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納米技術的案例范文第1篇

科技與法律歸責的關系

神經納米技術學對于傳統的自由意志的概念提出了新的問題。那就是，現代科技的發展與一個觀念相悖，即：如果人的意愿是在生理原因交感的確定領域之外的話，那么人的意愿只能是自由的。隨著生物科技以及神經科學開始解釋人腦與意識時間的關系，以及新的技術使得科學家能夠開始變更人精神狀態，那么人類是否能夠自由地選擇某種行為模式呢？這個問題似乎已經變得不再那么確定了。這種不確定性，給刑事司法方面也帶來了很多問題，一方面它可能成為我們獲得刑事證據的新的途徑，或者可能成為預防犯罪的手段；另一方面，它也為我們在判斷行為人的主觀心理時造成障礙。如果人的同樣行為都只能由一種單純的心理狀態來指導（我們稱之為“決定論”）的話，那么也就不存在刑事上的歸責問題了。[4]但是問題不是這樣，以“殺人”為例，某些行為人積極地追求被害人的死亡結果，有些出于放任，有些出于疏忽大意導致被害人死亡，還有些出于認識錯誤等等。如果這個“決定論”是正確的，并且責任依賴于行為人本可以做出的意思表示，那么我們將如何歸責和定罪懲罰呢？即使希望殺人是源于精神上的動機，并且有一個完整的動因形成過程，刑事司法體系在當這種動機指導了行為并產生了刑事上的法律損害才予以歸責。這也就是說，刑事責任從不強加于無動因的、自由的行為。未來的技術肯定會幫助我們確定行為人在殺人時的精神狀態，并且將這個精神狀態進行一個完整的描述。這種進步不僅能夠幫助司法機關更好的認清事實，來判定被告是否有罪或者無罪，而且有利于對該罪行進行更精準的分析和歸類。

神經納米技術用于探知人的主觀心理狀態并影響歸責

如前述，神經納米技術的發展能夠使我們獲取人類主觀心理狀態的新信息，能改變或者抑制人的主觀心理，甚至能灌輸某種精神狀態。首先，如果神經納米技術能夠為我們提供更準確的關于人的精神狀態的信息，我們其實不用擔心這作用會消極地影響刑事司法體系。實際上，這種信息應該幫助我們更好實現罪名的分類。比如在一場命案中，我們可以利用神經納米技術成功地分析到嫌疑人的心理狀態。只要我們相信通過神經納米技術獲得的信息的可信性，那么他們應該被看做是刑事司法體系的一個助手。這種進步能幫助我們更好的區分被告的一級謀殺還是二級謀殺，還是誤殺，等等(這是美國刑法中關于謀殺的定性)。當然，關于神經納米技術的先進性以及其收集數據的真實性被看作是一個有爭議的事情。[5]此外，從神經納米技術中獲得的關于人的精神狀態的信息，有一個關于轉換的問題。也就是說，科學家需要將科學數據轉換成法官和陪審團能夠理解的用于歸責的普通語言。法官和陪審團通常不理解一個新的科技數據所體現的歸罪含義。在這種情況下，法官需要扮演一個信息篩選者的角色，要篩選不相干的信息，并且專家也應當能夠將科學數據翻譯成法官所理解的語言。以美國最高法院在Daubertv.MerrellDowPharmaceuticals案中[6]，表示：法官應當扮演信息篩選者的角色，法院接受任何專家證據的結論，該證據應當獲得該特定領域的普遍接受和認同。這個標準使得很多好的技術被拒之門外，因為它們沒有獲得科學家的普遍的接受。然而Daubert案要求聯邦法官在決定科學證據的關聯性時需要考慮被提交的數據是否已經符合嚴格的測試以及同行的審查。Daubert案同樣要求相關的科學能夠幫助發掘事實，去理解證據或者去決定事實爭議。

神經納米技術改變或者限制人格并影響歸責

“納米技術提供了一系列的搜集、積累、分配個人信息的可能性。但是另一方面，作為被施加技術的客體，接受神經納米技術的人可能在不久的將來會被技術性介入，并影響其精神以及大腦系統。這種可能性不僅是現實的，而且是確定的。”[8]這也就意味著，納米科技可以導致特定大腦區域的封閉，或者阻斷大腦區域之間的聯系，這種可能性引起了人們對于公共政策的關注。迫使犯罪嫌疑人的人格轉變的技術是否有悖于道德呢？如何讓這個技術具有可信賴性呢？如果上述技術證明了涉及歸責的特定心理狀態的存在，那么足以作為證據嗎？[9]另外一個令人關注的問題是，是否接受這個化學技術的程序是自愿履行的。我們能夠想象的到，如果一個人選擇接受這種技術就有可能減輕獲罪，那么這個過程就可能是自愿的。這種技術手段的刑罰是否超越了憲法呢？這個問題很難回答。這種懲罰看上去并不比現在的懲罰方式殘酷，但是它卻產生了同樣的抑制效應。改變人的動機可能是在利用神經納米技術防止犯罪方面最可能做的事情，通過這種方法可以阻止人們的犯罪。但是，這有一個嚴肅的道德問題。首先，這種方式是否具有自愿的性質是需要被考慮的。在現有體制下，犯人仍然允許保持其作為人的資格，但如果他們被釋放后，他們又將繼續追求他們私人的欲望。我們可以換一個角度去考慮這個問題，如果我們的道德標準變化了、法律標準變化了，或者他們的欲望不再是認為是犯罪了，那么這個人就可以從監獄中釋放出來了。在基于社會道德規范永久地改變犯人之前，我們需要確認這種道德是否其本身具有時間性。一個相關的問題就是關于權威和規則的道德問題：誰來決定哪個罪犯有資格被改變？這種的欲望到底有多嚴重以至于必須要改變？進一步分析，如果國家強制改變罪犯的等級，法官以及陪審團將不再承擔將罪犯歸類的任務了。這種決定可能是有偏頗的，正如我們在過去將死刑的適用與種族聯系到一起一樣。

神經納米技術向人“植入”意念并影響歸責

最后，神經納米技術非常可能向人的大腦灌輸某些意識。一個人希望從事某種犯罪行為的時候是伴隨著對于世界的錯誤認識，那么這個人可能對于其危害行為負較輕的責任。這種錯誤認識也能導致對于精神失常的主張。對于主張精神失常很重要的一點就是被告在其從事犯罪時所表現出來的癥狀的性質以及嚴重性，僅僅存在精神病是不足夠的。[10]這種精神上的疾病經常與關于精神病的抗辯相聯系，比如：精神分裂癥，極端紊亂，而這又通常與法律責任相聯系。總之，當故意是基于錯誤信息，這種導致的有害行為有時候會被法律所拒絕。錯誤認識抗辯與精神錯亂的抗辯的不同點在于，后者的錯誤意識是源自于內部的，而錯誤認識的原因是源于外部。[11]從這個分析中，我們可以判斷，當某種意念得以“植入”人腦時，并且當這種意念對于損害行為非常關鍵時，那么行為人可能不會負刑事責任或者較輕的責任。在現有的法律體系下，很難去處理這種神經納米技術植入的案例。一般不正常以及通常的意識沒有破壞歸責的問題，即使這種意識明顯源自精神混亂。只有當一個人的意識顯示出不正常的時候才能減輕責任。我們可以想象一下幾種情形：1.甲通過煽動乙對丙的仇恨，而使得乙殺害了丙；2.甲通過引誘乙吸毒，而使得乙在幻覺中殺人；3.甲通過神經納米技術將“殺人”的意念植入乙的意識，從而釀成殺人案。我們可以判斷，第一種情況下，甲因為教唆應該承擔責任[12]；第二種情況下，我們很難判定甲對于殺人的行為負擔刑事責任。那么在神經納米技術植入的情況下，如何確定責任呢？如何確定神經納米技術所輸入的是“殺人”的意識呢？界定這個問題是很困難的。神經納米技術可能是比其他的傳統醫學工藝更復雜，因此發現這種效果也比發現傳統醫學工藝的效果更困難。如果刑法要對通過神經納米技術而植入的意念采取不同的態度，那么法律就不得不修改，而這種修改將挑戰公平的原則。

納米技術的案例范文第2篇

關鍵詞：納米科技；Nanokids；化學教育；網站評估

1　納米科技教育的提出

盡管越來越多的年輕人已加入納米研究的行列，但納米科學還遠未成為一門公眾科學。有專家建議，應在中學的課程中補上“納米”一課。他們認為，納米科技最重要的沖擊是使更多的孩子對科學產生興趣。國外對納米科技教育向來重視，電子期刊Journal ofNano Education的試運行，在一定程度上說明了納米科技教育在國際科學與技術中的獨特地位；我國臺灣地區也推出了“納米科技K-12教育發展計劃”，成立了“納米科技教育學院”網站，旨在培育未來的納米科技人才'進而提升科學教育質量，培育具備納米科技素養的民眾。

現有的內地中學教科書顯然跟不上新科技的發展，雖然新版的《化學》、《物理》新課標教科書中已經涉及到有關納米材料方面的內容，但按照科技發展對納米科技知識的普及和對人才的需求來看，這些還遠遠不夠。本文旨在介紹、分析、評價國外以納米教育為特色的網站，為國內推廣納米科技知識提供一種示范也提供一個突破口；通過對豐富的多媒體資源剖析，為國內科學與技術的基礎教育提供有益的參考。

2　NanoKids網站介紹

NanoKids是由美國萊斯大學開發創建的針對青少年進行納米科技的啟蒙教育的網站。網站透過趣味性的納米科技教學活動設計，引發青少年探索科技世界的興趣，并幫助他們樹立基礎、科學的納米觀念。

2.1　NanoKids推廣計劃簡介

NanoKids教育推廣計劃是由萊斯大學化學教授一一碳納米技術實驗室主任James M.Tour發起和領導，致力于提高公眾對國際影響不斷擴大的納米世界的認識。NanoKids團隊在網站上呈現化學家實驗室里合成的“納米小人(Nanokids)”，將化學結構的擬人化應用于科學知識的學習指導，在教學中滲透游戲手段，易于激發學生的學習興趣。

NanoKids網站設計主線是一個“人形分子”為主角的故事。這個故事主要講的是Tour博士在合成“人形分子”的過程中，電腦系統崩潰了，內部組件出現了一個重要問題。于是Tour的電腦被拆開，主板及其他部分躺在他的辦公桌上待人修理。Tour教授剛剛合成了一個新的“納米小人’，這個分子中有三重碳鍵和一個苯環，形狀恰如一個戴著流蘇學士帽的人型分子。由此，Tour教授稱它為“納米學者(NanoScholar)”。這個時候，Tour教授出去開會了，而他的試劑瓶正放在主板的旁邊。其中一個分子從試劑瓶蒸發出來，空降到了主板上。主板龐大的電路和晶體管即為納米閣樓一一這是為廣大學生設定的學習納米和在虛擬的科學世界里冒險的場景。

不論是網站的設計的主線還是網站的多媒體資源，都體現出該推廣計劃的主要目的：

(1)大幅度強化學生對于化學、物理學、生物學和材料學的微觀理解；

(2)為教師提供進行納米科學和新興分子技術教育的概念性工具；

(3)將藝術演示和科學精神完美結合起來，促進學生以多樣化學習風格開展學習活動；

(4)為了引起學生對于納米技術的普遍興趣，鼓勵參與納米技術的研究和資助。

2.2　NanoKids的電子學習手冊

為了便于瀏覽者快速、方便地了解網站資源分布和功能，該網站配備有互動式的學習手冊、相關教學視頻、測試題和教師資源，分別呈現出各種類型與納米相關的情境與知識。這里重點介紹的是它的學習手冊。

(1)基本設置

該手冊與普通教科書不同之處在于采用Flash格式的網頁手冊而非紙質手冊，是一種基于網絡多媒體技術的學習工具，采用能發聲、變化的互動圖標作為超級鏈接。

手冊中趣味性地加入不同顏色的字體，他們分別有不同的作用，點擊綠色的字可以聽到有人說話，點擊粉紅的字可以聽到一首歌，點擊藍色的字體會出現這個詞的定義，點擊紫色的字將會出現一些問題的提示：手冊中還會不時出現想象力寶盒，它將帶領學生運用豐富的想象力探索納米世界。另外，可愛的“納米狗”動畫的出現將引導進入趣味游戲。

(2)主題情境

手冊以Tour教授實驗室的場景呈現出網頁欄目和內容，首頁呈現的是實驗室的門口，點擊大門旁的按鈕進入“使用手冊”及“音樂廳”。音樂廳中可以點擊播放電子學習手冊中的所有配樂。點擊實驗室的“大門”即進入實驗室瀏覽到“納米科技室(含Tour教授實驗室)(Nanotechnology room)”和“納米閣樓(含DNA室)(Nanolofl)”，主要的教學活動都在這些場景內展開。

(3)主要教學活動

NanoKids主要通過文字描述、超鏈接注釋、互動動畫等形式展開教學活動。

[實驗室大廳](Dr，TourLab)

該部分包括四個教學活動。分別是“這就是化學”，“實驗室安全”、“由問題到答案”及“結識納米人’，以介紹化學基礎知識、傳播化學基本觀念為主旨，類似于國內化學教材的“序言”、“導論”，作為網站教學活動的啟蒙教育。

“結識納米人”作為體現本網站核心內容的案例，從以下三個步驟開展教學活動

第一步：講述“納米小人(NanoKids)”系列分子是十個不同結構的真實分子一一都是南碳、氫、氧原子構成的分子，構成原子決定其性質但這些“納米小人’沒有生命。

第二步：通過故事主角“納米學者”的視角以納米尺度看待世界，介紹了“納米小人’身體中的核心結構苯環，其殊化學鍵是使分子穩定的主要原因。

第二三步：練習。要求將“納米小人”與他們的分子結構對應起來及寫出另外4個含碳氫氧的分子式。

[納米科技室](Nanotechnology Room)

如地圖所示，從實驗室大廳進入納米科技室――這是學習手冊的核心部分，主要的教學活動涉及科學史、科學新聞、科學概念等，還提供兩個游戲活動“納米鍵”及“宏觀和微觀的區分”。這部分以納米前沿知識作為情境，意在宣傳科技、普及科學理念。國內物理、化學教學中所涉及到的納米知識不夠系統化，可向本部分借鑒學習。

[納米閣樓](NanoLofl)

“納米閣樓”中主要包括6個教學活動，涉及元素、微粒、性質、化學鍵等概念，以及元素周期表中的規律，并提供一個“搭建分子”游戲，充分體現物質結構與性質之間的關系。

[DNA室]

DNA室簡單介紹了DNA基礎知識，安排“什么是DNA”、“堿基對”、“保護生命源頭”3個教學活動。該部分主要以化學為落點普及基礎的生命科學知識，充分體現了學科滲透觀念――貌似和納米無關，但其實都說明生命科學越來越深入到微觀世界。

2.3 NanoKids的教師資源

優秀的教學網站通常兼顧師生不同的需要。Nanokids的教師資源配備有一套元素及周期表的網頁卡片。該配置便于教師利用其查詢、獲取元素信息。

每張電子卡片上標有元素名稱、原子序數、相對原子質量及所處的主族名稱。另外，不同主族的元素卡片底色不同，分別對應著元素周期表中的區域顏色，便于檢索元素化學知識。

2.4 Nanokids的教學評價形式

兼具網絡教學和科普宣傳功能的Nanokids，還適當考慮了對使用網站獲取信息和學習知識的同學進行了簡單評價，形式是一份考查基礎知識、基本理論的試卷，試題簡單易做，更多的是評價關于“納米”的理念。筆者選取幾道題目作為示例，不作贅述。

[例1]元素根據原子序數排列在元素周期表中。原子序數是由什么決定的?(　)

A.電子數　B.中子數　C.質子數　D.微粒數

[例2]寫出組成“納米小人”分子的三種元素名稱。

[例3]下面哪個不在納米數量級范圍內?

A.DNA　B.納米小人　C.碳納米管　D.山川

3　NanoKids網站評價

3.1網站定位著重科學教育基礎

NanoKids網站是以納米科技的普及教育為主題，針對接觸化學較少的少年兒童而設計，與常規教材和傳統教學方式不同的是，網站采取電子學習手冊的方式，指導學生從認識化學學科、靈活化學研究方法開始，逐步進入到元素、原子、分子及元素周期表的學習，同時也對與納米相關的跨學科知識做了簡要介紹。在這一過程，通過圖片、動畫、聲音、互動練習等多種媒體，學生在化學學習的前期即形成了納米的概念，再以納米視角學習微觀粒子。

3.2網站風格適合青少年

因為Nanokids網站的主要用戶群是青少年兒童，所以，學習手冊中的配色、布局和主題情境等都生動活潑，極具吸引孩子眼球的魅力。首先，手冊以動畫式的主題場景呈現，模式新穎，界面美觀；其次，每個活動都配以色彩鮮艷豐富的字體，給人以極強的視覺沖擊，有助于激發學生的興趣。另外，網站導航清晰，超鏈接均跳轉靈活，能夠有效地將信息傳遞給用戶。

3.3網站資源呈現的個性化

納米技術的案例范文第3篇

初中化學教育對學生創新精神的培養具有重要作用。通過實踐,筆者總結出相關的經驗:包括利用化學經典實驗開拓學生創新思路;從化學物質中引導學生尋找發明創造的靈感;發揮化學教學與科技創新活動提升學生素質的綜合作用;以及在科技活動中培養學生創新精神的案例等。

【關鍵詞】化學教育　創新精神　培養

當今世界,科學技術以前所未有的速度迅猛發展,信息技術、生物技術、納米技術等高新技術不斷涌現。新技術的研究與應用為社會經濟發展提供了無限的動力,同時使經濟、社會、文化、生活等領域發生了廣泛而深刻的變化。隨著科學技術的發展,科技創新成為綜合國力競爭的焦點,科技創新后備人才的培養已成為時代賦予教育的重要任務之一。創新教育是基礎教育的重要組成部分,是教育的最終目的之一,很多學校越來越重視青少年創新精神的培養。

初中化學教育對學生創新精神的培養具有重要作用。通過實踐,筆者總結出相關的經驗,下面分別予以介紹。

一、利用化學經典實驗開拓學生創新思路

化學發展史是記載化學家們創新的歷史,他們的創新思路和創新方法都值得人們去了解和借鑒。通過這些經典實驗的再現,可以開拓學生的創新思路,讓他們有茅塞頓開的感覺。

在化學教學中,筆者特別重視經典實驗的發現過程,注意分析科學家的思維過程和思維方式,這樣有利于學生理解和掌握課本知識,更有利于培養學生的科學素質和創新能力。如在講授“原子的結構”內容時,除介紹多位科學家對原子的揭秘過程,筆者還重點展示了“盧瑟福d粒子散射”實驗的詳細過程,引導學生沿著前人的足跡,展開想象的翅膀,積極思考。又如拉瓦錫的空氣中氧氣含量的測定實驗也是一個經典的實驗,該實驗提供了一個很好的實驗方法,把無形的氣體的體積轉化成有形的水的體積,其精妙之處讓人佩服。

再如波爾多液是農業上的一種殺菌、殺蟲劑,它的發明就很偶然。1882年法國人米拉德在法國波爾多城附近發現各處葡萄樹都遭到病菌侵害,只有公路兩旁的幾行葡萄樹安然無恙。他感到奇怪,便請教園工。原來是園工將石灰水和膽礬溶液分別灑到樹上防止有人偷食葡萄。對此米拉德很受啟發。經過反復試驗,終于研制成功“波爾多液”農藥。從這個發明可以看出,看似偶然的發現其實并非偶然,強烈的好奇心點燃了靈感之火,靈感之火在豐厚的知識儲備中終于結出了“創新之果”,這一經典實驗使學生對化學的學習有興趣了。

二、從化學物質中引導學生尋找發明創造的靈感

世界上化學物質三千多萬種,每種物質的物理化學性質各不相同。物質性質決定它的用途,在發明的過程中,材料的選擇是最重要的一個環節。很多時候學生在開展科技活動的時候總是找不到合適的材料來完成自己的發明,往往會感到束手無策。但如果在學習化學的時候,引導學生帶著一顆特別的心去留意每一種物質,那么他們的收獲可能會更大些。教師可以在課堂教學中引領學生從化學知識中尋找發明創造的靈感。比如學習到活性炭的吸附性時,筆者引導學生抓住吸附性可以除臭和除色素的性質,嘗試開發系列產品。學生首先列出生活中有臭味的地方和物品,如球鞋、冰箱、廁所、下水道等,然后學生的創意就進發出來了,有人設計了活性炭防臭襪子、防臭球鞋、防臭鞋墊;有人設計了活性炭冰箱除臭劑;還有人設計了救災應急凈水裝置。學生的思維打開之后一發不可收拾,因為他們找到了創新的源泉,抓住了一種物質的特性,物盡其用。學生還對活性炭的再生進行了研究,加深了對這一知識點的鞏固和深入。

又如在做生石灰加水放出大量熱這個實驗后,學生對該實驗現象表現出很濃的興趣,筆者趁勢引導學生嘗試用放熱反應來發明一些實用的產品,學生的創新之火再次被點燃,五花八門的創意又冒出來了:生石灰煮蛋器、自熱式飯盒、生石灰方便面、生石灰取暖器……以上發明的方法就是圍繞某一物質的性質充分挖掘它的功能,并把該項功能設計成產品。學生從化學中找到了學習的動力和興趣,學有所用,化學學習不再是枯燥的死記硬背了,學了的知識馬上就可以用,馬上就可以幫助那些需要我們幫助的人,知識的價值通過創新得到最大的體現。

在學習催化劑時,為激發學生的無限遐想,筆者說為解決能源問題,自己有一個夢想就是發明一種催化劑能把水變成氫氣和氧氣,輕松解決能源問題,學生們都笑了,一個個躍躍欲試,他們太想了解催化劑是怎么回事,學生的學習更加主動積極了,課本上那些介紹已遠遠滿足不了學生的需求,他們還會去網上查找有關資料。

在學氧氣的制法時,我要求學生針對特殊情況下的供氧需求設計制氧產品,學生在研究了三種教材介紹的制氧方法后,分別設計了三套方案。學生在設計的時候就對這三種方法進行了評價,最后得出野外制氧的最佳方案,根據這個方案制作出裝置。讀書的目的是為了用,學生有了需要就會認真研究學習,不是為了那張考卷,那個分數和排名,而是為了創新,為了幫助那些有需求的人,真正體現知識的價值。

在學習氧氣和二氧化碳氣體的檢驗時,筆者設計了這樣一個問題,請為在礦井工作的礦工發明一個檢查環境中是否二氧化碳超標、是否缺氧氣的簡易裝置,學生馬上去研究氣體的性質和檢驗方法,這種教學要求學生具有較強的創新精神和實踐動手能力。

在學習溫室效應時,筆者引導學生制作簡易測定二氧化碳排放的工具,每個人每天平均產生和排放12公斤的碳;在學習滅火原理時,學生發明新穎環保滅火器,自己研究配方;而根據干冰的使用價值可以開發出不同品種的新產品。

三、發揮化學教學與科技創新活動提升學生素質的綜合作用

在化學新課程中,凸現科技創新的知識很多,有化學史料、前沿科學知識、生活中的化學。如:納米技術、C。陶瓷材料、測定雨水pH值等。這些素材是開展講座、探究、閱讀、交流的好題材,它貼近生活實際,令學生倍感親切。只要善于抓住教材與現代科技、生活、生產的契合點,就能發揮化學教學與科技創新活動提升學生素質的綜合作用。化學教學提供方法基礎,科技創新活動則提供實踐機會。例如,學生的發明創造離不開個體的研究性學習,研究性學習為發明創造奠定方法基礎。研究性學習中思維的批判性及創造性使發明創造成為可能。如化學實驗研究中尋找最佳途徑和改進實驗,有機生物電池、廢舊電池的回收和利用,白色污染何時

了,河污水排放的調查及分析和建議,體現了學生研究過程的創造思維。還可聯系社會大課堂,服務于社會的實踐活動,如寫調查報告、小論文及參與學校校本課程開發,到工礦企業生活,參加環保等。

四、在科技活動中培養學生創新精神的案例

在科技活動中,為了有針對性的培養學生的創新精神和實踐能力,可以結合他們所提出的林林總總不便的事,全體同學參與,選擇自己或別人的不便之事,獨立思考,尋找解決問題的方案(也可以幾個學生組成一個科技攻關小組)。

例如,發明透明膠帶切斷器的肖雨同學在尋找材料上遇到了困難,她說應該在膠帶上綁一個小刀片,用手壓就可以切斷膠帶了。但是用什么材料把刀片固定住呢?她找了很多材料。最后有一天她在給單車打氣的時候無意中發現,修車的師傅用廢舊的車胎補車,能不能用橡膠把刀片固定在上面呢?于是她剪了一小塊橡膠皮,用萬能膠水把刀片固定好。由于橡膠有彈性。效果很不錯。但試驗時又發現一個問題,就是刀片在切斷膠帶時不是很鋒利,要用較大的力氣按住才行。遇到新的問題怎么辦呢?教師鼓勵她再多想想,走出去調查市場尋找類似的產品。肖雨同學不氣餒,她又去文具店去調查,發現文具店有一種臺式的透明膠切斷器,體積較大,不利于攜帶,而這種切斷器的切口是尖齒狀的,像鱷魚的牙齒。這時候她突然間靈光閃現,　“我的產品也可以做成尖齒狀”,她馬上回到家中馬上用剪刀把一塊小鐵皮剪成尖齒狀,然后粘在橡膠皮上,再套在膠帶上,大功告成。經過試驗,果然效果明顯,終于成功了,肖雨同學的臉上露出了勝利的微笑。

再如,發明防止魚跳走的魚兜的是吳家輝同學,他是一個身材高大、性格害羞的男生,他的動手能力很強。利用周六周日休息,他在家里找來了材料和工具,想方設法做出了一個帶蓋的魚兜。周一他興高采烈的把它帶回了學校給同學展示,老師和同學給他的意見是太難看,不實用,原來他設計的蓋是用月餅鐵盒作材料,這樣一個鐵月餅盒蓋又不能透水,使用起來肯定費力。吳家輝同學雖然不好意思,但還是虛心地接受了同學的意見,到了下個周六,他回到家里又進行了改進,這次他帶來的一個有著漂亮的網狀蓋的雨兜,困難終于解決了,望著同學們敬佩的眼光,吳家輝也笑了。

還有發明帶溫度計的奶瓶的周鈞亮同學,他在這次活動中積極動腦動手,在選好了奶瓶之后,他為了尋找一支短小的溫度計跑了很多商店、超市、文具店。終于功夫不負有心人,做成了這個測溫奶瓶。

納米技術的案例范文第4篇

Energy Autonomous Micro and Nano Systems

2012，384p

Hardcover

ISBN9781848213579

Marc Belleville等

自給能量系統指的是在無外接電源情況下，依靠自身獲取的外界能量可以正常運行的系統，通常包括傳感器或執行器、能量收集和轉換器件、信息存儲與處理以及無線通訊單元。自給能量微納系統是指可以自己供給能量的微納系統。美國伯克利大學研究的著名的“智能塵埃”就是其中的一個典范。隨著微電子技術迅速發展，各種芯片的功耗不斷降低，能量收集、轉換和存儲技術的不斷提高，使得自給能量微納系統的實現變成可能。

本書介紹了自給能量微納系統面臨的挑戰和最新的技術，前三章主要引入自給能量系統的應用前景，為引入后續的技術章節做了很好的鋪墊，技術章節幾乎涵蓋了所有與自主系統相關的內容，并且講述了與電子學相關的物理、材料和技術，共包括13章：引言，介紹自給能量微納系統和本書的內容框架；1.建筑物控制核心的傳感器，主要講述了建筑物控制中傳感器類別和新需求，并介紹了應用案例；2.面向自給能量醫學植入器件，主要講述了自給能量醫學植入器件現在以及潛在的應用；3.航天領域中的自給能量系統，主要說明了航天領域中自給能量系統的特征，并從無線系統和生存系統方面進行分析；4.基于光伏效應能量收集，主要講述了基于光伏效應的能量收集技術—光伏電池；5.機械能量收集，講述了機械能量收集的能源來源以及各種原理，并對機械能量收集的未來進行展望；6.熱能收集，講述了熱能收集原理、發展趨勢以及實現限制和優化；7.鋰微電池，鋰微電池發展現狀以及小型化的發展趨勢，并講述了鋰微電池在自主系統中的應用；8.超低功耗傳感器，講述了電路一些基本概念，詳述了電容傳感器檢測電路最新進展，討論了電阻傳感器超低功耗檢測的實現方法；9.自主系統的超低功耗信號處理，講述了自主系統的超低功耗信號處理方法，處理器的構架和性能，以及長期休眠自主系統的基本挑戰；10.超低功耗射頻通訊及協議，講述了超低功耗射頻通訊及相關通訊協議，并對目前處于研究階段的解決方案進行分析；11.自主微系統中的能量管理，講述了自主微系統中能量管理的實現方法，并討論了能量優化管理技術；12.傳感器網絡能量效率優化，從軟硬件兩個方面講述傳感器網絡中能量效率優化的實現方法。

本書詳細綜述了自給能量微納系統領域中的基本原理和最新進展，深入研究了自給能量微納系統在航空健康和使用監測、醫療植入器件以及家庭自動化中的應用，介紹了光伏、熱和機械能量收集與存儲技術的發展現狀以及最新成果；綜述了超低功耗傳感器接口，數字信號處理和無線通信的最新研究狀況，并討論了傳感器節點和傳感器網絡層次上的能源優化技術，適合從事自給能量微納系統研究的研究生、研究人員以及專業人士閱讀使用。

作者Marc Belleville教授于1980年獲得格勒諾布爾國立理工學院博士學位，1985年加入CEALETI，現在是微納米技術創新中心（MINATEC）的體系結構、IC設計和嵌入式軟件事業部的研究總監和首席科學家，研究興趣集中在設計和先進技術（例如SOI、異構或3D設計）之間的相互作用，是CARTENE科學委員會兩個工作組：“能量自治系統：設備、技術和系統未來發展趨勢”和“面向超越2015：技術、設備、電路和系統” 的活躍成員。

杜利東，助理研究員

（中國科學院電子學研究所）

納米技術的案例范文第5篇

在人類社會不斷向前發展的進程中，始終都是由社會生產力的增長為推動力，促進社會發展。要知道創新是一個民族進步的靈魂．是國家興旺發達的不竭動力。一個沒有創新能力的民族，是不能再立足于競爭激烈的世界之林的。我們作為國家未來的希望，國家發展的主心骨。高中生更應該在努力學習科學文化知識的同時，加強對機械方面的創新設計能力。結合日常生活，發現機械創新之美。

2機械創新設計的特點

作為一名熱愛機械創新設計的高中生，在課余時間我已經進行和多次的機械創新設計的嘗試工作。我發現機械創新設計具有一些獨特的特性。例如:進行機械創新設計需要設計者進行反復驗證，多次篩選，并且在每一個設計環節內都會有特定的優化設計的方案，各個環節之間的聯系也比較緊密，從整體看，可以發現機械設計工作還具有系統化整體化的特點。同時，在進行機械創新設計工作中，能感受到多門學科的交叉和滲透，這就需要設計者能夠掌握多種類型的知識，合理運用創造性與發散思維，基于復雜的學科知識進行思考和判斷，從創新設計的復雜性特點出發，進行設計。另外，我們高中生在嘗試機械創新設計時，前期可以先引用或參考外國先進創意產品進行設計，這不是單單進行簡單的模仿或改造，而是了解機械創新設計特點的第一步。

3創新設計方法

(1)在進行創新設計時，最常使用的一種創新方法就是模仿生物進行機械設備的創新設計，這種方法是進行對自然界生物機能分析類比、總結特性，并將自然生物的特點融合進行新機械設備中。目前，我們看到已經出現了模仿人類手臂的機械抓手、模仿蜥蜴等爬行動物的海底機器人等等，這些都是設計者仿照自然生物特點進行設計的機械設備。而對于高中生來說，進行的機械創新設計也可以從這一角度進行思考，細心的對日常生活環境和大自然中的生物特性進行觀察，獲得設計靈感。(2)參考外國先進創意產品進行設計，也是很有效的一種設計方法。這主要要求設計者先選擇合適的國外的科技成果或先進產品，經過一段時期的分解研究并全部將設計優點進行消化吸收后，再進行改進強化工作，并在技術或產品中加入自己的想法，開發產品新的使用用途，從而設計出全新的機械設備。(3)“移置技術法”創新設計方法，顧名思義這一方法就是要將一個領域中的先進技術應用到另一個領域中，進行設計工作。例如，納米技術作為一種先進科學技術，本是一種物理領域的材料，但是在經過研發之后，可以應用在機器創造、服裝設計等領域，并且生產出了非常多的納米機器、納米服裝。所以，高中生進行機械創新設計也可以從這一角度出發。

4創新設計思維

機械創造設計者必先要有新穎性的思維，也就是創新思維，這是設計者可以進行創新設計的根本原因。作為高中生，自身接受教育的程度和社會實踐都比不上專業的機械設計人員高，所以所具有的設計思維的整體深度、廣度和系統性也會存在很大的差異。所以與專業機械創新設計人員不同，高中生需要具有的創新思維，只需要將書本以及課堂中學到的知識進行整合，并添加一定的想象力，將設計思路進行開闊，擴展可以聯想到的最大范圍，滿足機械創新設計的要求。同時，除創新思維外，我們高中生也要重視創新過程中的靈感思維，這一思維是指在設計過程中經過長時間并艱苦的思考后，突然產生思想火花，從而推動創新瓶頸期的結束，解決設計中未能解決的問題的思維活動。一般情況下，靈感的出現會受到一定因素的影響，可以是突然看到家里微波爐的加熱過程，又或者注意到了教室中的全自動噴水黑板擦擦拭黑板的印記，從而受到啟發。這是我們是潛在創造力的升華，是創新設計從量變到質變的思維過程。在進行機械設計時，要有意識地激發自身創新設計思維，進行創新素質的培養，促進自己厚積薄發地涌動出創新的靈感。

5提高機械創新設計水平的策略

5．1結合學校相關課程進行創新意識。提高機械創新設計水平，要注意培養自己日常生活中的創新意識，尤其是在學校學習的過程中。課程教學時傳授知識的過程，在這一期間培養其自己對創新知識的敏感度以及對知識的聯系意識。在相關課程教學過程中，對老師講解知識時，所結合的專業知識以及該領域內科技前沿的創新成果進行記錄，并在課后進行查閱，并對老師教學過程中組織的小組討論環節，積極發言與同組的同學交換想法，大膽的說出自己的新思想、新方法，在同學們不同的思維中激發創新靈感的出現。并且對老師所舉出的每一項設計案例，持求異存疑的逆向思維，必要時可以申請實驗室進行驗證。對書本上的知識，進行實際應用，時刻保持創新意識，促進創新能力的提高。5．2多接觸現代化先進的設計方法與手段。隨著計算機技術的發展和現代化儀器的不斷出現，機械設計的方法和手段更新速度越來越快，所以，我們不能僅僅局限于課堂學習中所接觸的創新設計知識，要自發的緊跟機械科技發展的腳步。可以使用家中的電腦定期查閱網頁、訂閱有關機械科技設計創新雜志進行了解最為先進的設計方法和手段。5．3加強機械創新設計實踐。對于我們高中生，課業壓力重，可以進行機械創新設計實際的機會和時間少之又少，但是可以發現學校和少年宮等組織會定期舉辦一些科技創新實踐活動，可以借助這一活動，磨煉自己的創新技法。例如:科技制作競賽、機械創新設計大獎賽、機器人大獎等比賽都可以積極參與。

6結語

在21世紀，我國將會面臨更多的挑戰以及更多競爭，為了強化機械領域的競爭力以及增強自身的機械創新設計水平，我們需要積極地去認真地學習機械創新設計，并且要虛心學習國內外有關的先進的設計方法，制定安全合理的機械設備的設計方案。另外，為保證設計出的機械設備的安全性，我們必須始終以高標準嚴要求進行設計工作，提高機械創新設計的可靠性、實用性。讓我們高中生設計的機械設備也能走向市場，并能在生活和相關生產領域進行應用。這不僅是對自身能力的肯定，更能提高日常生活質量或者應用行業的生產先進性。

作者:閆棟宇 單位:石家莊第二中學高三六班

參考文獻:

［1］王利華，李理，史書龍，張振軍，李冬梅．機械創新設計中刨浩性思維的研究［J］．內襲古民族大學學報(自然科學版)，2005．

［2］王晶．第四屆全國大學生機械創新設計大賽決賽作品選集［M］．北京:高等教育出版社，2012．