，可爱的“纳米狗”动画的出现将引导进入趣味游戏。

(2)主题情境

手册以Tour教授实验室的场景呈现出网页栏目和内容，首页呈现的是实验室的门口，点击大门旁的按钮进入“使用手册”及“音乐厅”。音乐厅中可以点击播放电子学习手册中的所有配乐。点击实验室的“大门”即进入实验室浏览到“纳米科技室(含Tour教授实验室)(Nanotechnology room)”和“纳米阁楼(含DNA室)(Nanolofl)”，主要的教学活动都在这些场景内展开。

(3)主要教学活动

NanoKids主要通过文字描述、超链接注释、互动动画等形式展开教学活动。

[实验室大厅](Dr，TourLab)

该部分包括四个教学活动。分别是“这就是化学”，“实验室安全”、“由问题到答案”及“结识纳米人’，以介绍化学基础知识、传播化学基本观念为主旨，类似于国内化学教材的“序言”、“导论”，作为网站教学活动的启蒙教育。

“结识纳米人”作为体现本网站核心内容的案例，从以下三个步骤开展教学活动

第一步：讲述“纳米小人(NanoKids)”系列分子是十个不同结构的真实分子一一都是南碳、氢、氧原子构成的分子，构成原子决定其性质但这些“纳米小人’没有生命。

第二步：通过故事主角“纳米学者”的视角以纳米尺度看待世界，介绍了“纳米小人’身体中的核心结构苯环，其殊化学键是使分子稳定的主要原因。

第二三步：练习。要求将“纳米小人”与他们的分子结构对应起来及写出另外4个含碳氢氧的分子式。

[纳米科技室](Nanotechnology Room)

如地图所示，从实验室大厅进入纳米科技室――这是学习手册的核心部分，主要的教学活动涉及科学史、科学新闻、科学概念等，还提供两个游戏活动“纳米键”及“宏观和微观的区分”。这部分以纳米前沿知识作为情境，意在宣传科技、普及科学理念。国内物理、化学教学中所涉及到的纳米知识不够系统化，可向本部分借鉴学习。

[纳米阁楼](NanoLofl)

“纳米阁楼”中主要包括6个教学活动，涉及元素、微粒、性质、化学键等概念，以及元素周期表中的规律，并提供一个“搭建分子”游戏，充分体现物质结构与性质之间的关系。

[DNA室]

DNA室简单介绍了DNA基础知识，安排“什么是DNA”、“碱基对”、“保护生命源头”3个教学活动。该部分主要以化学为落点普及基础的生命科学知识，充分体现了学科渗透观念――貌似和纳米无关，但其实都说明生命科学越来越深入到微观世界。

2.3 NanoKids的教师资源

优秀的教学网站通常兼顾师生不同的需要。Nanokids的教师资源配备有一套元素及周期表的网页卡片。该配置便于教师利用其查询、获取元素信息。

每张电子卡片上标有元素名称、原子序数、相对原子质量及所处的主族名称。另外，不同主族的元素卡片底色不同，分别对应着元素周期表中的区域颜色，便于检索元素化学知识。

2.4 Nanokids的教学评价形式

兼具网络教学和科普宣传功能的Nanokids，还适当考虑了对使用网站获取信息和学习知识的同学进行了简单评价，形式是一份考查基础知识、基本理论的试卷，试题简单易做，更多的是评价关于“纳米”的理念。笔者选取几道题目作为示例，不作赘述。

[例1]元素根据原子序数排列在元素周期表中。原子序数是由什么决定的?(　)

A.电子数　B.中子数　C.质子数　D.微粒数

[例2]写出组成“纳米小人”分子的三种元素名称。

[例3]下面哪个不在纳米数量级范围内?

A.DNA　B.纳米小人　C.碳纳米管　D.山川

3　NanoKids网站评价

3.1网站定位着重科学教育基础

NanoKids网站是以纳米科技的普及教育为主题，针对接触化学较少的少年儿童而设计，与常规教材和传统教学方式不同的是，网站采取电子学习手册的方式，指导学生从认识化学学科、灵活化学研究方法开始，逐步进入到元素、原子、分子及元素周期表的学习，同时也对与纳米相关的跨学科知识做了简要介绍。在这一过程，通过图片、动画、声音、互动练习等多种媒体，学生在化学学习的前期即形成了纳米的概念，再以纳米视角学习微观粒子。

3.2网站风格适合青少年

因为Nanokids网站的主要用户群是青少年儿童，所以，学习手册中的配色、布局和主题情境等都生动活泼，极具吸引孩子眼球的魅力。首先，手册以动画式的主题场景呈现，模式新颖，界面美观；其次，每个活动都配以色彩鲜艳丰富的字体，给人以极强的视觉冲击，有助于激发学生的兴趣。另外，网站导航清晰，超链接均跳转灵活，能够有效地将信息传递给用户。

3.3网站资源呈现的个性化

纳米技术的案例范文第3篇

初中化学教育对学生创新精神的培养具有重要作用。通过实践,笔者总结出相关的经验:包括利用化学经典实验开拓学生创新思路;从化学物质中引导学生寻找发明创造的灵感;发挥化学教学与科技创新活动提升学生素质的综合作用;以及在科技活动中培养学生创新精神的案例等。

【关键词】化学教育　创新精神　培养

当今世界,科学技术以前所未有的速度迅猛发展,信息技术、生物技术、纳米技术等高新技术不断涌现。新技术的研究与应用为社会经济发展提供了无限的动力,同时使经济、社会、文化、生活等领域发生了广泛而深刻的变化。随着科学技术的发展,科技创新成为综合国力竞争的焦点,科技创新后备人才的培养已成为时代赋予教育的重要任务之一。创新教育是基础教育的重要组成部分,是教育的最终目的之一,很多学校越来越重视青少年创新精神的培养。

初中化学教育对学生创新精神的培养具有重要作用。通过实践,笔者总结出相关的经验,下面分别予以介绍。

一、利用化学经典实验开拓学生创新思路

化学发展史是记载化学家们创新的历史,他们的创新思路和创新方法都值得人们去了解和借鉴。通过这些经典实验的再现,可以开拓学生的创新思路,让他们有茅塞顿开的感觉。

在化学教学中,笔者特别重视经典实验的发现过程,注意分析科学家的思维过程和思维方式,这样有利于学生理解和掌握课本知识,更有利于培养学生的科学素质和创新能力。如在讲授“原子的结构”内容时,除介绍多位科学家对原子的揭秘过程,笔者还重点展示了“卢瑟福d粒子散射”实验的详细过程,引导学生沿着前人的足迹,展开想象的翅膀,积极思考。又如拉瓦锡的空气中氧气含量的测定实验也是一个经典的实验,该实验提供了一个很好的实验方法,把无形的气体的体积转化成有形的水的体积,其精妙之处让人佩服。

再如波尔多液是农业上的一种杀菌、杀虫剂,它的发明就很偶然。1882年法国人米拉德在法国波尔多城附近发现各处葡萄树都遭到病菌侵害,只有公路两旁的几行葡萄树安然无恙。他感到奇怪,便请教园工。原来是园工将石灰水和胆矾溶液分别洒到树上防止有人偷食葡萄。对此米拉德很受启发。经过反复试验,终于研制成功“波尔多液”农药。从这个发明可以看出,看似偶然的发现其实并非偶然,强烈的好奇心点燃了灵感之火,灵感之火在丰厚的知识储备中终于结出了“创新之果”,这一经典实验使学生对化学的学习有兴趣了。

二、从化学物质中引导学生寻找发明创造的灵感

世界上化学物质三千多万种,每种物质的物理化学性质各不相同。物质性质决定它的用途,在发明的过程中,材料的选择是最重要的一个环节。很多时候学生在开展科技活动的时候总是找不到合适的材料来完成自己的发明,往往会感到束手无策。但如果在学习化学的时候,引导学生带着一颗特别的心去留意每一种物质,那么他们的收获可能会更大些。教师可以在课堂教学中引领学生从化学知识中寻找发明创造的灵感。比如学习到活性炭的吸附性时,笔者引导学生抓住吸附性可以除臭和除色素的性质,尝试开发系列产品。学生首先列出生活中有臭味的地方和物品,如球鞋、冰箱、厕所、下水道等,然后学生的创意就进发出来了,有人设计了活性炭防臭袜子、防臭球鞋、防臭鞋垫;有人设计了活性炭冰箱除臭剂;还有人设计了救灾应急净水装置。学生的思维打开之后一发不可收拾,因为他们找到了创新的源泉,抓住了一种物质的特性,物尽其用。学生还对活性炭的再生进行了研究,加深了对这一知识点的巩固和深入。

又如在做生石灰加水放出大量热这个实验后,学生对该实验现象表现出很浓的兴趣,笔者趁势引导学生尝试用放热反应来发明一些实用的产品,学生的创新之火再次被点燃,五花八门的创意又冒出来了:生石灰煮蛋器、自热式饭盒、生石灰方便面、生石灰取暖器……以上发明的方法就是围绕某一物质的性质充分挖掘它的功能,并把该项功能设计成产品。学生从化学中找到了学习的动力和兴趣,学有所用,化学学习不再是枯燥的死记硬背了,学了的知识马上就可以用,马上就可以帮助那些需要我们帮助的人,知识的价值通过创新得到最大的体现。

在学习催化剂时,为激发学生的无限遐想,笔者说为解决能源问题,自己有一个梦想就是发明一种催化剂能把水变成氢气和氧气,轻松解决能源问题,学生们都笑了,一个个跃跃欲试,他们太想了解催化剂是怎么回事,学生的学习更加主动积极了,课本上那些介绍已远远满足不了学生的需求,他们还会去网上查找有关资料。

在学氧气的制法时,我要求学生针对特殊情况下的供氧需求设计制氧产品,学生在研究了三种教材介绍的制氧方法后,分别设计了三套方案。学生在设计的时候就对这三种方法进行了评价,最后得出野外制氧的最佳方案,根据这个方案制作出装置。读书的目的是为了用,学生有了需要就会认真研究学习,不是为了那张考卷,那个分数和排名,而是为了创新,为了帮助那些有需求的人,真正体现知识的价值。

在学习氧气和二氧化碳气体的检验时,笔者设计了这样一个问题,请为在矿井工作的矿工发明一个检查环境中是否二氧化碳超标、是否缺氧气的简易装置,学生马上去研究气体的性质和检验方法,这种教学要求学生具有较强的创新精神和实践动手能力。

在学习温室效应时,笔者引导学生制作简易测定二氧化碳排放的工具,每个人每天平均产生和排放12公斤的碳;在学习灭火原理时,学生发明新颖环保灭火器,自己研究配方;而根据干冰的使用价值可以开发出不同品种的新产品。

三、发挥化学教学与科技创新活动提升学生素质的综合作用

在化学新课程中,凸现科技创新的知识很多,有化学史料、前沿科学知识、生活中的化学。如:纳米技术、C。陶瓷材料、测定雨水pH值等。这些素材是开展讲座、探究、阅读、交流的好题材,它贴近生活实际,令学生倍感亲切。只要善于抓住教材与现代科技、生活、生产的契合点,就能发挥化学教学与科技创新活动提升学生素质的综合作用。化学教学提供方法基础,科技创新活动则提供实践机会。例如,学生的发明创造离不开个体的研究性学习,研究性学习为发明创造奠定方法基础。研究性学习中思维的批判性及创造性使发明创造成为可能。如化学实验研究中寻找最佳途径和改进实验,有机生物电池、废旧电池的回收和利用,白色污染何时

了,河污水排放的调查及分析和建议,体现了学生研究过程的创造思维。还可联系社会大课堂,服务于社会的实践活动,如写调查报告、小论文及参与学校校本课程开发,到工矿企业生活,参加环保等。

四、在科技活动中培养学生创新精神的案例

在科技活动中,为了有针对性的培养学生的创新精神和实践能力,可以结合他们所提出的林林总总不便的事,全体同学参与,选择自己或别人的不便之事,独立思考,寻找解决问题的方案(也可以几个学生组成一个科技攻关小组)。

例如,发明透明胶带切断器的肖雨同学在寻找材料上遇到了困难,她说应该在胶带上绑一个小刀片,用手压就可以切断胶带了。但是用什么材料把刀片固定住呢?她找了很多材料。最后有一天她在给单车打气的时候无意中发现,修车的师傅用废旧的车胎补车,能不能用橡胶把刀片固定在上面呢?于是她剪了一小块橡胶皮,用万能胶水把刀片固定好。由于橡胶有弹性。效果很不错。但试验时又发现一个问题,就是刀片在切断胶带时不是很锋利,要用较大的力气按住才行。遇到新的问题怎么办呢?教师鼓励她再多想想,走出去调查市场寻找类似的产品。肖雨同学不气馁,她又去文具店去调查,发现文具店有一种台式的透明胶切断器,体积较大,不利于携带,而这种切断器的切口是尖齿状的,像鳄鱼的牙齿。这时候她突然间灵光闪现,　“我的产品也可以做成尖齿状”,她马上回到家中马上用剪刀把一块小铁皮剪成尖齿状,然后粘在橡胶皮上,再套在胶带上,大功告成。经过试验,果然效果明显,终于成功了,肖雨同学的脸上露出了胜利的微笑。

再如,发明防止鱼跳走的鱼兜的是吴家辉同学,他是一个身材高大、性格害羞的男生,他的动手能力很强。利用周六周日休息,他在家里找来了材料和工具,想方设法做出了一个带盖的鱼兜。周一他兴高采烈的把它带回了学校给同学展示,老师和同学给他的意见是太难看,不实用,原来他设计的盖是用月饼铁盒作材料,这样一个铁月饼盒盖又不能透水,使用起来肯定费力。吴家辉同学虽然不好意思,但还是虚心地接受了同学的意见,到了下个周六,他回到家里又进行了改进,这次他带来的一个有着漂亮的网状盖的雨兜,困难终于解决了,望着同学们敬佩的眼光,吴家辉也笑了。

还有发明带温度计的奶瓶的周钧亮同学,他在这次活动中积极动脑动手,在选好了奶瓶之后,他为了寻找一支短小的温度计跑了很多商店、超市、文具店。终于功夫不负有心人,做成了这个测温奶瓶。

纳米技术的案例范文第4篇

Energy Autonomous Micro and Nano Systems

2012，384p

Hardcover

ISBN9781848213579

Marc Belleville等

自给能量系统指的是在无外接电源情况下，依靠自身获取的外界能量可以正常运行的系统，通常包括传感器或执行器、能量收集和转换器件、信息存储与处理以及无线通讯单元。自给能量微纳系统是指可以自己供给能量的微纳系统。美国伯克利大学研究的著名的“智能尘埃”就是其中的一个典范。随着微电子技术迅速发展，各种芯片的功耗不断降低，能量收集、转换和存储技术的不断提高，使得自给能量微纳系统的实现变成可能。

本书介绍了自给能量微纳系统面临的挑战和最新的技术，前三章主要引入自给能量系统的应用前景，为引入后续的技术章节做了很好的铺垫，技术章节几乎涵盖了所有与自主系统相关的内容，并且讲述了与电子学相关的物理、材料和技术，共包括13章：引言，介绍自给能量微纳系统和本书的内容框架；1.建筑物控制核心的传感器，主要讲述了建筑物控制中传感器类别和新需求，并介绍了应用案例；2.面向自给能量医学植入器件，主要讲述了自给能量医学植入器件现在以及潜在的应用；3.航天领域中的自给能量系统，主要说明了航天领域中自给能量系统的特征，并从无线系统和生存系统方面进行分析；4.基于光伏效应能量收集，主要讲述了基于光伏效应的能量收集技术—光伏电池；5.机械能量收集，讲述了机械能量收集的能源来源以及各种原理，并对机械能量收集的未来进行展望；6.热能收集，讲述了热能收集原理、发展趋势以及实现限制和优化；7.锂微电池，锂微电池发展现状以及小型化的发展趋势，并讲述了锂微电池在自主系统中的应用；8.超低功耗传感器，讲述了电路一些基本概念，详述了电容传感器检测电路最新进展，讨论了电阻传感器超低功耗检测的实现方法；9.自主系统的超低功耗信号处理，讲述了自主系统的超低功耗信号处理方法，处理器的构架和性能，以及长期休眠自主系统的基本挑战；10.超低功耗射频通讯及协议，讲述了超低功耗射频通讯及相关通讯协议，并对目前处于研究阶段的解决方案进行分析；11.自主微系统中的能量管理，讲述了自主微系统中能量管理的实现方法，并讨论了能量优化管理技术；12.传感器网络能量效率优化，从软硬件两个方面讲述传感器网络中能量效率优化的实现方法。

本书详细综述了自给能量微纳系统领域中的基本原理和最新进展，深入研究了自给能量微纳系统在航空健康和使用监测、医疗植入器件以及家庭自动化中的应用，介绍了光伏、热和机械能量收集与存储技术的发展现状以及最新成果；综述了超低功耗传感器接口，数字信号处理和无线通信的最新研究状况，并讨论了传感器节点和传感器网络层次上的能源优化技术，适合从事自给能量微纳系统研究的研究生、研究人员以及专业人士阅读使用。

作者Marc Belleville教授于1980年获得格勒诺布尔国立理工学院博士学位，1985年加入CEALETI，现在是微纳米技术创新中心（MINATEC）的体系结构、IC设计和嵌入式软件事业部的研究总监和首席科学家，研究兴趣集中在设计和先进技术（例如SOI、异构或3D设计）之间的相互作用，是CARTENE科学委员会两个工作组：“能量自治系统：设备、技术和系统未来发展趋势”和“面向超越2015：技术、设备、电路和系统” 的活跃成员。

杜利东，助理研究员

（中国科学院电子学研究所）

纳米技术的案例范文第5篇

在人类社会不断向前发展的进程中，始终都是由社会生产力的增长为推动力，促进社会发展。要知道创新是一个民族进步的灵魂．是国家兴旺发达的不竭动力。一个没有创新能力的民族，是不能再立足于竞争激烈的世界之林的。我们作为国家未来的希望，国家发展的主心骨。高中生更应该在努力学习科学文化知识的同时，加强对机械方面的创新设计能力。结合日常生活，发现机械创新之美。

2机械创新设计的特点

作为一名热爱机械创新设计的高中生，在课余时间我已经进行和多次的机械创新设计的尝试工作。我发现机械创新设计具有一些独特的特性。例如:进行机械创新设计需要设计者进行反复验证，多次筛选，并且在每一个设计环节内都会有特定的优化设计的方案，各个环节之间的联系也比较紧密，从整体看，可以发现机械设计工作还具有系统化整体化的特点。同时，在进行机械创新设计工作中，能感受到多门学科的交叉和渗透，这就需要设计者能够掌握多种类型的知识，合理运用创造性与发散思维，基于复杂的学科知识进行思考和判断，从创新设计的复杂性特点出发，进行设计。另外，我们高中生在尝试机械创新设计时，前期可以先引用或参考外国先进创意产品进行设计，这不是单单进行简单的模仿或改造，而是了解机械创新设计特点的第一步。

3创新设计方法

(1)在进行创新设计时，最常使用的一种创新方法就是模仿生物进行机械设备的创新设计，这种方法是进行对自然界生物机能分析类比、总结特性，并将自然生物的特点融合进行新机械设备中。目前，我们看到已经出现了模仿人类手臂的机械抓手、模仿蜥蜴等爬行动物的海底机器人等等，这些都是设计者仿照自然生物特点进行设计的机械设备。而对于高中生来说，进行的机械创新设计也可以从这一角度进行思考，细心的对日常生活环境和大自然中的生物特性进行观察，获得设计灵感。(2)参考外国先进创意产品进行设计，也是很有效的一种设计方法。这主要要求设计者先选择合适的国外的科技成果或先进产品，经过一段时期的分解研究并全部将设计优点进行消化吸收后，再进行改进强化工作，并在技术或产品中加入自己的想法，开发产品新的使用用途，从而设计出全新的机械设备。(3)“移置技术法”创新设计方法，顾名思义这一方法就是要将一个领域中的先进技术应用到另一个领域中，进行设计工作。例如，纳米技术作为一种先进科学技术，本是一种物理领域的材料，但是在经过研发之后，可以应用在机器创造、服装设计等领域，并且生产出了非常多的纳米机器、纳米服装。所以，高中生进行机械创新设计也可以从这一角度出发。

4创新设计思维

机械创造设计者必先要有新颖性的思维，也就是创新思维，这是设计者可以进行创新设计的根本原因。作为高中生，自身接受教育的程度和社会实践都比不上专业的机械设计人员高，所以所具有的设计思维的整体深度、广度和系统性也会存在很大的差异。所以与专业机械创新设计人员不同，高中生需要具有的创新思维，只需要将书本以及课堂中学到的知识进行整合，并添加一定的想象力，将设计思路进行开阔，扩展可以联想到的最大范围，满足机械创新设计的要求。同时，除创新思维外，我们高中生也要重视创新过程中的灵感思维，这一思维是指在设计过程中经过长时间并艰苦的思考后，突然产生思想火花，从而推动创新瓶颈期的结束，解决设计中未能解决的问题的思维活动。一般情况下，灵感的出现会受到一定因素的影响，可以是突然看到家里微波炉的加热过程，又或者注意到了教室中的全自动喷水黑板擦擦拭黑板的印记，从而受到启发。这是我们是潜在创造力的升华，是创新设计从量变到质变的思维过程。在进行机械设计时，要有意识地激发自身创新设计思维，进行创新素质的培养，促进自己厚积薄发地涌动出创新的灵感。

5提高机械创新设计水平的策略

5．1结合学校相关课程进行创新意识。提高机械创新设计水平，要注意培养自己日常生活中的创新意识，尤其是在学校学习的过程中。课程教学时传授知识的过程，在这一期间培养其自己对创新知识的敏感度以及对知识的联系意识。在相关课程教学过程中，对老师讲解知识时，所结合的专业知识以及该领域内科技前沿的创新成果进行记录，并在课后进行查阅，并对老师教学过程中组织的小组讨论环节，积极发言与同组的同学交换想法，大胆的说出自己的新思想、新方法，在同学们不同的思维中激发创新灵感的出现。并且对老师所举出的每一项设计案例，持求异存疑的逆向思维，必要时可以申请实验室进行验证。对书本上的知识，进行实际应用，时刻保持创新意识，促进创新能力的提高。5．2多接触现代化先进的设计方法与手段。随着计算机技术的发展和现代化仪器的不断出现，机械设计的方法和手段更新速度越来越快，所以，我们不能仅仅局限于课堂学习中所接触的创新设计知识，要自发的紧跟机械科技发展的脚步。可以使用家中的电脑定期查阅网页、订阅有关机械科技设计创新杂志进行了解最为先进的设计方法和手段。5．3加强机械创新设计实践。对于我们高中生，课业压力重，可以进行机械创新设计实际的机会和时间少之又少，但是可以发现学校和少年宫等组织会定期举办一些科技创新实践活动，可以借助这一活动，磨炼自己的创新技法。例如:科技制作竞赛、机械创新设计大奖赛、机器人大奖等比赛都可以积极参与。

6结语

在21世纪，我国将会面临更多的挑战以及更多竞争，为了强化机械领域的竞争力以及增强自身的机械创新设计水平，我们需要积极地去认真地学习机械创新设计，并且要虚心学习国内外有关的先进的设计方法，制定安全合理的机械设备的设计方案。另外，为保证设计出的机械设备的安全性，我们必须始终以高标准严要求进行设计工作，提高机械创新设计的可靠性、实用性。让我们高中生设计的机械设备也能走向市场，并能在生活和相关生产领域进行应用。这不仅是对自身能力的肯定，更能提高日常生活质量或者应用行业的生产先进性。

作者:闫栋宇 单位:石家庄第二中学高三六班

参考文献:

［1］王利华，李理，史书龙，张振军，李冬梅．机械创新设计中刨浩性思维的研究［J］．内袭古民族大学学报(自然科学版)，2005．

［2］王晶．第四届全国大学生机械创新设计大赛决赛作品选集［M］．北京:高等教育出版社，2012．