世界纳米科技、材料的研发战略重点及趋势(2)
发布时间:2008/6/5 0:00:00 访问次数:522
一、纳米技术和纳米科学
将长期的跨学科研究转向了解新现象、掌握新工艺和开发研究工具:将重点研究分子和介观尺度现象;自组织材料和结构;分子和生物分子力学与马达;集成开发无机、有机、生物材料和工艺的跨学科研究的新方法。
纳米生物技术:其目标是支持一体化的生物和非生物体的研究,有广泛应用的纳米生物技术,如能用于加工、医学和环境分析系统的纳米生物技术。重点研究领域涉及芯片实验室(lab-on -chip),生物实体的界面,纳米粒子表面修复,先进的药物传递方式和纳米电子学;生物分子或复合物的处理、操纵和探测,生物实体的电子探测,微流体,促进和控制在酶作用基础上的细胞生长。
创造材料和部件的纳米工程技术:通过控制纳米结构,开发超高性能的新的功能和结构材料,包括开发材料的生产技术和加工技术。重点研究纳米结构合金和复合材料,先进的功能聚合物材料, 纳米结构的功能材料。
开发操作和控制器件及仪器:开发分辨率为10纳米的新一代的纳米测量和分析仪器。重点研究领域涉及各种先进的纳米测量技术;突破探索物质自组织特性的技术、方法或手段和开发纳米机械。
纳米技术在卫生、化学、能源、光学和环境中的应用。重点研究计算模拟,先进的生产技术;开发能改性的创新材料。
二、智能多功能材料
高知识含量、具有新功能和改性的新材料将是技术创新、器件和系统的关键。
开发基础知识:目标是了解与材料有关的复杂的物理-化学和生物现象,掌握和处理有助于试验、理论和模拟工具的智能材料。重点研究领域:设计和开发已定义特性的新结构材料;开发超分子和微观分子工程,重点是新型的高复杂性分子及其复合物的合成、探索和潜在的应用。
技术与生产的结合:以知识为基础的多功能材料和生物材料的运输和加工:目标是生产能构造更大结构的新型的多功能“智能”材料。重点研究领域:新材料;自修复的工程材料;包括表面技术和工程技术的跨技术。
对材料开发的工程支持:目标是在知识生产和知识使用之间架起一座桥梁,克服欧洲共同体的产业在材料和生产一体化方面的弱点。通过开发新工具,使新材料能够在稳定竞争的环境下生产。重点研究领域:优化材料设计,加工和工具;材料试验;使材料成为更大的结构,考虑生物兼容性与经济效益。
三、新型的生产工艺和器件
新生产的概念包含更灵活、集成度更高、更安全和更清洁,这将依赖组织创新和技术的发展。
欧洲委员会在“纳米技术信息器件倡议”5年计划(1999-2003年)中确定了3个目标:设计出超越互补金属氧化物半导体硅兼容器件性能的器件;在化学、电子学、光电子、生物学和力学等学科的基础上,设计原子或分子尺度的新型器件和系统,利用分子的特性解决专门的计算问题。欧洲科学基金会提出了于2003年开始实施的“自组织纳米结构”5年计划,将分子自组织、与力学机制相联系的软物质或超分子研究、自组织纳米结构的功能和制备列为第一阶段的研究重点。
英国政府在《科学研究重点》中,确定了2001-2004年的科学研究战略和研究重点,其中的材料科学(研究经费为444,000,000英镑)和基础技术(研究经费为2100英镑)两个领域涉及纳米材料和纳米技术的研究重点:促进前瞻性的材料模拟研究;促进纳米技术的研究,促进跨机构管理的跨学科纳米技术研究合作中心(ircs)的发展。英国工程与物质科学研究委员会在材料科学发展5年计划(1994-1999年)中投资700万美元左右,其中约100万美元专用于纳米粒子的研究,这项计划于2000年继续资助纳米材料领域的研究。英国政府2003年投资纳米技术的经费约为3000万英镑。
英国政府的纳米技术应用分委员会咨询专家组调查了上百个科学家和发明者后,在2002年6月题为“英国纳米技术发展战略”的报告中勾画了英国纳米技术发展战略(见表7),选定了认为英国具有研究优势和产业发展机会的6个纳米技术领域:电子与通信;药品传递系统;生物组织工程、药物植入和器件;纳米材料,尤其是生物医学和功能界面纳米材料;纳米仪器、工具和度量;传感器和致动器(actuators)。
法国政府目前主要资助3个纳米科技项目:“法国微纳米技术网络”(1000万欧元);“纳米结构材料”(230万欧元);“独立纳米对象”(1200万欧元)。
德国联邦教育与研究部和德国联邦经济部资助6个纳米技术能力中心,每年投资6500万德国马克,资助的领域主要是:超薄功能薄膜;纳米结构在光电子领域的应用;新型纳米结构的开发;超精细表面测量;纳米结构的分析方法。
2002年德国联邦教育与研究部发布了提升纳米研究能力的新战略,将纳米技术
一、纳米技术和纳米科学
将长期的跨学科研究转向了解新现象、掌握新工艺和开发研究工具:将重点研究分子和介观尺度现象;自组织材料和结构;分子和生物分子力学与马达;集成开发无机、有机、生物材料和工艺的跨学科研究的新方法。
纳米生物技术:其目标是支持一体化的生物和非生物体的研究,有广泛应用的纳米生物技术,如能用于加工、医学和环境分析系统的纳米生物技术。重点研究领域涉及芯片实验室(lab-on -chip),生物实体的界面,纳米粒子表面修复,先进的药物传递方式和纳米电子学;生物分子或复合物的处理、操纵和探测,生物实体的电子探测,微流体,促进和控制在酶作用基础上的细胞生长。
创造材料和部件的纳米工程技术:通过控制纳米结构,开发超高性能的新的功能和结构材料,包括开发材料的生产技术和加工技术。重点研究纳米结构合金和复合材料,先进的功能聚合物材料, 纳米结构的功能材料。
开发操作和控制器件及仪器:开发分辨率为10纳米的新一代的纳米测量和分析仪器。重点研究领域涉及各种先进的纳米测量技术;突破探索物质自组织特性的技术、方法或手段和开发纳米机械。
纳米技术在卫生、化学、能源、光学和环境中的应用。重点研究计算模拟,先进的生产技术;开发能改性的创新材料。
二、智能多功能材料
高知识含量、具有新功能和改性的新材料将是技术创新、器件和系统的关键。
开发基础知识:目标是了解与材料有关的复杂的物理-化学和生物现象,掌握和处理有助于试验、理论和模拟工具的智能材料。重点研究领域:设计和开发已定义特性的新结构材料;开发超分子和微观分子工程,重点是新型的高复杂性分子及其复合物的合成、探索和潜在的应用。
技术与生产的结合:以知识为基础的多功能材料和生物材料的运输和加工:目标是生产能构造更大结构的新型的多功能“智能”材料。重点研究领域:新材料;自修复的工程材料;包括表面技术和工程技术的跨技术。
对材料开发的工程支持:目标是在知识生产和知识使用之间架起一座桥梁,克服欧洲共同体的产业在材料和生产一体化方面的弱点。通过开发新工具,使新材料能够在稳定竞争的环境下生产。重点研究领域:优化材料设计,加工和工具;材料试验;使材料成为更大的结构,考虑生物兼容性与经济效益。
三、新型的生产工艺和器件
新生产的概念包含更灵活、集成度更高、更安全和更清洁,这将依赖组织创新和技术的发展。
欧洲委员会在“纳米技术信息器件倡议”5年计划(1999-2003年)中确定了3个目标:设计出超越互补金属氧化物半导体硅兼容器件性能的器件;在化学、电子学、光电子、生物学和力学等学科的基础上,设计原子或分子尺度的新型器件和系统,利用分子的特性解决专门的计算问题。欧洲科学基金会提出了于2003年开始实施的“自组织纳米结构”5年计划,将分子自组织、与力学机制相联系的软物质或超分子研究、自组织纳米结构的功能和制备列为第一阶段的研究重点。
英国政府在《科学研究重点》中,确定了2001-2004年的科学研究战略和研究重点,其中的材料科学(研究经费为444,000,000英镑)和基础技术(研究经费为2100英镑)两个领域涉及纳米材料和纳米技术的研究重点:促进前瞻性的材料模拟研究;促进纳米技术的研究,促进跨机构管理的跨学科纳米技术研究合作中心(ircs)的发展。英国工程与物质科学研究委员会在材料科学发展5年计划(1994-1999年)中投资700万美元左右,其中约100万美元专用于纳米粒子的研究,这项计划于2000年继续资助纳米材料领域的研究。英国政府2003年投资纳米技术的经费约为3000万英镑。
英国政府的纳米技术应用分委员会咨询专家组调查了上百个科学家和发明者后,在2002年6月题为“英国纳米技术发展战略”的报告中勾画了英国纳米技术发展战略(见表7),选定了认为英国具有研究优势和产业发展机会的6个纳米技术领域:电子与通信;药品传递系统;生物组织工程、药物植入和器件;纳米材料,尤其是生物医学和功能界面纳米材料;纳米仪器、工具和度量;传感器和致动器(actuators)。
法国政府目前主要资助3个纳米科技项目:“法国微纳米技术网络”(1000万欧元);“纳米结构材料”(230万欧元);“独立纳米对象”(1200万欧元)。
德国联邦教育与研究部和德国联邦经济部资助6个纳米技术能力中心,每年投资6500万德国马克,资助的领域主要是:超薄功能薄膜;纳米结构在光电子领域的应用;新型纳米结构的开发;超精细表面测量;纳米结构的分析方法。
2002年德国联邦教育与研究部发布了提升纳米研究能力的新战略,将纳米技术