适合高中学生的课外物理读物科学前沿.docx
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适合高中学生的课外物理读物科学前沿
适合高中学生的课外物理读物：
科学前沿
２１世纪物理学发展预测
霜刃
物理学科是一门古老的学科，经过数千年的发展，已经在相当领域中趋于完美。
二十世纪相对论和量子力学更是前所未有的两大创造，也指明了物理学在新世纪中的发展方向。
现在此将二十一世纪可能出现或不可能出现的突破进行大胆预测：
一、大统一理论遥遥无期
大统一理论，顾名思义，就是能包括一切物理学理论和公式，能解释一切现象的完美理论。
寻求大统一理论的工作已进行了几十年，并取得初步成果，但引力的问题总不能圆满解决。
除非突破这道关口，否则大统一理论永远只是一个梦想。
在下个世纪，物理学家们会为此不懈努力，但不可能取得成功。
因为大统一理论不仅是理论物理学的顶峰，更是它的终结。
这么早就为物理学埋好坟墓，是并不现实的。
二、相对论成为明日黄花
正如牛顿一样，爱因斯坦无疑是里程碑式的人物，相对论也是创造物理新天地的跨时代的理论。
但越来越多的实验事实已使人们有足够理由以相对论产生怀疑，特别是广义相对论和量子力学之间的矛盾越来越显露出来。
这一切的一切都使我们想到了本世纪初牛顿力学大厦轰然倒塌前的一幕。
同样惊心动魄的事也必然会发生在相对论身上，这一天不会太远。
当然，相对论并不会被全盘否定，甚至只需进行少量改动，但这样改动绝对将产生一种新的理论，在物理学的发展轨道上起重要作动。
三、宇宙的开端和结局一头雾水
霍金在今年提出了他宇宙"有始无终"的新假说，这已是他的第三个宇宙假说了，在这种假说中，宇宙像一粒膨胀的豌豆，故被称作"豌豆模型"。
这个模型一提出便遭到诸多非议，在人类对宇宙进一步认识之前，宇宙开端、结局和时间问题是无法被解决的。
而人类要对宇宙有进一步的认识则至少必须将飞船发射到银河系之外，探索河外星糸的奥秘。
这无疑在二十一世纪是无法完成的。
关于宇宙的开端和结局的争论也因此不会有任何突破性进展。
四、量子力学解释众说纷纭
量子力学自它诞生那天起，就已"使无数英雄竞折腰"，对量子力学的解释方法已达到了两位数，而且多半都能和实验吻合较好。
正统的"哥本哈根解释"受到了挑战。
量子力学的权威们也都各执一词，大有一触即发之势。
他们互相寻找实验，来推翻对方的理论。
这种百家争鸣极大程度上刺激了量子力学的高速发展。
在二十一世纪，争论会继续存在，一些假说会被推翻，但不可能会出现最后的胜利者。
因为现在的任何一种解释都是不完善的，本身就不配成为胜利者。
五、基本粒子寻找路漫漫
二十世纪的物理学进入了微观领域，在质子、中子被发现后，人们还没来得及喘息，夸克出现了，质子、中子被打破了。
夸克是不是真正的基本粒子？
没有人到敢下定论，也没有人能下定论。
科学家们实在不忍心看到完美和谐的物理学中居然存在六十多种不可分割的基本粒子。
况且，有几组粒子除了质量不同，性质完全一样。
因此人们有充足的理由认为它们并不基本。
二十一世纪的科学家们将"上下而求索"，在黑暗的宇宙中探寻真正的基本粒子。
成就是会有的，但究竟能走到哪一步，恐怕只有上帝知道。
六、反物质走出实验室
人类最早见到反物质还是在1996年，欧洲核子研究所制成了9个反氢原子。
仅管它们的寿命甚至还不到一瞬间，却揭开了人类物理学的新的一幕。
反物质和物质一旦相遇，立即堙灭，放出大量能量，是人类已知的产能效率最大的物理过程，人们当然不会对这种高效无污染的能源坐视不管。
下世纪的科学家们将致力于让反物质走出实验室，为人类造福。
估计在二十一世纪末，会取得成功。
那时候所有的其它能源都会光荣退役。
七、常温超导体粉墨登场
在超导体研究上，中国始终是走在世界前头的，因此这项科学的突破最有可能发生在中国，目前的超导体材料只有在-130℃左右时才能超导特性，这显然是没有实际用途的。
要研究常温超导体，最关键的就是材料，化学的高度发展使得一些新材料不断涌现。
我们相信，在下世纪人类可以找到能广泛运用在各个领域的常温下达到超导体，其作用也同样是不可估量的。
有人说，二十一世纪是信息学和生物学的世纪，但必须承认，物理学的发展也会对人类社会的发展起着决定性作用。
也许当我们走过二十一世纪后，回顾过去，会不觉认为：
二十一世纪同样也是物理学的世纪。
反物质：
奇怪的世界
1996年，欧洲核子研究所（CERN）制造出9颗反氢原子，成为轰动全球的科技大新闻，这使人联想到,我们的宇宙是否存在反物质世界。
反物质世界听起来很奇怪，其实不然，在亚原子粒子中，每个粒子皆有其反粒子为伴,者的性质正好相反,如电子带一负电荷,反电子则带一正电荷（故又称正电子）,两者的旋转方向也相反，两者间的关系可谓古怪,它们一旦相碰即行消失（称湮灭）,而化成一阵γ射线暴。
若宇宙中始终存在反粒子，那么它们势必会组成反原子，既而积聚成反星球、反星系，就如粒子所经历的那个过程。
可是在我们居住的宇宙小小角落里，却从来没有人探测到反星球、反星系。
直接观测反星体十分困难，因为原子和反原子所辐射出的皆为光子，这样，即使你看到一个反星球，可是其外貌跟一般星球并无二致。
一个间接的办法是观测湮灭γ辐射。
若我们进旁（如银河系内）有反物质存在，由于星球会发生爆炸，其包藏物质被拽入星际空间，成为周围星球相互交换的物质，这样，物质和反物质势必不时发生碰撞，而产生湮灭信号。
事实上，天文界一直未观测到这种信号。
若宇宙中不存在反物质世界，这在理论上又很难解释。
据现代宇宙学，在大爆炸创生之初，产生了等量的物质和反物质；另一方面据量子论，真空空间中不时地暴出粒子对（如电子和反电子），在一个瞬间后又隐没于虚空。
所有这些都向我们暗示，宇宙中应有反物质世界的位置，这个问题一直困惑着物理学家。
60年代，前苏联著名物理学家萨哈罗夫，对此作了解释：
这缘于物理定律中有微小的不对称，或称CP不守恒（也即电荷、宇称不守恒，这两者皆为量子特性）。
在大爆炸后的最初瞬间，今日所见的各种基本粒子，皆融为一体，称χ粒子，它极重，约为铝原子核的1万亿倍。
随着宇宙的冷却，χ粒子开始衰变，由于上述不守恒，最终变成的粒子和反粒子，形成了10亿零1对10亿之比。
故当它们相互湮灭化成γ射线后，留下的仅是1个的粒子，我们今日的宇宙也就是有它们所构成的，故我们见不到反物质世界。
萨氏的这一理论，也解释了充满宇宙的微波背景辐射，它也正好是10亿个光子对一个物质粒子。
萨氏的理论为许多科学家所接受，但也有一些科学家不以为然，丁肇中就是一个。
他们认为萨氏的理论很难证实，丁说，我们不能排除这种可能性，“例如，在大爆炸火球的某个区域中，物理定律中的这一不对称可能逆转，从而有利于创生更多的反物质。
”其结果是一个拼盘宇宙，在它的某些空域将填充着反物质星系。
丁承认没有人知道，这种（物理定律）不对称是怎样逆转的。
同样地，“我们也并不清楚，从实验中所得知的不对称量，是否足以说明物质在宇宙中占绝对地位。
”坚信有反物质世界的科学家认为，这个反物质世界当然不会就在近旁，它们至少不可能存在于本星系群之内，甚至在离我们3000万光年的距离内，不会有它们的踪迹；还有一些人认为，在距我们1亿光年的跨度内，不存在反物质。
据丁的看法，反物质可能统治着本星系群外的某些空域，它们是如此遥远，以致其特征性湮灭信号十分微弱,难分真伪.丁说：
“宇宙包藏着约10亿个星系团,要排放任何反星系是不可能的”。
目前在CERN工作的丁博士，是以寻找稀奇物质著称，1976年，他因发现J/Psi粒子而获诺贝尔物理奖。
这一次他更是雄心勃勃,以寻找反物质世界为己任。
他在几年前,跟一些物理学家筹组了反物质世界探测小组。
他的同时艾伦十分佩服丁的勇气，“丁伟大之处，在于他从一般原则出发去考虑问题：
是否有令人信服的论据来说明为什么没有反物质？
没有.有足够灵敏的仪器去寻找过反物质？
没有.那么你就去寻找吧!
”
丁的准则是：
“我们所从事的就是探索未知，作为一个实验工作者,去探测未知事物,责无旁贷。
”这位华裔美国科学家，1936年出生于美国密歇根州，不久即返回中国故乡，一呆就是20年，然后去美国接受高等教育。
他深知中国的一句格言：
“工欲善其事，必先利其器。
”他被同行誉之为搞“大科学”的行家里手，在他的牵头下聚集了来自欧、美、中国100科学家，研制了反物质频谱仪，以供丁的小组进行这场大战之用。
这一巨举却资金不足，需要2000万美元，美宇航局负责把AMS装入航天飞机上，作一次试探飞行以及以后把AMS送上空间站等飞行任务，约需1300万美元；美能源部提供300万美元，别的需要丁的国际合作者资助。
1994年4月，丁来中国，访问了中科院电气工程研究所。
丁说：
“我发现他们已用新型材料钕、硼、铁的合金，制造出非常精密的永久磁体....他们能够生产高质量、高磁场的磁体。
我跟他们越交谈，就越使我相信，这是一条制造能在太空工作的廉价磁体的好路子。
”AMS是一个重2吨、1米高、1米直径的圆柱形空心磁体，它由钕、硼、铁合金构成，产生一个0.15T的均匀磁场。
磁体内镶着叠成6层的一系列硅探测器，它们将把窜入仪器的带电粒子牢牢抓获，不让它们跑出10微米之外，并记录它们的电荷量、质量和速度。
丁是一位实验物理学家，他现在要做的实验，是对遥远星体的物质样本进行检验，以辨其雌雄，岂不是开玩笑吗？
他到何处去搞这种样品？
不，实际上，它们不停地向我们送货上门，这就是宇宙线，那是由原子核和带电粒子组成的射束，它们来自四面八方。
它们大多来自太阳，其次来自我们银河系中的爆炸星球的残体，但其中最高能的粒子来自银河系外的不明天体。
所以丁要做的是宇宙射线实验。
探测宇宙线非丁的首创，半个多世纪之前，科学家就开始了对宇宙线的研究。
不过地面探测只能抓捕到所谓二次粒子，那是宇宙线跟地球大气中的原子核发生碰撞后产生的粒子碎片，从它们身上只能揭示出原始宇宙线的能量,却已看不到它的本来面貌;以后利用气球进行高空探测，又嫌时间太短，仅几个小时。
丁说，如此短期的实验，只有在1万个宇宙线粒子中有1个反原子核的情况下，才能捕捉到反物质的踪迹。
事实上，来自本星系群之外的宇宙线，这个比例小到100亿对1。
用这样的实验来排除反物质的存在，那是根本不可信的。
而今丁要做的是太空实验，就此而言，可说是首创。
丁认为，AMS成功的可能性很大，因为太空实验没有地面、高空（气球）探测所固有的缺点。
AMS能把原始宇宙线和大气碰撞之前即行抓获，从而能见到其庐山真面貌。
另一方面它又能常期滞留在空间，作大量的筛选，故科学界对丁小组的探测寄予厚望。
对丁小组来说，他们最大的希望是能发现反碳核，因为碳核或反碳核只有恒星或反恒星才能产生。
故能找到反碳核，也就是反物质世界存在的确实信号。
丁若成功的话，也许将成为本世纪最大的科技新闻，著名科学界海森伯格评价说，“若发现反物质，也许将是本世纪中物理学的所有大突破中最大的一次。
”同时也将带来一个大难题，诺贝尔奖得主温伯格说，“在最初的宇宙中，物质和反物质创生于同一地方，我们必须问我们自己，它们为何不互相湮灭？
宇宙学将因反物质的发现而被倾翻，我们将被迫重新考虑一切事物。
”
AMS除了探测反物质外，还有其他几项科研项目,其中颇受人关注的是搜索暗物质，它的搜索目标是超对称粒子。
若能成功，其意义也不亚于反物质。
丁小组目前正忙于做探测前的准备工作。
按计划，他们将首先把AMS装上航天飞机“发现号”上，于1998年5月28日升空，它将飞行在300千米的上空，作为期100个小时的试探测，并在此基础上，于2001年2月，把AMS放上阿尔法国际空间站，作为期3年的反物质探测。
丁小组的探测，可谓一测多得！
当然，也有可能失败，我们遥祝他们成功！
光子计算机
20世纪以来人类对光的研究进步很快。
60年代初，激光器问世。
80年代，光晶体管被研制出来。
1986年，美国贝尔实验室发明出与晶体管一样的光晶体管。
1990年初，贝尔实验室制成世界上第一台光子计算机。
光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。
光子计算机的基本组成部件是集成光路，在光子计算机中必须有激光器、透镜和棱镜。
光子计算机比现代的计算机要快1000倍。
它的运行速度可高达一万亿次。
不仅如此，它的存贮容量也比现代的计算机大几百万倍。
它还可以对语言、图形和手势进行识别和合成。
能够学习模仿文字，对别人写错的地方还能判别并且联想出正确的文字。
现代光纤通信是靠光信号来传递信息的，在通信中使用光子计算机，就不必像使用电子计算机那样，要将电信号转变为光信号来传递，然后又要将光信号转变成电信号。
目前，世界上许多国家都投入巨资进行光子计算机的研究。
霍金谈量子黑洞
StephenHawking黑洞的量子理论似乎导致了物理学中的一个新的不可预测性层次,它超出了与量子力学有关的通常的不确定性.这是因为黑洞看来具有内在熵,并使信息从我们所在的宇宙区域中失去.我应当指出,对这些说法是存在争议的:
许多研究量子引力的人--包括从离子物理学进入这一领域的几乎所有人--都本能地反对关于一个系统的量子状态的信息可能丢失的概念.但是,他们证明信息能够从黑洞中取出的努力并没有取得成功.最终我相信,他们将不得不接受我的看法,即信息丢失了,正如他们不得不承认黑洞发出辐射这一看法一样（此观点同他们的所有先入之见相矛盾）.
引力是一种吸引性的力,这意味着它倾向于使宇宙中的物质聚拢来形成诸如恒星和星系的天体.这些天体可以为此一段时间而不发生进一步的收缩--对于恒星来说是靠热压力,对于星系来说则是靠旋转和内部运动来防止进一步的收缩.但是,这一热量或角动量最终将逐渐丧失,于是天体将开始收缩.如果天体质量小于一个半太阳质量,则收缩可因电子或中子的间并压力而停下来.此时天体将分别变成白矮星或中子星.但是,如果天体质量大于这一极限,则没有任何力量能够阻止它继续收缩辖区.一旦它收缩到某一临界尺寸以后,其表面上的引力场将变得非常强,以致于光锥向内弯曲....你可以看到,甚至向外的光线都最彼此相向地弯曲,这样就成了会聚而不是发散.这意味着存在一个闭合的捕获表面....
因此,必定存在一时空区域,从该区域不可能逸出到无穷.这一区域称为黑洞,它边界称为事界,则是一个由那些刚好不能逸出到无穷的那些光线形成的零表面.当一个天体坍缩而成黑洞时,大量的信息就丢失了.描述坍缩天体的参数是非常之多的,有物质的类型和质量分布的多极矩等.但是所形成的黑洞完全与物质的类型无关,而且很就失去了所有的多极矩,除开头两种多极矩以外（即单极矩与偶极矩,前者是质量,后者是角动量）.
在经典理论中这一信息丧失不是至关重要的.人们可以说,关于坍缩天体的所有信息仍然还在那黑洞内部.黑洞外面的观察者很难确定坍缩天体是什么样子.但是,在经典理论中,原则上仍是能够确定的.观察者永远不会真正看不见坍缩的天体.相反,坍缩天体在接近事界时将会显得越来越慢,变得非常暗淡.但是观察者仍然能够看见它的构成以及质量分布的情况.
然而,量子理论改变了所有这一切,首先,坍缩天体穿越事界前将只发射出有限数目的光子,这些光根本不足以携带有关坍缩天体的所有信息,这就意味着,在量子理论中,外面的观察者没有任何办法可以测量坍缩天体的状态.人们可能意味这一点无关紧要,因为信息仍将存在于黑洞的内部,即使无法从外面测量它,但是,量子力学对黑洞第二种影响在此将发挥作用.....
量子理论使黑洞发出辐射并损失质量.最终它们似乎完全小时,带走了它们内部存储的信息.我将论证这一信息的确是丢失了,不会以某种形式恢复.我将要证明,这一信息丧失把一个新的不可预测性的层次引入到物理学中,它超出了与量子力学有关的通常的不确定性.遗憾的是,与海森堡的不确定性原理不同,对于黑洞,这一额外的层次将很难用实验加以验证.
粒子物理学中含金量最高的谜将揭开
在瑞士日内瓦一家国际粒子学研究探测中心工作的几位科学家近日表示，他们已经发现了一系列能够证明希格斯介子确实存在的迹象，从而揭开粒子物理学研究领域含金量最高的一个谜语。
科学家称，发现希格斯介子对于人类了解宇宙的形成有着重要的意义，因为这种介子正是宇宙万物形成的最基本条件。
来自美国普林斯顿大学的克里斯-杜利博士表示：
“我们都希望在研究中探测到的微粒就是希格斯介子。
”他说，在进行的4次相关实验中，研究人员利用大型正电子碰撞装置首次发现了希格斯介子，但这种介子本性非常飘忽难测，稍纵即逝，因此还难以做出最终的判断。
希格斯介子是根据英国物理学家希格斯命名，他于30多年前预测这种微粒是形成包括电子在内的其他粒子的基础，其他微粒只有在这种介子中游动才能显示出其大小和形状。
此后，科学家们一直在对这种假设的介子进行跟踪研究，大多数实验是通过亚原子微粒碰撞进行的，因为只有在这种情况下快速移动的微粒才能被探测到，科学家们期待着可以在电子碰撞后的碎片中发现希格斯介子确实存在的可靠证据。
克里斯-杜利博士表示，此次他们发现的一些迹象也有可能是在某些特殊情况下出现的，因此还需要进行进一步的观察和探测。
量子计算机向我们走来
提起量子力学，许多人都觉得它高深莫测。
的确，它本是为了说明微观世界里发生的、与日常生活经验相矛盾的种种现象才诞生的。
由于同日常生活距离较远，所以人们往往对它敬而远之，然而现在它正随着量子计算机的姗姗而来，正逐步走近我们的生活。
计算机面世50多年来，性能提高了约10亿倍。
在取得这一巨大成就的同时，也意味着按老的方式发展计算机快到头了。
支持现有计算机的半导体技术，把电子视为粒子作为它的工作基础。
然而电子和光子一样具有波粒二象性。
当其活动空间较大时，的确可以把它当作粒子对待而忽略其波动性。
一旦活动空间减小，例如，当集成电路线宽小于0．1微米（目前已达到0．18微米，三五年后便可达到0．1微米）时，其波动性质便不可忽略，这时便需开发工作原理建立在量子力学基础上的计算机，它便是量子计算机。
不仅因为技术发展的本身促使出现量子计算机，而且量子计算机本身的魅力也在激发人们开发它的热情。
例如，现在计算机领域广泛使用的RSA等公开钥加密系统，就是以巨大数的质因子分解极为困难作为前提而设计出来的。
一个400位长的数字要对其进行因子分解，即使使用世界上最快的巨型机也要用10亿年时间，而人类的历史才300多万年。
但若用量子计算机求解，有一年左右的时间便够了，这样，加密系统的密码破译便容易得多。
它给社会带来的震荡也可想而知。
量子计算机之所以能使求解速度快这么多，是因为它有量子并行计算的能力，这也是量子计算机的最大优点所在。
这还只是反映它的威力的一个方面。
人们对它还有许多期待。
正是这些期待，促使量子计算机最近不断取得新进展。
和现有计算机类似，量子计算机同样主要由存储元件和逻辑门构成，但是它们又同现在计算机上使用的这两类元件大不一样。
现有计算机上，数据用二进制位存储，每位只能存储一个数据，非0即1。
而在量子计算机中采用量子位存储，由于量子叠加效应，一个量子位可以是0或1，也可以既存储0又存储1。
这就是说量子位存储的内容可以是0和1的叠加。
由于一个二进制位只能存储一个数据，所以几个二进制位就只能存储几个数据。
而一个量子位可以存储2个数据，所以n个量子位就可以存储2n个数据。
这样，便大大提高了存储能力。
现在计算中基本的逻辑门是“与”门和“非”门，对量子计算机来说，所有操作必须是可逆的，就是说由输出可以反推出输入。
因此现有的逻辑门多不能用，而需要使用能实现可逆操作的逻辑门。
它就是“控制非”门，又叫“量子异或”门。
有了存储信息的量子位，又有了用以进行运算的量子逻辑门，便可以建造量子计算机了。
量子计算机突出的优点有两个，一是能够实现量子并行计算，可加快解题速度；二是n个量子位可存储2n个数据，大大提高了存储能力。
至于它的弱点，一是受环境影响大，二是纠错不大容易。
根据目前正在开发中的量子计算机看，它现在有三种类型：
核磁共振（NMR）量子计算机、硅基半导体量子计算机、离子阱量子计算机。
在核磁共振量子计算机方面，美国麻省理工学院和英国牛津大学都开发出了自己的样机，前者叫“堆积式”量子计算机，后者叫“咖啡杯”计算机。
硅基半导体量子计算机也取得了进展，已成功地制成由两个称为量子箱的微细半导体微粒放在一起、从而实现使两个原子共享电子的类似于分子键的人工分子，它作为今后实现量子计算机的一种基础技术，正受到人们的注意。
因为它和现有计算机一样，都是建立在硅半导体技术基础上的，所以能够借鉴以往更多的经验，因此也更具有吸引力。
离子阱量子计算机把一系列自旋（基本粒子和原子核的属性之一，相当于它们固有的动量矩）为1／2的冷离子禁锢在线性量子势阱里，组成一个相对稳定的绝热系统。
同核磁共振计算机不同，这种量子计算机由激光来实现自旋翻转的“控制非”操作。
由于在这种系统中很容易在任意离子间实现n位量子门，所以具有光明的前景。
纳米技术
“纳米是什么？
”很多人会这么问。
但如果提起隐形飞机上的关键涂料，电冰箱、空调外壳里的抗菌除味塑料，很多人也一定会恍然大悟地说：
“哦，原来是这个！
”
所谓纳米，是一种长度单位，1纳米等于10－9米，相当于十个氢原子一个挨一个排起来的长度。
而纳米技术则是指在纳米尺寸范围内，通过直接操纵和安排原子、分子来创造新物质，这意味着人们可以在原子尺寸的基准上控制纳米机器的结构造型，从而生产出极纯的材料、丰富多样的新产品，并且能大大提高机器效率，每秒能完成数十亿次操作……。
150年前，微米成为新的精度标准，微米技术给我们带来了拖拉机，奠定了工业化的基础；现在纳米是最新的精度标准，那么我们不妨遐想一番，纳米技术会给我们带来什么？
第九届全国人大代表、山东省纳米材料工程技术研究中心副主任张志琨教授告诉我们，纳米技术有广泛的应用前景和广阔的市场。
青岛化工学院纳米材料所发明的“高熔点纳米金属催化剂的制备方法”1997年获国家技术发明二等奖，目前他们正在与青岛海尔集团公司合作建立“海尔－青岛化工学院纳米材料应用基地”，与喜盈门集团公司合作建立“喜盈门－青岛化工学院青岛化工学院纳米材料应用基地”，与喜盈门集团公司合作建立“喜盈门－青岛化工学院纳米材料纺织品应用基地”。
材料所的领头人就是崔作林、张志琨教授夫妇俩。
纳米技术能应用在哪些方面呢？
张教授介绍说，首先可以用在医药上，药品颗粒小容易被人体吸收，而使用纳米技术则能使生产过程越来越精细，并在纳米的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品。
将来还有可能制造出纳米机器直接进入人体杀死癌细胞、医治患者的病变、修复损坏的器官、进行人体肢体再生、人体整容等。
纳米粉用在毛巾、枕巾等日用品上还可以杀菌，如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等。
利用纳米技术制造的分子逻辑器件亿倍于目前微处理器和随机存取存储器芯片的容量，可实现通讯瞬时化。
目前他们还与海尔合作研制纳米多功能塑料，具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用。
此外，纳米材料还可用在军事上，我们熟悉的隐形飞机就是使用了纳米涂料。
青岛化工学院纳米材料所目前研究的重点是纳米催化剂，国际上使用的催化剂大多是用化学法制备的，对环境污染严重，他们却另辟蹊径，用物理法制备催化剂，结果显示这种方法不仅有利于环保，而且可以节约贵金属。
在国外，物理法制备的纳米粒子催化性能研究只有少数几家在开展，而且仅处于实验室阶段。
而他们却已经在青岛喜盈门等企业将纳米技术转化成为产品，与海尔开发的产品和一项军工产品也马上要通过技术鉴定。
张教授特别强调，纳米粉不等于纳米技术，必须有纳米产品，才能算技术做到了家，很多技术人员抱怨自己的成果难以转化，其实问题就出在他们的技术没有做到位，实验室刚出成果就坐不住。
纳米技术必须直接面向产业化。
目前纳米技术能较快地走向市场，张教授认为跟产学研的大气候有关。
高校汇集了大量的科技人材，有很强的开发实力，现在有更多机会与企业接触，则能更加明确科研的方量的科技人材，有很强的开发实力，现在有更多机会与企业接触，则能更加明确科研的方向，与市场紧密结合。
此外，企业也逐渐认识到技术革新的重要性，愿意与科研机构合作。
更重要的是，对于青岛化工学院纳米材料研究所来说，在纳米技术进入市场前，他们已经在实验室里研究了12年，有很好的基础和发展后劲。
张教授说，要将纳米技术产业化，首先技术要做到家，也就是
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