传统产业的应用在纺织纤维中掺入奈米粒子课件

Ch.5新興科技5-1生物科技5-2奈米科技5-3其他新興科技Ch.5新興科技5-1生物科技1生物科技

生物科技，指利用已知的生物學知識研究發展的技術與成果（又稱生物程序，biologicalprocess）所產生的科技。 生物科技大約包含了醫學、食品、農業、環境幾個領域。

生物科技 2醫學生物科技

透過遺傳學、基因體學、蛋白質體學、細胞學等各種生物相關科學的系統性研究，所發展出可以改善醫療品質的種種成果，通稱為醫學生物科技。 例如：幹細胞研究、基因療法、新式的血醣計，可以透過人體掃瞄眼底血管的方式偵測血醣、立體彩色超音波掃描儀器。醫學生物科技 3食品生物科技

食品生物科技，指從傳統食品加工方式中，積極地開發新的生物科技，使得食品能夠更長久保存。

例如：科學中藥，透過食品科學的方式，濃縮有效成分，使藥品粉末化，卻期望能維持原有藥效的一種技術。降低血脂的紅麴，或是牛樟、靈芝等奈米保健食品，以人工繁殖的方式來增加產值。

食品生物科技 4農業生物科技

透過分子育種學的研究，以及新的生物技術的方式，加速篩選更優秀的品種的科技研究內容，通稱為農業生物科技。 此外，將適當的農業生物科技，運用在觀賞植物、動物上，則可增加觀賞價值，也可陶冶性情、提升生活情趣。農業生物科技 5環境生物科技

環境生物科技，是指透過生物科技的方式，來降低生態環境的負擔，並促使受汙染的環境加速復育，以恢復環境的生機。 例如：土壤如果遭受汙染，利用特殊品系的細菌，或種植快速生長的草本植物，來協助分解或吸收土壤中的汙染物。如阿拉伯芥。環境生物科技 6奈米科技

奈(nano，科學表示法為，代號為n)是指十億分之一。 一奈米(nanometer)即為十億分之一米。一個奈米(m)的長度約為數個原子直徑的總和。奈米科技7平面光波入射一小於半波長的金屬孔洞，穿透光即因繞射作用而向各方輻射，利用這個特性，可以完成具有特殊濾光功用的奈米陣列。當固體黃金被細分到小於可見光的波長(380nm)尺寸時，奈米金會與可見光中的紅色光產生共振現象，而失去原有的金色光澤，而呈現紅色。

平面光波入射一小於半波長的金屬孔洞，穿透光即因繞射作用而向各8電子產業的應用

1947年電晶體的發明開啟了半導體產業的蓬勃發展，與1958年紅寶石雷射的發明開啟了量子光學。電子產業的應用9半導體中的磁性隨機存取記憶體(magneticrandomaccessmemory,MRAM)不僅省電而且所佔空間更小，未來將取代快閃記憶體與動態隨機存取記憶體。有機電發光顯示器(OLED)、有機薄膜電晶體(OTFT)及以奈米碳管做成的顯示器(CNT)，可以用更少的能量激發這些奈米電子元件激發發光或使其驅動半導體中的磁性隨機存取記憶體(magneticrando10生物科技的應用

奈米科技應用於生物檢測、疾病檢驗與醫療上，如利用發光波長不同的奈米晶體製成螢光標籤，作為生物檢測用的「奈米條碼」。

生物科技的應用 11傳統產業的應用

在紡織纖維中摻入奈米粒子，如高分子奈米複合材料，可以提升衣著織物的耐熱、耐燃、阻氣、抗紫外線、遠紅外線輻射與低吸溼等特性；加入奈米銀粒子，可以加強抗菌防臭的效果。 以二氧化鈦(TiO)作為光觸媒的材料而言，因奈米條件下，較易藉由光能產生催化反應，目前多應用於空氣淨化、水質淨化、除臭、抗菌防霉之上。

傳統產業的應用 12 催化反應產生的超疏水與超親水表面能使物品具有自我清潔的功能，如鏡面防霧、陶瓷或玻璃用品表面防污、建築物外牆防塵。 塑膠業利用奈米粘土複合材料開發高阻氣、堅韌與耐熱的保裝材料，不僅外觀透明，且可有效地阻隔氧氣、二氧化碳、水與揮發性物質的通透，做為食品的包材，以延長產品的保存期限。

催化反應產生的超疏水與超親水表面能使物品具有自我清潔的功能13能源科技的應用

燃料電池是一種能源轉換器，將燃料（如甲醇）轉換成電能，具有低污染的優點。燃料電池的研發仰賴奈米觸媒、奈米高分子交換膜的研究。以甲醇為燃料的電池為例，陽極產生化學反應 在陰極產生化學反應

能源科技的應用 14其他新興科技

半導體產業 近年來各項消費性電子產品，都崁入IC（integratedcircuit，積體電路）晶片。 應用奈米技術，針對更細微的電子元件進行研發，將各式元件構造縮小到奈米程度。政府正推動「矽導計畫」發展晶片系統(SOC)

其他新興科技15光電產業

光電產業蓬勃發展，深入人類的日常生活當中。包含可重覆讀寫的DVD（digitalvideodisc）、LED（lightemittingdiode，發光二極體）、數位相機、液晶顯示器(liquidcrystaldisplay,LCD)、電漿顯示器(plasmadisplaypanel,PDP)、各種新式雷射醫療技術等。光電產業的進步，使人們的生活更加精緻與便利。光電產業 16微機電系統

1988年，如人類頭髮細的微馬達首次成功的運作後，微機電系統(micro-electro-mechanicalsystems,

MEMS)的研究與發展開始受到各界的注目。 將微小機械元件運用半導體奈米製程製作於矽晶片上即為微機電系統。 微機電系統的尺寸為微米(10-6cm)以下。 MEMS運用於噴墨印表機的噴墨頭、投影用微鏡、壓力感測器、加速度計和應用於汽車上的迴轉儀等。微機電系統 17數位內容

如：隨選視訊(videoondemand,VOD)、電玩遊戲、遠距教學、資料典藏等。太空科技 人類第一顆人造衛星「史波尼克一號」(Sputnik1)的火箭，在1957年發射升空國防科技數位內容 18Ch.5新興科技5-1生物科技5-2奈米科技5-3其他新興科技Ch.5新興科技5-1生物科技19生物科技

生物科技，指利用已知的生物學知識研究發展的技術與成果（又稱生物程序，biologicalprocess）所產生的科技。 生物科技大約包含了醫學、食品、農業、環境幾個領域。

生物科技 20醫學生物科技

透過遺傳學、基因體學、蛋白質體學、細胞學等各種生物相關科學的系統性研究，所發展出可以改善醫療品質的種種成果，通稱為醫學生物科技。 例如：幹細胞研究、基因療法、新式的血醣計，可以透過人體掃瞄眼底血管的方式偵測血醣、立體彩色超音波掃描儀器。醫學生物科技 21食品生物科技

食品生物科技，指從傳統食品加工方式中，積極地開發新的生物科技，使得食品能夠更長久保存。

例如：科學中藥，透過食品科學的方式，濃縮有效成分，使藥品粉末化，卻期望能維持原有藥效的一種技術。降低血脂的紅麴，或是牛樟、靈芝等奈米保健食品，以人工繁殖的方式來增加產值。

食品生物科技 22農業生物科技

透過分子育種學的研究，以及新的生物技術的方式，加速篩選更優秀的品種的科技研究內容，通稱為農業生物科技。 此外，將適當的農業生物科技，運用在觀賞植物、動物上，則可增加觀賞價值，也可陶冶性情、提升生活情趣。農業生物科技 23環境生物科技

環境生物科技，是指透過生物科技的方式，來降低生態環境的負擔，並促使受汙染的環境加速復育，以恢復環境的生機。 例如：土壤如果遭受汙染，利用特殊品系的細菌，或種植快速生長的草本植物，來協助分解或吸收土壤中的汙染物。如阿拉伯芥。環境生物科技 24奈米科技

奈(nano，科學表示法為，代號為n)是指十億分之一。 一奈米(nanometer)即為十億分之一米。一個奈米(m)的長度約為數個原子直徑的總和。奈米科技25平面光波入射一小於半波長的金屬孔洞，穿透光即因繞射作用而向各方輻射，利用這個特性，可以完成具有特殊濾光功用的奈米陣列。當固體黃金被細分到小於可見光的波長(380nm)尺寸時，奈米金會與可見光中的紅色光產生共振現象，而失去原有的金色光澤，而呈現紅色。

平面光波入射一小於半波長的金屬孔洞，穿透光即因繞射作用而向各26電子產業的應用

1947年電晶體的發明開啟了半導體產業的蓬勃發展，與1958年紅寶石雷射的發明開啟了量子光學。電子產業的應用27半導體中的磁性隨機存取記憶體(magneticrandomaccessmemory,MRAM)不僅省電而且所佔空間更小，未來將取代快閃記憶體與動態隨機存取記憶體。有機電發光顯示器(OLED)、有機薄膜電晶體(OTFT)及以奈米碳管做成的顯示器(CNT)，可以用更少的能量激發這些奈米電子元件激發發光或使其驅動半導體中的磁性隨機存取記憶體(magneticrando28生物科技的應用

奈米科技應用於生物檢測、疾病檢驗與醫療上，如利用發光波長不同的奈米晶體製成螢光標籤，作為生物檢測用的「奈米條碼」。

生物科技的應用 29傳統產業的應用

在紡織纖維中摻入奈米粒子，如高分子奈米複合材料，可以提升衣著織物的耐熱、耐燃、阻氣、抗紫外線、遠紅外線輻射與低吸溼等特性；加入奈米銀粒子，可以加強抗菌防臭的效果。 以二氧化鈦(TiO)作為光觸媒的材料而言，因奈米條件下，較易藉由光能產生催化反應，目前多應用於空氣淨化、水質淨化、除臭、抗菌防霉之上。

傳統產業的應用 30 催化反應產生的超疏水與超親水表面能使物品具有自我清潔的功能，如鏡面防霧、陶瓷或玻璃用品表面防污、建築物外牆防塵。 塑膠業利用奈米粘土複合材料開發高阻氣、堅韌與耐熱的保裝材料，不僅外觀透明，且可有效地阻隔氧氣、二氧化碳、水與揮發性物質的通透，做為食品的包材，以延長產品的保存期限。

催化反應產生的超疏水與超親水表面能使物品具有自我清潔的功能31能源科技的應用

燃料電池是一種能源轉換器，將燃料（如甲醇）轉換成電能，具有低污染的優點。燃料電池的研發仰賴奈米觸媒、奈米高分子交換膜的研究。以甲醇為燃料的電池為例，陽極產生化學反應 在陰極產生化學反應

能源科技的應用 32其他新興科技

半導體產業 近年來各項消費性電子產品，都崁入IC（integratedcircuit，積體電路）晶片。 應用奈米技術，針對更細微的電子元件進行研發，將各式元件構造縮小到奈米程度。政府正推動「矽導計畫」發展晶片系統(SOC)

其他新興科技33光電產業

光電產業蓬勃發展，深入人類的日常生活當中。包含可重覆讀寫的DVD（digitalvideodisc）、LED（lightemittingdiode，發光二極體）、數位相機、液晶顯示器(liquidcrystaldisplay,LCD)、電漿顯示器(plasmadisplaypanel,PDP)、各種新式雷射醫療技術等。光電產業的進步，使人們的生活更加精緻與便利。光電產業 34微機電系統

1988年，如人類頭髮細的微馬達首次成功的運作後，微機電系統(micro-electro-mechanicalsystems,

MEMS