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/納米級的材料、設(shè)計(jì)、制造、測量、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)，受到各國重視，近些年來獲得快速發(fā)展，為微納技術(shù)在國防軍工和民用產(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,集成電路,納米機(jī)器人,課程背景與意義,時(shí)代評出的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))自動平衡，用戶可以通過小幅調(diào)整重心來加速向前、向后、轉(zhuǎn)彎，從而做出各種趣味特技動作。,時(shí)代評出的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)從周邊屋頂捕捉陽光，通過光纖將其引到地下；然后通過反光的圓屋頂散發(fā)出來，讓植物得以生長。,時(shí)代評出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,3. 麩質(zhì)探測器 這款探測器可以在兩分鐘內(nèi)完成對任何食物和飲料的檢測。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))就開始探測麩質(zhì)。如果含有麩質(zhì)，Nima就會亮起一張皺眉的臉；如果不含麩質(zhì)，就會出現(xiàn)一張笑臉。,時(shí)代評出的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，用戶可以手動選擇希望過濾的頻率。首批耳塞將于12月上市。,時(shí)代評出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,5. 優(yōu)質(zhì)聽診器 將這種智能適配器裝到聽診器上后，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)用軟件可以對聲音進(jìn)行分析，并與以前的心跳數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，從而幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)心臟雜音、心臟瓣膜異?；蚱渌叭硕牪怀龅摹眴栴}。,時(shí)代評出的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，用戶就不會“局限在虛擬世界中”。美國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)代評出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,7. Juno 桌面DNA實(shí)驗(yàn)室 通?？茖W(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“倉庫”。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)代評出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,11. Sproutling 兒童安全監(jiān)測器 孩子成長是每一位父母關(guān)心的事情，Sproutling 兒童安全監(jiān)測器可以接入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)測孩子的午睡時(shí)間。,時(shí)代評出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,12. Drone Port 無人機(jī)飛機(jī)場 生活在城市的我們無法想象，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。Rwanda項(xiàng)目旨在建立無人機(jī)機(jī)場，解決產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)膶?shí)際問題，并希望聯(lián)合其他國家來規(guī)范無人機(jī)的商業(yè)使用。,時(shí)代評出的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單。而與Apple Pencil相匹配的iPad Pro銷售記錄超過了今年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系列旨在幫助行動不便的體育愛好者。易穿脫球鞋最初來源于 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)和美國弗吉尼亞大學(xué)共同研發(fā)，采用高級濾紙制成，每一頁含有兩片濾紙，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公里長的浮動潮，使用自然電流捕撈垃圾，成本約為1500萬美元。將會在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)代評出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,20. TZOA Environmental Tracker 環(huán)境檢測器 可穿戴智能環(huán)境監(jiān)測設(shè)備TZOA 旨在通過提供環(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會立即發(fā)出提醒，它的發(fā)明者希望人們重新認(rèn)識環(huán)境，提高健康意識。,時(shí)代評出的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、振動馬達(dá)、陀螺儀、加速計(jì)、存儲芯片、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，受聲音和振動的影響，就可以一起來做游戲了。,時(shí)代評出的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、示意圖及組裝說明，親身體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的feel。,售價(jià)： 沒得賣，自己做 官網(wǎng)： 自己問谷歌,時(shí)代評出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,23. Artiphon Instrument 1 電子樂器 70%的成年人希望自己學(xué)一門樂器，只有5%的人去實(shí)踐，但是又有一半的人會卡在一個(gè)問題上，“選什么樂器好呢？” Instrument 1整合吉他、貝斯、鋼琴、小提琴、尤克里里等多種樂器，并支持多種演奏方法，彈奏、敲打隨心所欲。,時(shí)代評出的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率通過所有的測試(包括側(cè)翻)的SUV跨界車型。這臺全世界第一輛豪華純電動SUV續(xù)航里程約為250英里，容納7名乘客。它獨(dú)特的是未來派鷹翼式的后車門，打開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)代評出的2015年25項(xiàng)最佳發(fā)明,25. 會交流的玩具 這只恐龍玩具采用了IBM Watson技術(shù)，使這只“會說話的”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)？”這樣的純語言查詢，小恐龍可以通過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 介,主要