纳米技术的解释
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纳米技术的解释范文第1篇
一、反向等同原则的起源及现状
（一）反向等同原则的起源
反向等同原则是在美国司法实践中确立起来的，最初见于美国最高法院判决的Westinghouse v. Boyden Power Brake Co.案。本案中，法院认为Boyden的装置已经为Westinghouse专利的字面范围所覆盖，但即便如此，法院拒绝判定侵权成立， “被控侵权物即便不在权利要求的字面范围内，侵权指控仍然有可能成立，反过来也一样。专利权人可以证明被控侵权物落入了权利要求的字面范围，但如果被控侵权物在原理上已经发生了重大改变，使得专利权利要求的字面范围与专利权人的实际发明之间出现了脱节，那么被控侵权物就不在专利权的保护范围之内，没有侵犯专利权。”该表述也成为了反向等同原则最初的雏形。
（二）反向等同原则的发展及现状
1、联邦最高法院的确认
在著名的Graver Tank & Mfg. Co. v. Linde Air Products Co.案中，反向等同原则的观点首次得到了美国联邦最高法院的确认，“等同原则的适用并不总是有利于专利权人，有些时候也会不利于专利权人。当一项装置与发明在原理上存在较大变化，采用实质不同的方式，实现了与发明相同或基本相同的功能时，即使该装置落入了专利权利要求的字面范围，被控侵权行为人仍然可以凭借等同原则来限制权利要求的范围，用以击败专利权人的侵权指控。”
这里我们可以看出，反向等同原则与等同原则其实是密不可分的，如果说等同原则的目的在于惩罚那些“形不是而神是”的被控侵权物的话，那么反向等同原则的目的就在于保护那些“形是而神不是”的被控侵权物。
第二，为反向等同原则的适用提供了强有力的判例依据，在Graver案后，许多地区法院和上诉法院都在其判例中认可了反向等同原则的适用，其中最为知名的是1976年美国索赔法院审理的Leesona Corp. v. United States案，该案中，法院认为，“若要证明侵权成立，仅仅在字面程度上（相同）是不够的经过比对，被控侵权设备没有通过与专利设备实质相同的方式，为了与其同样的目的而实现实质相同的功能，因此，侵权并不成立”。
2、联邦巡回上诉法院的态度
联邦巡回上诉法院（CAFC）在其审结的Tate Access Floors， Inc. v. Interface Architectural Res.， Inc.案中，对反向等同原则的适用提出了质疑，“Graver案后，国会在适用112条时，其对说明书、实施例、功能性限定特征等的要求与反向等同原则最广泛的含义是一致的，尽管本院承认存在以该原则为依据对字面侵权提出的抗辩，但对于久未适用的这样一种例外，我们很难确定其可以再次被使用。”
但是，CAFC并没有否认反向等同原则作为一向有效的法律原则存在的可能性，有学者指出，“该原则在联邦巡回上诉法院受到了冷遇，不过这种情况可能正在变化。”此外，虽然专利法规定权利要求要确保充分公开，但这个要求通常依赖该发明的科技领域的知识状态，不可预测领域的发明较传统领域对公开的要求更高。有人认为，“公开之详尽，从未要求达到对大量制造所请求的发明给予指导的程度，专利制度的目的并不是向相竞争的制造者提供免费的制造数据及制造图纸。”并且，允许以功能性限定权利要求的存在使得这种充分公开即便通过了专利审查，在之后技术的发展过程中就不可避免的会有权利要求范围超过说明书涵盖实际发明范围的情况出现。
二、反向等同原则的内涵与本质
（一）事实问题：技术进步带来的影响
专利法的根本目的是为了通过授予排他性的权利来鼓励技术的创新和发展，对于新兴领域的产业而言更是如此，因为在这类产业中，技术的飞速发展使得原有专利技术特征的内涵和外延都发生了巨大的、甚至是实质性的变化，技术特征的范围也不断扩张，在后出现的新技术往往会落入原有专利权利要求的字面范围。要想避免新技术过早“夭折”，则需要在其产生初期通过专利法提供充分的庇护，反向等同原则即是有效的方法之一。这里，笔者以纳米技术为例对反向等同原则适用进行说明。
纳米技术是一门应用科学，其目的在于研究纳米规模下物质和设备的设计方法、组成、特性以及应用，因为物质在纳米尺度，会和它们在宏观时有很大的不同，宏观上要达到的高效稳定的质量，都不只是进一步的微小化而已。
此外，与传统机械相比，纳米器械有着完全不同的运行规则。例如，如果不改变其原有的机构和技术特征，仅仅将传统产品进行复制性的微缩制造，显然没有脱离现有技术的范围，从而无法满足专利法对于新颖性的要求。但有的学者认为，在纳米技术下，如果这种微缩制造产生的产品采取了极为微小的度量标准，从而其导致内部结构、排列等物理规则已发生了显著的改变，则可适用反向等同原则以避开在先技术的保护范围，康奈尔大学的研究者所研发的一款“纳米吉他”就是其中一种：
首先，该款吉他的弦由激光拉制而成，大约只有100个原子的宽度，其可以产生高于人类听力所及频率十七倍的音色。与此相应，如果在这之前存在一种普通的六弦乐器，其权利要求十分广泛，且并未对器械的大小有所提及，权利人很有可能宣称上述“纳米吉他”与其产品是相同的，也就是说，利用纳米技术制成的器械所应用的技术方案是有可能与传统的同类产品专利形成字面等同的。
其次，这种纳米级的器械制造者在设计过程中必须要考虑到较之于传统器械不同的特点，这些特点往往都是非常突出的。例如，不可思议的微小尺寸，电子结构、传导性能、灵敏程度、熔点以及机械性能等都显著区别于与其相同的在先产品。同时，这种将器械纳米化趋势已经在机械领域扩张开来，一份由国家科学基金会制定的社会纳米技术发展报告显示，“纳米化不仅仅是一个微缩过程，更是一种可以产生质的变化的技术。”
出于以上两点原因，有学者指出，“当被控侵权装置与发明的权利要求存在明显不同时，尽管其完全落入权利要求的保护范围之内，对其发明者不侵权的判决也许更为公平”。
（二）法律问题：权利要求的限缩解释
我们知道，专利权保护范围的确定是以权利要求的内容为准，但现实中无论是技术方案简单亦或复杂，仅仅依靠权利要求书的文字表述是远远不够的，尤其对于发明和实用新型而言，都需要对权利要求的具体含义进行进一步的解释。当权利人的权利要求的字面范围与专利权人的实际发明之间出现脱节时，即发明内容不足以支持权利要求，权利要求的范围相对于发明申请日时的发明技术过于宽泛，权利要求书不能成为一个比说明书描述得更广泛的发明。
正是基于上述原因，与等同原则对权利要求扩张解释，以利于充分保护权利人的利益相对应，反向等同原则对权利要求进行限缩解释，为那些本不应该遭受侵权指控的人提供依据起到了重要作用。例如，美国虽然允许以功能性限定技术特征的方式来书写权利要求，但同时也要求对该类权利要求的解释不能覆盖所有能够实现该功能或者效果的具体实施方式，而只能被解释为覆盖了说明书中所记载的具体实施方式及其等同物。有学者进一步指出，“事实上，只有从具体的实施例出发，才能对于宽泛的权利要求的解释起到限定性的作用，而反向等同原则正是将关注点放在了具体的实施例上，这就为解释权利要求的范围提供了明确的语境，这样一来，对于权利要求的解释将更加精准，专利权人也不会享受到那些本不应该被赋予的利益。
三、反向等同原则适用的原因及可能性
（一）功能性限定权利要求
1、功能性限定权利要求的特点
一般来说，产品专利的权利要求应由反映该产品结构或者组成的技术特征组成，方法专利的权利要求则由反映实施该方法的具体步骤和操作方式的技术特征组成。而如果一项权利要求中采用了零部件或者步骤在发明中所起的作用、功能或者所产生的效果来限定发明，则成为功能性限定特征。笔者在上文中曾提到，反向等同原则的重要功能之一就是为权利要求提供限缩性的解释，而针对功能性权利要求，我们更应该适时地适用该原则，以说明书的记载为准来缩小解释权利要求范围，使得发明人得到的报酬（保护范围）与发明公开的技术内容相适应，即将功能性权利要求的保护范围合理限制在所属领域的普通技术人员根据说明书的即在容易实施的技术范围内。
2、司法实践中的应用
当权利要求中采用多个功能性限定特征时，则需要从整体上考虑被控侵权技术与专利技术的差别。在1988年美国联邦巡回上诉法院审理的Texas Instrument Inc. v. U.S. International Trade commission案中，被告美国国际贸易委员会认为，就单个技术特征而言，对比技术特征都是等同的，但从整体上来看，被控侵权物与发明之间的区别是巨大的，前者对该种微型电子计算器的改进已经超出了原告专利公开的技术范围，故驳回了原告对被控侵权人提出的控告，原告不服，上诉至美国联邦巡回上诉法院。
上诉法院在审理过程中首先指出，对于功能性限定权利要求中的特征，应仅仅解释为覆盖了说明书中记载的具体实施方式及其等同物，并进行了详细的技术比对：尽管从字面上看权利要求1中所述的每一个功能性限定特征在被控侵权人的计算器中都被采用了，而且就单个而言，可以认为两者实现每一功能所采用的具体方式都是等同的，但如果将被控侵权人的计算器作为一个整体，就可以发现它与专利发明之间的区别是显著的，并同时指出，反向等同原则也许成为不等同原则更好，当权利要求的字面范围远大于说明书所公开的技术内容的合理范围时，被告就可以要求法院适用该原则。
（二）从属专利的强制许可
在讨论这一点之前，我们需要做一个假定：既然在反向等同原则适用的案例当中，被控侵权技术往往有了飞跃性的进步，较之于涉案专利有了实质变化，那么该种技术方案很有可能在现实中也被授予了专利权。由于其包含了在先专利所有的技术特征，与在先专利达到了字面相同的程度，那么，实施后专利则不得不侵犯前专利，这就为强制许可的适用创造了条件。
虽然强制许可被学界视为当垄断存在时防止专利权滥用的一种有效方法，且于技术进步是有利的，但由于触及到一些占据市场支配地位的大型工业集团的利益，其在适用时往往会遭到他们的强烈反对，这也使得现有的知识产权体系对其采取了较为排斥的态度。
有人可能会对此表示担心，认为适用反向等同原则会削弱对在先专利权利人的保护力度，因为毕竟他们往往是某一类技术的最初创造者，为什么不能让他们也享有在后技术创造者的成果呢，就在后的技术一并享有专利呢？这里，仍以之前提到的纳米技术为例进行说明：
首先，对于纳米技术的持有者而言，其在研发的过程中投入了巨大的成本，他们拥有该种技术的专家以及升级了的设备，较之于那些仍依赖传统技术的在先权利人而言，主打新兴纳米技术的企业已经具有了实施这些技术的能力，因此更适合作为新技术下一步发展的主导力量。
第二，在专利法范围内赋予纳米技术更宽松的发展环境不一定就会损害到传统产业的商业利润。上文中提到的“纳米吉他”即是如此，只要人们没有完全摒弃原有的传统吉他，总会有对于原有更便于操作的产品的需求者。因此，在先产品的制造者不必担心在后制造者进入市场带来的威胁，因为他们自会占据一个合适的地位。
第三，如果像某些人建议的那样，将在后技术所获得的专利也授予在先技术持有人，使其成为该类技术的垄断者，则会违背专利体系的本质功能。因为授予专利的目的是为了鼓励发明者进一步的创新，但事实上，对于传统吉他的制造者来讲，其关注的重点不在于纳米技术的应用上，授予其有关纳米吉他的专利除了能够为其带来一笔意外的财富外，并不能对其就传统产品进行发明再创造提供额外的动力。
综上，无论是强制许可亦或交叉许可，其虽然是防止前专利垄断技术的方法，但其实施多少掺入了政策性的考虑，适用上也离不开国家行政权力的保障，故而与专利诉讼中的侵权判定关系不大，有学者曾对强制许可适用的类型做过总结，“专利失灵”便是其中的一种。而如果引入反向等同原则，法院至少可以不必动用强制力来保证强制许可的实施。
纳米技术的解释范文第2篇
关键词：物理知识；生活；应用分析
引言
物理学科是自然科学的重要分支，与生活有着密不可分的联系。对物理课程的学习是我们从自然到物理、从生活到物理的认识过程，在学习物理的过程中，一定要经历基本的科学探究实践，注重物理学科与其他学科的融合，让我们的思维得到开拓。物理学理论是人类对自然界最基本、最普遍规律的认识和概括。因此，加强物理知识与生活实际的联系，对我们高中生学习物理知识、认知物理知识、运用物理知识都是极为重要的。加强两者的联系，不仅可以提高自己的学习兴趣，也可以增加物理学习的直观性，更具有对生活的指导意义，提升生活技能。
一、生活实际与物理的关系
在生活中，我们看到的很多现象都被归类为物理的方面，比如说树叶会漂在水上，而石头会沉入水底；氢气球可以飞上天，但吹出来的气球却会掉在地上；水往低处流；水底石穿的现象；航天员在月球行走是漂着走；冬天毛衣容易起静电；指南针的工作原理……这些生活中常常容易被忽略的小事情，却无一例外都可以用物理学的知识来解释，而我们高中生在学习物理的过程中，也正是对生活进行深入了解的过程。物理是最早的物理学家们对自然界的现象的总结，后来逐渐形成了物理这一专门的学科，物理科学家们研究的范围越来越广，也越来越深入，但物理还是从相对简单的现象入手的。物理和生活之间的联系，物理课本中就有很多生活化的小例子，但是，更多地与生活实际相联系，可以增加学习物理的乐趣，我们学习起来会更好理解，同样的，将我们学到的物理知识应用在生活中，也能够开发我们的创造力。
二、物理知识在生活中的应用
1、纳米技术
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（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）结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术。纳米技术在高中物理中，属于分子学的范畴，所以，了解纳米技术的应用，对我们学习分子学有很大的帮助。在生活中，我们经常接触到的纳米技术如下：
（1）在纺织和化纤制品中添加纳米微粒，可以除味杀菌。化纤布虽然结实，但有烦人的静电现象，加入少量金属纳米微粒就可消除静电现象。
（2）利用纳米材料，冰箱可以抗菌。纳米材料做的无菌餐具、无菌食品包装用品已经面世。利用纳米粉末，可以使废水彻底变清水，达到饮用标准。纳米食品色香味俱全，还有益健康。
（3）纳米材料可以提高和改进交通工具的性能。纳米陶瓷有望成为汽车、轮船、飞机等发动机部件的理想材料，能大大提高发动机效率，延长发动机工作寿命。
（4）利用纳米技术制成的微型药物输送器，可携带一定剂量的药物，在体外电磁信号的引导下准确治疗。纳米机器人，其体积小于红细胞，能疏通脑血管的血栓，清除心脏动脉的脂肪和沉淀物，还可“嚼碎”泌尿系统的结石等。
2、车辆速度计
在我们高中物理第一册第二章《运动快慢的描述速度》中讲到速度计是来测定运动物体的瞬时速度，本文来解释一下它是如何来测定机动车的瞬时速度。
当车以一定的速度行驶时，对应着车轮的一定转速，这时经过变速机构也使软轴以一定的转速转动，从而由电磁感应使感应盘也转动，使指针偏转一定的角度，那么在刻度盘上对应的位置刻上对应的车子速度，由于指针的转动角度与感应盘的转动角度是相等的，而感应盘的转动与软轴的转动成正比，而软轴的转动与车轮的转速成正比，而车轮的转速完全与车速成正比，所以速度计上指针所指的速度值完全由汽车的行驶速度来决定，所以测出的速度就是这个时刻车子的瞬时速度。速度计中应用了很多的物理知识，电磁感应、力矩转动、力矩平衡及仪表的刻度刻制和实际数据的处理.这都是物理知识的应用和能力体现。
3、航天技术
针对航天技术学习高中物理力学，就是在充分利用教材上的航天技术的所有内容，了解我们所感兴趣的领域。我们在学习的时候，可以进一步充分利用各种媒体，获得大量的有关航天技术的资料，包括古代的，现代的，当代的，中国的，外国的，视频的，文字的，图片的，在此基础上进行删减，最终获得那些形象的，有趣的，励志的等等对我们学习高中物理力学有价值的资料，除了课堂上教师的讲解内容，我们还应该利用课外的时间多多关注一些航天技术，感受物理知识所带来的强大的力量，明白物理知识与实际生活的联系，与科技进步的联系。我们在学习的时候，要结合我们自己了解到的航天知识，在课堂上积极主动学习，勇于质疑，敢于挑战权威困。在航天技术中所应用到的力学知识如下：
（1）天体力学和轨道力学
为了开发宇宙，我们必须对各个行星的运动规律有进一步的认识。因此，必须用近代的力学知识进一步描述天体的运动规律。另一方面，为了节约能量，必须对各种航天器的轨道进行优化。关于这方面，我们可以举例子。比如AOTV，就是气动辅助变轨转移飞行器。大家知道，要改变航天飞行器的飞行轨道，需要很大的能量。有时几乎是做不到的。一些力学专家提出了一些新的想法，即利用航天器在再人大气层中所受的气动力，来改变飞行轨道，就可以节省许多能量。
（2）大气层飞行力学
大气层飞行力学的重点是空天飞机的上升段轨道优化。由于空天飞机使用吸气式组合发动机，在整个飞行过程中，它受到很大的阻力和气动加热。为了节省能量，必须对上升段的轨道进行优化。
（3）结构动力学
不论是航天器，还是运载器，都存在大量振动问题。例如，运载火箭的长细比例较大，就必须进行振动塔试验和结构动力学的计算。建造振动塔是非常费钱的。随着今后火箭直径的加大和长度的进一步增加，进行全尺寸的振动试验变得越来越困难。为此，必须在建立正确的模拟火箭结构的结构动力学模型，进行分析计算。运载火箭还存在一些复杂的振动现象，若处理得不好，就可能造成发射的失败。
结语
总之，物理知识在生活实际中的应用十分广泛。我们在学习的时候要理解物理知识的重要性，认识物理知识在当代社会中的重要作用，更要关注物理学的最新发展，坚持与时俱进，利用物理知识推动社会和谐发展，更好地造福于人类。
参考文献
纳米技术的解释范文第3篇
纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质，使人们意识到它的可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工生产领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。
1.在催化方面的应用
催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。
纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂，特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒，可近似地看成是一个短路的微型电池，用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时，半导体纳米粒子吸收光产生——空穴对。在电场作用下，电子与空穴分离，分别迁移到粒子表面的不同位置，与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。
光催化反应涉及到许多反应类型，如醇与烃的氧化，无机离子氧化还原，有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成，固氮反应，水净化处理，水煤气变换等，其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道，选用硅胶为基质，制得了催化活性较高的TiO／SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在上的应用带来革命性的变革。
2.在涂料方面的应用
纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性；功能涂层是赋予基体所不具备的性能，从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层，抗氧化、耐热、阻燃涂层，耐腐蚀、装饰涂层等；功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层，导电、绝缘、半导体特性的电学涂层，氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层，可利用其光学特性，达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料，所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用，而且氧化物纳米微粒的颜色不同，这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变，还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。
3.在其它精细化工方面的
精细化工是一个巨大的领域，产品数量繁多，用途广泛，并且到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音，并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2，作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中，使其密封性和粘合性都大为提高。此外，纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2，可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的；而加入A12O3，不仅不影响玻璃的透明度，而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能，而且质地细腻，无毒无臭，添加在化妆品中，可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2，能够强烈吸收太阳光中的紫外线，产生很强的光化学活性，可以用光催化降解工业废水中的有机污染物，具有除净度高，无二次污染，适用性广泛等优点，在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境领域，除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外，还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能对这些制剂进行过滤，从而消除污染。
4.在医药方面的应用
21世纪的健康科学，将以出入意料的速度向前，人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向，已提到日程上来。纳米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，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；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DNA诊断出各种疾病，美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物，注射到人体血管中，通过磁场导航输送到病变部位，然后释放药物。纳米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流动，因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道，我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒，然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用，通过纳米技术处理后的银表面急剧增大，表面结构发生变化，杀菌能力提高200倍左右，对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。
微粒和纳粒作为给药系统，其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。
纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程，从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白质特别是酶，从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合，研究分子生物器件，利用纳米传感器，可以获取细胞内的生物信息，从而了解机体状态，深化人们对生理及病理的解释。
纳米技术的解释范文第4篇
【关键词】食品包装 纳米材料 食品贮藏
引言
纳米科学是20世纪末兴起的最重要的科技领域之一，因其在国计民生等诸多领域都产生了深远甚至革命性的影响，得到了各国政府的高度重视与投入。美国自1991年开始将纳米技术列为“政府关键技术”；我国将纳米科学研究列入“863计划”、“国家基金重大研究计划”等重点研究计划。伴随纳米科学理论日益成熟，纳米材料的应用领域不断扩大。纳米材料因其特殊的结构，产生了小尺寸效应、量子效应、表面效应（界面效应），具备卓越的光、电、热、磁、放射、吸收等特殊功能，在机械、电子、化工、包装、国防等领域有着广阔的应用前景。
1 纳米及纳米材料
1.1 纳米
纳米（nanometer）是一个长度单位，1 nm=10-9m，通常界定1-100nm的体系为纳米体系。由于这个尺度空间略大于分子的尺寸上限，恰好能体现分子间相互作用，因此，具有这一尺度物质粒子的许多性质均与常规物质相异，在这个领域中物质的性质有时既不能用经典力学、电磁学等加以解释，也不能用量子力学等理论来理解，需要一个全新的理论和视角。研究上述领域的客观规律的科学被称之为纳米科学。
1. 2 纳米材料
纳米材料根据构成材料物质属性的不同，可以分成金属纳米材料、半导体纳米材料、纳米陶瓷材料、有机纳米材料等，当上述纳米结构单元与其他材料复合时则构成纳米复合材料。纳米复合材料中包括无机一有机物复合、无机―无机复合、金属―陶瓷复合、聚合物―聚合物复合等多种形式。
1. 3 纳米包装材料
食品包装材料多由聚合物制成，如聚氯乙烯（PVC）、聚对苯二甲酸乙二醇（PET）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）和聚酞胺（尼龙，PA）等，其制成包装材料透气性难以满足各式果蔬的呼吸强度，尤其当果蔬的呼吸强度很高时，大部分膜不能使包装内氧气和二氧化碳配比达到最佳。进入20世纪90年代，纳米材料及技术的应用发展，给聚合物包装材料的发展带来的巨大革新，纳米包装材料应运而生。
纳米包装材料主要是指应用纳米技术，通过对包装产品进行纳米合成、纳米添加、纳米改性，使其具有某一特性或功能的一类包装材料的总和。在食品包装领域，研究最多的纳米包装材料是聚合物基纳米复合材料PNMC（Polymeric Nano-Metered Composites），常用的聚合物有PA、 PP、 PE、PVC、 PET、 LCP等，常用的纳米材料有金属、无机物聚合物等无机系和有机系成分，通过扦层复合等技术将高分子聚合物和纳米材料复合。
2 纳米包装材料在食品贮藏中的应用
复合纳米包装材料的优良性质使其在食品包装领域广受欢迎，纳米抗菌性包装材料、纳米保鲜包装材料、纳米高阻隔性包装材料等已在食品包装中有了一定的应用，其中在食品保鲜领域中的应用研究已较深入。
采用纳米复合技术制成的新型包装材料聚酞钱-6塑料（NPA6）与传统的尼龙塑料相比，有更多的优越性。其氧气和二氧化碳的透过率降低了一半，水的透过率也下降了30%左右。用它来包装食品，如香肠、火腿、泡菜等，食物的变质程度更小，保质期更长。添加0.1 %～0.5%的纳米Ti02制成的包装材料可以防止紫外线引起的肉类食品的自动氧化变质，保护维生素和芳香化合物不受破坏，使食品保持新鲜。陈丽等人将纳米Ti02粒子和其它11种功能材料加入到PVC中研制出的保鲜膜，可使富士苹果的保存期延长到208天，同时对蔬菜也有较好的保鲜效果。
纳米银粉应用于食品包装中既有抗菌又有保鲜的作用，对细菌和霉菌等抗菌效果好、抗菌时间长，添加到食品包装材料中可保持长期的抗菌效果，且不会因挥发、溶出或光照引起颜色改变或食品污染；同时，纳米银粉具有对乙烯氧化的催化作用，在保鲜包装材料中加入纳米银粉，可将果蔬食品释放出的乙烯加速氧化，减少乙烯含量，达到果蔬保鲜的效果。
结语
用于食品包装中的纳米包装材料优于一般材料，其具有抗菌、低透氧率、低透湿率和阻隔二氧化碳等优点，且具有韧性强、耐磨性等机械加工性能，耐热性、透明度高、抗磁防爆等理化性能。因此纳米包装在食品包装领域中得到了快速的发展。
参考文献
[1]刘兴华，饶景萍.果品蔬菜贮运[M].西安，陕西科学出版社，1998.
纳米技术的解释范文第5篇
我们的家中和办公室里已经塞满了电脑、手机这样内嵌了芯片的电子产品，我们真的需要还全套新玩意儿么?芯片制造业断定消费者仍然有此需求。
与前一代技术65纳米乃至90纳米相比，45纳米就好比是填充木桶的“沙子”，它可以干更多的事情这是芯片制造工艺上的一个质的飞跃，它可以在不增加芯片体积的前提下，在相同体积内集成多达将近一倍的晶体管，使芯片的功能得到扩展，也使得集成更多缓存变得轻而易举。
这意味着什么呢?对CPU芯片来说，45纳米制程代表着更加出色的性能，谁先掌握了45纳米制程技术就意味着有更多机会把对方率先击倒在地。在芯片制造领域，一场围绕制造工艺的竞赛正在展开，包括英特尔、AMO、IBH、富士通、高通、三星等半导体厂商都不约而同将45纳米列入了发展日程。
下一代制程大战
对技术巨擎们来说，这场竞争好比群雄逐鹿的F1大奖赛，尽管大家最终都会到达同样的终点，但所有参赛选手都在力图率先撞线，以独享镁光灯和香槟美酒的殊荣。
截至目前，英特尔公司占据了上风。早在去年年初，英特尔就披露了其45纳米工艺的初始细节，并声称已经制造出了世界上首批基于45纳米技术的芯片。目前，英特尔正在开发的45纳米制程产品超过15种，涵盖台式机、笔记本、工作站和企业版产品领域，代号为“Penryn”的45纳米处理器即将在今年第三季度推出。而在10月底之前，英特尔新投产的名为“Fab 32”的工厂将能实现大规模的45纳米处理器的制造。
这将大大提高英特尔公司的产品竞争力。据英特尔中国区产品总监洪力介绍说，45纳米Penryn双核处理器中含有4亿多个晶体管，四核处理器中含有8亿多个晶体管，该系列处理器采用了全新的微体系架构特性，拥有更强的性能和电源管理能力，更高的核心速度以及高达12兆字节的缓俘。可以想象，应用了该款处理器的电脑，不仅运行速度更快，在节能方面也将更胜一筹。
需要提及的是，新的工艺制程只是英特尔双塔奇谋的一路兵力。近年来，英特尔均了遏制竞争对手，采取了新的Tick－Tock(钟摆)战略，即每逢奇数年更新一次工艺制程，每逢偶数年更新一次体系架构，两者交错进行。比如2006年，英特尔推出了酷睿2微体系架构，今年则推出了45纳米工艺制程，再往后，将是新一代的体系架构和32纳米技术先后出现。洪力解释说，之所以两方面交错进行，是为了提高技术推广的成功率，“毕竟同时更新体系架构和工艺制程，研发难度更大，市场也不容易接受。”
在对手的强大压力下，AMD也宣布了其向45纳米进军的计划，它将同IBH公司展开合作，从2008年开始生产45纳米的处理嚣。而目前，AMD的生产线还处于从90纳米向60纳米的过渡阶段，对于公司在工艺制程落后于人的现状，AMD服务器及工作站产品全球业务经理庄富瑞解释说，客户购买的是处理器产品而不是纳米，AMD能够在65纳米的水平下将功耗控制在英特尔需要45纳米才能接近的水平，所以不能简单地用纳米来衡量处理器的先进程度。
不仅是PC领域，手机也有望迎来45纳米时代。8月初，高通公司宣布首款利用45纳米处理技术的芯片已完成设计，它拥有更快的速度、更低的功耗以及更高的集成度，同时还能在每个晶片上提供更多管芯，从而降低管芯成本。低能耗芯片对手机产品来说非常关键，它意味着我们将来的手机可以待机更长时间，并且操作反应更加灵活。
瓶颈问题
是否45纳米时代已经触手可及?科学家告诫说，在通往45纳米时代的路上依然存在些障碍，其中首当其冲的是晶体管漏电问题。
晶体管漏电已经是产业顽疾。事情是这样的：随着芯片中晶体管数量增加，原本仅数个原子层厚的二氧化硅绝缘层会变得更薄，进而导致泄漏更多电流，泄漏的电流又增加了芯片的额外功耗。这是一个难以治愈的恶性循环，从90纳米时代就已经开始困扰芯片制造商，65纳米和45纳米工艺更是面临艰巨的挑战。为了解决这一问题，芯片厂商的通常做法就是维持核心电压不变甚至提高，这就导致了功耗居高不下。
降低CPU的核心电压已经成为当务之急，这也逼迫芯片厂商通过其它途径来解决晶体管漏电问题。英特尔公司做出了积极尝试，它采用了一种新型金属材料――专有的高-k介质材料作为晶体管栅介质，这种介质和金属栅极的组合使晶体管漏电量非常低，性能大为提升。“这是自上世纪60年代晚期推出多晶硅栅极金属氧化物半导体(MOS)晶体管以来，晶体管技术领域里最重大的突破。”英特尔公司联合创始人戈登・摩尔说。
