神奇的纳米.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,大家听说过纳米吗？它也是一个长度单位。纳米是,20,世纪,90,年代开始兴起的一个名词。“纳米技术”是继互联网、基因之后人们关注的又一大热点，那么什么是“纳米技术”，“纳米技术”对人类社会的发展有什么好处？它神奇在哪里,?,要想对这个问题有一个初步的了解，就让我们一起来阅读,神奇的纳米,这篇文章吧。,神奇的纳米,何 佳,学习目标,1.,抓住关键语句，有目的地筛选信息，了解纳米的有关知识。,2.,体会深入浅出地介绍科学知识的方法。,3.,激发科学兴趣,培养正确的科学观念和,勇于大胆想象的科学精神,。,学习重点,抓住关键语句，把握说明重点。,初读课文，弄清概念,1.,什么是纳米？,2.,什么是纳米机器人？,3.,什么是纳米技术？,请计算：人的一根头发直径约,0.6,毫米，它有多少纳米，感受纳米这个长度单位本身的微小。,理解概念，感受“神奇”,(,约,60,万纳米）,一滴水（约,20,滴水为一毫升）所含的水分子的个数大约有,1.671024,个，即,10,亿人同时一个一个地数，每分钟数,100,个，日夜不停地数，要数,3,万多年，才能数完一滴水的水分子。,再读课文,整体感知,A.,用笔勾画关键词句,(,领起句,关键句,总结句,),B.,用简洁的语言概括内容,理清思路,.,交流学习结果,A.,关键词句,切除脑垂体瘤，该如何进行呢？,脑垂体小手术刀大，那该怎么办呢？,医生们是如何完成“不流血的外科手术”呢？,什么是纳米机器人，什么又叫纳米？,不仅仅是外科手术，总有一天，你会发现,当这一天到来时，你就会发现，在某一方面最小的的确是最好的。,交流学习结果,B.,思路,传统的外科手术,无血外科手术,纳米机器人，纳米及纳米技术,纳米技术的应用前景,预测纳米时代的到来“只有几年之遥”,层层设疑,结构精巧,结构：,1,11,：以外科手术为例，展示纳米技术的 神奇功能,12,14,：对有关知识的解说，是全文的基础和核心,15,17,：列举外科手术之外的其他例子，展望纳米技术的广阔的应用前景,18,：总结全文，分析纳米科学发展的状况,讨论交流,话题一：本文标题为“神奇的纳米”，那纳米的神奇之处体现在哪里？,1,。纳米技术的神奇功能和美妙前景,2,。那迷本身的小也很神奇,3,。纳米技术本身的精确和高超也很神奇,话题二：作者不惜笔墨为我们描写想象中的,外科手术和未来世界纳米技术的应用情况，,你觉得这些能够实现吗？为什么？在科学,探索中，想象起到了什么样的作用？,研读课文,筛选信息,制作读书卡片,(,看书,156,和,157,页）,制作要求,：卡片体例要一致；出处时间要清楚；规格大小要适当；抄写剪贴可灵活。,根据下列提示，筛选信息,制作读书卡,.,A.,什么是纳米,?B.,什么是纳米技术,?,C.,什么是纳米机器人,?D.,纳米神奇在哪些方面,?,想象探究,1.,结合课文有关内容,想象纳米时代的产品。,2.,讨论交流，互评,。（,大胆，与科学依据相符等,）,科海冲浪，搜罗神奇,这节课我们一起科海遨游，领略了纳米的神奇，大家还想了解有关纳米科技的最新进展吗？请大家下去查阅报刊、杂志，或上互联网查阅资料，办一份以纳米科技为主要内容的手抄报。,新华网杭州月日电（记者张乐危玮）来自美国加州大学洛杉矶分校口腔生物系的主任施文元教授日在杭州说，把纳米技术运用于抗生素药物的研究目前正在积极开展之中，并已取得阶段性成果。,这项研究旨在解决传统广谱抗菌药物作用于人体后产生的耐药性和副作用。,施教授说，人体内的细菌种类众多，比如口腔内有多种细菌，肠胃中有多种，但绝大部分对人体有益。研究表明，人体中的致病细菌大概不超过种。,目前医学上广泛使用的广谱抗生药物杀菌能力虽然强，但杀死的菌种范围也广，因此会产生导致人们身体不适的各种副作用。由于广谱抗生素的大量使用，很多细菌已经出现了耐药性。,纳米技术可望为抗生素贴上“智能”标签，成为抗生素的“导航仪”。“这一技术可以称为靶向性的杀菌技术，它可以有针对性地只杀掉坏细菌，留住好细菌”，施教授说，用纳米导航技术杀菌可以提高杀菌的准确性，大大降低抗生素的副作用。如果这一技术得到广泛应用，将可以有效避免一般广谱抗菌药的耐药性和副作用，并极有可能在将来替代传统的广谱抗菌药物。,目前纳米抗生素在口腔、皮肤等容易碰触到的地方见效较快。施教授目前正在美国与高露洁公司合作，利用纳米智能抗生素开发新一代的漱口水，以有效杀死驻牙菌。如今，该产品已经进入二期临床实验阶段，有望不久面世。,新华网沈阳,4,月,15,日电（记者王炳坤）对细胞、染色体进行“手术”，像摆弄棋子一样移动原子，在,1,20,发丝横截面大小的面积上任意写字,这些精细得只能想象的“活儿”，如今人类可以亲手来做了。中国科学院沈阳自动化研究所最近研制成功一台纳米操作机器人样机，使我国纳米微操作技术达到世界先进水平。,纳米技术是,21,世纪科技发展的重点，,1,纳米（,1nm,）等于,10,的负,9,次方米，大约等于,10,氩原子并列成一条直线的长度。在纳米尺度上的操作，通常被叫做纳米微操作，是纳米技术的重要内容，其目的是在纳米尺度上按人的意愿对纳米材料进行移动、整形、刻画以及装配等工作。据介绍，纳米微操作已经远远超出了普通光学显微镜所能看到的精度，,1989,年,IBM,公司的科学家利用扫描式隧道显微镜（,STM,），操作,35,个氙原子在镍金属表面拼出,I,B,M,三个字母，开了纳米微操作先河，一时成为轰动世界的新闻。沈阳自动化所研制的这台纳米操作机器人，可以在纳米尺度上进行多种作业。在实验室里，工作人员像操纵游戏机杠杆一样，操纵纳米操作机器人最终端的机器手。这个比针尖还要细小数百万倍的机器手只有,1,100,纳米的直径，但是通过原子力显微镜（,AFM,），它的活动被放大上亿倍后在电脑屏幕上显示了出来。科学家告诉记者，一个物体到了纳米尺度，无论多么精确的显微镜也不能直接看清楚它的面目；在这种情况下，他们利用一种扫描探针式显微镜（,SPM,），通过机器人控制技术，使扫描探针（也就是机器手）与样品表面轻轻接触，根据探针与样品表面极其微弱的排斥力的变化，再通过光学或电流原理将其进行放大和分析后，就可以准确的测定出样品表面的形貌信息和探针所处的位置了。测试显示，在刻画操作中，在,512,的像素区，重复定位误差小于,5,个像素，精度达,1,以上；在移动纳米碳管的操作中，重复定位精度达到,30 nm,；而在基于路标的定位测试中，其定位误差小于,4nm,。国家“,863”,计划课题验收小组专家一致表示，这台样机的操作精度达到了世界先进水平。科学家表示，随着纳米材料的广泛应用，如何对它们进行加工、切割、装配等作业，则显得尤为重要，而这项刚刚通过国家,863,计划验收的科技项目，将为人类控制和掌握神秘的微观世界提供技术保证。纳米微操作技术可以广泛用于纳米材料的力、电、化学特性研究、生物工程与医学实验研究、纳米电子器件的装配与加工等方面。比如在基因治疗技术中，就可以利用纳米操作机器人对有病的染色体进行切除。科学家表示，这项技术的成功，还将为他们今后研制可以直接进入人体抓取细胞的纳米机器人奠定基础。,中国纳米机器人沈阳造,据新华社报道，中国人也可以像摆棋子一样摆弄原子了。记者昨日从中科院获悉，一台能够在纳米尺度上操作的机器人系统样机近日由中国科学院沈阳自动化所研制成功，并通过了国家“,863”,自动化领域智能机器人专家组的验收。,在一个演示中，沈阳自动化所的研究人员操纵“纳米微操作机器人”，在一块硅基片上,12,微米的区域上清晰刻出“,SIA”,三个英文字母,(,沈阳自动化所的缩写,),；另一个演示显示，在一个,55,微米的硅基片上，操作者将一个,4,微米长、,100nm(,纳米,),粗细的碳纳米管准确移动到一个刻好的沟槽里,。,测试显示，在刻画操作中，这台纳米微操作机器人在,512,个像素宽度的显示区域里，重复定位误差小于,5,个像素，精度达,1%,以上；在移动纳米碳管的操作中，重复定位精度达到,30nm,；而在基于路标的定位测试中，其定位误差小于,4nm,。,该项目研究人员介绍，这台机器人系统在纳米尺度下的系统建模方法、三维纳观力获取与感知及误差分析与补偿方面有很多突破与创新，都达到世界先进水平。,据介绍，这种纳米微操作机器人可广泛应用于纳米科学实验研究、生物工程与医学实验研究、微纳米科研教学等领域。如生物学研究领域中，使用纳米微操作机器人可完成对细胞染色体的切割操作；也可在,DNA,或分子水平上进行生化检测及病理、生理测试实验研究。,此外，这种机器人在,IC,工业中纳米器件的装配与加工方面也有良好的应用前景，如可以利用它操作纳米微粒，装配微,/,纳米电子器件，甚至复杂的纳米电路。这意味着,未来利用纳米电路制成的电脑和家用电器，可以“想要它有多小，就能做多小”，甚至可以“塞进牙缝”；而未来利用纳米操作技术制作的微型机器人，也可以钻入人体替病人疏通血管，或在肉眼看不见的微观世界里，完成人类不可能完成的任务。,专家解释，“纳米”即毫微米，通常用“,nm”,表示。在物理学中，纳米是长度的单位；,1,微米为千分之一毫米，,1,纳米又等于千分之一微米，相当于头发丝的十万分之一。它与长度单位米的换算关系是：,1,纳米,=10,的负,9,次方米。做个比较，若以,1,米比为地球直径，,1,纳米大约为,1,个玻璃珠的直径。所谓“纳米科技”，就是在,0.1100,纳米的尺度上，研究和利用原子、分子的结构、特征及相互作用的高新科学技术。“纳米微操作”，是纳米技术的重要内容，其目的是在纳米尺度上按人的意愿对纳米材料实现移动、整形、刻画以及装配等工作。纳米微操作始于上世纪,80,年代。,像胶囊一样的纳米机器人医生,一种长得十分奇特的“重庆籍医生”目前在国际上名声大噪,该“医生”长得像一颗胶囊，把它吞进肚里，消化道内的情景就可以像放电影一样在电脑,屏幕,上一目了然。,10,月,29,日，该全球领先纳米机器人医生升级计划正式获得国家“,863,计划”基金扶持，相关科研人员准备花,3,年时间，让该机器医生长出手脚给人治病。,据介绍，由重庆科研人员开发的这种名为“,OMOM,胶囊内镜系统”的纳米机器人医生已经是第二次被列入国家“,863,计划”，前一次获得了该计划,500,万元基金支持，并于,2004,年获得“,863,计划”专家组验收，但这种机器人目前还只能钻进人的肚子里通过传输图像“瞧病”，还没有治病的本事。,科研人员现场吞服了一颗纳米机器人医生，随后，他消化道内的所有情况，犹如电影一样清晰地显示在屏幕上。该医生“腰围”,11,毫米，“身高”,25.4,毫米，长得完全像一颗胶囊。,目前，中华医学会消化内镜学会,50,余位专家负责指导该机器人医生的升级计划。消化内镜学会主任委员张齐联教授称，该项升级计划是,3,年内让纳米机器人医生长出手和脚，学会动手术。据介绍，纳米机器人医生以纳米技术的微,机电,系统为核心，内置有摄像与信号传输等智能装置，外包无毒耐酸碱塑料，为一次性使用品。到目前为止，除中国之外，全球范围内只有以色列研制出了同类产品，日本正在紧锣密鼓地研制，但产品至今还未问世。目前，以色列机器人供电能力不超过,8,小时，检查完小肠后就没电了；而重庆研制的机器人供电能力已经达到,15,小时，能够对人的肠道进行全面检查，而且在人体内拍摄的图像更为清晰。,张齐联教授介绍，机器人医生不但具有检查方便、无创伤、无痛苦、无交叉感染、不影响患者的正常工作等特点，还能够完整地检查小肠，而这在此前是无法办到的。根据升级计划，机器人医生在未来三年内，要学会以下医疗技术：当机器人医生发现可疑病变组织后，立即能伸出“手”来取样进行活检，同时，发现胃出血等病症后，可以长出“脚”来，像医生一样对病变部位进行修复和治疗。这一切都是在不知不觉中完成的，患者在接受“手术”期间可以照常上班和进行,户外运动,。,适用的疾病不仅包括常见的消化道疾病，还包括食道癌、胃癌、肠癌的活检。这些手术目前还需要开刀进行。,纳米瓷像,|,房永恒的美丽,纳米：又称毫微米，是一种长度计量单位，,1,纳米等于十亿分之一米。,纳米技术：指的是,0.1,纳米到几百纳米的尺度范围内对原子、分子进行观察和加工的技术。,纳米机器人：是在纳米尺寸上制造的微型机器人。,富丽华美：气派华贵美丽。,字词积累,神,奇,的,纳,米,改变生活,纳米,（,小,）,纳米技术,（,高,）,纳米机器人,（,奇,）,应用前景,（,广）,在某一方面，最小的的确是,(),最好的,