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改变高分子材料的途径范文1
关键词：高分子材料； 废旧塑料； 建筑材料； 回收应用；
中图分类号：TU5 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
处理废旧高分子材料是一把双刃剑, 处理的好了不但降低了高分子的危害, 而且还能降低产品成本;处理不好我们的生活就要受到废旧高分子的影响, 甚至毒害。将废旧高分子材料作为一种建筑材料, 开辟了废旧高分子回收的新途径, 不但可以降低废旧高分子材料的危害, 而且扩大建筑材料的来源。随着科学技术的进一步发展, 会有越来越多的这种新型材料问世, 最终达到经济效益、环境效益和社会效益的统一。
二、废旧高分子材料在建筑材料中的回收应用问题分析研究
1、废旧高分子材料制作墙体材料。随着国家有关禁止使用粘土砖禁令的公布, 开发使用新型墙体材料已经成为一种必然趋势, 同时回收利用废旧高分子材料技术的发展, 为废旧高分子材料复合成新型墙体材料提供了强有力的支持。目前已有许多这类技术发展相当成熟, 并用于实际的生产当中。
一是玻璃与塑料复合而成的样品砖。由塑料, 玻璃复合而成的样品砖已经研制出来,在国外已经得到了较广泛的应用。其中塑料组分包括聚乙烯, 聚丙烯, 聚苯乙烯, 聚氯乙烯以及 ABS, 相同的粒径形态, 较窄的尺寸范围和尺寸分布与近似尺寸的棕色玻璃混合成玻璃塑料复合材料, 其中玻璃的质量百分比根据不同的性能要求可为 15%,30%, 45%。这种材料能在 235℃模压成标准的粘土砖形状。当温度在20～50℃范围变化时, 经过抗压实验, 发现其断裂应力是普通粘土砖的两倍多。制备这种试样时所要求的塑料不需要区分热塑性和热固性, 因此它的原料来源相当广泛。
二是金属橡胶混凝土。这种材料具有良好的性能, 它可以有效解决目前各类混凝土结构及现有墙体砌块工程中常出现的各种裂缝, 隔音差、抗震性能不够, 重量重, 抗冲击性不足等问题, 可广泛应用于桥梁、路面、飞机跑道、大坝及其他建筑。
三是用聚苯乙烯泡沫塑料生产混凝土保温砌块。运用此技术生产的混凝土保温砌块具有表观密度小, 保温、隔声性能好, 抗压强度高, 属于轻质高强的新型墙体材料。生产的砌块完全满足墙体材料的表观密度、抗压强度以及保温性能要求。在工程实际中, 砌块的聚苯乙烯泡沫塑料部分基本不受外力作用, 只有外裹的水泥砂浆层起骨架作用。这种新型混凝土保温砌块是一种前景看好的新型墙体材料。
四是利用废旧塑料和粉煤灰制建筑用瓦。这种建筑用瓦的研制成功, 不仅可以降低成本, 还是消除“白色污染”的一种积极方法。
五是利用废泡沫生产新型保温砖。研究成功了造价低廉、防火性好、保温性能优良的新型保温砖。经测试, 这种新型保温砖导热系数小于 0.06 W/m.K, 优于 0.09 W/m.K 的国家标准, 含水率小于 8%, 密度小于 225 kg/m3, 抗压强度大于 0.21 MPa, 且耐候性强, 适合国内不同气候的各地区使用, 取代传统珍珠岩或煤渣等保温材料。
2、废旧高分子材料制作建筑装饰材料
一是利用废旧塑料生产的建筑用装饰板材。利用废旧塑料生产建筑用装饰板材的研制已经取得了很大的进展, 其中一种技术已经在实际生产中广泛应用。它是用废旧塑料、色素添加剂、增强剂、增塑剂为原料, 以重量为单位, 每 100 份废旧塑料匹配 5～10公斤色素添加剂, 20～50 份增强剂, 1～5 份增塑剂, 先将废旧塑料洗净、晒干后熔化, 再将熔化后成块状的废旧塑料粉碎为 0.5 cm 左右的细颗粒, 再次熔化同时加入色素添加剂和增强剂, 搅匀后注入模具成型, 冷却后出模, 然后漆上耐温清漆即生产出成品。
二是利用废旧塑料生产阻燃建筑装饰材料。目前有报道研制出一种利用废旧热塑性塑料和锯木粉通过加入添加剂改性生产防火阻燃型窗套、门套、墙裙等建筑装饰材料的方法。运用该工艺生产的产品, 根据国家标准塑料燃烧性能实验方法进行测定, 其结果达到 GB2408—80/1 级、GB4609—84/FV- 0 级;按照国家标准 GB5465—85 建筑材料不燃性试验方法测定, 结果建筑材料不燃性试验方法测定, 结果完全符合不燃性材料的要求。实验证明这种材料阻燃性能良好,完全可以用作建筑装饰材料, 同时通过造型还可以生产美观耐用的环保型城市垃圾桶。
3、废旧高分子材料制作其他建筑材料
一是粉煤灰、废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒生产防水材料。以粉煤灰、废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒为主要原料, 普通硅酸盐水泥、生石灰为胶凝材料, 添加少量防水荆、憎水剂、激发剂, 可生产屋面保温防水材料.该材料集保温隔热与防水为一体, 表观密度为 588 kg/m3,导热系数为 0.12 W/(m·K), 28 d 的抗压强度为 1.6MPa, 在 0.2 MPa 的水压下可保持 30 min 不透水。该保温防水材料具有密度低、强度高、保温隔热性能好、粉煤灰掺量大等优点, 是一种较为理想的屋面保温防水材料, 该材料可达到《屋面工程质量验收规范》(GB 50207- 2002)标准。
二是利用废聚烃类树脂生产塑料地板。在世界塑料家族中, PVC 的产量居第二位, 制品多, 消费量较大。如管材、蔬菜大棚膜、建筑材料、日用品等多种用品废弃较多。由于 PVC 是一中含卤物质,所以它的回收利用受到了限制。这项技术研制的成功,可以大量回收 PVC, 运用这项技术可以生产出多种产品。常见的如: 废农膜 100 份、碳酸钙 120～150 份、剂 1.5 份、稳定剂 4 份、色浆适量, 经混合、密炼等一系列加工可制成塑料地板。安徽大学高分子材料研究所通过改性发泡等工序, 用废弃聚烯烃塑料生产泡沫片和硬质板材, 泡沫片用作旅游鞋、皮鞋和布鞋的原料, 硬质板材则用作弹性地板的原料。
三是利用回收农膜与木屑复合制成塑质木材。该材料除了具有与天然木材一样可锯、刨、钉、粘等性能外, 还具有耐潮、防蛀等优点, 而且制造的灵活性强, 既可挤压成板材、型材,也可一次模压成产品。
改变高分子材料的途径范文2
Practice and exploration on the course-teaching mode for cultivating the outstanding engineers
Zhao Fuchun Liao Shuangquan Zhao Yanfang Liao Xiaoxue Wang Zhifen Yu Rentong Xu Nai
Abstract：In this paper， as for present teaching situation of the polymer material and engineering specialized courses in colleges and universities，the course teaching modes of polymer material and engineering were explored based on the background of outstanding engineers’ plan. The experienced teach mode included some of the new education concept and teaching methods in the current higher education. In addition， they are expected to promote effectively teaching quality and students’ social competitiveness of the polymer material and engineering excellence engineers’ class in our school and to provide the reference for other universities’ cultivation of the high polymer material and engineering excellence engineers at the same time.
Key words：Outstanding engineers；Specialty curriculum teaching models；Educational idea；Educational reform
为适应新时期我国社会和经济发展的需要，于2010年6月23日，教育部正式启动了新的人才培养质量工程――“卓越计划”（全称“卓越工程师教育培养计划”）。卓越计划是高校工程教育改革的一项重大举措，旨在培养出具有优秀创新能力的工程技术类人才，为提升国家整体核心竞争力，建设成为创新型国家提供充足的才智保障。2013年海南大学高分子材料与工程专业荣幸获批为教育部卓越计划培养试点专业。而专业课程的教学是卓越工程师人才培养中的关键环节，专业课程教学模式优化和有效运用直接决定着专业课程的教学效果。该文基于卓越计划和新的教育理念，进行课程教学模式的改革和探索，以提升该校高分子材料与工程卓越工程师班的教学质量和学生的社会竞争力。
1建立科学的理论和实践教学课程体系
科学的理论和实践教学课程体系是先进教育理念付诸实施和人才培养目标得以实现的重要载体。面向卓越工程师培养的课程体系的设置需要与我国企业发展现状和当前工程技术领域前沿紧密结合。目前，海南大学高分子材料工程专业是海南省的特色优势专业和高分子材料加工海南省教学示范中心，在国内本科专业教育中具有较高的知名度。近年来，本专业依据对毕业生就业状况调查和任课老师与企业合作与交流过程中的反馈情况，进一步明确了本专业领域人才需求结构倾向，结合本科阶段学生知识结构，围绕着高分子材料加工特色，建立了比较科学的理论和实践教学课程体系。针对卓越人才培养所注重的工程应用性和实践性，已在江浙、山东、广东、广西、云南、海南等多地建立了固定的教学实习基地，依据本校高分子材料与工程专业的特色和优势，开设了门类比较齐全、特色突出的专业课程体系。该课程体系主要有公共课程、学科基础课程、专业课程、实践教学环节、个性课程、创新创业课程和文化素质教育课程七大模块组成。公共课程模块主要是通过独立开设《Listening and Presentation》、《英语口语》、《实用公文写作》、《计算机公共基础》等提高学生英语、计算机应用能力和书面、口头表达能力。学科基础课程模块则注重强化数理化、工程力学、工程制图、化工等方面工程基础原理知识。专业课模块则主要课程有《材料科学与工程基础》、《高分子物理》、《高分子化学》、《化工原理》、《高分子材料共混原理（双语） 》、《聚合物合成原理及工艺学》、《高分子材料成型加工基础》、《天然橡胶加工学》、《胶乳制品工艺学》、《塑料制品工艺学》、《橡胶工艺原理》、《塑料模具设计与制造》、《高分子材料与工程专业英语》、《现代测试及表征技术》、《工程训练》等，其中《高分子材料共混原理（双语） 》为海南省精品课程，《高分子物理》、《橡胶工艺原理 》、《天然橡胶加工学 》为校级精品课程，《高分子化学》为校级重点课程，《高分子材料与工程专业英语》为校级高标准网络辅助教学课程。此外，在实践教学环节模块除了《认知实习》、《专业课程生产实习》、《毕业实习》、《毕业论文》等传统实践课程，还单独开设了《工程实践》和《工程训练》以培养和锻炼学生的思维创新能力、动手能力和团体协作能力，强化适应社会和企业素养。在个性化课程模块中除了开设《胶乳制品工艺学》等众多该校特色课程，还开设《企业工程管理》、《环保与安全》《技术经济》等课程增强学生的工程应用与经济管理能力。创新创业课程和文化素质教育课程模块主要是培养学生的创新精神和人文素养，使学生成为兼具创新精神和人文素养的卓越工程师。
2课程教学模式改革与实践
课程教学模式是课程体系实现知识传播和转化的重要途径，直接影响着教学的效果。近年该校卓越班课程教学主要是适应课程体系模块化要求，着力改变传统的“满堂灌”，构建以学生为中心，以老师为主导的教学模式，激发学生学习兴趣、创新精神和动手能力。同时，通过教学与科研相结合、教学与科技竞赛相结合，提升教师执教水平，完善辅助教学与管理，在工程实践中培育学生创新精神和实践能力，确保卓越人才培养的良好教学效果。
2.1 校内课堂教学模式
校内课堂教学需要采用灵活多样化的组织形式和教学方法才能达到课程体系构建期望。在以往的校内课堂教学中，往往常采用“填鸭式”式教学，学生与教师缺乏交流互动和质疑精神，创造性培养成为一种奢求。而国外著名大学多以学生为主体设计教学活动，融合讲授、研讨、辩论、案例分析、项目研究的授课形式很值得在卓越人才培养中大力借鉴。下面就笔者运用教学中的几种教学模式实践与体验加以列举。
2.1.1研究性教学模式
对工科专业，研究性教学就是任课教师把最新的科研实践设计理念、科研方法和新的研究结果引入到教学活动，指导学生选定与专业相关的专题进行主动探索、思考和实践，并从中获取知识和经验、解决问题的方法。研究性教学是一种具有个性差异性的教学实践。在卓越工程师教育的教学模式中，研究性教学被认为是提?{学生动手能力和创新精神的重要途径。研究性教学（对学生而言，应该称之为“研究性学习”）是一种符合工程能力培养规律、符合综合素质形成逻辑的教学组织形式和教学方法。研究性教学模式不仅适用于探索性实验、课程设计、毕业论文、创新型设计竞赛等教学，也适用于高分子的特色专业课程教学。笔者曾将一些知识点设计成研究性的问题，让学生主动探索思考，获取知识和锻炼分析解决问题的能力，如笔者在《现代测试与表征技术》课堂教学中，将自己科研工作中的电子扫描电镜测试结果设计成知识点问题：对于这种材料采用什么样的制样方法？制样时该注意哪些事项能得到更加高的图像衬度以及避免假象？得到的测试结果如何分析？经过设问，学生主动学习思考，查阅相关研究文献，进行实证结果解释，解决问题，取得了良好的教学效果，实际解析能力得到切实的提高。
2.1.2微课教学模式
近年来，随着信息化技术的发展与普及，“微课”作为一种课堂教学的重要手段逐渐受到重视。教育部教育信息管理中心曾对“微课”做了如下的定义：微课是基于一门学科/课程的某个重要专题（或某个单元、主题等）而设计开发的一种微型化的在线视频网络课程。微课程的开发有利于高分子材料科学与工程专业教师基础理论知识的讲授，便于在一个学生轻松的环境下提高了对专业课程的学习兴趣以及对理论知识的掌握，具有事半功倍的效果。作为新型教学模式，“微课”充分利用现代信息技术、媒体传播技术，提高了专业课程教学活动中的灵活性。笔者在高分子材料与工程专业英语授课时，利于现在丰富的网络英语资源素材，结合专业知识点，制作了一些“微课”视频，例如“Chain Polymerization”、“Polymer Solution”等“微课”生动形象地展示了知识点，对学生印象深刻。
2.1.3外延式教学模式
目前， 尽管课堂教学中已广泛采用的多媒体教学，但仍然还是教师的演示工具， 信息传递是单方向的，在有限授课时间内能够传授的内容非常有限。此外，一般课堂教学中由于时间的限制，缺乏交互性、时空延续性，学生学习缺乏自主性、选择性。本专业利用清华大学教育技术研究所为该校开发的网络教学综合平台开展网络辅助教学， 将课堂教学和网络辅助教学有机地结合起来。课堂教学中教师的发挥主导作用， 课外学生则发挥自主作用，借助于网络平台将课堂教学延伸到了课外。教学播客、教学邮箱、网上论坛、问卷调查这些平台栏目充分显示了网络教学的强大交互性，弥补了传统教学方式存在的不足，给教学和学习带来了新鲜感和乐趣，培养了学生的自主学习、协作学习和探究、创新的能力。
2.1.4前沿技术融合式教学模式
随着科学前沿知识的进步，工程技术的也涌现出大量的新趋势。如果将它们与现有教学模式进行融合，能进一步激发学生的学习热情，增强学生自主学习和创新能力。塑料加工及模具设计课程群教师在塑料设计与制造、塑料模具CAD课程教学中，引入3D打印技术，让学生熟悉熔融层积型3D打印机的使用方法，制备个性化的造型塑件，极大地激发了学生的学习兴趣，提高课程教学效果。
3校企合作实践教学模式
通过校企联合实践教学，高校可以充分利用企业的资源和优势，给学生提供紧密联系社会生产实际的实习实践及工程训练机会，提高办学效益和教育质量；而企业则能通过校企合作教学机制宣传自身形象，并依靠高校的人才、技术优势，提升企业的市场竞争力。因此，高校与企业联合实践教学显得格外重要。近年来，该校与海南天然橡胶集团股份有限公司紧密合作，经常与所属企业沟通，将天然橡胶生产加工实际中的需求和问题，设定专项课题，然后教师指导学生成立针对性的技术攻关小组，让学生带着问题、有目的地进入企业生产车间和研发中心实习，既锻炼了学生的工程应用能力，而且为企业做出一定贡献，受到企业的好评。从校企合作教学现状来说，还需从教师工程实践能力和企业工程技术授课水平两个方面努力提升，才能使校企合作实践教学模式发挥日益重要的作用。高校可定期派工程能力较强的教师到国内外知名企业进行工程实训交流，锻炼任课教师的工程实践能力，学习企业的先进工程管理模式；而企业工程技术人员只有理论上和授课水平上大幅提升，才能在教学过程中展现和应用好自己丰富的工程实践经验和卓越的工程创新能力。
4辅助教学及管理
卓越人才的创新和实践能力培养及其宽广的学术视野的拓展也离不开课堂辅助教学及管理。课外科技活动和学科竞赛可激发学生对专业的浓厚兴趣，培养其科学思维、创新意识、团队精神、组织协调能力、工程能力。因此，该校高分子材料与工程专业通过建立起全方位开放现有专业实验室制度，基于实践课程（如创新创业课）、系列学科竞赛（如高校环保创意大赛、大学生节能减排大赛、全国大学生挑战杯大赛等）、课外科技活动（如本专业提供一定额度经费为本科生专门设立的自主科研课题）等培养学生的创新能力和实践能力，学生的素质相比以前提升明显。同时，作为一种大学本科生非普及的管理制度――导师制对提高他们的创新能力也大有裨益。该校高分子材料与工程卓越工程师班学生在第一学期末，通过双向选择，确定富有工程经验的教师作为自己的导师。在其以后的学习生涯中，通过经常性的师生互动，有效地开启了学生的创新能力。
改变高分子材料的途径范文3
关键词：文物保护材料
中图分类号：G263文献标识码： A
引言
历史文物是我们祖先劳动、智慧和革命精神的结晶，具有重要的历史、艺术和科学价值，是国家文化的内涵底蕴。文物保护是一门多学科、多领域相互交叉的边缘学科 ,涉及的范围广泛。材料科学作为基础应用学科在文物保护研究与处理过程中占有很重要的地位。
当我们对文物实施保护处理时首先考虑到的是它的材质和保存现状，以及物理载荷和化学环境等。从某种意义上讲，文物保护工作就是通过对文物材料及文物于涉材料的研究，以达到延长文物保存时间的目的[1]。
上个世纪后半叶，生物工程、新材料等领域不断革新，这些影响渗透到包括文物保护领域在内的各行各业各个领域，文物保护技术在新世纪必将发生重大变革。目前国内外常用的封护剂有甲基丙烯酸树脂、聚氨脂、聚醋酸乙烯脂等。这些材料的耐老化时间一般只有几年时间，可逆性不好，存在一定的局限性，在新的世纪里对封护材料的保护性能提出更高的要求。氟碳有机氟材料由于具有超耐候性、耐化学性、氧透过性低、阻燃性等卓越性能被广泛地应用到文物保护工作中，如：古建、石刻封护剂，金属文物的防锈涂料，有机文物加固剂。随着纳米材料在许多领域的应用，成为材料科学研究的热点，其也必将从文物保护新材料中脱颖而出应用于古建、石刻、金属文物、有机文物、博物馆环境的保护工作[2]，目前在文物保护中应用比较广泛的材料做如下分析。
1. 高分子材料在文物保护中的应用
有机高分子材料是文物保护中使用的一类重要的材料，在文物保护中被用做文物的加固材料、粘接材料、表面封护材料等。在文物保护中使用的高分子材料包括：天然有机高分子材料（多糖、 蛋白质、 蜡等）；水溶性合成树脂；溶剂型合成树脂；反应型高分子材料；高分子树脂乳液等[3]。其在保护及修复石质文物、壁画、古建筑、博物馆藏品等方面发挥重要作用[4]。以下为常用的高分子文物保护材料：环氧树脂粘结力特别强，可以粘合各种金属和非金属材料。例如，应用环氧树脂胶粘剂可以修补、粘接断裂的石雕艺术品，残破的陶器和瓷器，以及用来加固和粘接古建筑木构件等。聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液被用来保护古代壁画的画面和用于金属文物的表面保护，以及加固脆弱的古代纺织品等方面，效果均不错。聚乙烯醇溶液和聚醋酸乙烯醋乳液也经常被用来封护古代壁画的画面层或加固、粘贴壁画的地仗层。聚醋酸乙烯醋乳液还常常被用来渗透加固古代脆弱的陶器、瓷器、骨器、角器、石器、象牙制品等。丙始酸酣乳液用于古代壁画颜色的保护和金属文物的渗透加固，效果比较好。另外，丙烯酸醋乳液还可用来加固古文化遗址或古墓葬的地基。不饱和聚醋树脂配合无碱玻璃布作成玻璃钢代替糟朽木材应用在古建筑糟朽木构件的加固方面。聚乙二醇试用于古代饱水的木器和漆器的脱水定形处理。有机硅树脂可用于防止岩石的表面风化作用，以及用有机硅树脂来处理饱水的木器和漆器[5]。改性有机硅S- i 97材料具备良好防水、防酸碱盐、 防风化、防污染、抗冻融以及耐候性、加固性和透气性,使已风化的砖质文物得到了有效的保护[6]。
2. 纳米材料在文物保护中的应用
纳米材料具有表面效应、小尺寸效应和量子尺寸效应等基本特性。纳米材料在文物保护中具有的超双亲界面、抗紫外线和耐老化、透明和防遮盖及耐腐蚀抗氧化等其他材料所无法比拟的特性。针对目前文物保护中存在的问题，纳米材料可应用于石质文物保护中，纳米技术应用在石质文物裂隙注浆中[7-8]。MDI型聚氨酯广泛应用于秦俑彩绘陶器保护中，以物理共混方式采用超声波分散将纳米材料添加到MDI型聚氨酯中，可提高耐光老化性[9]。纳米材料在金属文物[10]、陶器、纺织品等[11]有机质文物等的保护中都有应用。虽然纳米材料应用于文物保护具有广阔的前景但是目前纳米材料在文物保护中的应用仍处于研究阶段还有许多问题亟待解决，如纳米粒子极易相互吸附而发生团聚降低了纳米材料的优异性能，降低纳米复合材料的耐紫外稳定性。随着制备方法的改进、理论的不断完善及对其机理的不断深入研究，纳米技术将在文物保护中得到更广泛的应用[11]。
3. 无机胶凝材料在文物保护中的应用
在人类早期的建筑活动中，粘土、石灰、石膏、火山灰是最早被使用的胶凝材料。因此许多土砖石结构的古遗址、古建筑中都使用过这类早期的胶凝材料。现在，这类材料已成为最重要的文物保护用材料。针对文物不同程度的损伤，如开裂、剥落甚至坍塌等状况要进行加固处理。常用的无机加固材料有生石灰、氢氧化钙、硅酸盐、氢氧化钡等。古建筑、石质文物或者陶质文物表面腐蚀或剥落以致残缺，使其表面的文化特征（如雕刻纹饰或文字等）逐渐消失。解决这类问题，要选用合适的修补材料，采用适当的修补技术（如粘结、压力灌浆、补缺）来修复文物。对于古城墙的修补，我国使用的技术主要有粉刷涂料勾缝、替砖修复、砖粉修复、外贴仿制面砖、压力灌浆等。用于文物修补的无机材料有石灰、水泥、石膏、粘土、石灰石粉等[12]。
4. 仿生无机材料在文物保护中的应用
仿生合成技术是模拟生物矿化过程，以有机物的组装体为模板控制无机物的结晶形成，制备出具有特殊结构和功能的新型材料。生物矿化最主要的特征就是从分子水平控制无机矿物相的结晶析出，从而使生成物具有优良的物理和化学性质。仿生无机材料具有耐候性优越、与基底石材相容性好、合成条件（常温常压）温和及对环境无污染等优点，为石质文物的保护工作开辟了一条新的途径。利用仿生技术模拟生长此类保护膜用于文物保护无疑具有诱人的前景[12]。仿生仿生无机材料具有优越的耐候性、与基底石材相容性好、合成条件（常温常压）的温和性以及对环境无污染等优点，是一种很有潜力的新型石质文物保护材料。人们已经在石质文物表面发现了一类能够长期保护表面石刻文字的生物矿化膜，其中已经得到确切证明的有以草酸钙为主要成分的无机膜，也可能还有以磷酸钙为主要成分的其他生物无机膜。利用仿生技术可以在文物表面形成一层很薄的无机保护物质，该保护层具有许多令人十分赞赏的优点，如：具有致密有序的结构，半透明的外观，耐候性极佳，耐磨性好，与基底结合牢固，甚至具有可适当调控的性能和结构。另外，其合成方法与环境的友好性，以及能在生理环境下实现施工的优越性，都显现出仿生技术在文物保护领域应用的潜力[13-15]。
5 涂料在文物保护中的应用
化工涂料行业的产品随着各行业的需求，发展非常迅速，并早已广泛应用于文物部门的古建筑维修保护。由于文物保护科技需求，文物保护处理使用的涂护材料，不能改变及损害文物原来的面貌，保护材料必须无色透明，常温常压下施工，干燥膜尽量簿，有较强的附着力和较好的长期耐侯、耐老化性能与外界环境隔绝尽可能长时间不受外界自然环境的侵蚀阻止其老化腐蚀及磨损等。田金英对用于室外金属文物表面保护涂料进行了研究，在三大类涂料：有机硅（硅酸盐）类、丙烯酸和聚氨醋中都选择出具有代表性的样品，再经实验室试验。结果表明，丙烯酸清漆均不带颜色它能涂护室外的各种金属饰件，对金属文物能起到保护 和装饰作用，防止大气腐蚀，文物本身的面貌改变不明显。王芳等对文物保护中几种有机聚合物涂料的光降解进行了研究。丙烯酸类涂料的耐老化性能优异，不易老化降解，即使降解生成的产物也是不引起颜色变化的物质，同时不易改变文物的外观，具有特殊的功能。这有益于指导人们选取适宜的文物保护材料。生漆、溶剂型树脂涂料、水基树脂涂料、耐候性氟涂料等涂料在物保护中都发挥重要作用。
结论
科技进步日新月异，随着材料科学和新技术的发展，会有更先进材料用于文物保护中。文物是传承历史的重要符号，是不可再生的文化资源，对于文物保护工作，要针对文物本身的特点，结合文物所处环境，选择最合适的文物保护和修复材料及技术。对于文物保护中使用的材料，其实就是使用材料的某种或几种性能 ，同时还要考虑材料的综合性能以及与文物基体材料的相容性。文物保护用材料要在满足使用性能的基础上兼顾工艺资源、经济等方面的因素，综合指导在文物保护过程中的材料选择、组合及应用。
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改变高分子材料的途径范文4
关键词： 卓越工程师 高分子专业 实验教学模式
“卓越计划”（全称“卓越工程师教育培养计划”）是高校工程教育改革的一项重大举措，其目的是培养一批创新能力强、适应社会发展需要的工程技术类人才，为我国建设创新型国家、提升国家核心竞争力提供坚实的人才支撑和智力保证［1］。高分子材料已深入到人类生活和生产的每一个角落，在结构材料中与金属材料、无机材料形成三足鼎立。高分子化工也在化工工艺中与无机化工、有机化工平分秋色。高分子科学是一门实用性很强的学科，对学生的实验操作技能和动手能力提出了很高的要求。该专业的学生毕业后绝大部分都将进入与专业相关企业、公司、科研机构等，投身到生产、科研第一线。在此“卓越计划”的大背景下，培养一批创新性强的高分子材料工程师人才，探索高分子材料专业实践教学环节“卓越计划”的培养模式，改革和创新工程人才教育理念，着力解决工程材料领域中的实践性和创新性问题，具有深远的意义［2］。
1.高分子专业实验教学现状
目前国内高校高分子专业均强调以培养高分子材料科学家为目标，忽视了对高分子材料工程师的培养。相对于“卓越计划”培养背景，现实的工程教育也偏离于工程实际，实验课程的设置与实际脱节，而且教学过程一直以来过分强调理论基础知识的灌输，往往重视学生的学业成绩而忽视对学生创新能力的培养，导致理论与实践脱节，操作技能、创新能力、分析解决问题能力较差。而实验内容多以验证型实验为主，难以适应“卓越计划”对创新人才培养的要求。学生进行实验教材以外的实验训练不够，不利于培养知识、能力、素质三者综合发展的卓越工程师人才。另外，实验教学师资队伍水平参差不齐，以及不客观、不科学的实验教学评价体系等，这些都难以达到优异的创新实验教学效果。
2.完善实验课程资源建设，提高学生学习的自主性
2.1实验教材建设。
实验教材是学生了解实验内容、实验原理、实验装置和操作的主要途径。随着科学技术的发展，新的仪器设备及测试手段不断涌现，旧教材中的设备型号已经不能满足实验教学的需要。因此，学校应根据各自实验室的配备情况，编写真正适合自己的教材或实验指导书。教材应配合教学体系建设，包括基础性、综合性、设计性、研究性实验，为实验课程的顺利开设提供依据。
2.2实验教学课件制作。
实现教育信息化的关键在于多媒体课件系统的开发与研制。为了配合信息化教学环境，切实提高学生学习的自主性，应积极研制高分子专业实验的相关课件。如在综合性实验的表征部分应用到很多大型仪器设备，就应该开发大型仪器设备的实验教学课件，可以使学生在比较全面地了解仪器工作原理、构造、操作和数据处理方法之后再使用仪器，不但可以利用有限的资源开阔学生的视野，提高大型仪器教学的覆盖面，而且可以避免仪器在使用过程中的不必要的损坏。
2.3信息化教学环境建设。
信息化教学环境建设是一种资源共享的多媒体教学、学习环境的建设，存放着教学必需的资料，是该领域知识、方法、各种媒体和资源的集合，是为了专门存放和有效使用这些资源而建立的场所。建成高分子专业实验课程网站，把实验课程大纲和课件等内容都存放在网站上。让学生充分了解实验安排、实验要求等信息，提前预习实验原理、实验项目内容，掌握实验过程中的注意事项。通过浏览课程网站，学生对实验步骤、仪器构造、操作规程等都能做到心里有数，进入实验室后就可有条不紊地进行实验。网站的建设减少了实验开设过程中不必要的讲解时间，增加学生自主学习的时间和空间。学生可以根据需要随时上机预习，遇到不甚理解的地方可以反复观看，大大提高了实验预习的效率，也提高了学生求知的主动性和积极性［3］。
3.优化实验教学模式，推进实验教学体系改革
3.1改革实验课教学方法，激发学生的学习兴趣。
采用启发式实验教学，充分激发学生对实验课程的兴趣，是优化实验教学模式的前提。实验教学与理论教学不仅需要教师的语言传授，更多的是需要教师的肢体语言去传授，尤其是实验操作技能的教学。忽视或淡化后者的重要性，就无法完成实验教学所赋予的使命。实验课的教学，教师要以职业活动为导向，以工程素质为基础，突出能力目标，以学生为主体，以实验项目为载体，以实训为手段，设计出知识、理论、实践一体化的实验项目。必须把培养学生“自我学习能力”放在突出的位置上，因此在每次实验课之前，都要求学生充分预习实验的目的、重点和难点内容，对实验中可能出现的问题及解决方法等有初步了解。在实验中，改变过去逐一讲解的做法，而是把需要讲解的内容融会于各个问题之中，使学生产生疑问，渴望得到解答，从而激发起学习兴趣。学生在课外查阅资料，反复思考，并写出预习报告。由此培养了学生的学习兴趣和主动学习的意识，调动了学生学习的主动性和积极性，同时也锻炼了自学能力。此外，为了消除学生对教师的过分依赖性，对于实验中出现的问题即所谓的“异常现象”，建议一般不采取有问必答的方式直接回答，而是有意识地引导他们把已有的知识与在实验中遇到的问题结合起来分析。要进一步创设“问题情境”，提出一些富有启发性的新颖问题及其解决办法。实验结束前，再进行总结性讨论，教师进一步提出一些综合性和探索性的问题来引导学生的思维活动［4］。
3.2强化学生的实验技能训练。
实验技能是学生实验能力的基本功，是培养学生工程素质的关键环节。为帮助学生夯实实验基础，必须对基本操作技能进行强化训练。在学生操作之前，明确向学生提出本次实验的基本操作。对所有的操作都进行详细讲述、准确示范。注意整体示范和分解示范相结合。整体示范时主要针对操作的顺序流畅；分解示范时则要注意动作的规范和放慢，使学生便于观察和模仿。无论是手工操作还是仪器操作，都要让学生学会操作，还要让学生懂得为什么要这样操作，认识什么是最科学、合理的操作方式和操作技巧。学生实验中要注意严把操作质量关，对学生的每一步操作都进行认真仔细的观察，发现不足之处，及时给予纠正和反复示范。特别是对于动手能力差的学生，更要反复细致地对其给予单独的启发指导，引导他们既要动手又要动脑，并让其反复练习和比较正误两方面的操作所带来的影响。为了引起学生对提高实验操作技能的高度重视，应有计划、系统而且细致地观察几位学生的实验，然后对其在实验工作中存在的缺点问题进行个别的耐心指导。
3.3开设设计性和研究性实验。
保证每门实验课程至少包含2项综合型实验，对各知识点进行交叉、综合应用，将高分子专业课实验项目进行综合，将各课程体系的知识有机地结合起来。在综合型实验过程中，应让学生事先了解实验相关知识点，掌握实验原理，指导教师仅在技术和设备使用上与学生进行交流，学生之间互相探讨。教师在原则上不做具体指导，只介绍一些实践经验，启发、引导学生如何发现实验存在的问题，这样改变原先按部就班的实验过程，为培养了学生的实践动手能力和创新意识提供了条件，进而在实验过程中培养了学生解决具体问题的能力。
4.结语
深化教学改革，培养学生的创新能力，全面完成卓越计划规定的各项任务，需要从事人才培养的教师和实验人员不断地研究、探索和思考，转变教学理念，实施创新教育，注重训练学生的创新思维，特别是培养学生的自主创新能力。不断推进本科教育改革，发挥实验教学作用，使大学更好地发挥培养创新人才的摇篮作用，实现卓越计划的培养目标。
参考文献：
［1］曾永卫，刘国荣.“卓越计划”背景下科学构建实践教学体系探析［J］.中国大学教学，2011（7）：75-78.
［2］张建勋，陈国铁.“卓越计划”背景下的工程类高校人才培养模式探讨［J］.中国建设教育，2010（9）：4-7.
改变高分子材料的途径范文5
关键词： 高分子化学 教学改革 教学实践
高分子化学是材料化学、应用化学及其相关专业的专业基础课，与四大化学并列，已成为第五大化学。能否学好该课程直接关系到高分子物理、材料合成与加工学等后续课程的学习，学好并熟练运用课程的专业思想和思维方法，在学生将来的科研和工作中将发挥直接或间接的作用。鉴于高分子化学这门课程的重要性，如何深入进行教学改革，如何利用有限的教学时间和教学资源有效地将高分子化学专业知识传授给学生，并能够指导实践应用，就成为众多教学工作者的共同目标。
一、高分子化学教学的主要难点
（一）高分子化学的发展历史较短，许多理论尚不成熟，随着新的聚合方法和新的合成技术不断涌现，对传统的高分子化学概念提出了挑战，并极大地丰富了高分子化学的内容。
由于课时及其他客观原因的限制，教师往往把所有内容全部灌输给学生，“填鸭式”的教学模式会使学生产生乏味厌学的情绪，学生易出现“被动学”、“死记硬背式学”等问题[1]。
（二）高分子化学理论性强，学生理解困难，适时恰当地采用多媒体教学能使抽象的教学内容具体化、清晰化。
从学生反馈的信息来看，普遍认为教师在使用多媒体授课时只是展示根据书本内容制作的幻灯片，有些幻灯片重点不突出，且没有深系到实际生活和生产的经验，不能完全激发学生对高分子化学学习的专业自豪感；又加之教师授课时缺乏与学生互动交流，课堂气氛不活跃，出现来不及记笔记、不利于学生复习等情况，久而久之，就会影响学习的主动性和兴趣性，达不到理想的教学效果。
二、高分子化学的教学实践与探索
（一）讲解重点突出，创新教学内容。
教师在选好教材、消化、吸收和融合教材内容的基础上，要处理好“干”与“枝”的关系，在课程内容方面做到重点突出、主次分明。在授课时要避免将教材内容“填鸭式”灌输给学生，应有针对性、侧重点讲解，少讲精讲[2]。如限于课时紧等原因，在讲解聚合方法时，由于此部分内容多数比较简单易懂，可以略讲。但对于自由基聚合反应要重点讲解，让学生对自由基聚合的机理、聚合速率、动力学链长、聚合度和聚合度分布等重要知识点要深入地理解并能加以灵活运用，这样可以有重点地完善学生的知识结构，满足实践应用的需求。同时，要不断更新、创新教学内容。在教学中，教师可以及时地在传统教材内容的基础上补充近年发展起来的前沿科学技术和研究方法，也要关注国内外重要期刊上的最新报道，在课堂上结合国内外的最新研究进行讲解与介绍，并推荐一些期刊、数据库和书籍给学生，引导学生根据自己兴趣自由地学习，扩大学生的知识面，建立知识结构，引导学生探索高分子化学领域。
（二）加强师生互动教学，发挥主观能动性。[3]
在教学中，互动式教学能有效地改变“老师主动讲，学生被动听”的“一言堂”式的教学模式。教师要多与学生眼神交流，用情绪感染学生，引导学生“多想善思”，讲课时语言要清晰流畅，抑扬顿挫，引导学生“勤学好问”。重要的是，在讲课时可穿插有关高分子的小知识、小故事，尽量将生活中常见实例与理论知识相联系，努力为学生营造生动活泼的课堂文化氛围，使学生自觉、主动地接受知识。如：在讲到聚酰胺、聚酯时联系到我们日常穿衣用合成纤维的尼龙、涤纶，学生戴的隐形眼镜、普通眼镜的树脂镜片都是特殊的高分子材料。联系生活中的常见实例有利于学生更深刻地掌握课程内容。在课堂上，多采用启发性的多种教学方法，合理安排课堂反复提问、反复练习、反复分组讨论等互动式教学，加深学生对所学知识的理解，提高教学质量。
（三）多渠道联系实践，培养自主学习能力。
随着如今高分子材料发展的迅猛，教材的教学内容已远远不能满足现代教学的需要，在课堂教学中应把高分子化学领域最新的科技动态、学术前沿有机地渗透到课堂内容当中，给学生多介绍一些近年来高分子化学的最新成果、最新理论，开阔学生的视野。如医用上介入诊疗的各种高分子管材、可降解的手术伤口缝合线、有机高分子发光二级管用于手机、数码相机显示和照明等。针对学生在高分子课堂教学中讨论比较感兴趣的话题，或者是高分子化学前沿领域的新方法、新技术等，可鼓励学生到图书馆和互联网上查找资料，撰写小论文，制作幻灯片，并在课堂上为大家作知识讲座，营造合作探究、自主学习的氛围。同时，也可关注网络上以高分子为主题的论坛，通过与网上的专家、学者的交流，调动学生探知高分子知识和应用领域的兴趣，培养主动学习的能力，激发研究兴趣。
（四）选择合适的教学内容，不断完善多媒体教学。
1.适时使用拿来主义，做到因材施教。
教学是一个个性化的过程，不同的教师有着不同的授课思路、方式与方法。一般来说，可以借助别人的课件作为启发自己的思路，但是，这种“拿来主义”绝不应成为主要依赖的对象。由于学生的层次不同、专业不同、对知识的接受能力不同，教学过程中好的方法可以借鉴，但重要的是要根据学生的需求、教材体系、自己的教学经验、教学思想使用自主开发的课件。尤其是在课件中更应该增加一些理论联系实际的例子，比如聚合物合成工艺和聚合物应用等实践应用方面的内容。
2.将多媒体教学与传统教学手段相结合。
多媒体教学具有传统教学手段不可比拟的优势，能更直观、更形象和生动地传导高分子化学的魅力，并能有效地扩充知识的广度和提高课堂的利用率。特别是需要向学生演示情景的内容，采用多媒体教学就更有优越性。如在讲解乳液聚合机理这一节，采用了动画方式形象演示了胶束成核的机理和乳液聚合过程的三个阶段，帮助学生理解，印象深刻。但是先进的教学手段并不一定能达到良好的教学效果，关键在于多媒体技术如何与传统的教学手段相结合，从而实现它应有的价值。如在高分子化学的课堂授课中，讲述自由基共聚理论推导公式时，就应该采用黑板板书的方式一步步进行推导，同时采用启发式方法调动学生积极性，促进学生主动学习和思考。
3.采用多种手段完善多媒体教学。
采用多媒体教学，教学信息量大，进度快，学生在课堂上有效掌握大量的理论难度较大，因此要做好课后辅助工作。不断完善网络教学平台，将多媒体课件、课后复习材料、教学重点、习题题库及小知识、小贴士等内容在学校的教学网络中充实完善，这样既有利于学生课后复习，又能加深学生对所学知识的掌握和应用。另外，还可利用各种化学软件、网络资源和视频等多种手段展示各种反应模型，特别是一些三维立体模型，启发学生思考，激发学习兴趣。在教学中逐步渗透双语教学，可以有意识地把新出现的专业词汇和标题用英文书写，能有效提高和丰富学生的专业词汇量，对收集到的专业文章，采用多媒体的形式讲解，又可以提高学生的专业阅读水平，这样，能帮助学生提高对专业英语的学习兴趣，为今后的毕业论文撰写及工作实践打下坚实的基础。
三、结语
高分子化学课程教学改革是一项系统的工程，总结近几年来的教学实践，笔者认为，以人文本，转变观念，因材施教是探索高分子化学课程的有效途径，合理有效地利用多媒体，不断完善网络教学平台，逐步渗透英语教学是实践高分子化学课程教学的有效手段，而创新教学内容、加强互动教学，培养学生学习的主观能动性是搞好高分子化学教学的前提条件。我们将不断地继续深入研究与探索，使高分子化学的教学不断适应新形势发展的要求，为培养高分子领域优秀人才作出不懈努力。
参考文献：
[1]唐忠锋.高分子化学多媒体教学中的问题及对策研究[J].广西工学院学报，2007，18（6）：115-116.
[2]魏宏.浅谈高分子化学教学与改革[J].广东化工，2010，37（10）：186-187.
改变高分子材料的途径范文6
关键词：纳米材料 生物医学 应用
1应用于生物医学中的纳米材料的主要类型及其特性
1.1纳米碳材料
纳米碳材料主要包括碳纳米管、气相生长碳纤维也称为纳米碳纤维、类金刚石碳等。
碳纳米管有独特的孔状结构［1］，利用这一结构特性，将药物储存在碳纳米管中并通过一定的机制激发药物的释放，使可控药物变为现实。此外，碳纳米管还可用于复合材料的增强剂、电子探针（如观察蛋白质结构的afm探针等）或显示针尖和场发射。纳米碳纤维通常是以过渡金属fe、co、ni及其合金为催化剂，以低碳烃类化合物为碳源，氢气为载体，在873 k～1473 k的温度下生成，具有超常特性和良好的生物相溶性，在医学领域中有广泛的应用前景。类金刚石碳（简称dlc）是一种具有大量金刚石结构c—c键的碳氢聚合物，可以通过等离子体或离子束技术沉积在物体的表面形成纳米结构的薄膜，具有优秀的生物相溶性，尤其是血液相溶性。资料报道，与其他材料相比，类金刚石碳表面对纤维蛋白原的吸附程度降低，对白蛋白的吸附增强，血管内膜增生减少，因而类金刚石碳薄膜在心血管临床医学方面有重要的应用价值。
1.2纳米高分子材料
纳米高分子材料，也称高分子纳米微粒或高分子超微粒，粒径尺度在1 nm～1000 nm范围。这种粒子具有胶体性、稳定性和优异的吸附性能，可用于药物、基因传递和药物控释载体，以及免疫分析、介入性诊疗等方面。
1.3纳米复合材料
目前，研究和开发无机—无机、有机—无机、有机—有机及生物活性—非生物活性的纳米结构复合材料是获得性能优异的新一代功能复合材料的新途径，并逐步向智能化方向发展，在光、热、磁、力、声［2］等方面具有奇异的特性，因而在组织修复和移植等许多方面具有广阔的应用前景。国外已制备出纳米zro2增韧的氧化铝复合材料，用这种材料制成的人工髋骨和膝盖植入物的寿命可达30年之久［3］。研究表明，纳米羟基磷灰石胶原材料也是一种构建组织工程骨较好的支架材料［4］。此外，纳米羟基磷灰石粒子制成纳米抗癌药，还可杀死癌细胞，有效抑制肿瘤生长，而对正常细胞组织丝毫无损，这一研究成果引起国际的关注。北京医科大学等权威机构通过生物学试验证明，这种粒子可杀死人的肺癌、肝癌、食道癌等多种肿瘤细胞。
此外，在临床医学中，具有较高应用价值的还有纳米陶瓷材料，微乳液等等。
2纳米材料在生物医学应用中的前景
2.1用纳米材料进行细胞分离
利用纳米复合体性能稳定，一般不与胶体溶液和生物溶液反应的特性进行细胞分离在医疗临床诊断上有广阔的应用前景。20世纪80年代后，人们便将纳米sio2包覆粒子均匀分散到含有多种细胞的聚乙烯吡咯烷酮胶体溶液中，使所需要的细胞很快分离出来。目前，生物芯片材料已成功运用于单细胞分离、基因突变分析、基因扩增与免疫分析（如在癌症等临床诊断中作为细胞内部信号的传感器［5］）。伦敦的儿科医院、挪威工科大学和美国喷气推进研究所利用纳米磁性粒子成功地进行了人体骨骼液中癌细胞的分离来治疗病患者［6］。美国科学家正在研究用这种技术在肿瘤早期的血液中检查癌细胞，实现癌症的早期诊断和治疗。
2.2用纳米材料进行细胞内部染色
比利时的de mey博士等人利用乙醚的黄磷饱和溶液、抗坏血酸或柠檬酸钠把金从氯化金酸（haucl4）水溶液中还原出来形成金纳米粒子，（粒径的尺寸范围是3 nm～40 nm），将金纳米粒子与预先精制的抗体或单克隆抗体混合，利用不同抗体对细胞和骨骼内组织的敏感程度和亲和力的差异，选择抗体种类，制成多种金纳米粒子—抗体复合物。借助复合粒子分别与细胞内各种器官和骨骼系统结合而形成的复合物，在白光或单色光照射下呈现某种特征颜色（如10 nm的金粒子在光学显微镜下呈红色），从而给各种组织“贴上”了不同颜色的标签，为提高细胞内组织分辨率提供了各种急需的染色技术。
2.3纳米材料在医药方面的应用
2.3.1纳米粒子用作药物载体
一般来说，血液中红血球的大小为6000 nm～9000 nm，一般细菌的长度为2000 nm～3000 nm［7］，引起人体发病的病毒尺寸为80 nm～100 nm，而纳米包覆体尺寸约30 nm［8］，细胞尺寸更大，因而可利用纳米微粒制成特殊药物载体或新型抗体进行局部的定向治疗等。专利和文献资料的统计分析表明，作为药物载体的材料主要有金属纳米颗粒、无机非金属纳米颗粒、生物降解性高分子纳米颗粒和生物活性纳米颗粒。
磁性纳米颗粒作为药物载体，在外磁场的引导下集中于病患部位，进行定位病变治疗，利于提高药效，减少副作用。如采用金纳米颗粒制成金溶液，接上抗原或抗体，就能进行免疫学的间接凝聚实验，用于快速诊断［9］。生物降解性高分子纳米材料作为药物载体还可以植入到人体的某些特定组织部位，如子宫、阴道、口（颊、舌、齿）、上下呼吸道（鼻、肺）、以及眼、耳等［10］。这种给药方式避免了药物直接被消化系统和肝脏分解而代谢掉，并防止药物对全身的作用。如美国麻省理工学院的科学家已研制成以用生物降解性聚乳酸（pla）制的微芯片为基础，能长时间配选精确剂量药物的药物投送系统，并已被批准用于人体。近年来生物可降解性高分子纳米粒子（nps）在基因治疗中的dna载体以及半衰期较短的大分子药物如蛋白质、多肽、基因等活性物质的口服释放载体方面具有广阔的应用前景。药物纳米载体技术将给恶性肿瘤、糖尿病和老年痴呆症的治疗带来变革。
2.3.2纳米抗菌药及创伤敷料
ag+可使细胞膜上蛋白失去活性从而杀死细菌，添加纳米银粒子制成的医用敷料对诸如黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿浓杆菌等临床常见的40余种外科感染细菌有较好抑制作用。
2.3.3智能—靶向药物
在超临界高压下细胞会“变软”，而纳米生化材料微小易渗透，使医药家能改变细胞基因，因而纳米生化材料最有前景的应用是基因药物的开发。德国柏林医疗中心将铁氧体纳米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入肿瘤部位，使癌细胞部位完全被磁场封闭，通电加热时温度达到47℃，慢慢杀死癌细胞。这种方法已在老鼠身上进行的实验中获得了初步成功［11］。美国密歇根大学正在研制一种仅20 nm的微型智能炸弹，能够通过识别癌细胞化学特征攻击癌细胞，甚至可钻入单个细胞内将它炸毁。
2.4纳米材料用于介入性诊疗
日本科学家利用纳米材料，开发出一种可测人或动物体内物质的新技术。科研人员使用的是一种纳米级微粒子，它可以同人或动物体内的物质反应产生光，研究人员用深入血管的光导纤维来检测反应所产
生的光，经光谱分析就可以了解是何种物质及其特性和状态，初步实验已成功地检测出放进溶液中的神经传达物质乙酰胆碱。利用这一技术可以辨别身体内物质的特性，可以用来检测神经传递信号物质和测量人体内的血糖值及表示身体疲劳程度的乳酸值，并有助于糖尿病的诊断和治疗。
2.5纳米材料在人体组织方面的应用
纳米材料在生物医学领域的应用相当广泛，除上面所述内容外还有如基因治疗、细胞移植、人造皮肤和血管以及实现人工移植动物器官的可能。
目前，首次提出纳米医学的科学家之一詹姆斯贝克和他的同事已研制出一种树形分子的多聚物作为dna导入细胞的有效载体，在大鼠实验中已取得初步成效，为基因治疗提供了一种更微观的新思路。
纳米生物学的设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。纳米机器人是纳米生物学中最具有诱惑力的内容，第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体，这种纳米机器人可注入人体血管内，进行健康检查和疾病治疗（疏通脑血管中的血栓，清除心脏脂肪沉积物，吞噬病菌，杀死癌细胞，监视体内的病变等）［12］；还可以用来进行人体器官的修复工作，比如作整容手术、从基因中除去有害的dna，或把正常的dna安装在基因中，使机体正常运行或使引起癌症的dna突变发生逆转从而延长人的寿命。将由硅晶片制成的存储器（rom）微型设备植入大脑中，与神经通路相连，可用以治疗帕金森氏症或其他神经性疾病。第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置，可以用其吞噬病毒，杀死癌细胞。第三代纳米机器人将包含有纳米计算机，是一种可以进行人机对话的装置。这种纳米机器人一旦问世将彻底改变人类的劳动和生活方式。
瑞典正在用多层聚合物和黄金制成医用微型机器人，目前实验已进入能让机器人捡起和移动肉眼看不见的玻璃珠的阶段［13］。
纳米材料所展示出的优异性能预示着它在生物医学工程领域，尤其在组织工程支架、人工器官材料、介入性诊疗器械、控制释放药物载体、血液净化、生物大分子分离等众多方面具有广泛的和诱人的应用前景。随着纳米技术在医学领域中的应用，临床医疗将变得节奏更快，效率更高，诊断检查更准确，治疗更有效。
参考文献
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