微納制造前沿應(yīng)用-緒論.ppt

,微納制造前沿應(yīng)用,（The Foremost Application of Micro/Nano Fabrication),郝秀清 機(jī)電學(xué)院,課程背景與意義,課程背景與意義,微納技術(shù)通常指微米/納米級(jí)的材料、設(shè)計(jì)、制造、測(cè)量、控制和產(chǎn)品的技術(shù)，其共同特征是功能結(jié)構(gòu)的尺寸在微米/納米范圍。,微納制造作為微納技術(shù)中的重要一環(huán)，受到各國(guó)重視，近些年來(lái)獲得快速發(fā)展，為微納技術(shù)在國(guó)防軍工和民用產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)用提供前提。,微納制造技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)著三大前沿科技的發(fā)展,納米技術(shù),生物技術(shù),信息技術(shù),微納制造,100nm,納流道中的DNA檢測(cè),集成電路,納米機(jī)器人,課程背景與意義,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,“懸浮板”滑行車 該裝置采用雙電陀螺儀(每個(gè)腳墊下各有一個(gè))自動(dòng)平衡，用戶可以通過(guò)小幅調(diào)整重心來(lái)加速向前、向后、轉(zhuǎn)彎，從而做出各種趣味特技動(dòng)作。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,2. 地下公園 整個(gè)公園的關(guān)鍵是一個(gè)“遠(yuǎn)程天窗”系統(tǒng)，該系統(tǒng)從周邊屋頂捕捉陽(yáng)光，通過(guò)光纖將其引到地下；然后通過(guò)反光的圓屋頂散發(fā)出來(lái)，讓植物得以生長(zhǎng)。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,3. 麩質(zhì)探測(cè)器 這款探測(cè)器可以在兩分鐘內(nèi)完成對(duì)任何食物和飲料的檢測(cè)。將一份試樣注入Nima的試管后，一種專利抗體(放在一次性容器內(nèi))就開(kāi)始探測(cè)麩質(zhì)。如果含有麩質(zhì)，Nima就會(huì)亮起一張皺眉的臉；如果不含麩質(zhì)，就會(huì)出現(xiàn)一張笑臉。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,4. 仿生耳塞 紐約多普勒實(shí)驗(yàn)室推出的這款耳塞可以放大或減小各種噪音。它有一款與智能手機(jī)應(yīng)用軟件同步的處理器，用戶可以手動(dòng)選擇希望過(guò)濾的頻率。首批耳塞將于12月上市。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,5. 優(yōu)質(zhì)聽(tīng)診器 將這種智能適配器裝到聽(tīng)診器上后，就可以將心跳數(shù)據(jù)上傳到云端，醫(yī)生將其下載到智能手機(jī)中。然后，一款配套的應(yīng)用軟件可以對(duì)聲音進(jìn)行分析，并與以前的心跳數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，從而幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)心臟雜音、心臟瓣膜異?；蚱渌叭硕?tīng)不出的”問(wèn)題。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,6.虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式設(shè)備 虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式設(shè)備讓人可以逃離現(xiàn)實(shí)。相比之下，微軟的全息眼鏡(HoloLens)是對(duì)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行擴(kuò)充將全息影像和數(shù)據(jù)投射到現(xiàn)實(shí)環(huán)境，這樣一來(lái)，用戶就不會(huì)“局限在虛擬世界中”。美國(guó)航天局已利用微軟這款眼鏡在實(shí)驗(yàn)室中模擬火星地形，醫(yī)學(xué)院的學(xué)生也已利用這款眼鏡解剖虛擬尸體。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,7.高能意大利面 這種鷹嘴豆意大利面含有的蛋白質(zhì)是傳統(tǒng)意大利面的兩倍，碳水化合物含量卻低得多；此外它還不含麩質(zhì)?，F(xiàn)在已有1700家店鋪出售這種食品，最近在所有種類的意大利面中，鷹嘴豆意大利面已成為最暢銷的品種。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,7. Juno 桌面DNA實(shí)驗(yàn)室 通常科學(xué)家們做DNA相關(guān)實(shí)驗(yàn)需要耗費(fèi)一整天的時(shí)間，而Juno完成這個(gè)過(guò)程只需三小時(shí)，從而使科學(xué)家們有更多的時(shí)間專注于分析和解決問(wèn)題。一個(gè)更加實(shí)際的應(yīng)用是，Juno容易找到匹配的骨髓捐贈(zèng)者，遺傳疾病和更多的治療。,售價(jià)：120000美元 官網(wǎng)：/products/juno,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,9. Star Apartments 流浪者公寓 當(dāng)人們想到為流浪者提供住所時(shí)，往往意味著“避難所”或“倉(cāng)庫(kù)”。洛杉磯Star Apartments打破了這種刻板印象，這個(gè)地方更像是小公寓。除了102個(gè)房間，還提供了一個(gè)醫(yī)療診所，一個(gè)花園，一個(gè)室外跑道和教室空間。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,10. Safety Truck 安全卡車 每年有成千上萬(wàn)的人在交通事故中受傷或死亡，視線阻礙是造成事故的主要原因之一。阿根廷以其曲折狹窄的道路聞名，事故頻發(fā)。三星和廣告公司Leo Burnett給出了一個(gè)創(chuàng)造性的解決方案：在卡車周圍配置四面屏幕，為車輛顯示“被遮擋的”交通情況。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,11. Sproutling 兒童安全監(jiān)測(cè)器 孩子成長(zhǎng)是每一位父母關(guān)心的事情，Sproutling 兒童安全監(jiān)測(cè)器可以接入Fitbit一類的產(chǎn)品，掌握心率、體溫、位置的數(shù)據(jù)信息，在發(fā)生異常時(shí)及時(shí)推送消息給父母。另外，一個(gè)作用就是預(yù)測(cè)孩子的午睡時(shí)間。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,12. Drone Port 無(wú)人機(jī)飛機(jī)場(chǎng) 生活在城市的我們無(wú)法想象，那些由于地形限制，面臨食品、醫(yī)療用品、電子產(chǎn)品等運(yùn)輸困難的地區(qū)形勢(shì)。Rwanda項(xiàng)目旨在建立無(wú)人機(jī)機(jī)場(chǎng)，解決產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)膶?shí)際問(wèn)題，并希望聯(lián)合其他國(guó)家來(lái)規(guī)范無(wú)人機(jī)的商業(yè)使用。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,15. Apple Pencil and iPad Pro蘋果筆&iPad Pro Apple Penci的面世讓人們重新認(rèn)識(shí)了“筆”的意義，書寫角度，重力感應(yīng)，輕易擦除這些功能在蘋果公司的努力下變得就像在紙面書寫一樣簡(jiǎn)單。而與Apple Pencil相匹配的iPad Pro銷售記錄超過(guò)了今年80%的筆記本電腦，成為許多設(shè)計(jì)創(chuàng)意工作者的必備品。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,16. Nike Flyease 8 單手系鞋帶 FlyEase系列旨在幫助行動(dòng)不便的體育愛(ài)好者。易穿脫球鞋最初來(lái)源于 Nike的一名中風(fēng)員工。Nike 曾經(jīng)為一名身患大腦麻痹的大學(xué)生 Walzer 設(shè)計(jì)過(guò)一款易穿脫的 Nike Hyperdunk 2010。Nike 期望幫助更多需要關(guān)懷的人們，產(chǎn)品已于7月16 日在 N 限量發(fā)售。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,17. Pantelligent 教你做飯的平底鍋 Pantelligent內(nèi)置溫度傳感器，通過(guò)藍(lán)牙與手機(jī)連接，APP可顯示鍋中實(shí)時(shí)溫度，并且提醒你合適溫度范圍。比如：什么時(shí)候加料，翻炒、攪拌分分鐘變身米其林大廚！還預(yù)裝了幾十種食譜，你可以在做飯時(shí)預(yù)設(shè)溫度。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,18.The Drinkable Book 可以喝的書 Drinkable Book的發(fā)明提醒人們時(shí)刻關(guān)注飲水衛(wèi)生，它其實(shí)是一種可以殺死致命水傳染病菌的工具，由加拿大McGill大學(xué)和美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)共同研發(fā)，采用高級(jí)濾紙制成，每一頁(yè)含有兩片濾紙，可提供 30 天干凈的水源。這樣的一本書足夠保證4年安全用水。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,19. The Ocean Cleanup Project 海洋清潔工程 太平洋中存放的塑料垃圾桶面積比德克薩斯州還大，但是清理過(guò)程是既昂貴又耗費(fèi)時(shí)間。海洋清理項(xiàng)目提出了一個(gè)100公里長(zhǎng)的浮動(dòng)潮，使用自然電流捕撈垃圾，成本約為1500萬(wàn)美元。將會(huì)在2020年實(shí)行，保守估計(jì)，可以在10年時(shí)間內(nèi)減少42%的垃圾。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,20. TZOA Environmental Tracker 環(huán)境檢測(cè)器 可穿戴智能環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備TZOA 旨在通過(guò)提供環(huán)境數(shù)據(jù)，改善生活環(huán)境。除了搜集環(huán)境數(shù)據(jù)，你還可以在APP上看到輻射指標(biāo)、空氣質(zhì)量、紫外線等數(shù)據(jù)。而當(dāng)你身處污染嚴(yán)重的環(huán)境時(shí)TZOA會(huì)立即發(fā)出提醒，它的發(fā)明者希望人們重新認(rèn)識(shí)環(huán)境，提高健康意識(shí)。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,21. Hackaball 自定義玩具球/可以踢的計(jì)算機(jī) Hackaball為6至10歲的孩子設(shè)計(jì)，它內(nèi)置了LED燈、揚(yáng)聲器、振動(dòng)馬達(dá)、陀螺儀、加速計(jì)、存儲(chǔ)芯片、可充電的電池和處理器。球體為橡膠和硅膠既可以充當(dāng)減震器，也可以避免零部件損耗，可通過(guò)WiFi與iPad連接。不同程序可以采用不同的顏色照明球，受聲音和振動(dòng)的影響，就可以一起來(lái)做游戲了。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,22. GOOGLE Cardboard 頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示器 Google Cardboard是一個(gè)可折疊的頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示器，由透鏡、磁鐵以及橡皮筋等組合而成。透鏡會(huì)分別感知左右影像，從而建立一個(gè)3D影像。你可以去官網(wǎng)下載免費(fèi)提供的零件列表、示意圖及組裝說(shuō)明，親身體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的feel。,售價(jià)： 沒(méi)得賣，自己做 官網(wǎng)： 自己?jiǎn)柟雀?時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,23. Artiphon Instrument 1 電子樂(lè)器 70%的成年人希望自己學(xué)一門樂(lè)器，只有5%的人去實(shí)踐，但是又有一半的人會(huì)卡在一個(gè)問(wèn)題上，“選什么樂(lè)器好呢？” Instrument 1整合吉他、貝斯、鋼琴、小提琴、尤克里里等多種樂(lè)器，并支持多種演奏方法，彈奏、敲打隨心所欲。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,24. 最環(huán)保汽車特斯拉Model X 特斯拉Model X是第一輛能五星通過(guò)率通過(guò)所有的測(cè)試(包括側(cè)翻)的SUV跨界車型。這臺(tái)全世界第一輛豪華純電動(dòng)SUV續(xù)航里程約為250英里，容納7名乘客。它獨(dú)特的是未來(lái)派鷹翼式的后車門，打開(kāi)車門像一雙飛翔的鷹的翅膀。Model X 百公里加速3.2秒，并且它的電池裝置給予了它低重心，使它擁有跑車般的操控性。,時(shí)代評(píng)出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,25. 會(huì)交流的玩具 這只恐龍玩具采用了IBM Watson技術(shù)，使這只“會(huì)說(shuō)話的”恐龍可以和5至9歲的孩子用一種有意義的方式交流。除了可以回復(fù)像“我們距離月亮多遠(yuǎn)？”這樣的純語(yǔ)言查詢，小恐龍可以通過(guò)WiFi與孩子們交流并且了解孩子們的反應(yīng)，幫助他們輔導(dǎo)數(shù)學(xué)。,應(yīng)用,分子電子器件,生物應(yīng)用,菲涅爾透鏡,納米流體加速計(jì),納米電梳,光學(xué)元件,由于微納制造技術(shù)產(chǎn)品有體積小、重量輕、集成度高、智能化程度高等優(yōu)點(diǎn)，在信息科學(xué)、生物醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用。,微波天線,3D光刻,例子,汽車上的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）器件應(yīng)用： 各種氣壓、流動(dòng)傳感器，防盜傳感器和報(bào)警器，氣囊加速器，GPS顯示屏等,課 程 簡(jiǎn) 介,主要