什么是物联网呢，我是从2015年接触到这个名词的，当时老毛我进了一家智能锁公司，主要我之前生病的关系，在那时第一次才了解到物联网，万物互联，物联锁这一堆堆全新的词汇。由于我们公司是卖智能电子锁的，老毛我当时查了好多资料，把智能锁的功能，外观，材质，机械原理都研究过也去一线组装过，但是唯一遗憾的是，目前为止还无法得知这锁的电路部分，因为老毛这方面实在是薄弱，看不懂电路板。
话题有些渐渐扯远了，这个跟物联网有什么关系呢？物联网就是物与物相互连接，数据上传到平台，由用户自己统一管理平台，调配的一个过程，在这个工业40的时代，在这个时代，一切都能实现：试想一下，早上当你伴随一段舒适的音乐感觉到阵阵阳光照射的温暖起床，其实这是智能窗帘跟智能闹钟，甚至阳光的照射并不是真正的阳光照射，而是所使用的智能电灯配合智能音响，当音响音乐响起，智能电灯则发出α波段影响你的潜意识叫你起床。起床之后，智能衣橱会根据事件自动搭配符合您的衣服，您只需要自己手动穿上衣服即可。什么？不想自己动手？可以！智能衣橱提供一件穿衣，你只需要进入衣橱内张开双臂即可穿好。
洗漱过后，应该有一顿丰盛而影响的早餐，没错，这个时候智能厨房套装就开始工作，在您佩戴的智能手环检测到您即将进入延续深睡结束期的时，就已经根据您的历史身体情况，搭配出今天要吃的食物，并且恒温保温，不管您什么时间食用，都会是美好的一餐。
吃过早餐，您需要视察一下你的工作情况，这个时候智能工作管家会推送您的任务完成情况，您可以根据任务情况安排机器人工作，安排之后您就可以走到客厅，利用智能家具影院系统观看电视节目或者玩一款游戏
不知道大家还记不记得前段时间屡次刷屏的阿尔法狗——那名在围棋大战中打败李世石和柯洁的机器人选手。它的表现已经充分体现出了以大数据为基础的人工智能的潜能。
这些目前来说，这些都是还比较遥远的。国内各大企业都在极力研发自己的物联网设备生态圈，这些包括了民用、工业、医疗等各大应用行业，物联网这个巨大的蜘蛛网，将把所有的产业都“重新包裹”一遍，这些产业行业也会如雨后春笋般发芽生长。
近日，科学家提出利用光学微谐振器的不稳定性机械压缩纳米粒子，以帮助实现高精度的量子传感器。相关成果发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。物联网、大数据、人工智能等先进技术都离不开传感器。其中传感器的精度至关重要。量子物理学的进步为显著提高传感器的精度提供了新机遇，使高精度量子传感器成为可能。
此次，奥地利科学研究院量子光学与量子信息研究所(IQOQI)、因斯布鲁克大学理论物理系Oriol Romero-Isart团队和瑞士苏黎世联邦理工学院Romain Quidant团队提出可用于设计高精度量子传感器的新途径。他们认为通过利用系统的快速不稳定动力学，可以将捕获在光学微谐振器中的纳米粒子的波动显著降低到零点运动以下。在量子力学中，零点运动指粒子(比如分子)，即使达到绝对零度，仍有残留的能量使粒子运动。
“我们证明了一个设计合理的光学微腔，可以用于快速和有力地挤压悬浮纳米粒子的运动。”因斯布鲁克大学团队成员Katja Kustura说道。
在光学谐振器中，光在镜面间反射，并与悬浮的纳米粒子相互作用。这种相互作用会引起动力不稳定性的问题。Kustura表示，“我们展示了如何通过适当控制这些不稳定性，以借助光学微腔内机械振荡器的不稳定动力学来进行机械压缩。”
由于机械量子压缩可以降低零点运动以下粒子波动的不确定性，前述工作提供了光学微腔用于机械量子挤压的新方法，并为不需要量子基态冷却的悬浮光力学提供了一条新路径。因此，光学微谐振器可用于设计高精度的量子传感器，有助于实现量子传感器在卫星任务、自动驾驶 汽车 和地震学等多个领域的应用。
校对：丁晓
随着科学技术的发展，人们已一只脚迈进了智能 社会 的门槛，大量智能电子产品随处可见。随着 社会 智能化的发展，芯片的地位越来越重要，已成为手机、电脑、智能 汽车 。航天、物联网等行业发展的基础。
众所周知，我国进入半导体行业较晚，技术积累薄弱，国内企业在发展的过程中，太过于注重品牌知名度的提升，将大部分精力投入到了轻资产行业的发展，忽视了重资产行业的重要性，再者就是西方国家为了限制我国 科技 的崛起，早在几十年前就签订了《瓦森堡协定》，禁止向我国出口高尖端技术。受多种因素的影响，国内企业发展所需的芯片大部分从西方国家进口。
芯片过于依赖进口，对我国 科技 的发展而言真的不是一件好事，华为的遭遇就是很好的证明！
2020年5月，美国为了绞杀华为，突然修改世界半导体行业规则，禁止全球使用美国技术超过10％的半导体企业与华为合作，直接引发了华为的芯片危机，业务发展受到了很大的影响，如手机业务，已从世界第一大手机厂商的宝座跌落，今年第一季度国内市场份额从44％暴跌至16％，海外市场份额从去年的189％跌落至4％。
美国之所以欲将华为置之死地而后快，并不全是因为华为在5G通信领域打破了高通等美企的垄断，成为通信领域新的领头羊，主要是因为华为强大的研发能力！
据公开资料显示，华为凭借着58990项专利，成为了世界上拥有专利最多的 科技 公司。除此之外，不但在通信、手机领域取得了不凡的成就，其在芯片、自动驾驶、 *** 作系统、存储、人工智能、云计算等领域都达到了世界顶级的水准。
华为凭借一己之力，与高通、苹果、谷歌等美国多家行业老牌巨头斗得不亦乐乎，让世界各国重新认识了中国 科技 的力量与魅力，如此强大的华为，怎么可能不引起一向自以为是的美国的恐慌？为了不影响自己主导全球的计划，美国怎么可能让其继续发展下去？
2019年5月，美国以莫须有的罪名将华为列入“实体清单”，禁止美企与之合作。美国集全国之力、集盟友之力对华为长达一年的打压，不但没有将其打倒，反而让他变得更加强大。这一情况的出现，让美国很是恐慌，不得不使出杀手锏，芯片封锁！
美国的芯片封锁，让华为迎来了有史以来最大的生存危机，也让我们意识到， 在当今这个时代，要想摆脱被人鱼肉的命运，就必须实现技术独立，实现芯片的国产化，彻底打破封锁！
当前主流的芯片是硅基芯片，是从一堆堆沙子中提取中纯度高达99999％的硅晶圆，然后再经过设计、光刻、蚀刻、封装、测试等一系列复杂的流程，最终才能被应用在电子产品上。
在芯片制造全部工序中，光刻是我国芯片制造的短板，究其原因就是EUV光刻机被卡了脖子，而国产的光刻机仅达到了28nm级别。
或许有的人会说，几十年前，我国原子d都能造出来，现在造一个EUV光刻机有什么难的？事实上，我们短时间内还真的造不出来EUV光刻机，尽管中科院、清华大学等科研机构突破了很多EUV技术。
EUV光刻机不仅需要大量非常高尖端技术，还需要大量的元器件。 据ASML公司EUV光刻机总工程师透露，制造EUV光刻机所需的元器件超过10万件，来自世界上36个国家的1500多家企业，每一件都代表着业内的最高水平。值得一提的是，在ASML公司制造的EUV光刻机中，没有一件核心元器件来自我国企业。 由此可见，要想独自制造出EUV光刻机，我们将要克服多少困难。简单点说，我们要想独自制造出EUV光刻机，就必须将我们的基础工业水平达到西方国家基础工业水平的总和。
所以，我们要想短时间内打破芯片封锁，解决芯片被卡脖子的问题，我们必须另辟蹊径。所幸的是，中科院院士已经找到了这个“捷径”！
前不久，中科院院士、中科大教授郭光灿领导的科研团队在光量子芯片方面取得重大突破，成功掌握量子干涉核心问题的技术，这一重大技术突破，直接奠定了光量子芯片研制的技术基础。 中国院士团队的这一重大技术突破，让世界上唯一的超级 科技 强国美国震惊不已： 没想到中国科研人员会在这么短的时间内掌握光量子芯片技术。
要知道，我国是属于芯片行业起步较晚的国家，技术和人才储备都很薄弱，我们要想实现在光量子芯片领域的领先，付出的汗水将是发达国家科研人员的几百倍！
对于中科院院士团队在光量子芯片领域实现的重大技术突破，不少业内人士纷纷发表自己的看法： 一旦光量子芯片实现大规模量产，芯片的成本要比现在的芯片要低，而且中国也将会掌握芯片领域的主导权，华为的“芯”病也将会得到彻底根治！
不少网友心中看到这心中会有个疑惑，我快把光量子芯片吹上天了，那么，它到底是个啥东西呢？又具有什么特殊的能力呢？
所谓的光量子芯片， 就是用光子代替传统芯片的电子，通过光源能量和形状控制手段，将光投射线路经过光学补差，将设计好的线路图映射到晶片上。
芯片整体性能是否先进，与晶片上集成的晶体管数量有关，要想芯片性能更先进，就必须在固定大小的晶片上尽可能的集成更多的晶体管。
光量子芯片与传统硅芯片相比，其采用微纳米加工工艺、以光为载体，其数据传输能力更强、更稳定，而且信息储存的时间也会更久等等。
随着5G时代的到来，我们即将从互联网时代迈入物联网时代，我们对数据处理的速度的要求也会更高，传统芯片很可能无法满足我们这方面的需求，所以，更为先进的光量子芯片成为了我们在物联网时代的不二选择。
对于光量子芯片的发明，不少业内人士认为，其重要性不亚于计算机的发明，谁率先掌握了这种技术，谁就可以领跑一个新的时代！
笔者坚信，随着我国科研人员的不断付出，我们必将能在短时间内攻克光量子芯片所有技术难关，实现大规模量产，打破美国的芯片封锁，成为新时代的领跑者！
纳米材料的研究最初源于十九世纪六十年代对胶体微粒的研究，二十世纪六十年代后，研究人员开始有意识得通过对金属纳米微粒的制备和研究来探索纳米体系的奥秘。1984年，德国萨尔布吕肯的格莱特(Gleiter)教授把粒径为6nm的金属铁粉原位加压制成世界上第一块纳米材料，开创纳米材料学之先河。1990年7月，在美国巴尔的摩召开了第一届国际纳米科学技术学术会议(Nano- ST)，标志着纳米材料学作为一个相对独立学科的诞生。1990年，美国国际商用机器公司的科学家利用隧道扫描显微镜上的探针，在镍表面用36个氙原子排出“IBM”三个字母。科学家们从这种能 *** 纵单个原子的纳米技术中,看到了设计和制造分子大小的器件的希望。1993年，中国科学院北京真空物理实验室 *** 纵原子成功写出“中国”二字，标志着我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地。
九十年代以来，准一维纳米材料的研制一直是纳米科技的前沿领域。1991年1月，日本筑波 NEC实验室的饭岛澄男(S Iijima)首次用高分辨分析电镜观察到碳纳米管，这些碳纳米管为多层同轴管，也叫巴基管(Bucky tube)。2000年10月，美国宾州大学研究人员在Science上发表文章称，纳米碳管的质量是相同体积钢的六分之一，却具有超过钢 100倍的强度。不仅具有良好的导电性能, 还是目前最好的导热材料。纳米碳管优异的导热性能将使它成为今后计算机芯片的热沉，也可用于发动机、火箭等的各种高温部件的防护材料。最新的研究表明，碳纳米管当中的空腔不仅可以充当微型试管、模具或模板，而且将第二种物质封存在这个约束空间还会诱导其具备在宏观材料中看不到的结构和行为。计算机模拟显示，封存在碳纳米管中的水能够以新的冰相存在，在合适的条件下，碳纳米管中液相和固相的明显界线将会消失，液体物质将会连续地转变成固体，而不发生明显的凝固过程。
1993年，美国IBM公司Almaden实验室Bethune等人和Iijima同时报道了观察到单壁碳纳米管(Single- walled Carbon Nanotubes)。1996年，因发现C60获得诺贝尔奖的斯莫利(Smalley)和他的研究组合成了成行排列的单壁碳纳米管束。同年，中科院物理所解思深研究员的研究组用化学气相法制备出面积达3mm×3mm的大面积碳纳米管阵列，它可用作极好的场发射平面显示器件。他们还于 1998年合成了当时最长的2毫米长度的纤维级碳纳米管。
除了碳纳米管外，科研人员还合成了其他的纳米管材料，如BxCyNz、NiCl2、类酯体、 MCM-41管中管、水铝英石、b-(g-)环糊精纳米管聚集体及定向排列的氮化硅纳米管等[1]。准一维纳米材料中除了空心的纳米管以外还有实心的纳米棒、纳米线、量子线。图1为我们研究组合成的氧化硅纳米线，直径为5-120nm，从线末梢到根部，长度为10-70mm。1997年，法国学者 Colliex在利用分析电弧放电得到包覆异质纳米壳体的C-BN-C管，由于它的几何结构类似于同轴电缆，直径又为纳米级，故称其为同轴纳米电缆(coaxial nanocable)。由于同轴纳米电缆具有的独特结构，将在纳米结构器件中占有重要的地位。
1996年，中国科技大学谢毅博士利用苯热合成法制备出产率很高、平均粒度为30nm的氮化镓粉体。1997年，清华大学范守善教授制备出直径为3-50纳米、长度达微米量级的氮化镓纳米棒，首次把氮化镓制备成一维纳米晶体，提出碳纳米管限制反应的概念。1999年，他与美国斯坦福大学戴宏杰教授合作，实现硅衬底上碳纳米管阵列的自组织生长。
1997年，美国纽约大学科学家发现，DNA（脱氧核糖核酸）可用于建造纳米层次上的机械装置。2000年，美国朗讯公司和英国牛津大学的科学家用DNA的碱基配对机制制造出了一种每条臂长只有7纳米的纳米级镊子。
1998年，中国科技大学钱逸泰院士的研究组用催化热解法，从四氯化碳制备出金刚石纳米粉，被国际刊物誉为“稻草变黄金”。
1999年，北京大学电子系薛增泉教授的研究组在将单壁碳纳米管组装竖立在金属表面，组装出性能良好的扫描隧道显微镜用探针。同年，中科院金属所成会明博士合成出高质量的碳纳米材料，使我国新型储氢材料研究跃上世界先进水平。
1999年巴西和美国科学家用碳纳米管制备了世界上最小的“秤”，它能够称量十亿分之一克的物体，即相当于一个病毒的重量；不久，德国科学家研制出称量单个原子重量的“纳米秤”，打破了先前的纪录。同年，美国科学家在单个分子上实现有机开关，证实在分子水平上可以发展电子和计算装置。
中科院沈阳金属所的卢柯小组在纳米材料及相关亚稳材料领域取得了突出的成绩。他发展的利用非晶完全晶化制备致密纳米合金的方法已与惰性气体蒸发后原位加压法、高能球磨法成为当前制备金属纳米块材的三种主要方法之一。他们发现的纳米铜的室温超塑延展性，被评为2000年中国十大科技新闻。
从发现纳米碳管始，科学家们不断研制出越来越细的纳米碳管。2000年，解思深组利用常现电弧放电方法制备出内径为 05nm的碳纳米管。同年，香港科技大学的汤子康博士即宣布发现了世界上最细的纯碳纳米碳管¾04nm碳管，这一结果已达到碳纳米管的理论极限值。12月柏林的马克斯—玻恩研究所研制出1nm直径的薄壁纳米管，创出薄壁纳米管研制的新记录。
2001年初，中国科技大学朱清时院士的研究组首次直接拍摄到能够分辨出化学键的C60单分子图像，这种单分子直接成像技术为解析分子内部结构提供了有效的手段，使科学家可以人工“切割”和重新“组装”化学键，为设计和制备单分子级的纳米器件奠定了基础。3月，美国佐治亚理工学院留美中国学者王中林教授的研究组利用高温固体气相法，在世界上首次合成了独特形态且无缺陷的半导体氧化物纳米带状结构。这是继纳米管、纳米线之后纳米家族增加的新的成员。它有望解决纳米管在大规模生产时稳定性的问题，并在纳米物理研究和纳米器件应用上有重要的作用。6月，香港科技大学沈平教授的研究组在单根纯碳纳米碳管中观察到超导特性。这一观察表明，当纳米碳管细到一定程度时，其材料性质将发生突变。从应用上来讲，纳米碳管超导性的发现，将有助解决电子在集成半导体器件中传输时的发热问题。
由上可见，在纳米基础研究领域，中国并不落后¾自90年代初，科技部、国家自然科学基金委、中国科学院等单位就启动了有关纳米材料的攀登计划、国家重点基础研究项目等，投入数千万元资金支持纳米基础研究；中国的纳米科学家，在国际上取得了一系列令人瞩目的成果，相继在《Science》、《Nature》等权威杂志上发表了高水平的论文，使中国在纳米材料基础研究方面，尤其是纳米结构的控制合成方面，走在比较前沿的位置，继美、日、德之后，位居世界第四。但是，在纳米器件上总体来说研究层次还不是很高，手段离国外还有很大的差距。
二、 纳米科技的应用
在纳米材料中，由于纳米级尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度等物理特征尺寸相当或更小，使得晶体周期性的边界条件被破坏；纳米微粒的表面层附近的原子密度减小；电子的平均自由程很短，而局域性和相干性增强。尺寸下降还使纳米体系包含的原子数大大下降，宏观固定的准连续能带转变为离散的能级。这些导致纳米材料宏观的声、光、电、磁、热、力学等的物理效应与常规材料有所不同，体现为量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观隧道效应等。目前描述纳米材料中的基本物理效应主要是从金属纳米微粒研究基础上发展和建立起来的，要准确把握纳米科技中现象的本质，必须要在理论上实现从连续系统物理学向量子物理学的转变。
当今科技的发展要求材料的超微化、智能化、元件的高集成、高密度存储和超快传输等特性为纳米科技和纳米材料的应用提供了广阔的空间。美国制定的“国家纳米技术倡议”(NNI)中所列纳米科学与技术涉及的领域很宽泛，但最基本的有三个，即纳米材料，纳米电子学、光电子学和磁学，纳米医学和生物学。
1 纳米电子学、光电子学和磁学
纳米粒子的宏观隧道效应确立了微电子器件微型化的极限。纳米电子学、光电子学及磁学微电子器件的极限线宽，以硅集成电路而言，普遍认为是70nm左右。目前国际上最窄线宽已为130nm，在十年以内将达到极限。如果将硅器件做的更小，电子会隧穿通过绝缘层，造成电路短路。解决纳米电子电路的思路目前可分为两类，一类是在光刻法制作的集成电路中利用双光子光束技术中的量子纠缠态，有可能将器件的极限缩小至25nm。另一类是研制新材料取代硅，采用蛋白质二极管，纳米碳管作引线和分子电线。新概念器件的形成，单原子 *** 纵是重要的方式。1997年，美国科学家成功地用单电子移动单电子，这种技术可用于研制速度和存储容量比现在提高上万倍的量子计算机。2001年7月，荷兰研究人员制造出在室温下能有效工作的单电子纳米碳管晶体管。这种晶体管以纳米碳管为基础，依靠一个电子来决定“开”和“关”状态，由于它低耗能的特点，将成为分子计算机的理想材料 。在新世纪，超导量子相干器件、超微霍尔探测器和超微磁场探测器将成为纳米电子学中器件的主角。
利用纳米磁学中显著的巨磁电阻效应(giant magnetoresistance，GMR)和很大的隧道磁电阻(tunneling magnetoresistance, TMR)现象研制的读出磁头将磁盘记录密度提高30多倍，瑞士苏黎世的研究人员制备了Cu、Co交替填充的纳米丝，利用其巨磁电阻效应制备出超微磁场传感器。磁性纳米微粒由于粒径小，具有单磁畴结构，矫顽力很高，用作磁记录材料可以提高信噪比，改善图像质量。1997年，明尼苏达大学电子工程系纳米结构实验室采用纳米平板印刷术成功地研制了纳米结构的磁盘，长度为40纳米的Co棒按周期性排列成的量子棒阵列。由于纳米磁性单元是彼此分离的，因而称为量子磁盘。它利用磁纳米线阵列的存储特性，存贮密度可达400Gb×in-2。利用铁基纳米材料的巨磁阻抗效应制备的磁传感器已问世，包覆了超顺磁性纳米微粒的磁性液体也被广泛用在宇航和部分民用领域作为长寿命的动态旋转密封。
2 纳米医学和生物学
从蛋白质、DNA、RNA到病毒，都在1-100nm的尺度范围，从而纳米结构也是生命现象中基本的东西。细胞中的细胞器和其它的结构单元都是执行某种功能的“纳米机械”，细胞就象一个个“纳米车间”，植物中的光合作用等都是“纳米工厂”的典型例子。遗传基因序列的自组装排列做到了原子级的结构精确，神经系统的信息传递和反馈等都是纳米科技的完美典范。生物合成和生物过程已成为启发和制造新的纳米结构的源泉，研究人员正效法生物特性来实现技术上的纳米级控制和 *** 纵。
纳米微粒的尺寸常常比生物体内的细胞、红血球还要小，这就为医学研究提供了新的契机。目前已得到较好应用的实例有：利用纳米SiO2微粒实现细胞分离的技术，纳米微粒，特别是纳米金(Au)粒子的细胞内部染色，表面包覆磁性纳米微粒的新型药物或抗体进行局部定向治疗等。
正在研制的生物芯片包括细胞芯片、蛋白质芯片(生物分子芯片)和基因芯片(即DNA芯片) 等，都具有集成、并行和快速检测的优点，已成为纳米生物工程的前沿科技。将直接应用于临床诊断，药物开发和人类遗传诊断。植入人体后可使人们随时随地都可享受医疗，而且可在动态检测中发现疾病的先兆信息，使早期诊断和预防成为可能。
纳米生物材料也可以分为两类，一类是适合于生物体内的纳米材料，如各式纳米传感器，用于疾病的早期诊断、监测和治疗。各式纳米机械系统可以快速地辨别病区所在，并定向地将药物注入病区而不伤害正常的组织或清除心脑血管中的血栓、脂肪沉积物，甚至可以用其吞噬病毒，杀死癌细胞。另一类是利用生物分子的活性而研制的纳米材料，它们可以不被用于生物体，而被用于其它纳米技术或微制造。
3 在国防科技上的应用
纳米技术将对国防军事领域带来革命性的影响。例如：纳米电子器件将用于虚拟训练系统和战场上的实时联系；对化学、生物、核武器的纳米探测系统；新型纳米材料可以提高常规武器的打击与防护能力；由纳米微机械系统制造的小型机器人可以完成特殊的侦察和打击任务；纳米卫星可用一枚小型运载火箭发射千百颗，按不同轨道组成卫星网，监视地球上的每一个角落，使战场更加透明。而纳米材料在隐身技术上的应用尤其引人注目。
在雷达隐身技术中，超高频(SHF，GHz)段电磁波吸波材料的制备是关键。纳米材料正被作为新一代隐身材料加以研制。由于纳米材料的界面组元所占比例大，纳米颗粒表面原子比例高，不饱和键和悬挂键增多。大量悬挂键的存在使界面极化，吸收频带展宽。高的比表面积造成多重散射。纳米材料的量子尺寸效应使得电子的能级分裂，分裂的能级间距正处于微波的能量范围，为纳米材料创造了新的吸波通道。纳米材料中的原子、电子在微波场的辐照下，运动加剧，增加电磁能转化为热能的效率，从而提高对电磁波的吸收性能。美国研制的“超黑粉”纳米吸波材料对雷达波的吸收率达99％，法国最近研制的CoNi纳米颗粒被覆绝缘层的纳米复合材料，在2-7GHz范围内，其m¢和m¢¢几乎均大于6。最近国外正致力于研究可覆盖厘米波、毫米波、红外、可见光等波段的纳米复合材料，并提出了单个吸收粒子匹配设计机理，这样可以充分发挥单位质量损耗层的作用。纳米材料在具备良好的吸波功能的同时，普遍兼备了薄、轻、宽、强等特点。纳米材料中的硼化物、碳化物，铁氧体，包括纳米纤维及纳米碳管在隐身材料方面的应用都将大有作为。
图2是我们研究组利用溶胶－凝胶法制备的b-纳米碳化硅粉的透射形貌照片，一次颗粒尺度约为 20nm。经微波网络矢量分析仪测量其介电损耗(tgd)达到928，而其它碳化硅粉的介电损耗在02-06之间，因而具备了在常温和高温下吸收超高频段电磁波的潜力。
4 纳米陶瓷的补强增韧
先进陶瓷材料在高温、强腐蚀等苛刻的环境下起着其他材料不可替代的作用，然而，脆性是陶瓷材料难以克服的弱点。英国材料学家Cahn曾评述，通过改进工艺和化学组分等方法来克服陶瓷脆性的尝试都不太理想，无论是固溶掺杂的氮化硅、相变增韧的氧化锆要在实际中作为陶瓷发动机材料还不能实现。纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径之一。
纳米陶瓷具有类似于金属的超塑性是纳米材料研究中令人注目的焦点。例如，纳米氟化钙和纳米氧化钛陶瓷在室温下即可发生塑性形变，180℃时，塑性形变可达100%。存在预制裂纹的试样在180℃下弯曲时，也不发生裂纹扩展。九十年代初，日本的新原皓一（Niihara）报道用纳米SiC颗粒复合氧化铝材料的强度可达到1GPa以上，而常规的氧化铝基陶瓷强度只有350-600MPa。Al2O3/SiC纳米复合材料在1300℃氩气中退火2小时后强度提高到15GPa，它的高力学性能是与纳米复相陶瓷的精细显微结构直接相关的。德国马普冶金材料研究所的科研人员将聚甲基硅氮烷在高温下裂解后，制得的a-Si3N4微米晶与a-SiC纳米晶复合陶瓷材料。它具有良好的高温抗氧化性能，可在1600℃的高温使用（氮化硅材料的最高使用温度一般为1200-1300℃）。他们最新进展是通过添加硼化物提高材料的热稳定性，利用生成BN的包覆作用稳定纳米氮化硅晶粒，将这种Si-B-C-N陶瓷的使用温度进一步提高到2000℃，这是迄今国际上使用温度最高的块体陶瓷材料。
目前，纳米陶瓷粉体的制备较为成熟，新工艺和新方法不断出现，已具备了生产规模。纳米陶瓷粉体的制备方法主要有气相法、液相法、高能球磨法等。气相法包括惰性气体冷凝法、等离子法、气体高温裂解法、电子束蒸发法等。液相法包括化学沉淀法、醇盐水解法、溶胶-凝胶法、水热法等。我们研究组提出利用原位选择性反应法制备了纳米晶TiC和TiN复合TZP的复合粉料，为陶瓷材料的显微结构设计提供了新的研究思路。纳米陶瓷的致密化手段也趋于多样化，其中微波烧结和放电等离子体烧结(SPS)具有良好的效果。美国宾州大学陈一苇教授利用无压烧结制备平均粒径为60nm的致密Y2O3块体材料，为发展纳米陶瓷带来新的希望。2001年6月，日本经济产业省报道将纳米陶瓷等新型材料应用于飞机部件制造技术。
5 纳米科技在其它方面的应用
纳米颗粒的比表面积大、表面反应活性高、表面活性中心多、催化效率高、吸附能力强的优异性质使其在化工催化方面有着重要的应用。纳米粉材如铂黑、银、氧化铝和氧化铁等已直接用作高分子聚合物氧化、还原及合成反应的催化剂，大大提高了反应效率。使用纳米镍粉作为反应催化剂的火箭固体燃料，燃烧效率可提高 100倍，用硅载体镍催化丙醛的氧化反应，当镍的粒径在5nm以下，反应选择性发生急剧变化，醛分解反应得到有效控制，生成酒精的转化率迅速增大。
小型化本身并不代表纳米技术，纳米材料和纳米科技有着明确的尺度和性能方面的定义。制造纳米器件目前主要的方法还是通过“由上而下”(top down)尽力降低物质结构维数来实现，而纳米科技未来发展方向是要实现“由下而上”( bottom up)的方法来构建纳米器件。目前此方面的尝试有两类，一类是人工实现单原子 *** 纵和分子手术，日本大阪大学的研究人员利用双光子吸收技术在高分子材料中合成了三维的纳米牛和纳米d簧，使功能性微器件的制备接受有了新的突破。另一类是各种体系的分子自组装技术，已由分子自组装构建的纳米结构包括纳米棒、纳米管、多层膜、孔洞结构等。美国贝尔实验室的科学家利用有机分子硫醇的自组装技术制备直径为1-2nm的单层的场效应晶体管，这种单层纳米晶体管的制备是研制分子尺度电子器件重要的一步。这方面的工作现在还仅限于实验室研究阶段。
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牛奶是否变质？
户外PM25指数是多少？
自己身体是否 健康 ？
这就是中关村示范区前沿技术企业
研发的微型光谱仪
通过对量子点纳米材料的创新应用
他们将实验室里昂贵且庞大的科学仪器
放在了手机镜头上
使得这项神奇的功能
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关于芯视界： 芯视界（北京） 科技 有限公司是一家来自中关村示范区的高新 科技 企业。成立至今，芯视界通过不断的技术革新和应用 探索 ，开启以“量子点光谱传感技术”解码万物的新时代；实现对物质的智能化实时实地检测、鉴别和监控。在科研、环保、工业、农业、医疗、食品、教育、航空航天等多个领域，重塑人们的生产和生活方式。未来芯视界将继续推动科学探测、物联网、大数据、AI、深度学习等技术在物质识别、智能探测领域的深入应用，展现 科技 的无限可能。
发现：一双神奇的眼睛
肉眼看上去完全一样的两杯牛奶，要如何分辨他们的营养价值呢？
其实很简单，只要用光谱仪照一下就可以了。在光谱仪的“眼睛”里，这两杯牛奶显示的“颜色”（光波）可能完全不同。
这是因为不同质量和成分的牛奶对光波的反射率不同，所以在光谱仪的视角里两杯牛奶会呈现出不同的光谱图。利用光谱的手段可以快速便捷地分析牛奶中蛋白质、脂肪含量等营养信息。未来，再结合人体的 健康 指征，还能帮助我们选择适合自身体质的牛奶品类。
光谱仪能拥有如此神奇的“眼睛”，在于它对光波的解析与识别。光波是由原子内部运动电子产生的，因此不同的物质发射的光波也不同，这就好像是与生俱来的身份z，是辨别物质最简单也最准确的方式。通常人眼可以分辨的光波范围被称为可见光，而物质时时刻刻所发出的光波中，大多数并不能被人眼分辨，光谱仪却是一双可以分辨所有光波的神奇“眼睛”。
光谱仪作为将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，可以通过对光信息的抓取，以照相底片显影，或电脑化自动显示数值的仪器进行显示和分析，探知物质的成分、含量等信息。这种技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。
既然光谱仪这么神奇，功能又非常实用，那为什么在日常生活中没能普及呢？原来，传统的光谱仪受光栅分光的物理原理限制，体积就像一台桌上打印机，无法随意搬动，且价格在几十万上下。
有没有什么方法能将光谱仪小型化又经济实惠呢？芯视界（北京） 科技 有限公司创始人鲍捷将量子点与光谱仪相结合， 探索 出了一条光谱仪微型化、传感化的新路子。
创新：重构光谱仪结构
纳米材料及纳米技术的研究与应用，是鲍捷从本科时期就开始研究的领域。
最初，鲍捷主要在做量子点在太阳能电池、光检测器领域的应用工作。他发现，调节量子点大小可以很方便地调节其颜色，这种不同于其他材料的突出特性却并没有在实际应用中得到充分利用。
神奇的量子点： 量子点是指由半导体材料制成，形态一般为球形或类球形，稳定直径在2～20 nm的纳米粒子。由于量子点非常微小，通常被制成溶液形态，从本质上来说，它其实就是一种可在微小范围内进行调控的光敏半导体晶体。不同大小的量子点所呈现的颜色不同，同时也对应着不同的光学特性，正是基于这一特性，它成了用来辨别物质颜色或光谱的绝佳材选。
既然量子点在紫外区域可以有这样的响应，那么在全波长范围内，是不是也会有这样的响应？根据这个原理，充分利用量子点的可调节性，就可以做成一个光谱仪。经过调查，鲍捷发现这是一条前人从未走过的道路，所以他便将量子点纳米技术和光谱方法进行结合，开始了量子点光谱仪的研究。
时间回到2013年，鲍捷带领团队采用新型量子点纳米材料和纳米技术，制作出了手机摄像头大小的光谱传感器。随后，他们将这一成果公布在了《自然》学术杂志上。经过实验检验，采用量子点光谱传感器技术的新型光谱仪在分辨率、使用范围和效率方面与现有设备性能一致。证明了他们将量子点纳米技术和光谱方法结合，对光谱仪的结构、算法进行重新定义和设计的可行性。
光谱仪终于变小了。鲍捷及其团队自主研发的量子点光谱传感器技术，可以将传统实验室里庞大昂贵的光谱仪成千倍缩小到几毫米平方的尺寸。随着芯片、传感器大规模量产，其价格也可以从原来几十万、几百万降至消费级水平，光谱仪这种只属于科学试验级的重要仪器，有了走入寻常百姓家的希望。
应用：水环境大数据监测溯源
经济的快速发展，城市人口的增多，工业化进程的加快，大量的生活废水、工业污水对环境构成了很大的威胁。对污水进行溯源分析，可以有效了解污水排放的情况并对其进行监控，避免污水源的扩散。
2019年底，北京市水务局在全北京36条大小河流、100个监测点部署了无人化、自动化、快速高效的水质监测微型终端，对入河排水口、闸口、考核断面等多种典型位置开展实时动态监控。
而这些实时监控的核心，是芯视界结合实际应用需求，基于量子点光谱传感技术而研发的水环境实时监测智能终端。它可实现水质实时、原位、在线监测，具有超低功耗、小巧灵活、安装简便、无需试剂、无二次污染等优势。将量子点光谱传感技术的首个产业化成果落地在环保领域，也是芯视界践行 科技 企业 社会 责任的初心。
相比站房式监测和人工采样需要数小时甚至数天才能出具检测结果，水环境实时监测智能终端从数据采集到输出可在几秒钟内完成，真正实现快速高效作业。从数据采集-传输-分析-计算-自动告警-反馈-记录，整个流程依靠芯视界的智能大数据算法自动完成。
此外，芯视界的“河长助手-海淀区河湖水质监测系统”，现已纳入到海淀区“城市大脑”管理平台中，对全海淀100多个水质监测点进行动态监控。在海淀区河道管理所的监测大屏上可以看到，一旦发现有人偷排污水，系统就会第一时间报警提示，并同步至海淀区水务局相关工作人员手机APP上，提醒相关工作人员迅速反应，抓住试图破坏环境的元凶。
今年3月初的一天，海淀区水务局工作人员就在手机上看到有河段报警，显示有污染。按照以往的经验，这个地方的水质应该是很好的。于是工作人员到现场查看，根据报警的位置最终找到是某处井盖错位，导致了水质变化。如果还是以前的工作模式，就很难如此快速地发现问题。
这仅仅是芯视界量子点光谱传感技术在环保领域的一次牛刀小试。
其实，量子点光谱传感器技术不仅可以帮我们检测水质质量，它还可以搭载到卫星上，进行太空 探索 ，可以做成胶囊吞服，无痛苦完成胃镜检测，甚至可以搭载到无人机上，看看哪片土壤的农作物上缺乏微量元素……未来，芯视界将用其独有的量子点光谱传感器技术，开启光谱信息化时代的大门。
一、财经新闻精选
21省出台十四五光伏规划，明确超258GW以上光伏等可再生能源新增装机目标
近期，随着各省十四五能源规划陆续出台，在“碳达峰”“碳中和”目标指引下，光伏等可再生能新增开发规模逐渐明晰。据统计，截至目前海南、内蒙古、河北、山东、江苏、宁夏、浙江、江西、西藏、四川、黑龙江等21省已公布了十四五能源规划，其中16个省份明确了超258GW以上光伏等可再生能源新增装机目标。从规模来看，十四五期间仅海南、内蒙古两省光伏新增规划约占到总量的395%；河北、山东、云南三省新增装机规划均超25GW，宁夏、浙江、四川新增装机达10GW及以上，江苏、西藏、辽宁、黑龙江、江西新增规模均在3GW以上。
李扬：加快人民币国际化进程比以往任何时候都紧迫
国家金融与发展实验室理事长、中国社会科学院学部委员李扬围绕“新发展格局下的金融改革”发表演讲。李扬表示，金融机构的改革要以多元化为目标，下一步需要改革的是商业银行、资本市场、债务市场。要加快人民币国际化进程。现在比以往任何时候都紧迫，我国现在已经强起来了，货币强是必不可少的，如果货币不强不可能成为强国。
物联网应用场景向纵深拓展，激发无线通信模组行业提速
伴随与人工智能、5G技术更紧密的结合及产业政策的持续支持，物联网正向着更广阔的应用场景迅速扩展。值得关注的是，在此背景下，作为支撑物联网“基础设施”之一的无线通信模组行业也在进入发展快车道。据悉，无线通信模组是连接物联网感知层和网络层的关键环节。它使各类终端借助无线模组可以实现通信或定位功能。如果产业链中缺了无线通信模组，“万物互联”就很难实现。
世界首套时速600公里高速磁浮交通系统将在青岛亮相
从中车青岛四方机车车辆股份有限公司获悉，世界首套时速600公里高速磁浮交通系统将于7月20日在青岛与世人见面。这是当前速度最快的地面交通工具，是世界轨道交通领域的尖端科技成果。
刘科院士：电网67%是煤电，电动车是在增加碳排放
7月15日，澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学创新创业学院院长刘科在深圳演讲表示，当前业内对碳中和的挑战及认知有限，存在几个误区，希望以电动车取代燃油车来降低碳排放。但事实上电动车与燃油车之争在一百年前就已经开始了。刘科院士表示，“如果能源结构不改变，如果电网67%的还是煤电，那电动车是在增加碳排放，而不是减少碳排放。只有能源结构和电网里大部分是可再生能源构成的时候，电动车才能算得上清洁能源”。
（投资顾问：林旭锐，执业证书号S0260615100004）
二、市场热点聚焦
市场点评: 短线多空分歧加大， *** 作建议不激进，灵活控仓合理波段参与
上周五三大股指都出现震荡回调，截止收盘：沪指跌071%，报353930点，深成指跌130%，报1497221点，创指跌296%，报343265点。两市成交额11817亿。盘面观察，航天航空、化肥行业、煤炭采选等板块涨幅居前，医药行业、酿酒行业、文教休闲等板块跌幅居前。当日北向资金净流出41亿。整体看板块个股呈现明显分化炒作，多空分歧加大，上周部分资金选择高位兑现盈利引发市场调整，在经济逐步复苏大背景下，预计大盘整体下行空间并不会很大，后市行情将围绕中报展开， *** 作上轻指数，重个股，关注钢铁、稀土、特高压、5G等板块。股市有风险，投资需谨慎。
（投资顾问 古志雄 注册投资顾问证书编号：S02606611020066）
宏观视点：国资委：将稳步推进钢铁、输配电装备制造等行业央企重组整合
事件：7月16日，国务院国资委秘书长、新闻发言人彭华岗在国新办新闻发布会上表示，下一步，国资委将落实关于新时代推进国有经济布局优化和结构调整的意见的部署，坚持市场化的原则，依法合规，积极稳妥地指导中央企业做好工作。战略性重组方面，聚焦落实供给侧结构性改革，创新驱动发展，建设制造强国等国家战略，根据产业发展的需要，按照成熟一户、推进一户的原则，稳步推进钢铁、输配电装备制造重组等行业的中央企业重组整合，并在相关领域积极培育适时组建新的中央企业集团。
来源:中证网
点评：消息面国资委提到“稳步推进钢铁、输配电装备制造等行业的中央企业重组整合，并在相关领域积极培育适时组建新的中央企业集团”，消息面明显偏正面，预计对钢铁、输配电相关行业带来短期催化作用，建议可适度积极逢低关注配置。
（投资顾问 古志雄 注册投资顾问证书编号：S02606611020066）
汽车行业：行业景气持续，电动化智能化引领变革
事件：新能源百家争鸣,供给需求全面爆发。2021年为新能源供给端爆发元年,合资品牌发力、供给端向高端化与平价化转移,预计行业呈现百家争鸣的态势。我们认为,随着供给端产品的不断完善,有望带来供给与需求端的全面爆发。我们预计2021年国内新能源乘用车销量有望达到220万辆,全球有望达到490万辆，行业景气回暖向好。
华安证券研报
点评：智能化稳步推进,产业链迎发展机遇。智能化大势所趋,智能座舱与智能驾驶具备深度演绎的潜力,应用场景不断丰富。华为作为智能汽车领域的领导者,搭载智能驾驶、智能电动、智能座舱、智能车云与智能网联五大智能解决方案,全面构建“云-管-端“架构,为车企提供全栈式解决方案。我们认为,华为以华为inside为核心,全面布局电动智能领域,当前相关产品逐步得到应用,有望带动智能化的推进,产业链迎发展机遇，建议对行业龙头合理关注配置。
（投资顾问 古志雄 注册投资顾问证书编号：S02606611020066)
三、新股申购提示
润丰股份申购代码301035，申购价格2204元
双乐股份申购代码301036，申购价格2338元
保 立 佳申购代码301037，申购价格1482元
华依科技申购代码787071，申购价格1373元
四、重点个股推荐
参见《早盘视点》完整版（按月定制路径：发现-资讯-资讯产品-资讯-早盘视点；单篇定制路径：发现-金牌鉴股-早盘视点）
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