四自由度并联微操作机器人的运动学分析

分析了2RPS 2TPS型四自由度并联微操作机器人机构的运动学特性;采用微分法推导了微位移增量矩阵的一般表达式以及输入、输出位移的雅可比矩阵;建立了微操作机器人的运动学方程、速度方程、加速度方程的显式正逆表达式,为微操作机器人的动力学与控制研究奠定了理论基础。     

纳米科技:科学发展的新领域

纳米科学技术是八十年代未诞生并正在崛起的新科技。它所研究的领域是人类过去很少涉及的非宏观、非微观的中间领域,开辟了人类认识世界的新层次,这标志着人类的科学技术进入了一个崭新的领域——纳米技术领域。 1 神奇的纳米技术 纳米是一米的十亿分之一。自从扫描遂道显微镜发明后,世界上便诞生了一门以0、1至100纳米这样尺度为研究对象的前沿科学,这就是纳米科技。纳米科技以空前的分辨率为人类揭示了一个可见的原子、分子世界。它的最终目标是     

纳米科技的理性思考

纳米科技的核心是在微观尺度上破译一般物的结构信息编码,从而能够在分子、原子水平上自由剥离、选择、重组和排布一般物体的结构。纳米材料制造业、纳米食品合成业、纳米计算机业、纳米微型机业、纳米克隆业等乃是通向人类自由处理、改变、获取一般物的信息结构的理想之路。建立在纳米科技充分发展基础上的广义信息科学技术,将会成为21世纪人类科学技术发展的新范式,从而导致人类21世纪科技、政治、经济、军事、社会、生活、观念和伦理等诸多领域的全方位的革命性变革。     

超微生物力学测量中的原子力显微镜技术

原子力显微镜不仅可以在分子水平上对作用力进行测量,得到表面形状的图像,而且也可以用于高分子的解旋和空间构象的研究,此外也可研究样品表面的其他物理特性如压弹性、粘弹性特性的研究。文章首先阐明了微观力学表征的生物学意义,接着强调了原子力显微镜探针与样品间相互作用的类型及其在生物力学量测量中的原理和过程,之后分别介绍了原子力显微镜在细胞间黏附力、生物分子间相互作用、单分子力谱等方面的应用成果,最后结合原子力显微镜的应用现状对微观生物力的原子力显微镜深入研究进行了展望。     

纳米二氧化钛的细胞增殖效应及其安全性

Mosmann已经用3-(4,5-二甲基-2-噻唑)-2,5-二苯基溴化四唑(MTT)比色法检测了纳米TiO2在人肝细胞的增殖情况。通过化学沉积的方法可以制备纳米TiO2,它的纳米结构可以通过电子扫描显微镜检测。我们首先测量纳米TiO2一些基本特性然后深入到肝脏细胞,再在这些细胞增加一些纳米TiO2。利用生物学的方法我们观察并测量肝脏细胞在正常状态下的细胞增殖情况,通过与对照组对比的结果表明纳米TiO2在人的肝脏细胞的增殖的影响很小。我们进一步发现纳米TiO2对鸡胚成纤维(CEF)细胞的毒性(安全性)的尺度。最后我们首次通过毒物学确定了在100nm和1000nm TiO2的毒性。     

Au（111）取向膜的制备与结构表征

在羊晶硅Ｓｉ（１１１）上，通过电子束蒸发沉积方法制备Ａｕ（１１１）取向膜，用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、Ｘ－射线光电子能谱（ＸＰＳ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）分析在征Ａｕ（１１１）膜的表面微结构和表面晶格取向的原子图像。实验结果表明，在超高真空的条件下，控制优化实验条件能制备高度取向的Ａｕ（１１１）膜，这在分子自组装技术中起着关键作用，在纳米薄膜材料科学中具有重要意义。     

什麽是纳米科技

纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问,同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。纳米是尺寸或大小的度量单位：千米（10-3）→米→厘米→毫米→微米→纳米（10-9）。它只有4倍原子大小,万分之一头发粗细。生物科学技术、信息科学技术、纳米科学技术是下一世纪内科学技术发展的主流。生物科学技术中对基因的认识,产生了转基因生物技术,可以治疗顽症,也可以创造出自然界不存在的生物;信息科学技术使人们可以坐在家中便知天下大事,因特网几乎…     

低温生长纳米ZnO薄膜的结构

采用气体放电活化反应蒸发技术(GDARE),以玻璃为衬底,在较低的温度下沉积纳米ZnO薄膜,用二次蒸镀法克服薄膜生长饱和问题、有效增加膜厚及改善薄膜质量。讨论了GDARE法低温下沉积纳米ZnO薄膜的生长过程及成膜机理。由原子力显微镜(AFM)和X-射线衍射谱(XRD)分析薄膜表面形貌和晶体结构,研究结果表明,二次蒸镀法沉积的双层纳米ZnO薄膜具有更好的结晶质量及长期稳定性,薄膜沿c轴高度取向生长,内应力较小,晶粒尺寸均匀,平均粒径约35nm,表面粗糙度降低。     

生物大分子超微结构研究中的原子力显微术

原子力显微镜作为第三代显微探测工具,具有原子级的空间分辨率,其样品制备方法简单易行,可在离体的近生理条件下直接观测生物样品及其动态变化过程,能够对样品进行力学操纵,在观察生物大分子的结构和生物力学特性上具有显著的优势。本文尝试从蛋白质、核酸、多糖的超微结构和力学特性的研究角度入手,期望向读者展现出原子力显微镜在大分子生物学研究中的应用前景。     

纳米不是“米”

纳米不是米，它是一种 尺度单位，也就是十亿分之一米，非常非常微小。是人们肉眼不及也触摸不到的一种新型技术。为什麽科学家们对纳米技术那麽着迷？因为当物质小到纳米级这个尺度时，就会出现完全不同的性质，好像是生物进化一样，产生无穷的变化。掌握了纳米技术，就等於建立了一个产业革命的新平台。朱基总理在世纪初明确表示，政府将积极支持纳米科技的发展，尽快制定纳米技术近期和中长期发展计划。 国家科技教育领导小组在中南海举办科技知识讲座，邀请中国科学院副院长、中科院纳米科技重大项目首席科学家白春礼院士作《纳米科技及…     

1994年中国十大科技新闻

一、中国科学院院长周光召率团赴台湾,参加“1994海峡两岸科技学术会议”。这是近年来海峡两岸科技交流的一次重大突破。 二、我国科学家在原子级操纵和原子级加工领域取得重大进展,标志着我国纳米科技研究已居于国际科技前沿。我国科学家研究成功一种新的表面原子操纵方法,实现了可提、可植一条线硅原子的技术,并开拓了他们称之为“有序移植”的领域。     

使用机器人资本家是否还剥削工人?——论自动化条件下剩余价值或利润的源泉

第二次世界大战以后,由于科学技术的飞速发展,在世界上,经历了资本主义发展史上第三次工业革命。特别是电子计算机的研制成功和不断应用于生产,产生了现代的自动化控制的机器体系。这种机器体系,除原有的动力机、传动机、工作机外,又增加了控制机这一组成部分。这部分的产生,使人们可以通过控制系统遥控机器,使机器操纵机器,出现了所谓机器人。据有关材料报道,目前全世界已有108家机器人研究和制造公司,日本1980年,生产机器人七万架,预计1985年将增加到四十五万架。自动比机器体系的产生,使资本主义的生产由机械化过渡到了自动比,它不仅能够代替人的体力     

纳米铜单晶及双晶静拉伸二维力学行为的原子模拟

用分子动力学方法模拟了纳尺度铜单晶与铜双晶的 (111)面原子的静拉伸力学行为。模拟结果表明纳米铜晶体的静拉伸变形过程中 ,原子系统的排列结构在弹性阶段没有变化 ;在塑性阶段铜单晶出现两个方向的交错滑移 ,铜双晶的塑性变形机制远比铜单晶复杂从而导致两者应力应变曲线的差异。模拟还发现纳米铜晶体具有良好的塑性变形自组织能力。     

未来的体内医生:纳米机器人

21世纪是生命科学的时代,纳米技术与生物医学结合而形成的纳米生物学将是21世纪生命科学的重要组成部分,而纳米机器人将是纳米生物学中最具诱惑力的成就. 纳米机器人的研制属于分子仿生学范畴,它根据分子水平的生物学原理设计制造,并在纳米空间控制、操作.它可以精确杀死癌细胞、疏通血栓、清除动脉内的脂肪沉积、清洁伤口、粉碎结石等.     

多尺度材料模拟及其在含缺陷材料中的应用

多尺度建模与模拟是研究金属及合金特别是纳米结构晶体材料力学性能的重要手段。最近发展的有限温度下动态原子/离散位错耦合材料模拟方法,可进行跨原子、细观、宏观尺度的含缺陷晶体材料力学性能研究。文章应用该方法进行了微米尺寸含裂纹的fcc铝单晶材料在Ⅰ型断裂过程中的变形情况分析,获得了导致裂纹尖端发射位错的临界应力强度因子与温度及裂纹前端厚度之间的关系。     

原子力显微镜的基本原理及其方法学研究

简述了原子力显微镜探测物体表面形貌的基本原理,　具体地介绍了原子力显微镜的四大核心构件的属性与功能　:激光器、微悬臂、压电扫描器、光电检测器管;详细地阐述了该仪器探测运行的三种模式:接触模式、非接触模式、轻敲模式,并重点讲述了轻敲模式的独到之处;强调了原子力显微镜所能进行的参数分析和数据处理功能,同时将原子力显微镜同其它表面探测仪进行了比较,突出了AFM的优越性;并结合仪器的构造和工作原理,对仪器的改进和发展提出了一些建设性意见。     

铈离子掺杂的氧化钛纳米薄膜的结构及性能研究

纳米氧化钛镀膜玻璃具有优异的自清洁性能．可用于高层建筑、厨房和卫生间的装饰，本文利用溶胶-凝胶／浸渍-提拉法在玻璃基片上制备该纳米薄膜，采用原子力显微镜、傅立叶红外光谱仪和紫外-可见光光谱仪分析了凝胶组分变化、薄膜的表面形貌及光吸收性能．考查了铈离子掺杂的作用．试验表明，利用本方法可以在玻璃表面制备出高质量的纳米氧化钛薄膜．该薄膜具有较高的紫外吸收能力．而且随着涂层数和铈离子掺杂量的增加，紫外光吸收率增加．并且吸收光波长向可见光的方向移动，它有利于改善氧化钛薄膜的自清洁能力．     

新闻动态

日前,一种用中子来代替光进行影像放大的显微镜原型在美国国家标准与技术研究院(NationalInstitute ofStandardsand Technology)中子研究中心成功进行了演示实验。无论是从成像效果还是操作工序来看,中子显微镜将比光学显微镜、X射线和电子显微镜都更具有优势。这台中子显微镜是由加州圣卡洛斯Adelphi技术公司设计并研制的。研究人员演示了其成像过程,首先将一束强中子流射在样本上,中子流穿透样本后会击中100个连排的铝金属片,这些铝片起到了聚焦透镜的作用,可将中子流反射到各个方向,投射到一个探测器上,从而形成影像。右侧图案就是样…     

聚吡咯/二氧化钛复合氨敏薄膜的制备及特性研究

采用静电力自组装和原位化学氧化聚合相结合的方法制备了聚吡咯/纳米二氧化钛(PPy/TiO_2)复合薄膜,并进行了表面电阻测试及紫外-可见光谱分析、原子力显微镜分析．利用平面叉指电极结构制备了PPy和PPy/TiO_2薄膜气体传感器,研究了其在常温下对有毒气体NH_3的敏感性．结果表明,相同条件下PPy/TiO_2复合薄膜传感器的响应/恢复时间均优于PPy薄膜传感器．同时测试了PPy/TiO_2复合薄膜传感器的湿度特性和稳定性．     

人类正在走近纳米时代

纳米是一种几何尺寸的量度单位，1纳米是1米的10亿分之一,100万根纳米碳管捆在一起才有一根头发丝粗。物质加工到100纳米以下尺寸时，往往产生既不同於微观原子、分子，也不同於宏观物质的超常规特性，具有这种特性的材料称为纳米材料。21世纪最重要的技术世界将以纳米技术为先导，纳米材料和技术的大规模应用可望在10年内实现。纳米技术是信息和生命科学技术能够进一步发展的共同基础，将对人类未来产生深远影响。人类正在走近纳米时代