跳转到内容

纳米技术/词汇表

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍

纳米技术中常用的 缩略词 列表可以在 这里 找到。

如果我们将维基教科书中这一类条目定义为“定义”,那么我们可能应该定义它,或者至少说明我们不会定义“定义”。幸运的是,维基百科是开放式的,因此所有定义都是暂时的。鉴于所有“定义”的定义本身是未知的,但仍然可能有一个我们可以定义为“对维基教科书有用”的定义子集。

在本维基教科书中,我们的目标不是为了得到正确、明确的定义 - 在一个转型领域,这怎么可能呢?纳米技术的词汇既要足够连贯,以便能够对结果进行合理有效的交流,又要动态发展,以捕捉对结果的新方面和理解。因此,在本维基教科书中,一个好的定义是一个有见地的定义。了解纳米技术的一部分就是知道它意味着许多不同的东西!

纳米技术话语中持续存在的模糊性可能是其快速发展的一个讽刺症状。用于理解纳米技术社会影响的定义集不应局限于正确用法。即使是像下面的纳米炒作一样,不存在的纳米技术的社会影响也成为纳米技术作为“模因”的影响的有趣迹象。像纳米技术这样的概念的语义场与其字面内容一样,也因为其可以承载的各种含义而变得有趣 - 这种语义场是我们获得关于纳米技术对我们行为影响的最直接的数据 - 在这种情况下,语言的使用。




自生是指生物体在无机介质中自发产生的现象 [1]。在科学界,自生是指一个科学领域或一个工作领域的产生,它是自身诞生的。它不是为了促进其他技术而设计的,而是只为自身而存在。作家乔希·霍尔给出的 例子是人工智能,它最初的研究是为了创造一个学习的计算机实体。在没有应用的情况下,人工智能研究只是为了促进人工智能本身,而不是创造应用。

化学气相沉积 (CVD)

[编辑 | 编辑源代码]

化学气相沉积是通过在加热的表面上使气相反应物发生化学反应来产生微观固体材料结构的过程。如今许多最重要的、最常见的技术都利用了非常薄的电活性材料薄膜。化学气相沉积 (CVD) 是一种广泛应用于电子电路和处理器等产品的制造技术。

苏珊·克伦迪克,“化学气相沉积”,在 AccessScience@McGraw-Hill,http://www.accessscience.com,DOI 10.1036/1097-8542.800560

颠覆性技术

[编辑 | 编辑源代码]

颠覆性技术和颠覆性创新是商业和技术文献中使用的术语,用来描述以市场预期之外的方式改进产品或服务的创新,通常是通过更低的价格或为不同的消费者群体而设计。

颠覆性创新可以大致分为低端颠覆性创新和新市场颠覆性创新。新市场颠覆性创新通常针对非消费群体(即不会使用现有市场产品的消费者),而低端颠覆性创新则针对主流客户,对他们来说,价格比质量更重要。

颠覆性技术对现有市场的领导者来说尤其具有威胁性,因为它们是来自意想不到方向的竞争。颠覆性技术可以通过以下两种方式来主导现有市场:一是满足新市场中旧技术无法满足的需求(例如,更便宜、容量更低但尺寸更小的闪存正在 2000 年代满足个人数据存储的需求),二是通过不断改进性能逐步向上市场发展,最终取代市场中的老牌企业(例如,数码摄影在很大程度上取代了胶片摄影)。

静电纺丝

[编辑 | 编辑源代码]

这是一种将高电压(10kV-30kV)施加到位于玻璃移液管中的粘性聚合物溶液的过程。高电压迫使溶液从移液管中流出,形成所谓的泰勒锥。这种现象被称为“抽打”,它将液体拉伸成纤维,并不断拉伸,直到纤维直径达到微米和纳米范围。然后,纤维被收集在一个接地的板上。

根据牛津英语词典,“伦理”被定义为“控制或影响一个人行为的道德原则”。“伦理”可以理解为我们日常生活中的行为准则和原则。德国哲学家伊曼努尔·康德的“绝对命令”认为,我们可以通过问自己“如果每个人都以这种方式行事,世界会有什么影响?”来判断某件事是否符合道德。可以说,伦理是不同文化中文化礼仪和尊重的基础。伦理问题有很多类型。将伦理问题划分为类型可能很有用。

  • 道德问题:使用道德原则解决的问题。“应该是什么”或“如何做”。
  • 事实问题:当需要更多数据才能确定问题的伦理时。“我射杀了警长,但我没有射杀副警长。”
  • 应用问题:当不清楚如何应用关键概念时,“作为 上传,这意味着什么?”

请注意,所有四种类型都关注共享属性 - 有限性 - 它们在一个界限处起作用 - 一个未知数。现象学家 埃曼努尔·莱维纳斯 的工作所告知的伦理思考会认为,伦理源于这种有限性的体验以及我们对别人的义务感。莱维纳斯的调查表明,不可能存在伦理“准则”,因此,因为它建立在我们自己体验所挤出的其他存在和生活方式的神秘莫测之上。

一个我们可能同意尝试的“伦理”的含义 - 其中有很多! - 是它涉及在不确定和未知因素下,共同努力寻找通过相互竞争的利益的最佳方式。对未知事物感到自在是我们这些发展和进化的生物的古老技能。前进吧,实验人!让我们开始试验我们不断发展的维基教科书的“伦理定义”。

芯片实验室 (LOCs)

[编辑 | 编辑源代码]

实验室程序的缩小版本,或多个过程的组合。例如,大多数微流体装置嵌入到 LOCs 中,用于颗粒过滤。也可以与 MEMS 或 NEMS 相结合。

光刻是一个通用术语,字面意思是“岩石书写”。重要的是要记住,纳米技术本质上通常是一种书写。光刻指的是一种印刷方法,通过该方法,光滑表面被改变以允许或不允许所需的“墨水”。放置一层或一层所需的材料就像墨水一样,因此,光刻是几种薄膜制造方法中常见的词。光刻是一种逐层生长薄膜的方法,通常涉及光刻掩模,该掩模用于对薄膜进行图案化,并在蚀刻后允许去除特定几何形状并保留其他几何形状。现在使用步进机进行光刻以创建更小的图像。称为掩模板的大型掩模以类似于普通光刻的方式照射光线,但在光线离开掩模板后,它会穿过一系列透镜以缩小图案。然后,这种小图案在芯片制造中在整个晶圆上重复。这允许将大型设计缩小。

MEMS 和 NEMS

[编辑 | 编辑源代码]

微机电系统和纳米机电系统。也被称为微型机械,MEMS 和 NEMS 将纳米技术的许多方面结合到一个设备中。由于表面积与体积之比非常小,许多物理原理在这些尺度上并不适用。设备影响的领域从等离子体到微流体,以及光电子学到光流体学。通常,NEMS/MEMS 涉及将宏观尺度设备缩小到纳米尺度,例如 纳米电机纳米阀。在流体学中,创新的流动控制允许创建具有分层物质的层流,甚至使用流体来聚焦或引导光线。MEMS 和 NEMS 设备未来的目标之一是 芯片实验室 的概念。

超材料

[编辑 | 编辑源代码]

超材料是经过人工设计的材料,以提供“可能在自然界中不容易获得”的特性。[1] 这些材料通常通过结构而不是成分获得其特性,使用小型非均匀性的包含来实现有效的宏观行为。[1][2]

超材料的主要研究调查具有负 折射率[3][4][5] 的材料。负折射率材料似乎允许创建“超级透镜”,其空间分辨率低于波长,并且已经证明了一种“隐形”形式,至少在一个窄波段上。虽然第一个超材料是电磁的,[3] 声学[6] 和地震超材料[7] 也是活跃的研究领域。

超材料的潜在应用多种多样,[8] 包括 远程航空航天 应用, 传感器 检测[9]基础设施监控,智能 太阳能 管理, 公共安全[9] 雷达罩[10] 高频战场通信 和用于高增益天线的透镜,[8] 改进 超声波传感器,甚至 保护结构免受地震影响[7]

超材料的研究是跨学科的,涉及诸如 电气工程、电磁学、 固态物理、微波和天线工程、 光电子学、经典 光学、材料 科学、半导体工程、 纳米科学 等领域。

纳米技术

[编辑 | 编辑源代码]

'纳米技术由前缀纳米和词根技术组成。英语前缀纳米源于拉丁语nanus,意思是矮人Nanus是希腊语nanos的后期形式,意思相似。英语词根技术源于希腊语technologia。希腊语前缀techno源于希腊语techne,意思是一种艺术、贸易或技能。希腊语后缀logia可以翻译成贡献Logia来自古希腊语logos,它代表宇宙内部的最终推理,大致意味着“言语”和“理性”,宇宙固有的秩序。

  • 在原子和分子尺度上控制或有目的地操纵物质的研究,通常描述尺寸为 100 纳米或更小的结构。

许多科学家将从 1 纳米到 999 纳米(含)的结构都归类为纳米技术。

  • 2006 年出版的第一期《自然纳米技术》刊登了一篇题为 “纳米 - 技术 - 技术 - 学 - n” 的导言文章。这篇文章讨论了纳米技术的定义。他们说,纳米技术处理任何小于 100 纳米的东西,通常会与人类头发进行比较,人类头发的厚度为 80,000 纳米。这篇文章的大部分内容是科学家对纳米技术的独特定义的访谈。

谷歌趋势数据 表明,自 2004 年以来,有关“纳米技术”的查询实际上有所减少。另请注意,在最后一次编辑时,有关纳米技术的查询的主要语言是韩语。了解有关 谷歌趋势数据 的更多信息。

纳米复合材料

[编辑 | 编辑源代码]

纳米复合材料是将纳米粒子混合到基体中的复合材料。基体必须由与颗粒不同的材料组成。常见的纳米复合材料由具有陶瓷纳米粒子的聚合物基体组成。添加的颗粒比基体材料具有更高的模量。这些粒子导致整体复合材料强度增加。


纳米使能

[编辑 | 编辑源代码]

这是最近出现的一个术语。“纳米使能”用于指利用纳米技术的某些方面来增强其功能的设备或系统。仅在宏观尺度上起作用但由于纳米技术而得到一些增强的产品被出售为纳米使能产品。该术语也已被用来描述纳米技术的未来以及它可能如何改变我们的生活:在纳米使能的世界中......

  • 示例

精确有序的纳米结构的制造对于纳米技术至关重要。文章

纳米词

[编辑 | 编辑源代码]

一个用来标记纳米技术的某个方面的词。另见纳米技术中的 “缩略语”

纳米粒子

[编辑 | 编辑源代码]

直径小于 100 纳米的粒子。由于电子的量子限域,纳米粒子的性质不同于相同材料的块状量。半导体纳米粒子被称为量子点。 维基百科关于纳米粒子

根据洛伦兹力定律,一个带1库仑电荷的粒子以1米每秒的速度穿过1特斯拉的磁场时,会受到1牛顿的力。作为国际单位制导出单位,特斯拉也可以表示为

(以国际单位制基本单位

使用的单位

本体论

[编辑 | 编辑源代码]

希腊前缀ὄν表示存在,或者引用莎士比亚的话“存在”。后缀λογικός与逻辑、科学或研究有关。所以它字面意思是“与存在的研究有关”。

参见马丁·海德格尔,“关于技术的追问”

本体论技术

[编辑 | 编辑源代码]

关于人类克隆的生物伦理讨论集中在克隆的本体论效应上,认为人类克隆会在某种程度上改变我们作为物种的本质或“存在”。这个论点的隐含意思是,在某个临界点,转型或“增强”不再是程度上的变化,而是性质上的变化。例如,很少有人会反对使用矫正镜片对人类造成的本体论挑战,但许多人可能会想知道,如果通过皮下纳米传感器将我的整个表皮转变为红外线眼睛,我是否还是人类。不同的参与者认为,人类属性变化中的一些隐含或实际临界点对人类来说是“至关重要的”。不用说,这个临界点的确切位置在历史上和文化上都有所改变,因为具有不同表型特征的人类被称作“人类”——这本身是一个相对近代的词语——在不同的历史场合和地点,就像在美国奴隶制的历史上一样。例如,关于动物嵌合体的讨论,思考成为“羊山羊”的本体论意义,一种山羊和绵羊的嵌合生物。

开源是一种软件设计、开发和分发的方法,为软件的源代码提供了实际的可访问性。这些原则和实践通常应用于软件源代码的同行生产开发,这些软件可供公众协作使用。这种基于同行的协作的结果通常发布为开源软件,然而,开源方法正越来越多地应用于其他领域,例如生物技术。

等离子体学

[编辑 | 编辑源代码]

等离子体的研究。在物理学中,等离子体是一种量子等离子体振荡。等离子体是准粒子,它是由量子化等离子体振荡产生的,就像光子声子分别是光波和声波的量子化一样。因此,等离子体是自由电子气密度的集体振荡,通常在光学频率下。它们也可以与光子耦合,形成第三个准粒子,称为等离子体极化子

由于等离子体是经典等离子体振荡的量子化,它们的大多数性质可以直接从麦克斯韦方程组推导出来。

“新兴纳米技术项目于2005年4月成立,是伍德罗·威尔逊国际学者中心和皮尤慈善信托基金之间的合作项目。该项目致力于帮助确保随着纳米技术的进步,可能存在的风险降到最低,公众和消费者参与保持强劲,这些新技术的潜在利益得到实现”(PEN使命页面)。PEN作为纳米技术行业的公开可见的监控器和预测器,与政府和私人实体合作,帮助监管纳米技术,制定公共政策,促进公众讨论,并让每个人了解最新信息。

量子点

[编辑 | 编辑源代码]

该术语通常指的是任何经历量子限域激子效应的纳米尺度半导体粒子。通常在讨论半导体纳米粒子时使用该术语,而不是纳米粒子。维基百科关于量子点

修辞分析

[编辑 | 编辑源代码]

随机的

[编辑 | 编辑源代码]

随机过程是指其行为是非确定性的,即系统的后续状态既由过程的可预测行为决定,也由随机因素决定。

在生物系统中,引入随机“噪声”已被发现有助于改善平衡和其他前庭交流的内部反馈回路的信号强度。它已被发现有助于糖尿病和中风患者的平衡控制。[11]

参见维基百科关于随机的条目,以了解不同学科中更深入和更广泛的含义。在思考纳米技术和其他新兴技术的意义时,随机系统可能比确定性系统更好的模型。http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Stochastic

张拉整体

[编辑 | 编辑源代码]
最简单的张拉整体结构。三个压缩构件中的每一个都与另外两个对称,并且从端到端对称。每个端部都连接到三根缆绳,这些缆绳提供压缩,并以与天际塔中的三根缆绳以相同的方式定义该塔的底部端点的方式精确地定义该端点的位置。

张拉整体结构是基于几个简单但微妙而深刻的设计模式组合而成的结构

  • 仅在纯压缩或纯拉伸状态下加载构件,这意味着结构仅在缆索屈服或杆件屈曲时才会失效(杆件必须是极其脆弱的材料且直径非常大,才能在屈曲之前发生屈服或缆索屈服)
  • 预紧力,它使缆索在压缩状态下保持刚性
  • 最小超约束,减少应力集中
  • 机械稳定性,使构件在结构应力增加时保持拉伸/压缩状态

由于这些模式,没有构件会承受弯矩。这使其成为质量和截面积比上异常坚固的结构。

1951 年的天际塔体现了张拉整体结构的概念性构件。这座高塔仅由三根缆索固定在一端。在底端,只要尖顶处于压缩状态,就需要恰好三根缆索才能完全确定尖顶底端的位置。两根缆索是不稳定的,就像一个人站在松弛的绳索上;一根缆索只是当两根缆索固定在同一位置时,两根缆索的极限情况。

该概念在生物学中也有应用。诸如肌肉骨骼,或刚性且弹性的细胞膜等生物结构,通过拉伸和压缩部分的协同作用而变得坚固。肌肉骨骼系统是肌肉和骨骼的协同作用,肌肉提供持续拉力,骨骼提供不连续的推力。

唐纳德·英格伯(Donald Ingber)发展了分子生物学中的张拉整体结构概念。 [12]

薄膜是薄的材料层,厚度范围从纳米的几分之一到几微米。电子半导体器件和光学涂层是受益于薄膜结构的主要应用。

"薄膜"。 维基百科,自由的百科全书。 2009 年 4 月 16 日,协调世界时 06:51。 2009 年 4 月 21 日 <http://en.wikipedia.or /w/index.php?title=Thin_filmoldid=284160839>。

自上而下和自下而上的纳米制造

[编辑 | 编辑源代码]

自上而下的纳米制造涉及逐层构建或组织分子。自下而上的纳米制造与逐层向上构建相反。在这种方法中,一个大的(相对而言)薄膜被蚀刻或切割,从而形成所需的几何形状。

超人类主义

[编辑 | 编辑源代码]

朱利安·赫胥黎在 1957 年使用的一个术语,他将其定义为“人类仍然是人类,但通过实现人性的新可能性而超越自身”。[2]


参考文献

[编辑 | 编辑源代码]
  1. a b Nader, Engheta (2006-06). 超材料:物理学和工程探索. Wiley & Sons. pp. xv, 3–30, 37, 215–233, 240, 241. ISBN 9780471761020. {{cite book}}: Check date values in: |date= (help); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
  2. 史密斯,大卫·R. (2006-06-10). "什么是电磁超材料?". 新型电磁材料. D.R. 史密斯研究小组. Retrieved 2009-08-19.
  3. a b 谢尔比,R. A.;史密斯,DR;舒尔茨,S (2001). "负折射率的实验验证". 科学. 292 (5514): 77. doi:10.1126/science.1058847. PMID 11292865. {{cite journal}}: More than one of |first1= and |first= specified (help); More than one of |last1= and |last= specified (help); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
  4. Pendry, John B. (2004). "负折射" (PDF). 当代物理学. 普林斯顿大学出版社. 45 (3): 191–202. doi:10.1080/00107510410001667434. ISBN 0691123470. 检索于 2009-08-26.
  5. Veselago, V. G. (1968). "具有同时负的[介电常数]和[磁导率]值的物质的电动力学". 苏联物理学进展. 10 (4): 509–514. doi:10.1070/PU1968v010n04ABEH003699.
  6. Guenneau, Sébastien (2007). "声学超材料用于声音聚焦和限制". 新物理学杂志 (免费下载pdf). 9 (399): 1367–2630. doi:10.1088/1367-2630/9/11/399. {{cite journal}}: |format= requires |url= (help); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
  7. a b Brun, M. (2009-02-09). "实现对平面内弹性波的控制" (PDF). 应用物理快报. 94 (061903): 1–7. doi:10.1063/1.3068491+accessdate+=2009-09-09. {{cite journal}}: Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
  8. a b Smith, David R; 研究小组 (2005-01-16). "新型电磁材料计划". 检索于 2009-08-17.
  9. a b Rainsford, Tamath J. (2005年3月9日). "T-射线传感应用:全球发展的综述". Proc. SPIE. 会议地点:澳大利亚悉尼 2004-12-13: 国际光学工程学会. 5649 智能结构、器件和系统 II(海报环节):826. doi:10.1117/12.607746. {{cite journal}}: More than one of |pages= and |page= specified (help); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)CS1 maint: date and year (link) CS1 maint: location (link)
  10. Cotton, Micheal G. (2003-12). "应用电磁学" (PDF). 2003 年技术进展报告(NITA – ITS). 科罗拉多州博尔德:NITA – 电信科学研究所. 电信理论(3):4–5. 检索于 2009-09-14. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)
  11. Priplata A. 等人. 糖尿病患者和中风患者的噪声增强平衡控制. Ann Neurol 2006;59:4–12. PMID 16287079.
  12. Donald E. Ingber, “生命的架构”,科学美国人杂志,1998 年 1 月。
华夏公益教科书