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纳米技术不确定性的哲学反思

纳米技术是新兴技术的主要代表,也被视为是引领21世纪产业革命的关键技术。从技术哲学的视角来看,纳米技术无论是在与自然的关系还是在与人的关系方面、无论是作为技术知识还是作为技术活动,都和传统技术有着很大的区别,尤其是作为其重要特征的不确定性问题更是成为今天技术哲学不可回避的问题。文章从对不确定性概念的反思入手,从本体论和认识论的角度对不确定性的概念进行了辨析。本体论意义上的不确定性指的是事物或过程的状态、后果具有多变性。认识论意义上的不确定性意味着认知主体对所认识的事物或过程缺乏清楚地认识,认识结果具有或然性与易谬性,从而导致人们会对认识结果的真实性存有怀疑。哲学和现代科学的发展表明,人们对客观世界和人类知识的认识经历了从追求确定性,再到对确定性的质疑,最后承认不确定性的过程。而技术的发展史也是一个从传统技术的确定性到现代技术的不确定性的过程。通过对纳米技术不确定性表现形式、特征、类型、影响等不同层面的分析,可以看出纳米技术从某种  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉大学
武汉大学

纳米仿生皮肤传热传质特性研究

移动通讯设备的迅速发展,使得高性能手机有可能代替计算机成为下一代通用移动电子设备,然而其实现仍有一道技术瓶颈,那就是散热。本文在传统散热技术基础上,结合最新纳米技术的发展,提出了一种新的用于手机表面温度控制的发汗冷却(Transpiration Cooling)技术—纳米仿生皮肤。其基本思路是模仿生物体体温调节的机理,当设备发热较多或者设备所处环境温度较高时,从纳米多孔表面(即“皮肤”)释放出水分(即“汗”),利用水分的蒸发相变和质传递带走大量的热量。蒸发(即“发汗”)过程中散失的水分,可以在电子设备充电的时候,从空气中冷凝在微纳米结构壁面上,继而输运到贮水介质纳米级温度敏感型水凝胶中。基于该项技术,本文重点研究冷凝取水过程中微纳米拓扑结构对取水效率的影响以寻找高效的冷凝壁面,以及发汗冷却过程中纳米多孔介质内的蒸发问题,最后对整个纳米仿生皮肤进行测试。本文具体的研究内容和结论包括:(1)纳米仿生皮肤冷凝取水,其本质上为含不凝结气...  (本文共109页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

聚合物修饰的纳米通道膜中物质的传输及其分析应用

纳流控(Nanofluidics)研究的是流体在纳米通道中的传输行为,它要求通道至少有一个维度低于100 nm。当通道的尺度从微米下降到纳米时,由于尺寸的缩小,比表面积的增大,各种表面力如位阻作用、范德华力和静电力对物质的传输将起着重要的影响,许多在纳米尺度下特有的传输现象都根源于此。例如,在纳米通道中双电层的厚度与通道的尺度相当,这会导致双电层的重叠,产生离子传输选择性、离子的富集与耗散和离子整流等纳流控现象。研究和利用纳流控传输现象对于理解发生在纳米限域空间中的各种作用力,操控分子和离子在其中的传输,发展能够用于检测和分离的纳流控器件等都具有重要意义。近年来由于纳米通道的制备和加工技术的进步,为纳流控研究提供了良好的实验平台。本论文就是在这样的背景下,以核径迹刻蚀的聚碳酸酯(PCTE)膜为模板,采用层层自组装(LBL)的方法,构建了不同聚合物修饰的纳米通道阵列膜,通过对纳米通道所在溶液环境的调控,开展了基于纳米通道的传输现象...  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

复合基团改性二氧化硅纳米颗粒的制备及润滑行为研究

二氧化硅纳米颗粒作为一种经济性好且环保的纳米材料,具有表面活性强,比表面积大,性质稳定的特点,广泛应用于各个领域。作为纳米材料的一项重要应用,纳米颗粒在摩擦学领域的应用特别是其作为润滑油添加剂的应用逐渐受到科研人员的关注。研究发现二氧化硅纳米颗粒作为润滑油添加剂表现出了良好的摩擦学性能,有效的提高润滑油减摩抗磨性能。然而对二氧化硅纳米颗粒的研究仍存在着研究不够系统,粒径、表面有机基团等因素对二氧化硅纳米颗粒的摩擦学性能影响不明确,二氧化硅纳米颗粒在润滑油中的分散性能不够稳定等问题。这些问题制约了纳米颗粒的性能发挥及其在润滑领域的应用。本文针对不同粒径及表面功能基团的二氧化硅纳米颗粒摩擦学性能进行研究,根据实验结果对纳米颗粒各参数进行优化设计,并探索二氧化硅纳米颗粒作为润滑油添加剂的减摩抗磨机理,这些研究对二氧化硅纳米颗粒在润滑油添加剂领域的应用具有重要的理论及实际意义。本文首先对不同粒径的二氧化硅纳米颗粒摩擦学性能进行了研究。设...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京化工大学
北京化工大学

铑纳米颗粒催化剂的制备及加氢应用

随着纳米科学的兴起和发展,金属纳米颗粒的制备和应用得到了广泛的研究,而催化是其中一个非常重要的应用方向,纳米颗粒催化剂也因此从最初非均相催化剂的一个分支发展成为一个独立的分类。通过稳定剂如表面活性剂、聚合物等对纳米颗粒进行稳定可以得到溶解性纳米颗粒催化剂,也可以将纳米颗粒负载到无机载体上得到负载型纳米颗粒催化剂。纳米颗粒催化剂将均相催化和非均相催化有机地结合到一起,因此也被形象地称为“半均相催化剂”。本论文从纳米颗粒催化剂的制备和设计出发,针对不同反应物(小分子烯烃和不饱和聚合物丁腈橡胶)的催化加氢反应,采用液相超声、微波辅助、静电纺丝等方法制备了几种不同特点的铑(Rh)纳米颗粒催化剂并分别应用于小分子烯烃以及不饱和聚合物丁腈橡胶的催化加氢反应中,主要包括以下几个部分的内容:1.以全亲水嵌段共聚物聚氧化乙烯-b.聚丙烯酸(PEO-b-PAA)作为稳定剂、抗坏血酸作为还原剂,采用微波辅助水热法制备了水溶性的聚氧化乙烯-b-聚丙烯酸...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

不同尺度下纳米TiO_2在水中聚集和沉积特性研究

2015年,约有1万亿美元的纳米产品涌入市场。纳米产品在生产、使用及丢弃的过程中会进入到水环境及水处理系统中,而纳米颗粒在水溶液中的聚集和沉积过程会极大改变纳米颗粒的暴露形态及减少纳米颗粒的暴露程度。因而为确保纳米科技作为可持续发展的有利工具而非环境的负担,本文对暴露在水环境及水处理系统中的纳米颗粒的聚集和沉积过程及作用机理进行研究。因实验手段在时空尺度上的限制性,无法在原子水平上及纳秒、微秒尺度上反映纳米颗粒(特别是粒径为几个纳米的纳米颗粒)的微观动态变化过程,因而本文引入布朗动力学模拟、分子动力学模拟方法,并结合实验方法,取长补短,在不同尺度下(纳米尺度、亚纳米尺度),从动力学特征表达、溶液水化学条件及微观界面结构角度研究纳米颗粒的聚集和沉积过程。纳米尺度下,基于分子模拟手段-布朗动力学模拟,引入DLVO理论描述颗粒-颗粒之间相互作用力,通过考察聚集体数目及聚集体尺寸,定量揭示不同粒径、p H及离子强度条件下,纳米TiO_2...  (本文共155页) 本文目录 | 阅读全文>>