奈米技術/術語表
如果我們將華夏公益教科書中的此類條目定義為“定義”,那麼我們可能應該定義它,或者至少說明我們不會定義“定義”。幸運的是,維基是開放式的,因此所有定義都是暫時的。鑑於所有“定義”定義的集合本身是未知的,但仍然可能存在一個我們能定義為“對華夏公益教科書有用”的定義子集。
就我們在本華夏公益教科書中的目的而言,目標不是得出正確、明確的定義 - 在一個轉型領域,這怎麼可能呢?奈米技術的詞彙必須具有足夠的凝聚力,以使關於結果的溝通有效,但也必須動態發展,以捕捉對結果的新方面和理解。因此,在本華夏公益教科書中,一個好的定義是一個明智的定義。瞭解奈米技術的其中一部分是知道它意味著很多不同的東西!
奈米技術話語中持續存在的含糊不清可能是其快速發展的一個諷刺症狀。理解奈米技術社會影響的有用定義集不應侷限於正確用法。即使是虛構奈米技術的社會影響,如以下的奈米炒作,也成為奈米技術作為“模因”影響的有趣標誌。像奈米技術這樣的概念的語義場,對於它能承載的含義範圍來說,與其字面內容一樣有趣 - 這個語義場是我們關於奈米技術對我們行為影響的最容易獲取的資料之一 - 在這種情況下,就是語言的使用。
自生是生物體在無機介質中自發產生的現象 [1]。在科學界,自生指的是科學領域或工作領域的產生,這些領域是自身產生的。它的設計不是為了促進其他技術,而是隻為自身而存在。作家喬希·霍爾給出的例子是人工智慧,它最初是用來創造一個學習的計算機實體。在沒有應用的情況下,人工智慧研究只是為了促進人工智慧,而不是創造應用。
化學氣相沉積是透過在加熱的表面上化學反應氣相或液相反應物來生產微觀固體材料結構的過程。當今許多最重要、最常見的技術都利用了非常薄的電活性材料薄膜。化學氣相沉積 (CVD) 是一種廣泛使用的製造技術,用於生產諸如電路和處理器之類的產品。
蘇珊·克倫迪克,“化學氣相沉積”,在 AccessScience@McGraw-Hill,http://www.accessscience.com,DOI 10.1036/1097-8542.800560
顛覆性技術和顛覆性創新是商業和技術文獻中使用的術語,用來描述以市場無法預料的方式改進產品或服務的創新,通常透過降低價格或設計面向不同的消費者群體來實現。
顛覆性創新可以廣泛地分為低端顛覆性創新和新市場顛覆性創新。新市場顛覆性創新通常針對非消費群體(即那些不會使用市場上現有產品的消費者),而低端顛覆性創新則針對那些對價格比質量更重要的主流客戶。
顛覆性技術對現有市場的領導者來說尤其具有威脅性,因為它們是來自意想不到方向的競爭。顛覆性技術可以透過以下兩種方式來主導現有市場:要麼填補新市場中舊技術無法填補的角色(例如,更便宜、容量更低但尺寸更小的快閃記憶體正取代 2000 年代的個人資料儲存),要麼透過不斷提高效能逐步向上游市場移動,最終取代市場中的現有企業(例如,數碼攝影已在很大程度上取代了膠片攝影)。
這是一種工藝,在該工藝中,將高電壓(10kV-30kV)施加到位於玻璃移液管中的粘性聚合物溶液。高電壓迫使溶液從移液管中流出,形成所謂的泰勒錐。這種現象被稱為“鞭打”,它將液體拉伸成纖維,並繼續拉伸,直到纖維的直徑達到微米和奈米範圍。然後將纖維收集在接地的板上。
根據牛津英語詞典,“倫理”被定義為“控制或影響一個人行為的道德原則”。“倫理”可以理解為我們日常生活中遵循的系統和原則。德國哲學家伊曼努爾·康德的絕對命令表明,我們可以透過問自己“如果每個人都這樣做,世界會怎樣?”來判斷某件事是否合乎道德。可以說,倫理是不同文化中文化禮儀和尊重的基礎。有許多型別的倫理問題。將倫理問題劃分為型別可能會有用。
- 道德問題:使用道德原則解決的問題。“應該怎樣”或“怎樣做”。
- 事實問題:需要更多資料來確定問題的倫理問題。“我射殺了警長,但我沒有射殺副警長。”
- 概念問題:當行為的道德性是公認的常識,但定義關鍵概念是一個問題時。“當且僅當一隻吉普的行為像一隻老山羊時,它是否對此感到羞愧?”
- 應用問題:當不清楚如何應用關鍵概念時。“作為上傳,意味著什麼?”
請注意,所有四種類型都關注有限性——它們在極限處起作用——未知。現象學家埃曼努埃爾·萊維納斯的工作啟發的倫理思考表明,倫理產生於這種有限性的體驗以及我們對其他人的義務感。萊維納斯的調查表明,因此,不可能存在“倫理準則”,因為它建立在我們對其他存在和生活方式的不可知的奧秘之上,這些方式被我們自己的經驗所擠出。
一個含義——有很多!——我們可能同意嘗試一下“倫理”是,它涉及在不確定和未知因素的情況下,共同努力找到解決相互競爭利益的最佳方法。適應未知是一個古老的技能,適合像我們這樣的發展和進化生物。前進吧,實驗人!讓我們嘗試我們不斷發展的華夏公益教科書的“倫理定義”。
實驗室程式的縮小版本,或多個程式的組合。例如,大多數微流體裝置被嵌入到用於粒子過濾的 LOC 中。也可以與 MEMS 或 NEMS 相結合。
光刻是一個通用術語,字面意思是“岩石刻寫”。重要的是要記住,奈米技術通常本質上是一種刻寫。光刻是指一種印刷方法,透過該方法,光滑的表面被改變以允許或不允許所需的“油墨”。放置一層或一層所需材料就像油墨一樣,因此,光刻是幾種薄膜製造方法中常見的術語。光刻是逐層生長薄膜的一種方法,通常涉及光刻掩模,該掩模用於圖案化薄膜並允許在蝕刻後去除特定幾何形狀並保留其他幾何形狀。目前,光刻使用步進機來建立更小的影像。稱為掩模板的大型掩模以類似於常規光刻的方式照射光,但是,在光線離開掩模板後,它會穿過一系列透鏡來縮小圖案。然後,這種小圖案在晶片製造中的整個晶圓上重複。這使得可以將大型設計縮小。
微機電系統和奈米機電系統。也稱為微型機器,MEMS 和 NEMS 將奈米技術的許多方面結合到一個裝置中。由於表面積與體積之比非常小,許多物理原理在這些尺度上不適用。裝置影響從等離子體到微流體以及光電子學到光流體的範圍。通常,NEMS/MEMS 涉及將宏觀裝置縮小到奈米尺度,例如奈米電機和奈米閥。在流體動力學中,創新的流量控制允許建立具有分層物質的層流,甚至使用流體來聚焦或引導光。MEMS 和 NEMS 裝置未來的目標之一是晶片實驗室的概念。
超材料是人工材料,經過精心設計以提供“在自然界中可能不容易獲得”的特性。[1] 這些材料通常從結構而不是成分中獲得其特性,使用小的不均勻性來實現有效的宏觀行為。[1][2]
超材料的主要研究是研究具有負折射率的材料。[3][4][5] 負折射率材料似乎允許建立“超透鏡”,其空間解析度低於波長,並且至少在一個狹窄的波段內已證明了一種“隱身”。雖然第一個超材料是電磁的,[3] 聲學[6] 和地震超材料[7] 也是活躍的研究領域。
超材料的潛在應用多種多樣[8],包括遠端航空航天應用、感測器檢測[9] 和基礎設施監控、智慧太陽能管理、公共安全、[9] 雷達罩、[10] 高頻戰場通訊以及用於高增益天線的透鏡、[8] 改進超聲波感測器,甚至保護結構免受地震影響。[7]
超材料的研究是跨學科的,涉及電子工程、電磁學、固體物理、微波和天線工程、光電子學、經典光學、材料科學、半導體工程、奈米科學等領域。
“奈米技術”由字首“奈米”和詞根“技術”組成。英文字首“奈米”源自拉丁語單詞“nanus”,意思是“矮人”。“Nanus”是希臘語詞“nanos”的晚期形式,意思相似。英語詞根“技術”源自希臘語單詞“technologia”。希臘語字首“techno”源自希臘語單詞“techne”,意思是“一種藝術、手藝或技能”。希臘語字尾“logia”可以翻譯成“貢獻”。“Logia”來自古希臘語詞“logos”,代表著宇宙內在的終極推理,大致意思是“言語”和“理性”,是宇宙固有的秩序。
- 研究原子和分子尺度上物質的控制或有目的的操作,通常描述尺寸為 100 奈米或更小的結構。
許多科學家將從 1 奈米到包括 999 奈米的結構都納入奈米技術。
- 《自然奈米技術》2006 年的第一期刊登了一篇題為“nan'o - tech - tnol'o - gy n.”的介紹文章。“nan'o - tech - tnol'o - gy n.” 本期文章討論了納米技術的定義。他們說,奈米技術處理任何小於 100 奈米的東西,通常與人類頭髮進行比較,人類頭髮厚 80,000 奈米。這篇文章的主要內容是採訪了科學家,讓他們對奈米技術給出自己的獨特定義。
Google Trend 資料表明,自 2004 年以來,關於“奈米技術”的查詢實際上有所下降。請注意,在最後一次編輯時,關於奈米技術的查詢的主要語言是韓語。瞭解更多關於Google Trend 資料的資訊
奈米複合材料是指將奈米粒子混合到基體中的複合材料。基體必須由與顆粒不同的材料組成。常見的奈米複合材料由聚合物基體和陶瓷奈米粒子組成。新增的顆粒比基體材料具有更高的模量。這些粒子導致整個複合材料的強度增加。
這是最近出現的一個新術語。“奈米技術賦能”用於指利用奈米技術的某些方面來增強其功能的裝置或系統。僅在宏觀尺度上起作用但由於奈米技術而得到增強的產品被出售為奈米技術賦能產品。該術語也被用來描述奈米技術的未來以及它如何改變我們的生活:在奈米技術賦能的世界中……
- 示例
製造精確排列的奈米級結構對於奈米技術至關重要。文章
一個創造出來的詞,用來標記奈米技術的某些方面。另見奈米技術中的“首字母縮略詞”。
直徑小於 100 奈米的粒子。由於電子的量子限制,奈米粒子的特性不同於相同材料的塊狀量。半導體奈米粒子被稱為量子點。維基百科上的奈米粒子
根據洛倫茲力定律,一個帶1庫侖電荷的粒子以每秒1米的速度穿過1特斯拉的磁場,會受到1牛頓的力。作為SI 匯出單位,特斯拉也可以表示為
- (以SI 基本單位表示)
使用的單位
希臘語字首ὄν表示存在,或者引用莎士比亞的話“存在”。字尾λογικός與邏輯、科學或研究有關。因此,它字面意思為“與存在的研究有關”。
參見馬丁·海德格爾,《“關於技術的思考”》。
關於人類克隆的生物倫理討論集中在克隆的本體論效應上,認為人類克隆會在某種程度上改變我們作為物種的本質或“存在”。這個論點的隱含意思是,在某個閾值上,轉化或“增強”不再是程度上的改變,而是本質上的改變。因此,例如,很少有人會反對矯正鏡片對人類存在的本體論挑戰,但許多人可能會質疑,透過皮下奈米感測器將我的整個表皮變成紅外線眼睛領域是否會讓我不再是人類。不同的參與者認為,人類屬性改變的某些隱含的或實際的閾值對於人類來說是“關鍵的”。不用說,這個關鍵閾值的位置在歷史上和文化上都在變化,因為具有不同表型特徵的人類在不同的歷史時期和地點被冠以“人類”——本身是一個相對最近的稱呼——就像美國奴隸制的歷史一樣。例如,關於動物嵌合體的討論探討了成為“羊 goat”的本體論含義,即山羊和綿羊的嵌合體生物。
開源是一種軟體設計、開發和分發的方法,為軟體的原始碼提供實際的訪問許可權。這些原則和實踐通常應用於軟體原始碼的同行生產開發,這些軟體可供公眾協作。這種基於同行的協作的結果通常作為開源軟體釋出,但是,開源方法越來越多地應用於其他領域,例如生物技術。
等離子體的研究。在物理學中,等離子體是量子等離子體振盪。等離子體是準粒子,它是由量子化等離子體振盪產生的,就像光子和聲子分別是光和聲波的量子化。因此,等離子體是自由電子氣密度的集體振盪,通常在光學頻率下。它們還可以與光子耦合,形成第三種稱為等離子體極化子的準粒子。
由於等離子體是經典等離子體振盪的量子化,它們的大多數性質可以直接從麥克斯韋方程推匯出。
“新興奈米技術專案於2005年4月成立,是伍德羅·威爾遜國際學者中心與皮尤慈善信託基金的合作專案。該專案致力於確保奈米技術發展過程中,將可能的風險降至最低,公眾和消費者參與保持強勁,並實現這些新技術的潛在益處”(PEN 使命頁面)。PEN 作為奈米技術行業的公眾可見的監控器和預測器,與各種政府和私人實體合作,幫助監管奈米技術,制定公共政策,開展公眾討論,並讓每個人瞭解情況。
該術語通常指的是任何經歷激子量子限制效應的奈米級半導體粒子。通常在談論半導體奈米粒子時使用該術語,而不是奈米粒子。維基百科關於量子點
隨機過程是指其行為是非確定性的過程,即系統的後續狀態既由過程的可預測行為決定,也由隨機元素決定。
在生物系統中,引入隨機“噪聲”已被發現有助於提高內部反饋迴路的訊號強度,從而實現平衡和其他前庭交流。已被發現有助於糖尿病和中風患者的平衡控制。[11]
參見維基百科條目“隨機”,瞭解不同學科對隨機的更深入和多樣化的含義。對於思考奈米技術和其他新興技術的含義,隨機系統可能比確定性系統更好的模型。 http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Stochastic

張拉整體結構是一種基於幾種簡單但微妙和深刻的設計模式組合的結構。
- 載入構件僅在純壓縮或純張力下工作,這意味著結構只會因纜索屈服或杆件屈曲而失效(杆件必須是強度極低的材料,且直徑極大,才能在屈曲之前屈服,或纜索屈服)。
- 預載入,使纜索在壓縮下變硬。
- 最小過約束,減少應力區域性化。
- 機械穩定性,使構件在結構應力增加時保持張力/壓縮狀態。
由於這些模式,沒有構件經歷彎矩。這使得結構對於其質量和截面尺寸而言異常堅固。
張拉整體結構的一個概念性構建塊可以在 1951 年的Skylon 塔中看到。這座高塔在一端僅由三根鋼纜固定。在底部,只要尖頂承受壓縮載荷,則需要正好三根鋼纜才能完全確定尖頂底部的位置。兩根鋼纜將不穩定,就像一個人站在鬆弛的繩索上;一根鋼纜只是兩根鋼纜錨定在同一位置時的極限情況。
這一概念在生物學中也有應用。生物結構,如肌肉和骨骼,或剛性和彈性細胞膜,透過張緊和壓縮部分的協同作用而變得堅固。肌肉骨骼系統是肌肉和骨骼的協同作用,肌肉提供持續拉力,骨骼提供不連續的推力。
唐納德·英伯在分子生物學領域發展了張拉整體理論。[12]
薄膜
[edit | edit source]薄膜是薄材料層,厚度範圍從奈米級的幾分之一到幾微米不等。電子半導體器件和光學塗層是得益於薄膜結構的主要應用。
"Thin film."Wikipedia, The Free Encyclopedia. 16 Apr 2009, 06:51 UTC. 21 Apr 2009 <http://en.wikipedia.or /w/index.php?title=Thin_filmoldid=284160839>.
自上而下和自下而上的納米制造
[edit | edit source]自上而下的納米制造涉及逐層構建或組織分子。自下而上的納米制造與逐層向上構建相反。在這種方法中,一個大的(相對而言)薄膜被蝕刻或切割,以形成所需幾何形狀。
超人類主義
[edit | edit source]朱利安·赫胥黎在 1957 年使用的一個術語,他將其定義為“人仍然是人,但透過認識到人類本性的新可能性,超越了自我”。[2]
參考文獻
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