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改變高分子材料的途徑范文1
關鍵詞：高分子材料； 廢舊塑料； 建筑材料； 回收應用；
中圖分類號：TU5 文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
處理廢舊高分子材料是一把雙刃劍, 處理的好了不但降低了高分子的危害, 而且還能降低產品成本;處理不好我們的生活就要受到廢舊高分子的影響, 甚至毒害。將廢舊高分子材料作為一種建筑材料, 開辟了廢舊高分子回收的新途徑, 不但可以降低廢舊高分子材料的危害, 而且擴大建筑材料的來源。隨著科學技術的進一步發展, 會有越來越多的這種新型材料問世, 最終達到經濟效益、環境效益和社會效益的統一。
二、廢舊高分子材料在建筑材料中的回收應用問題分析研究
1、廢舊高分子材料制作墻體材料。隨著國家有關禁止使用粘土磚禁令的公布, 開發使用新型墻體材料已經成為一種必然趨勢, 同時回收利用廢舊高分子材料技術的發展, 為廢舊高分子材料復合成新型墻體材料提供了強有力的支持。目前已有許多這類技術發展相當成熟, 并用于實際的生產當中。
一是玻璃與塑料復合而成的樣品磚。由塑料, 玻璃復合而成的樣品磚已經研制出來,在國外已經得到了較廣泛的應用。其中塑料組分包括聚乙烯, 聚丙烯, 聚苯乙烯, 聚氯乙烯以及 ABS, 相同的粒徑形態, 較窄的尺寸范圍和尺寸分布與近似尺寸的棕色玻璃混合成玻璃塑料復合材料, 其中玻璃的質量百分比根據不同的性能要求可為 15%,30%, 45%。這種材料能在 235℃模壓成標準的粘土磚形狀。當溫度在20～50℃范圍變化時, 經過抗壓實驗, 發現其斷裂應力是普通粘土磚的兩倍多。制備這種試樣時所要求的塑料不需要區分熱塑性和熱固性, 因此它的原料來源相當廣泛。
二是金屬橡膠混凝土。這種材料具有良好的性能, 它可以有效解決目前各類混凝土結構及現有墻體砌塊工程中常出現的各種裂縫, 隔音差、抗震性能不夠, 重量重, 抗沖擊性不足等問題, 可廣泛應用于橋梁、路面、飛機跑道、大壩及其他建筑。
三是用聚苯乙烯泡沫塑料生產混凝土保溫砌塊。運用此技術生產的混凝土保溫砌塊具有表觀密度小, 保溫、隔聲性能好, 抗壓強度高, 屬于輕質高強的新型墻體材料。生產的砌塊完全滿足墻體材料的表觀密度、抗壓強度以及保溫性能要求。在工程實際中, 砌塊的聚苯乙烯泡沫塑料部分基本不受外力作用, 只有外裹的水泥砂漿層起骨架作用。這種新型混凝土保溫砌塊是一種前景看好的新型墻體材料。
四是利用廢舊塑料和粉煤灰制建筑用瓦。這種建筑用瓦的研制成功, 不僅可以降低成本, 還是消除“白色污染”的一種積極方法。
五是利用廢泡沫生產新型保溫磚。研究成功了造價低廉、防火性好、保溫性能優良的新型保溫磚。經測試, 這種新型保溫磚導熱系數小于 0.06 W/m.K, 優于 0.09 W/m.K 的國家標準, 含水率小于 8%, 密度小于 225 kg/m3, 抗壓強度大于 0.21 MPa, 且耐候性強, 適合國內不同氣候的各地區使用, 取代傳統珍珠巖或煤渣等保溫材料。
2、廢舊高分子材料制作建筑裝飾材料
一是利用廢舊塑料生產的建筑用裝飾板材。利用廢舊塑料生產建筑用裝飾板材的研制已經取得了很大的進展, 其中一種技術已經在實際生產中廣泛應用。它是用廢舊塑料、色素添加劑、增強劑、增塑劑為原料, 以重量為單位, 每 100 份廢舊塑料匹配 5～10公斤色素添加劑, 20～50 份增強劑, 1～5 份增塑劑, 先將廢舊塑料洗凈、曬干后熔化, 再將熔化后成塊狀的廢舊塑料粉碎為 0.5 cm 左右的細顆粒, 再次熔化同時加入色素添加劑和增強劑, 攪勻后注入模具成型, 冷卻后出模, 然后漆上耐溫清漆即生產出成品。
二是利用廢舊塑料生產阻燃建筑裝飾材料。目前有報道研制出一種利用廢舊熱塑性塑料和鋸木粉通過加入添加劑改性生產防火阻燃型窗套、門套、墻裙等建筑裝飾材料的方法。運用該工藝生產的產品, 根據國家標準塑料燃燒性能實驗方法進行測定, 其結果達到 GB2408—80/1 級、GB4609—84/FV- 0 級;按照國家標準 GB5465—85 建筑材料不燃性試驗方法測定, 結果建筑材料不燃性試驗方法測定, 結果完全符合不燃性材料的要求。實驗證明這種材料阻燃性能良好,完全可以用作建筑裝飾材料, 同時通過造型還可以生產美觀耐用的環保型城市垃圾桶。
3、廢舊高分子材料制作其他建筑材料
一是粉煤灰、廢舊聚苯乙烯泡沫塑料顆粒生產防水材料。以粉煤灰、廢舊聚苯乙烯泡沫塑料顆粒為主要原料, 普通硅酸鹽水泥、生石灰為膠凝材料, 添加少量防水荊、憎水劑、激發劑, 可生產屋面保溫防水材料.該材料集保溫隔熱與防水為一體, 表觀密度為 588 kg/m3,導熱系數為 0.12 W/(m·K), 28 d 的抗壓強度為 1.6MPa, 在 0.2 MPa 的水壓下可保持 30 min 不透水。該保溫防水材料具有密度低、強度高、保溫隔熱性能好、粉煤灰摻量大等優點, 是一種較為理想的屋面保溫防水材料, 該材料可達到《屋面工程質量驗收規范》(GB 50207- 2002)標準。
二是利用廢聚烴類樹脂生產塑料地板。在世界塑料家族中, PVC 的產量居第二位, 制品多, 消費量較大。如管材、蔬菜大棚膜、建筑材料、日用品等多種用品廢棄較多。由于 PVC 是一中含鹵物質,所以它的回收利用受到了限制。這項技術研制的成功,可以大量回收 PVC, 運用這項技術可以生產出多種產品。常見的如: 廢農膜 100 份、碳酸鈣 120～150 份、劑 1.5 份、穩定劑 4 份、色漿適量, 經混合、密煉等一系列加工可制成塑料地板。安徽大學高分子材料研究所通過改性發泡等工序, 用廢棄聚烯烴塑料生產泡沫片和硬質板材, 泡沫片用作旅游鞋、皮鞋和布鞋的原料, 硬質板材則用作彈性地板的原料。
三是利用回收農膜與木屑復合制成塑質木材。該材料除了具有與天然木材一樣可鋸、刨、釘、粘等性能外, 還具有耐潮、防蛀等優點, 而且制造的靈活性強, 既可擠壓成板材、型材,也可一次模壓成產品。
改變高分子材料的途徑范文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
為適應新時期我國社會和經濟發展的需要，于2010年6月23日，教育部正式啟動了新的人才培養質量工程――“卓越計劃”（全稱“卓越工程師教育培養計劃”）。卓越計劃是高校工程教育改革的一項重大舉措，旨在培養出具有優秀創新能力的工程技術類人才，為提升國家整體核心競爭力，建設成為創新型國家提供充足的才智保障。2013年海南大學高分子材料與工程專業榮幸獲批為教育部卓越計劃培養試點專業。而專業課程的教學是卓越工程師人才培養中的關鍵環節，專業課程教學模式優化和有效運用直接決定著專業課程的教學效果。該文基于卓越計劃和新的教育理念，進行課程教學模式的改革和探索，以提升該校高分子材料與工程卓越工程師班的教學質量和學生的社會競爭力。
1建立科學的理論和實踐教學課程體系
科學的理論和實踐教學課程體系是先進教育理念付諸實施和人才培養目標得以實現的重要載體。面向卓越工程師培養的課程體系的設置需要與我國企業發展現狀和當前工程技術領域前沿緊密結合。目前，海南大學高分子材料工程專業是海南省的特色優勢專業和高分子材料加工海南省教學示范中心，在國內本科專業教育中具有較高的知名度。近年來，本專業依據對畢業生就業狀況調查和任課老師與企業合作與交流過程中的反饋情況，進一步明確了本專業領域人才需求結構傾向，結合本科階段學生知識結構，圍繞著高分子材料加工特色，建立了比較科學的理論和實踐教學課程體系。針對卓越人才培養所注重的工程應用性和實踐性，已在江浙、山東、廣東、廣西、云南、海南等多地建立了固定的教學實習基地，依據本校高分子材料與工程專業的特色和優勢，開設了門類比較齊全、特色突出的專業課程體系。該課程體系主要有公共課程、學科基礎課程、專業課程、實踐教學環節、個性課程、創新創業課程和文化素質教育課程七大模塊組成。公共課程模塊主要是通過獨立開設《Listening and Presentation》、《英語口語》、《實用公文寫作》、《計算機公共基礎》等提高學生英語、計算機應用能力和書面、口頭表達能力。學科基礎課程模塊則注重強化數理化、工程力學、工程制圖、化工等方面工程基礎原理知識。專業課模塊則主要課程有《材料科學與工程基礎》、《高分子物理》、《高分子化學》、《化工原理》、《高分子材料共混原理（雙語） 》、《聚合物合成原理及工藝學》、《高分子材料成型加工基礎》、《天然橡膠加工學》、《膠乳制品工藝學》、《塑料制品工藝學》、《橡膠工藝原理》、《塑料模具設計與制造》、《高分子材料與工程專業英語》、《現代測試及表征技術》、《工程訓練》等，其中《高分子材料共混原理（雙語） 》為海南省精品課程，《高分子物理》、《橡膠工藝原理 》、《天然橡膠加工學 》為校級精品課程，《高分子化學》為校級重點課程，《高分子材料與工程專業英語》為校級高標準網絡輔助教學課程。此外，在實踐教學環節模塊除了《認知實習》、《專業課程生產實習》、《畢業實習》、《畢業論文》等傳統實踐課程，還單獨開設了《工程實踐》和《工程訓練》以培養和鍛煉學生的思維創新能力、動手能力和團體協作能力，強化適應社會和企業素養。在個性化課程模塊中除了開設《膠乳制品工藝學》等眾多該校特色課程，還開設《企業工程管理》、《環保與安全》《技術經濟》等課程增強學生的工程應用與經濟管理能力。創新創業課程和文化素質教育課程模塊主要是培養學生的創新精神和人文素養，使學生成為兼具創新精神和人文素養的卓越工程師。
2課程教學模式改革與實踐
課程教學模式是課程體系實現知識傳播和轉化的重要途徑，直接影響著教學的效果。近年該校卓越班課程教學主要是適應課程體系模塊化要求，著力改變傳統的“滿堂灌”，構建以學生為中心，以老師為主導的教學模式，激發學生學習興趣、創新精神和動手能力。同時，通過教學與科研相結合、教學與科技競賽相結合，提升教師執教水平，完善輔助教學與管理，在工程實踐中培育學生創新精神和實踐能力，確保卓越人才培養的良好教學效果。
2.1 校內課堂教學模式
校內課堂教學需要采用靈活多樣化的組織形式和教學方法才能達到課程體系構建期望。在以往的校內課堂教學中，往往常采用“填鴨式”式教學，學生與教師缺乏交流互動和質疑精神，創造性培養成為一種奢求。而國外著名大學多以學生為主體設計教學活動，融合講授、研討、辯論、案例分析、項目研究的授課形式很值得在卓越人才培養中大力借鑒。下面就筆者運用教學中的幾種教學模式實踐與體驗加以列舉。
2.1.1研究性教學模式
對工科專業，研究性教學就是任課教師把最新的科研實踐設計理念、科研方法和新的研究結果引入到教學活動，指導學生選定與專業相關的專題進行主動探索、思考和實踐，并從中獲取知識和經驗、解決問題的方法。研究性教學是一種具有個性差異性的教學實踐。在卓越工程師教育的教學模式中，研究性教學被認為是提?{學生動手能力和創新精神的重要途徑。研究性教學（對學生而言，應該稱之為“研究性學習”）是一種符合工程能力培養規律、符合綜合素質形成邏輯的教學組織形式和教學方法。研究性教學模式不僅適用于探索性實驗、課程設計、畢業論文、創新型設計競賽等教學，也適用于高分子的特色專業課程教學。筆者曾將一些知識點設計成研究性的問題，讓學生主動探索思考，獲取知識和鍛煉分析解決問題的能力，如筆者在《現代測試與表征技術》課堂教學中，將自己科研工作中的電子掃描電鏡測試結果設計成知識點問題：對于這種材料采用什么樣的制樣方法？制樣時該注意哪些事項能得到更加高的圖像襯度以及避免假象？得到的測試結果如何分析？經過設問，學生主動學習思考，查閱相關研究文獻，進行實證結果解釋，解決問題，取得了良好的教學效果，實際解析能力得到切實的提高。
2.1.2微課教學模式
近年來，隨著信息化技術的發展與普及，“微課”作為一種課堂教學的重要手段逐漸受到重視。教育部教育信息管理中心曾對“微課”做了如下的定義：微課是基于一門學科/課程的某個重要專題（或某個單元、主題等）而設計開發的一種微型化的在線視頻網絡課程。微課程的開發有利于高分子材料科學與工程專業教師基礎理論知識的講授，便于在一個學生輕松的環境下提高了對專業課程的學習興趣以及對理論知識的掌握，具有事半功倍的效果。作為新型教學模式，“微課”充分利用現代信息技術、媒體傳播技術，提高了專業課程教學活動中的靈活性。筆者在高分子材料與工程專業英語授課時，利于現在豐富的網絡英語資源素材，結合專業知識點，制作了一些“微課”視頻，例如“Chain Polymerization”、“Polymer Solution”等“微課”生動形象地展示了知識點，對學生印象深刻。
2.1.3外延式教學模式
目前， 盡管課堂教學中已廣泛采用的多媒體教學，但仍然還是教師的演示工具， 信息傳遞是單方向的，在有限授課時間內能夠傳授的內容非常有限。此外，一般課堂教學中由于時間的限制，缺乏交互性、時空延續性，學生學習缺乏自主性、選擇性。本專業利用清華大學教育技術研究所為該校開發的網絡教學綜合平臺開展網絡輔助教學， 將課堂教學和網絡輔助教學有機地結合起來。課堂教學中教師的發揮主導作用， 課外學生則發揮自主作用，借助于網絡平臺將課堂教學延伸到了課外。教學播客、教學郵箱、網上論壇、問卷調查這些平臺欄目充分顯示了網絡教學的強大交互性，彌補了傳統教學方式存在的不足，給教學和學習帶來了新鮮感和樂趣，培養了學生的自主學習、協作學習和探究、創新的能力。
2.1.4前沿技術融合式教學模式
隨著科學前沿知識的進步，工程技術的也涌現出大量的新趨勢。如果將它們與現有教學模式進行融合，能進一步激發學生的學習熱情，增強學生自主學習和創新能力。塑料加工及模具設計課程群教師在塑料設計與制造、塑料模具CAD課程教學中，引入3D打印技術，讓學生熟悉熔融層積型3D打印機的使用方法，制備個性化的造型塑件，極大地激發了學生的學習興趣，提高課程教學效果。
3校企合作實踐教學模式
通過校企聯合實踐教學，高?？梢猿浞掷闷髽I的資源和優勢，給學生提供緊密聯系社會生產實際的實習實踐及工程訓練機會，提高辦學效益和教育質量；而企業則能通過校企合作教學機制宣傳自身形象，并依靠高校的人才、技術優勢，提升企業的市場競爭力。因此，高校與企業聯合實踐教學顯得格外重要。近年來，該校與海南天然橡膠集團股份有限公司緊密合作，經常與所屬企業溝通，將天然橡膠生產加工實際中的需求和問題，設定專項課題，然后教師指導學生成立針對性的技術攻關小組，讓學生帶著問題、有目的地進入企業生產車間和研發中心實習，既鍛煉了學生的工程應用能力，而且為企業做出一定貢獻，受到企業的好評。從校企合作教學現狀來說，還需從教師工程實踐能力和企業工程技術授課水平兩個方面努力提升，才能使校企合作實踐教學模式發揮日益重要的作用。高?？啥ㄆ谂晒こ棠芰^強的教師到國內外知名企業進行工程實訓交流，鍛煉任課教師的工程實踐能力，學習企業的先進工程管理模式；而企業工程技術人員只有理論上和授課水平上大幅提升，才能在教學過程中展現和應用好自己豐富的工程實踐經驗和卓越的工程創新能力。
4輔助教學及管理
卓越人才的創新和實踐能力培養及其寬廣的學術視野的拓展也離不開課堂輔助教學及管理。課外科技活動和學科競賽可激發學生對專業的濃厚興趣，培養其科學思維、創新意識、團隊精神、組織協調能力、工程能力。因此，該校高分子材料與工程專業通過建立起全方位開放現有專業實驗室制度，基于實踐課程（如創新創業課）、系列學科競賽（如高校環保創意大賽、大學生節能減排大賽、全國大學生挑戰杯大賽等）、課外科技活動（如本專業提供一定額度經費為本科生專門設立的自主科研課題）等培養學生的創新能力和實踐能力，學生的素質相比以前提升明顯。同時，作為一種大學本科生非普及的管理制度――導師制對提高他們的創新能力也大有裨益。該校高分子材料與工程卓越工程師班學生在第一學期末，通過雙向選擇，確定富有工程經驗的教師作為自己的導師。在其以后的學習生涯中，通過經常性的師生互動，有效地開啟了學生的創新能力。
改變高分子材料的途徑范文3
關鍵詞：文物保護材料
中圖分類號：G263文獻標識碼： A
引言
歷史文物是我們祖先勞動、智慧和革命精神的結晶，具有重要的歷史、藝術和科學價值，是國家文化的內涵底蘊。文物保護是一門多學科、多領域相互交叉的邊緣學科 ,涉及的范圍廣泛。材料科學作為基礎應用學科在文物保護研究與處理過程中占有很重要的地位。
當我們對文物實施保護處理時首先考慮到的是它的材質和保存現狀，以及物理載荷和化學環境等。從某種意義上講，文物保護工作就是通過對文物材料及文物于涉材料的研究，以達到延長文物保存時間的目的[1]。
上個世紀后半葉，生物工程、新材料等領域不斷革新，這些影響滲透到包括文物保護領域在內的各行各業各個領域，文物保護技術在新世紀必將發生重大變革。目前國內外常用的封護劑有甲基丙烯酸樹脂、聚氨脂、聚醋酸乙烯脂等。這些材料的耐老化時間一般只有幾年時間，可逆性不好，存在一定的局限性，在新的世紀里對封護材料的保護性能提出更高的要求。氟碳有機氟材料由于具有超耐候性、耐化學性、氧透過性低、阻燃性等卓越性能被廣泛地應用到文物保護工作中，如：古建、石刻封護劑，金屬文物的防銹涂料，有機文物加固劑。隨著納米材料在許多領域的應用，成為材料科學研究的熱點，其也必將從文物保護新材料中脫穎而出應用于古建、石刻、金屬文物、有機文物、博物館環境的保護工作[2]，目前在文物保護中應用比較廣泛的材料做如下分析。
1. 高分子材料在文物保護中的應用
有機高分子材料是文物保護中使用的一類重要的材料，在文物保護中被用做文物的加固材料、粘接材料、表面封護材料等。在文物保護中使用的高分子材料包括：天然有機高分子材料（多糖、 蛋白質、 蠟等）；水溶性合成樹脂；溶劑型合成樹脂；反應型高分子材料；高分子樹脂乳液等[3]。其在保護及修復石質文物、壁畫、古建筑、博物館藏品等方面發揮重要作用[4]。以下為常用的高分子文物保護材料：環氧樹脂粘結力特別強，可以粘合各種金屬和非金屬材料。例如，應用環氧樹脂膠粘劑可以修補、粘接斷裂的石雕藝術品，殘破的陶器和瓷器，以及用來加固和粘接古建筑木構件等。聚乙烯醇縮丁醛乙醇溶液被用來保護古代壁畫的畫面和用于金屬文物的表面保護，以及加固脆弱的古代紡織品等方面，效果均不錯。聚乙烯醇溶液和聚醋酸乙烯醋乳液也經常被用來封護古代壁畫的畫面層或加固、粘貼壁畫的地仗層。聚醋酸乙烯醋乳液還常常被用來滲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畫顏色的保護和金屬文物的滲透加固，效果比較好。另外，丙烯酸醋乳液還可用來加固古文化遺址或古墓葬的地基。不飽和聚醋樹脂配合無堿玻璃布作成玻璃鋼代替糟朽木材應用在古建筑糟朽木構件的加固方面。聚乙二醇試用于古代飽水的木器和漆器的脫水定形處理。有機硅樹脂可用于防止巖石的表面風化作用，以及用有機硅樹脂來處理飽水的木器和漆器[5]。改性有機硅S- i 97材料具備良好防水、防酸堿鹽、 防風化、防污染、抗凍融以及耐候性、加固性和透氣性,使已風化的磚質文物得到了有效的保護[6]。
2. 納米材料在文物保護中的應用
納米材料具有表面效應、小尺寸效應和量子尺寸效應等基本特性。納米材料在文物保護中具有的超雙親界面、抗紫外線和耐老化、透明和防遮蓋及耐腐蝕抗氧化等其他材料所無法比擬的特性。針對目前文物保護中存在的問題，納米材料可應用于石質文物保護中，納米技術應用在石質文物裂隙注漿中[7-8]。MDI型聚氨酯廣泛應用于秦俑彩繪陶器保護中，以物理共混方式采用超聲波分散將納米材料添加到MDI型聚氨酯中，可提高耐光老化性[9]。納米材料在金屬文物[10]、陶器、紡織品等[11]有機質文物等的保護中都有應用。雖然納米材料應用于文物保護具有廣闊的前景但是目前納米材料在文物保護中的應用仍處于研究階段還有許多問題亟待解決，如納米粒子極易相互吸附而發生團聚降低了納米材料的優異性能，降低納米復合材料的耐紫外穩定性。隨著制備方法的改進、理論的不斷完善及對其機理的不斷深入研究，納米技術將在文物保護中得到更廣泛的應用[11]。
3. 無機膠凝材料在文物保護中的應用
在人類早期的建筑活動中，粘土、石灰、石膏、火山灰是最早被使用的膠凝材料。因此許多土磚石結構的古遺址、古建筑中都使用過這類早期的膠凝材料。現在，這類材料已成為最重要的文物保護用材料。針對文物不同程度的損傷，如開裂、剝落甚至坍塌等狀況要進行加固處理。常用的無機加固材料有生石灰、氫氧化鈣、硅酸鹽、氫氧化鋇等。古建筑、石質文物或者陶質文物表面腐蝕或剝落以致殘缺，使其表面的文化特征（如雕刻紋飾或文字等）逐漸消失。解決這類問題，要選用合適的修補材料，采用適當的修補技術（如粘結、壓力灌漿、補缺）來修復文物。對于古城墻的修補，我國使用的技術主要有粉刷涂料勾縫、替磚修復、磚粉修復、外貼仿制面磚、壓力灌漿等。用于文物修補的無機材料有石灰、水泥、石膏、粘土、石灰石粉等[12]。
4. 仿生無機材料在文物保護中的應用
仿生合成技術是模擬生物礦化過程，以有機物的組裝體為模板控制無機物的結晶形成，制備出具有特殊結構和功能的新型材料。生物礦化最主要的特征就是從分子水平控制無機礦物相的結晶析出，從而使生成物具有優良的物理和化學性質。仿生無機材料具有耐候性優越、與基底石材相容性好、合成條件（常溫常壓）溫和及對環境無污染等優點，為石質文物的保護工作開辟了一條新的途徑。利用仿生技術模擬生長此類保護膜用于文物保護無疑具有誘人的前景[12]。仿生仿生無機材料具有優越的耐候性、與基底石材相容性好、合成條件（常溫常壓）的溫和性以及對環境無污染等優點，是一種很有潛力的新型石質文物保護材料。人們已經在石質文物表面發現了一類能夠長期保護表面石刻文字的生物礦化膜，其中已經得到確切證明的有以草酸鈣為主要成分的無機膜，也可能還有以磷酸鈣為主要成分的其他生物無機膜。利用仿生技術可以在文物表面形成一層很薄的無機保護物質，該保護層具有許多令人十分贊賞的優點，如：具有致密有序的結構，半透明的外觀，耐候性極佳，耐磨性好，與基底結合牢固，甚至具有可適當調控的性能和結構。另外，其合成方法與環境的友好性，以及能在生理環境下實現施工的優越性，都顯現出仿生技術在文物保護領域應用的潛力[13-15]。
5 涂料在文物保護中的應用
化工涂料行業的產品隨著各行業的需求，發展非常迅速，并早已廣泛應用于文物部門的古建筑維修保護。由于文物保護科技需求，文物保護處理使用的涂護材料，不能改變及損害文物原來的面貌，保護材料必須無色透明，常溫常壓下施工，干燥膜盡量簿，有較強的附著力和較好的長期耐侯、耐老化性能與外界環境隔絕盡可能長時間不受外界自然環境的侵蝕阻止其老化腐蝕及磨損等。田金英對用于室外金屬文物表面保護涂料進行了研究，在三大類涂料：有機硅（硅酸鹽）類、丙烯酸和聚氨醋中都選擇出具有代表性的樣品，再經實驗室試驗。結果表明，丙烯酸清漆均不帶顏色它能涂護室外的各種金屬飾件，對金屬文物能起到保護 和裝飾作用，防止大氣腐蝕，文物本身的面貌改變不明顯。王芳等對文物保護中幾種有機聚合物涂料的光降解進行了研究。丙烯酸類涂料的耐老化性能優異，不易老化降解，即使降解生成的產物也是不引起顏色變化的物質，同時不易改變文物的外觀，具有特殊的功能。這有益于指導人們選取適宜的文物保護材料。生漆、溶劑型樹脂涂料、水基樹脂涂料、耐候性氟涂料等涂料在物保護中都發揮重要作用。
結論
科技進步日新月異，隨著材料科學和新技術的發展，會有更先進材料用于文物保護中。文物是傳承歷史的重要符號，是不可再生的文化資源，對于文物保護工作，要針對文物本身的特點，結合文物所處環境，選擇最合適的文物保護和修復材料及技術。對于文物保護中使用的材料，其實就是使用材料的某種或幾種性能 ，同時還要考慮材料的綜合性能以及與文物基體材料的相容性。文物保護用材料要在滿足使用性能的基礎上兼顧工藝資源、經濟等方面的因素，綜合指導在文物保護過程中的材料選擇、組合及應用。
參考文獻
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改變高分子材料的途徑范文4
關鍵詞： 卓越工程師 高分子專業 實驗教學模式
“卓越計劃”（全稱“卓越工程師教育培養計劃”）是高校工程教育改革的一項重大舉措，其目的是培養一批創新能力強、適應社會發展需要的工程技術類人才，為我國建設創新型國家、提升國家核心競爭力提供堅實的人才支撐和智力保證［1］。高分子材料已深入到人類生活和生產的每一個角落，在結構材料中與金屬材料、無機材料形成三足鼎立。高分子化工也在化工工藝中與無機化工、有機化工平分秋色。高分子科學是一門實用性很強的學科，對學生的實驗操作技能和動手能力提出了很高的要求。該專業的學生畢業后絕大部分都將進入與專業相關企業、公司、科研機構等，投身到生產、科研第一線。在此“卓越計劃”的大背景下，培養一批創新性強的高分子材料工程師人才，探索高分子材料專業實踐教學環節“卓越計劃”的培養模式，改革和創新工程人才教育理念，著力解決工程材料領域中的實踐性和創新性問題，具有深遠的意義［2］。
1.高分子專業實驗教學現狀
目前國內高校高分子專業均強調以培養高分子材料科學家為目標，忽視了對高分子材料工程師的培養。相對于“卓越計劃”培養背景，現實的工程教育也偏離于工程實際，實驗課程的設置與實際脫節，而且教學過程一直以來過分強調理論基礎知識的灌輸，往往重視學生的學業成績而忽視對學生創新能力的培養，導致理論與實踐脫節，操作技能、創新能力、分析解決問題能力較差。而實驗內容多以驗證型實驗為主，難以適應“卓越計劃”對創新人才培養的要求。學生進行實驗教材以外的實驗訓練不夠，不利于培養知識、能力、素質三者綜合發展的卓越工程師人才。另外，實驗教學師資隊伍水平參差不齊，以及不客觀、不科學的實驗教學評價體系等，這些都難以達到優異的創新實驗教學效果。
2.完善實驗課程資源建設，提高學生學習的自主性
2.1實驗教材建設。
實驗教材是學生了解實驗內容、實驗原理、實驗裝置和操作的主要途徑。隨著科學技術的發展，新的儀器設備及測試手段不斷涌現，舊教材中的設備型號已經不能滿足實驗教學的需要。因此，學校應根據各自實驗室的配備情況，編寫真正適合自己的教材或實驗指導書。教材應配合教學體系建設，包括基礎性、綜合性、設計性、研究性實驗，為實驗課程的順利開設提供依據。
2.2實驗教學課件制作。
實現教育信息化的關鍵在于多媒體課件系統的開發與研制。為了配合信息化教學環境，切實提高學生學習的自主性，應積極研制高分子專業實驗的相關課件。如在綜合性實驗的表征部分應用到很多大型儀器設備，就應該開發大型儀器設備的實驗教學課件，可以使學生在比較全面地了解儀器工作原理、構造、操作和數據處理方法之后再使用儀器，不但可以利用有限的資源開闊學生的視野，提高大型儀器教學的覆蓋面，而且可以避免儀器在使用過程中的不必要的損壞。
2.3信息化教學環境建設。
信息化教學環境建設是一種資源共享的多媒體教學、學習環境的建設，存放著教學必需的資料，是該領域知識、方法、各種媒體和資源的集合，是為了專門存放和有效使用這些資源而建立的場所。建成高分子專業實驗課程網站，把實驗課程大綱和課件等內容都存放在網站上。讓學生充分了解實驗安排、實驗要求等信息，提前預習實驗原理、實驗項目內容，掌握實驗過程中的注意事項。通過瀏覽課程網站，學生對實驗步驟、儀器構造、操作規程等都能做到心里有數，進入實驗室后就可有條不紊地進行實驗。網站的建設減少了實驗開設過程中不必要的講解時間，增加學生自主學習的時間和空間。學生可以根據需要隨時上機預習，遇到不甚理解的地方可以反復觀看，大大提高了實驗預習的效率，也提高了學生求知的主動性和積極性［3］。
3.優化實驗教學模式，推進實驗教學體系改革
3.1改革實驗課教學方法，激發學生的學習興趣。
采用啟發式實驗教學，充分激發學生對實驗課程的興趣，是優化實驗教學模式的前提。實驗教學與理論教學不僅需要教師的語言傳授，更多的是需要教師的肢體語言去傳授，尤其是實驗操作技能的教學。忽視或淡化后者的重要性，就無法完成實驗教學所賦予的使命。實驗課的教學，教師要以職業活動為導向，以工程素質為基礎，突出能力目標，以學生為主體，以實驗項目為載體，以實訓為手段，設計出知識、理論、實踐一體化的實驗項目。必須把培養學生“自我學習能力”放在突出的位置上，因此在每次實驗課之前，都要求學生充分預習實驗的目的、重點和難點內容，對實驗中可能出現的問題及解決方法等有初步了解。在實驗中，改變過去逐一講解的做法，而是把需要講解的內容融會于各個問題之中，使學生產生疑問，渴望得到解答，從而激發起學習興趣。學生在課外查閱資料，反復思考，并寫出預習報告。由此培養了學生的學習興趣和主動學習的意識，調動了學生學習的主動性和積極性，同時也鍛煉了自學能力。此外，為了消除學生對教師的過分依賴性，對于實驗中出現的問題即所謂的“異常現象”，建議一般不采取有問必答的方式直接回答，而是有意識地引導他們把已有的知識與在實驗中遇到的問題結合起來分析。要進一步創設“問題情境”，提出一些富有啟發性的新穎問題及其解決辦法。實驗結束前，再進行總結性討論，教師進一步提出一些綜合性和探索性的問題來引導學生的思維活動［4］。
3.2強化學生的實驗技能訓練。
實驗技能是學生實驗能力的基本功，是培養學生工程素質的關鍵環節。為幫助學生夯實實驗基礎，必須對基本操作技能進行強化訓練。在學生操作之前，明確向學生提出本次實驗的基本操作。對所有的操作都進行詳細講述、準確示范。注意整體示范和分解示范相結合。整體示范時主要針對操作的順序流暢；分解示范時則要注意動作的規范和放慢，使學生便于觀察和模仿。無論是手工操作還是儀器操作，都要讓學生學會操作，還要讓學生懂得為什么要這樣操作，認識什么是最科學、合理的操作方式和操作技巧。學生實驗中要注意嚴把操作質量關，對學生的每一步操作都進行認真仔細的觀察，發現不足之處，及時給予糾正和反復示范。特別是對于動手能力差的學生，更要反復細致地對其給予單獨的啟發指導，引導他們既要動手又要動腦，并讓其反復練習和比較正誤兩方面的操作所帶來的影響。為了引起學生對提高實驗操作技能的高度重視，應有計劃、系統而且細致地觀察幾位學生的實驗，然后對其在實驗工作中存在的缺點問題進行個別的耐心指導。
3.3開設設計性和研究性實驗。
保證每門實驗課程至少包含2項綜合型實驗，對各知識點進行交叉、綜合應用，將高分子專業課實驗項目進行綜合，將各課程體系的知識有機地結合起來。在綜合型實驗過程中，應讓學生事先了解實驗相關知識點，掌握實驗原理，指導教師僅在技術和設備使用上與學生進行交流，學生之間互相探討。教師在原則上不做具體指導，只介紹一些實踐經驗，啟發、引導學生如何發現實驗存在的問題，這樣改變原先按部就班的實驗過程，為培養了學生的實踐動手能力和創新意識提供了條件，進而在實驗過程中培養了學生解決具體問題的能力。
4.結語
深化教學改革，培養學生的創新能力，全面完成卓越計劃規定的各項任務，需要從事人才培養的教師和實驗人員不斷地研究、探索和思考，轉變教學理念，實施創新教育，注重訓練學生的創新思維，特別是培養學生的自主創新能力。不斷推進本科教育改革，發揮實驗教學作用，使大學更好地發揮培養創新人才的搖籃作用，實現卓越計劃的培養目標。
參考文獻：
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改變高分子材料的途徑范文5
關鍵詞： 高分子化學 教學改革 教學實踐
高分子化學是材料化學、應用化學及其相關專業的專業基礎課，與四大化學并列，已成為第五大化學。能否學好該課程直接關系到高分子物理、材料合成與加工學等后續課程的學習，學好并熟練運用課程的專業思想和思維方法，在學生將來的科研和工作中將發揮直接或間接的作用。鑒于高分子化學這門課程的重要性，如何深入進行教學改革，如何利用有限的教學時間和教學資源有效地將高分子化學專業知識傳授給學生，并能夠指導實踐應用，就成為眾多教學工作者的共同目標。
一、高分子化學教學的主要難點
（一）高分子化學的發展歷史較短，許多理論尚不成熟，隨著新的聚合方法和新的合成技術不斷涌現，對傳統的高分子化學概念提出了挑戰，并極大地豐富了高分子化學的內容。
由于課時及其他客觀原因的限制，教師往往把所有內容全部灌輸給學生，“填鴨式”的教學模式會使學生產生乏味厭學的情緒，學生易出現“被動學”、“死記硬背式學”等問題[1]。
（二）高分子化學理論性強，學生理解困難，適時恰當地采用多媒體教學能使抽象的教學內容具體化、清晰化。
從學生反饋的信息來看，普遍認為教師在使用多媒體授課時只是展示根據書本內容制作的幻燈片，有些幻燈片重點不突出，且沒有深系到實際生活和生產的經驗，不能完全激發學生對高分子化學學習的專業自豪感；又加之教師授課時缺乏與學生互動交流，課堂氣氛不活躍，出現來不及記筆記、不利于學生復習等情況，久而久之，就會影響學習的主動性和興趣性，達不到理想的教學效果。
二、高分子化學的教學實踐與探索
（一）講解重點突出，創新教學內容。
教師在選好教材、消化、吸收和融合教材內容的基礎上，要處理好“干”與“枝”的關系，在課程內容方面做到重點突出、主次分明。在授課時要避免將教材內容“填鴨式”灌輸給學生，應有針對性、側重點講解，少講精講[2]。如限于課時緊等原因，在講解聚合方法時，由于此部分內容多數比較簡單易懂，可以略講。但對于自由基聚合反應要重點講解，讓學生對自由基聚合的機理、聚合速率、動力學鏈長、聚合度和聚合度分布等重要知識點要深入地理解并能加以靈活運用，這樣可以有重點地完善學生的知識結構，滿足實踐應用的需求。同時，要不斷更新、創新教學內容。在教學中，教師可以及時地在傳統教材內容的基礎上補充近年發展起來的前沿科學技術和研究方法，也要關注國內外重要期刊上的最新報道，在課堂上結合國內外的最新研究進行講解與介紹，并推薦一些期刊、數據庫和書籍給學生，引導學生根據自己興趣自由地學習，擴大學生的知識面，建立知識結構，引導學生探索高分子化學領域。
（二）加強師生互動教學，發揮主觀能動性。[3]
在教學中，互動式教學能有效地改變“老師主動講，學生被動聽”的“一言堂”式的教學模式。教師要多與學生眼神交流，用情緒感染學生，引導學生“多想善思”，講課時語言要清晰流暢，抑揚頓挫，引導學生“勤學好問”。重要的是，在講課時可穿插有關高分子的小知識、小故事，盡量將生活中常見實例與理論知識相聯系，努力為學生營造生動活潑的課堂文化氛圍，使學生自覺、主動地接受知識。如：在講到聚酰胺、聚酯時聯系到我們日常穿衣用合成纖維的尼龍、滌綸，學生戴的隱形眼鏡、普通眼鏡的樹脂鏡片都是特殊的高分子材料。聯系生活中的常見實例有利于學生更深刻地掌握課程內容。在課堂上，多采用啟發性的多種教學方法，合理安排課堂反復提問、反復練習、反復分組討論等互動式教學，加深學生對所學知識的理解，提高教學質量。
（三）多渠道聯系實踐，培養自主學習能力。
隨著如今高分子材料發展的迅猛，教材的教學內容已遠遠不能滿足現代教學的需要，在課堂教學中應把高分子化學領域最新的科技動態、學術前沿有機地滲透到課堂內容當中，給學生多介紹一些近年來高分子化學的最新成果、最新理論，開闊學生的視野。如醫用上介入診療的各種高分子管材、可降解的手術傷口縫合線、有機高分子發光二級管用于手機、數碼相機顯示和照明等。針對學生在高分子課堂教學中討論比較感興趣的話題，或者是高分子化學前沿領域的新方法、新技術等，可鼓勵學生到圖書館和互聯網上查找資料，撰寫小論文，制作幻燈片，并在課堂上為大家作知識講座，營造合作探究、自主學習的氛圍。同時，也可關注網絡上以高分子為主題的論壇，通過與網上的專家、學者的交流，調動學生探知高分子知識和應用領域的興趣，培養主動學習的能力，激發研究興趣。
（四）選擇合適的教學內容，不斷完善多媒體教學。
1.適時使用拿來主義，做到因材施教。
教學是一個個性化的過程，不同的教師有著不同的授課思路、方式與方法。一般來說，可以借助別人的課件作為啟發自己的思路，但是，這種“拿來主義”絕不應成為主要依賴的對象。由于學生的層次不同、專業不同、對知識的接受能力不同，教學過程中好的方法可以借鑒，但重要的是要根據學生的需求、教材體系、自己的教學經驗、教學思想使用自主開發的課件。尤其是在課件中更應該增加一些理論聯系實際的例子，比如聚合物合成工藝和聚合物應用等實踐應用方面的內容。
2.將多媒體教學與傳統教學手段相結合。
多媒體教學具有傳統教學手段不可比擬的優勢，能更直觀、更形象和生動地傳導高分子化學的魅力，并能有效地擴充知識的廣度和提高課堂的利用率。特別是需要向學生演示情景的內容，采用多媒體教學就更有優越性。如在講解乳液聚合機理這一節，采用了動畫方式形象演示了膠束成核的機理和乳液聚合過程的三個階段，幫助學生理解，印象深刻。但是先進的教學手段并不一定能達到良好的教學效果，關鍵在于多媒體技術如何與傳統的教學手段相結合，從而實現它應有的價值。如在高分子化學的課堂授課中，講述自由基共聚理論推導公式時，就應該采用黑板板書的方式一步步進行推導，同時采用啟發式方法調動學生積極性，促進學生主動學習和思考。
3.采用多種手段完善多媒體教學。
采用多媒體教學，教學信息量大，進度快，學生在課堂上有效掌握大量的理論難度較大，因此要做好課后輔助工作。不斷完善網絡教學平臺，將多媒體課件、課后復習材料、教學重點、習題題庫及小知識、小貼士等內容在學校的教學網絡中充實完善，這樣既有利于學生課后復習，又能加深學生對所學知識的掌握和應用。另外，還可利用各種化學軟件、網絡資源和視頻等多種手段展示各種反應模型，特別是一些三維立體模型，啟發學生思考，激發學習興趣。在教學中逐步滲透雙語教學，可以有意識地把新出現的專業詞匯和標題用英文書寫，能有效提高和豐富學生的專業詞匯量，對收集到的專業文章，采用多媒體的形式講解，又可以提高學生的專業閱讀水平，這樣，能幫助學生提高對專業英語的學習興趣，為今后的畢業論文撰寫及工作實踐打下堅實的基礎。
三、結語
高分子化學課程教學改革是一項系統的工程，總結近幾年來的教學實踐，筆者認為，以人文本，轉變觀念，因材施教是探索高分子化學課程的有效途徑，合理有效地利用多媒體，不斷完善網絡教學平臺，逐步滲透英語教學是實踐高分子化學課程教學的有效手段，而創新教學內容、加強互動教學，培養學生學習的主觀能動性是搞好高分子化學教學的前提條件。我們將不斷地繼續深入研究與探索，使高分子化學的教學不斷適應新形勢發展的要求，為培養高分子領域優秀人才作出不懈努力。
參考文獻：
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改變高分子材料的途徑范文6
關鍵詞：納米材料 生物醫學 應用
1應用于生物醫學中的納米材料的主要類型及其特性
1.1納米碳材料
納米碳材料主要包括碳納米管、氣相生長碳纖維也稱為納米碳纖維、類金剛石碳等。
碳納米管有獨特的孔狀結構［1］，利用這一結構特性，將藥物儲存在碳納米管中并通過一定的機制激發藥物的釋放，使可控藥物變為現實。此外，碳納米管還可用于復合材料的增強劑、電子探針（如觀察蛋白質結構的afm探針等）或顯示針尖和場發射。納米碳纖維通常是以過渡金屬fe、co、ni及其合金為催化劑，以低碳烴類化合物為碳源，氫氣為載體，在873 k～1473 k的溫度下生成，具有超常特性和良好的生物相溶性，在醫學領域中有廣泛的應用前景。類金剛石碳（簡稱dlc）是一種具有大量金剛石結構c—c鍵的碳氫聚合物，可以通過等離子體或離子束技術沉積在物體的表面形成納米結構的薄膜，具有優秀的生物相溶性，尤其是血液相溶性。資料報道，與其他材料相比，類金剛石碳表面對纖維蛋白原的吸附程度降低，對白蛋白的吸附增強，血管內膜增生減少，因而類金剛石碳薄膜在心血管臨床醫學方面有重要的應用價值。
1.2納米高分子材料
納米高分子材料，也稱高分子納米微粒或高分子超微粒，粒徑尺度在1 nm～1000 nm范圍。這種粒子具有膠體性、穩定性和優異的吸附性能，可用于藥物、基因傳遞和藥物控釋載體，以及免疫分析、介入性診療等方面。
1.3納米復合材料
目前，研究和開發無機—無機、有機—無機、有機—有機及生物活性—非生物活性的納米結構復合材料是獲得性能優異的新一代功能復合材料的新途徑，并逐步向智能化方向發展，在光、熱、磁、力、聲［2］等方面具有奇異的特性，因而在組織修復和移植等許多方面具有廣闊的應用前景。國外已制備出納米zro2增韌的氧化鋁復合材料，用這種材料制成的人工髖骨和膝蓋植入物的壽命可達30年之久［3］。研究表明，納米羥基磷灰石膠原材料也是一種構建組織工程骨較好的支架材料［4］。此外，納米羥基磷灰石粒子制成納米抗癌藥，還可殺死癌細胞，有效抑制腫瘤生長，而對正常細胞組織絲毫無損，這一研究成果引起國際的關注。北京醫科大學等權威機構通過生物學試驗證明，這種粒子可殺死人的肺癌、肝癌、食道癌等多種腫瘤細胞。
此外，在臨床醫學中，具有較高應用價值的還有納米陶瓷材料，微乳液等等。
2納米材料在生物醫學應用中的前景
2.1用納米材料進行細胞分離
利用納米復合體性能穩定，一般不與膠體溶液和生物溶液反應的特性進行細胞分離在醫療臨床診斷上有廣闊的應用前景。20世紀80年代后，人們便將納米sio2包覆粒子均勻分散到含有多種細胞的聚乙烯吡咯烷酮膠體溶液中，使所需要的細胞很快分離出來。目前，生物芯片材料已成功運用于單細胞分離、基因突變分析、基因擴增與免疫分析（如在癌癥等臨床診斷中作為細胞內部信號的傳感器［5］）。倫敦的兒科醫院、挪威工科大學和美國噴氣推進研究所利用納米磁性粒子成功地進行了人體骨骼液中癌細胞的分離來治療病患者［6］。美國科學家正在研究用這種技術在腫瘤早期的血液中檢查癌細胞，實現癌癥的早期診斷和治療。
2.2用納米材料進行細胞內部染色
比利時的de mey博士等人利用乙醚的黃磷飽和溶液、抗壞血酸或檸檬酸鈉把金從氯化金酸（haucl4）水溶液中還原出來形成金納米粒子，（粒徑的尺寸范圍是3 nm～40 nm），將金納米粒子與預先精制的抗體或單克隆抗體混合，利用不同抗體對細胞和骨骼內組織的敏感程度和親和力的差異，選擇抗體種類，制成多種金納米粒子—抗體復合物。借助復合粒子分別與細胞內各種器官和骨骼系統結合而形成的復合物，在白光或單色光照射下呈現某種特征顏色（如10 nm的金粒子在光學顯微鏡下呈紅色），從而給各種組織“貼上”了不同顏色的標簽，為提高細胞內組織分辨率提供了各種急需的染色技術。
2.3納米材料在醫藥方面的應用
2.3.1納米粒子用作藥物載體
一般來說，血液中紅血球的大小為6000 nm～9000 nm，一般細菌的長度為2000 nm～3000 nm［7］，引起人體發病的病毒尺寸為80 nm～100 nm，而納米包覆體尺寸約30 nm［8］，細胞尺寸更大，因而可利用納米微粒制成特殊藥物載體或新型抗體進行局部的定向治療等。專利和文獻資料的統計分析表明，作為藥物載體的材料主要有金屬納米顆粒、無機非金屬納米顆粒、生物降解性高分子納米顆粒和生物活性納米顆粒。
磁性納米顆粒作為藥物載體，在外磁場的引導下集中于病患部位，進行定位病變治療，利于提高藥效，減少副作用。如采用金納米顆粒制成金溶液，接上抗原或抗體，就能進行免疫學的間接凝聚實驗，用于快速診斷［9］。生物降解性高分子納米材料作為藥物載體還可以植入到人體的某些特定組織部位，如子宮、陰道、口（頰、舌、齒）、上下呼吸道（鼻、肺）、以及眼、耳等［10］。這種給藥方式避免了藥物直接被消化系統和肝臟分解而代謝掉，并防止藥物對全身的作用。如美國麻省理工學院的科學家已研制成以用生物降解性聚乳酸（pla）制的微芯片為基礎，能長時間配選精確劑量藥物的藥物投送系統，并已被批準用于人體。近年來生物可降解性高分子納米粒子（nps）在基因治療中的dna載體以及半衰期較短的大分子藥物如蛋白質、多肽、基因等活性物質的口服釋放載體方面具有廣闊的應用前景。藥物納米載體技術將給惡性腫瘤、糖尿病和老年癡呆癥的治療帶來變革。
2.3.2納米抗菌藥及創傷敷料
ag+可使細胞膜上蛋白失去活性從而殺死細菌，添加納米銀粒子制成的醫用敷料對諸如黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠濃桿菌等臨床常見的40余種外科感染細菌有較好抑制作用。
2.3.3智能—靶向藥物
在超臨界高壓下細胞會“變軟”，而納米生化材料微小易滲透，使醫藥家能改變細胞基因，因而納米生化材料最有前景的應用是基因藥物的開發。德國柏林醫療中心將鐵氧體納米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入腫瘤部位，使癌細胞部位完全被磁場封閉，通電加熱時溫度達到47℃，慢慢殺死癌細胞。這種方法已在老鼠身上進行的實驗中獲得了初步成功［11］。美國密歇根大學正在研制一種僅20 nm的微型智能炸彈，能夠通過識別癌細胞化學特征攻擊癌細胞，甚至可鉆入單個細胞內將它炸毀。
2.4納米材料用于介入性診療
日本科學家利用納米材料，開發出一種可測人或動物體內物質的新技術?？蒲腥藛T使用的是一種納米級微粒子，它可以同人或動物體內的物質反應產生光，研究人員用深入血管的光導纖維來檢測反應所產
生的光，經光譜分析就可以了解是何種物質及其特性和狀態，初步實驗已成功地檢測出放進溶液中的神經傳達物質乙酰膽堿。利用這一技術可以辨別身體內物質的特性，可以用來檢測神經傳遞信號物質和測量人體內的血糖值及表示身體疲勞程度的乳酸值，并有助于糖尿病的診斷和治療。
2.5納米材料在人體組織方面的應用
納米材料在生物醫學領域的應用相當廣泛，除上面所述內容外還有如基因治療、細胞移植、人造皮膚和血管以及實現人工移植動物器官的可能。
目前，首次提出納米醫學的科學家之一詹姆斯貝克和他的同事已研制出一種樹形分子的多聚物作為dna導入細胞的有效載體，在大鼠實驗中已取得初步成效，為基因治療提供了一種更微觀的新思路。
納米生物學的設想，是在納米尺度上應用生物學原理，發現新現象，研制可編程的分子機器人，也稱納米機器人。納米機器人是納米生物學中最具有誘惑力的內容，第一代納米機器人是生物系統和機械系統的有機結合體，這種納米機器人可注入人體血管內，進行健康檢查和疾病治療（疏通腦血管中的血栓，清除心臟脂肪沉積物，吞噬病菌，殺死癌細胞，監視體內的病變等）［12］；還可以用來進行人體器官的修復工作，比如作整容手術、從基因中除去有害的dna，或把正常的dna安裝在基因中，使機體正常運行或使引起癌癥的dna突變發生逆轉從而延長人的壽命。將由硅晶片制成的存儲器（rom）微型設備植入大腦中，與神經通路相連，可用以治療帕金森氏癥或其他神經性疾病。第二代納米機器人是直接從原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置，可以用其吞噬病毒，殺死癌細胞。第三代納米機器人將包含有納米計算機，是一種可以進行人機對話的裝置。這種納米機器人一旦問世將徹底改變人類的勞動和生活方式。
瑞典正在用多層聚合物和黃金制成醫用微型機器人，目前實驗已進入能讓機器人撿起和移動肉眼看不見的玻璃珠的階段［13］。
納米材料所展示出的優異性能預示著它在生物醫學工程領域，尤其在組織工程支架、人工器官材料、介入性診療器械、控制釋放藥物載體、血液凈化、生物大分子分離等眾多方面具有廣泛的和誘人的應用前景。隨著納米技術在醫學領域中的應用，臨床醫療將變得節奏更快，效率更高，診斷檢查更準確，治療更有效。
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