納米科技概論期末試卷

1、文檔編碼 : CB6L9A10G4P6 HR1C5K8N7X8 ZS10D3W2I9E5選擇題 6 題 18 分,填空題 6 題 24 分,名詞說明或問答3 題 18 分,簡答題2 題 20 分,論述題1 題 20 分一、選擇題1、納米（ nm）是一個長度單位,它等于 10-9 米2、光學(xué)顯微鏡辨論率約為 200 納米 nm 3、屬于準(zhǔn)一維納米材料的是 碳納米管4、掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡的英文縮寫為 STM和 AFM5、DNA螺旋結(jié)構(gòu)的橫向尺寸約為 1-3nm6、納米粒子粒徑從 100nm減小至 1nm,其表面原子占粒子中原子總數(shù)比例將 增大7、平均粒徑為 40nm的銅粒子的熔點與同一種

2、固體材料的熔點相比 降低了 300左右8、DNA的直徑約 2nm左右, SARS病毒約 60-120nm,艾滋 AIDS 病毒約 100nm 9、屬于液相制備方法的是溶膠凝膠法（ Sol-gel ）10、一個 C60 分子的結(jié)構(gòu)是由 12 個五邊形和 20 個六邊形組成的球體二、填空題1、最早明確提出納米尺度上科學(xué)和技術(shù)問題的是 理查德 費曼2、納米科學(xué)技術(shù) NST的英文全稱為：Nano-science and technology3、當(dāng)納米粒子尺寸下降到某一值時,金屬費米能級鄰近的電子能級由準(zhǔn)連續(xù)變?yōu)殡x散能級的現(xiàn)象以及納米半導(dǎo)體粒子能隙的調(diào)制現(xiàn)象,均被稱為量子尺寸效應(yīng)4、為制造具有特定功能的

3、納米產(chǎn)品,其技術(shù)路線可分為“ 自上而下” 和“ 自下而上”兩種方案；其中“ 自下而上” 是指以原子、分子為基本單位,依據(jù)人們的意愿進(jìn)行設(shè)計和組裝,從而構(gòu)筑成具有特定功能的器件或產(chǎn)品的方式5、納米結(jié)構(gòu)自組裝體系英文全稱為Nanostructured Self-assembling system 6、從學(xué)科角度層面上劃分,納米科學(xué)技術(shù)主要包括納米 體系 物理學(xué)、 納米化學(xué) 、納米材料學(xué) 、 納米生物學(xué) 、納米電子學(xué)、納米加工與測量學(xué)、納米力學(xué)等 7 個既相對獨立又相互滲透的學(xué)科7、碳材料有非晶碳 無定形碳 和晶態(tài)碳材料之分； 其中晶態(tài)碳材料包括石墨、金剛石 、富勒烯 、碳納米管 ；其中 C-60

4、的發(fā)覺開創(chuàng)了碳科學(xué)的新領(lǐng)域,同時,三位科學(xué)家也因此共享了1996 年諾貝爾化學(xué)獎,而微觀尺度的上限約為原子分子8、宏觀尺度的下限是肉眼所能辨論的最小尺寸的大小,即左右9、國家納米技術(shù) 推動 方案,英文全稱為National Nanotechnolgy Initiative 10、納米生物材料工程主要集中在 6 個方面,即生物分子操作和組裝、可控室溫活性的功能分子膜、 生物分子芯片 、生物分子識別專家系統(tǒng)、三、名詞說明或問答 1、納米科學(xué)技術(shù)：自組裝生物膜 、生物分子機器是指在納米尺度上爭論物質(zhì)組成體系的運動規(guī)律和相互作用,以及在應(yīng)用中實現(xiàn)特有功能和智能作用的、多學(xué)科交叉的科學(xué)和技術(shù)2、小尺寸效

5、應(yīng)（亦稱體積效應(yīng)）由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化現(xiàn)象稱為納米材料的小尺寸效應(yīng)3、納米材料：是指在三個維度上至少有一維處于納米尺度范疇或由它們作為基本組元構(gòu)成的材料；主要包括納米粒子或納米粉體材料,一維納米材料、納米薄膜、納米塊材4、納米器件：利用量子效應(yīng)而工作的電子器件通稱為納米器件；通常分為三類,即納米電子器件、光電子器件和分子電子器件5、納米生物材料工程：是通過生物大分子操作,爭論和開發(fā)生物功能材料、生物分子芯片及生物分子識別和檢測、納米分子機械等方面的技術(shù)6、宏觀量子隧道效應(yīng)：微觀粒子具有貫穿勢壘的才能稱為隧道效應(yīng)四、簡答題1、我國近年來納米科技基礎(chǔ)爭論方案的科學(xué)目標(biāo)是什么？

6、1. 綜合運用現(xiàn)代物理學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)、化學(xué)的理論和方法,以納米科技所涉及的新概念、新結(jié)構(gòu)、新方法、新技術(shù)以及新材料為突破口,在理論和試驗的源頭創(chuàng)新上有所突破,提高我們在納米科技爭論領(lǐng)域的整體創(chuàng)新才能；2. 解決對我國的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和國民經(jīng)濟進(jìn)展以及國防建設(shè)具有重大意義的納米科學(xué)問題,為國家科技長遠(yuǎn)進(jìn)展做儲備；3. 通過重大爭論方案的實施,穩(wěn)固支持一批具有創(chuàng)新意識、思維活躍、立足國內(nèi)的科研人才隊伍,培養(yǎng)和造就一批在納米科技爭論領(lǐng)域國內(nèi)外公認(rèn)的我國科研人員隊伍；2、美國納米技術(shù)方案（ NNI）優(yōu)先進(jìn)展的領(lǐng)域有哪些？（1）長期基礎(chǔ)性的納米科學(xué)和納米工程；目的是要發(fā)覺和懂得新的現(xiàn)象工具和手段（

7、指測量、建模、模擬和操縱） ；（2）依據(jù)意愿設(shè)計、合成和加工納米材料結(jié)構(gòu)單元以及系統(tǒng)組件,充分運用分子的自 組裝概念；（3）利用納米器件和特性和納米系統(tǒng)的原理,把構(gòu)筑分子結(jié)構(gòu)與微型化結(jié)合起來；（4）納米結(jié)構(gòu)材料和系統(tǒng)在制造、電子系統(tǒng)、能源、環(huán)境、國家安全和保健等方面的 應(yīng)用；（5）人才的訓(xùn)練與培訓(xùn),并爭論納米技術(shù)對社會所產(chǎn)生的影響；3、生物芯片技術(shù) 生命芯片技術(shù)主要包括四個基本點：芯片方陣的構(gòu)建、樣品的制備、生物分子反應(yīng)和信 息的檢測與分析；生物芯片的分類依據(jù)用途分類： （ 1）生物電子芯片 2 生物分析芯片 一般情形下所指 的生物芯片主要為生物分析芯片 依據(jù)作用方式分類： （1）主動式芯片

8、2 被動式芯片和組織芯片；依據(jù)固定在載體上的物質(zhì)成分：1 基因芯片 234組織芯片生物芯片的主要特點：高通量、微型化、自動化 生物芯片的應(yīng)用領(lǐng)域：1. 最大用途在于疾病檢測 2. 基因表達(dá)水平的檢測 3. 基因診斷 4.藥物選擇 5. 個體化醫(yī)療 6. 測序 7. 生物信息學(xué)爭論 4、單電子晶體管 是依據(jù)庫侖堵塞效應(yīng)和單電子隧道效應(yīng)的基本物理原理設(shè)計和制造的一種新型納米結(jié) 構(gòu)器件,它在將來的微電子學(xué)和納電子學(xué)領(lǐng)域?qū)⒄加兄匾奈恢茫晃?、論述題1、淺析納米科技對人類社會進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)革命的影響；1 納米科技將促進(jìn)人類認(rèn)知的革命,進(jìn)一步探究和懂得新現(xiàn)象、新理論、新發(fā)覺；2 將來學(xué)家推測,在新的時代里,納

9、米科技將會從根本上轉(zhuǎn)變?nèi)祟惖纳罘绞?、思維 方式和生存條件；3 納米科技將引領(lǐng)下一場產(chǎn)業(yè)革命：依據(jù)歷史體會和最新的科技進(jìn)展推測,準(zhǔn)備一個 國家在 21 世紀(jì)位置的產(chǎn)業(yè)就是納米產(chǎn)業(yè)；以納米技術(shù)為突破口的高科技群有可能轉(zhuǎn)變幾十年來使很多國家困惑的經(jīng)濟“ 滯脹” 現(xiàn)象；進(jìn)展上邁出更大的步伐；2、淺析納米 結(jié)構(gòu) 薄膜的制備方法納米科技和納米產(chǎn)業(yè)將使人類在可連續(xù)溶膠溶膠法； 電沉積法； 高速超微粒子沉積法；等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù)；濺射法；化學(xué)氣相沉積法；惰性氣體蒸發(fā)法；3、試論我國進(jìn)展納米科技的意義和存在的問題、計策 1 意義三個方面：a、納米科技在 21 世紀(jì)將對我們的社會、經(jīng)濟以及國家安全產(chǎn)生影響

10、；b、進(jìn)展納米科技將極大提高我國科技競爭力；c、納米科技將促進(jìn)我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造；2 我國納米科技存在的問題主要表現(xiàn)在多學(xué)科交叉融合程度不夠,缺乏重要的試驗設(shè) 施,基礎(chǔ)爭論薄弱、信息溝通少；3 計策：1. 應(yīng)在國家層次上確定我國納米科技的進(jìn)展戰(zhàn)略,制定我國納米產(chǎn)科技進(jìn)展的近期、中長期規(guī)劃、兼顧基礎(chǔ)爭論、應(yīng)用爭論和開發(fā)爭論的和諧進(jìn)展,推動科技成果產(chǎn)業(yè)化,協(xié) 助有關(guān)部門盡快制定與納米科技相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；2. 成立國家級“ 納米科技專家詢問小組” ,工作；幫忙政府制定納米科技戰(zhàn)略和監(jiān)控爭論開發(fā)3. 成立國家納米科技爭論和工程中心,集中力氣建設(shè)為納米科技進(jìn)展供應(yīng)服務(wù)的技術(shù)平臺,并組織和諧科研機構(gòu)、高校、國家試驗室、產(chǎn)業(yè)界的共同參與；4. 堅持“ 有所為,有所不為” 的方針,發(fā)揮優(yōu)勢,突出特點；5. 加強信息網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè),促進(jìn)國內(nèi)外納米科技的信息