高新技術(shù)案例分析

高新技術(shù)案例分析目錄1.納米技術(shù)案例分析2.3D打印技術(shù)案例分析3.人工智能技術(shù)案例分析納米技術(shù)案例分析1納米技術(shù)案例分析1納米技術(shù)所謂納米技術(shù)，是用單個(gè)原子、粉子制造物質(zhì)的科學(xué)技術(shù)，研究結(jié)構(gòu)的尺寸在0.1-100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。根據(jù)1993年第一屆國(guó)際納米技術(shù)大會(huì)〔INTC〕中國(guó)際納米科技指導(dǎo)委員會(huì)的劃分，納米技術(shù)有6大分支：納米物理學(xué)、納米生物學(xué)、納米化學(xué)、納米電子學(xué)、納米加工技術(shù)和納米計(jì)量學(xué)。正是由于納米技術(shù)強(qiáng)大的交叉性，使得其衍生產(chǎn)品涉及的領(lǐng)域非常廣泛，小到一把小小的納米雨傘，大到和人類息息相關(guān)的生物醫(yī)藥。本案例為碳納米管。納米技術(shù)案例分析1碳納米管1991年被日本電子公司〔NEC〕的飯島博士發(fā)現(xiàn)。碳納米管作為一維納米材料，重量輕但六邊形結(jié)構(gòu)連接完美，它的質(zhì)量是相同體積鋼的六分之一，強(qiáng)度卻是鋼的10倍，隨著碳納米管及納米材料研究的不斷深入，其廣泛的應(yīng)用前景也不斷被展現(xiàn)出來(lái)。納米技術(shù)案例分析1力學(xué)碳納米管的硬度與金剛石相當(dāng)，卻擁有良好的柔韌性，可以拉伸。碳納米管是目前可制備出的具有最高比強(qiáng)度的材料。導(dǎo)電碳納米管具有良好的導(dǎo)電性能，由于碳納米管的結(jié)構(gòu)與石墨的片層結(jié)構(gòu)相同，所以具有很好的電學(xué)性能。其他碳納米管還具有光學(xué)等其他良好的性能。傳熱碳納米管具有良好的傳熱性能，因而其沿著長(zhǎng)度方向的熱交換性能很高，相對(duì)的其垂直方向的熱交換性能較低，碳納米管可以合成高各向異性的熱傳導(dǎo)材料。碳納米管性質(zhì)納米技術(shù)案例分析1碳納米管人造皮膚2015年美國(guó)斯坦福大學(xué)的華人學(xué)者鮑哲楠領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)根據(jù)塑料和碳納米管制成了一種可以感知外界溫度、壓力及各種觸覺(jué)的人造皮膚，這種人造皮膚甚至可以感知一粒鹽停在上面造成的壓力。其原理就是人造皮膚中的碳納米管可在擠壓時(shí)接觸而導(dǎo)電，擠壓的力度越大，穿過(guò)皮膚的電流就越大，使皮膚感受到不同程度的壓力。納米技術(shù)案例分析1醫(yī)療方面以前的人造皮膚對(duì)于許多燒傷、燙傷的患者、截肢患者以及整容這來(lái)說(shuō)，只能做到掩蓋傷痕，但是沒(méi)有任何的觸覺(jué)或者是感知不靈敏，這點(diǎn)一直被患者所詬病。交通方面如果安置了觸覺(jué)傳感器，在駕駛員很累沒(méi)有輔助方向盤的時(shí)候，方向盤可以自動(dòng)感知駕駛員的非正常駕駛，然后發(fā)出提醒，這樣也能減少交通事故。航空方面如果將這種靈敏的人造皮膚植入機(jī)器人的皮膚覆蓋層進(jìn)行信息的搜集，這樣除了更加安全之外，并且機(jī)器人不用吃飯休息，這樣也可以極大的節(jié)約航空成本。皮膚測(cè)試在中國(guó)，基于對(duì)化妝品的安全性考慮，它們?cè)谶M(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)之前必須經(jīng)過(guò)動(dòng)物測(cè)試。針對(duì)此種情況，人造皮膚將發(fā)揮巨大的作用。目錄1.納米技術(shù)案例分析2.

3D打印技術(shù)案例分析3.人工智能技術(shù)案例分析3D打印技術(shù)案例分析23D打印技術(shù)案例分析23D打印技術(shù)一種以數(shù)字模型文件為根底，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。一方面與傳統(tǒng)的工業(yè)制造相比，3D打印極大節(jié)省了前期的制模時(shí)間，另一方面，傳統(tǒng)制造業(yè)中的加工方式往往會(huì)產(chǎn)生較多的工業(yè)廢料，但是3D打印無(wú)縫化一次性打印成品，不產(chǎn)生任何廢料，節(jié)約了本錢。本案例為生物3D打印技術(shù)。3D打印技術(shù)案例分析2第一層次打印出的產(chǎn)品不進(jìn)入人體，主要包括一些體外使用的醫(yī)學(xué)模型、醫(yī)療器械，對(duì)使用的材料沒(méi)有生物相容性的要求1第二層次使用的材料具有良好的生物相容性但是不能被降解，產(chǎn)品植入人體后成為永久性植入物2第三層次使用的材料具有良好的生物相容性，而且能被降解。產(chǎn)品植入人體后，可以與人體組織發(fā)生相互關(guān)系，促進(jìn)組織的再生3第四層次使用活細(xì)胞、蛋白及其他細(xì)胞外基質(zhì)作為材料，打印出具有生物活性的產(chǎn)品，最終目標(biāo)是制造出組織、器官4生物3D打印技術(shù)3D打印技術(shù)案例分析2

2013年，來(lái)自蘇格蘭的研究人員利用3D打印技術(shù)，首次用人類胚胎干細(xì)胞進(jìn)行了3D打印。首先提取出活性細(xì)胞，將它培育在水凝膠等細(xì)胞生存所以來(lái)的外基質(zhì)材料里，然后用專用的打印機(jī)和特殊針頭進(jìn)行處理，既可以打印包裹著外基質(zhì)材料的單細(xì)胞，也可以打印多個(gè)細(xì)胞組成的細(xì)胞體結(jié)構(gòu)。細(xì)胞、器官3D打印技術(shù)3D打印技術(shù)案例分析2問(wèn)題一首先，技術(shù)難關(guān)到目前為止并沒(méi)有完全真正的攻克，目前國(guó)內(nèi)外打印出來(lái)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)都不具備生物功能。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，皮膚是很薄的一層，但是具備的功能很多，除保護(hù)功能外，還有感覺(jué)、調(diào)溫、出汗等功能。但是目前國(guó)內(nèi)外打印出了類組織，但是也只是組織相似的結(jié)構(gòu)，并不具備組織的功能問(wèn)題二其次，生物3D打印技術(shù)的巨大投資成本也讓許多涉足3D打印領(lǐng)域的公司有所猶豫，公眾對(duì)于3D打印技術(shù)的了解有限，期望很高，但是往往低估了需要投入的時(shí)間和金錢。問(wèn)題三最后，生物3D打印技術(shù)也面臨著倫理道德等方面的挑戰(zhàn)。當(dāng)制造的器官功能與適應(yīng)性可以代替人體組織或器官時(shí)，人的身體器官將被各種打印品所替代。到那時(shí)，人們可以按需替換病變、衰竭的器官，是不是就真的實(shí)現(xiàn)了人的‘長(zhǎng)生不老’？目錄1.納米技術(shù)案例分析2.3D打印技術(shù)案例分析3.人工智能技術(shù)案例分析人工智能技術(shù)案例分析3人工智能案例分析3人工智能人工智能是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和拓展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解只能的實(shí)質(zhì)，并產(chǎn)生中新的能以人工智能相似的方式做出反響的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專家系統(tǒng)等。此案例是蘋果上應(yīng)用的一款名為Siri的語(yǔ)音控制功能。人工智能案例分析3Siri成立于2007年，并于2010年被蘋果公司以2億美金收購(gòu)，起初只是以文字聊天效勞為主，隨后與全球最大的語(yǔ)音識(shí)別廠商N(yùn)uance合作，Siri實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音識(shí)別功能。使用者可以通過(guò)聲控、文字輸入的方式，來(lái)讀短信、語(yǔ)音設(shè)置鬧鐘、詢問(wèn)天氣、搜尋餐廳、電影院等生活信息，甚至是直接訂位、訂票不僅如此，Siri還能不斷學(xué)習(xí)新的聲音和語(yǔ)調(diào)，提供對(duì)話式的應(yīng)答。其最大的特色就是人際的互動(dòng)。Siri人工智能案例分析3人工智能案例分析3語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)音合成技術(shù)以Google