生物光电技术精选(九篇)

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第1篇：生物光电技术范文

关键词：红外光点测试系统；射箭技术

中图分类号：G804.66文献标识码：A文章编 号：1007-3612(2007)05-0629-05

射箭在我国是一项古老而又年轻的体育运动项目。随着时代的变迁，射箭的技术和动作姿势 ，以及对射手们的训练也逐渐有了较为完整的理论指导。本研究借助Qualisys红外光点运动测试系统对北京射箭队运动员的射箭技术进行生物力学分 析，一方面探讨应用这一测试设备对射箭技术进行分析与诊断的可行性与操作方法，另一方 面对北京射箭队运动员的射箭技术进行分析与诊断，提出技术改进建议。

1研究对象与方法

1.1研究对象研究对象为北京射箭队运动员，基本情况见表1。

1.2研究方法 应用Qualisys红外远射运动测试系统对运动员射箭技术进行采集与分析。该系统由于不需要 人工识别测量点，消除了坐标数据获得过程中的人为误差，而且该系统拍摄频率可以达到每 秒500幅，因此特别适合于测试身体运动位移细微的动作技术。

本研究分别在受试者弓（四个点）、两侧手中指掌指关节、腕关节、肘关节、肩关节、髋关 节粘贴标志点。数据采集频率为每秒100幅。由于硬件设备计算速度的限制，采集时间设为6s。

进行正式测试前，首先对测试空间进行坐标参数标定，标定通过后要求受试者在标定范围内 完成整个射箭动作。由于采集时间的限制，本研究只能采集到运动员整个动作技术中基本阶 段的开弓、固姿与瞄准、继续用力与撒放动作。

选择运动员10环动作进行数据分析。数据处理应用Qtools、Excel等计算软件。以弓上标志 点位移的突然变化作为撒放时刻。本研究中Y轴正方向指向箭发射方向，X轴正方向与Y 轴垂直，指向运动员右侧，Z轴正方向指向竖直上方。

2结果与分析

射箭整个动作技术可分为准备阶段、基本阶段、结束阶段三个动作阶段，由于采集时间的限 制，本研究只对射箭基本阶段中的开弓、固势与瞄准、继续用力与撒放动作技术进行分析。

2.1开弓阶段 开弓动作是举弓动作的继续，在持弓臂伸展的基础上拉弓臂后伸，背部肌群的收缩和拉弦臂 肩带内收肌群的力量将弓沿箭线拉开。开弓的技术规范是保持身体姿势，特别是前臂和躯干 的角度不变。拉弓臂以肩关节为圆心，以上臂长为半径做圆周运动，外观是肘的引伸，实际 是以背肌开弓，拉弦手的手指、手背、手腕并不用力。拉弦手要沿箭线直接靠向颌下，不可 去迎合弓弦和拉弦手。

2.1.1拉弦手运动情况 图1所示前四名受试运动员开弓阶段拉弦手在不同平面上的位移情况。从图1可以看出，运动员拉弦手在水平面内的运动并不是直接向后的，而是在向后拉弦开弓的同时均有向 左（靠内）方向的运动，说明此时运动员向内拉弦靠向颌下。拉弦手在矢 状面内的运动也不是水平向后的，而是向后拉弦的同时有向下运动的现象，且多数运动员是 向下运动到一定位置后又有上挑动作出现（如图1矢状面中B、C、D三名运动员）。图中所示 拉弦手 的运动与技术要求是不符的，因为开弓阶段拉弦手除了应沿箭线向后运动外不应向任何方向 运动，否则瞄准面将有可能发生偏离，导致在固势瞄准阶段需进一步调整。

2.1.2持弓臂运动情况 图2所示A和C两名运动员持弓手开弓阶段在三个方向上的位移情况。从图中可以看出， A运动员在三个方向上的位移均无规律，不但在垂直方向和左右方向上飘忽不定，甚至在前 后方向上也由前向后移动了近4 mm，说明该运动员持弓臂撑弓能力不足，表现为极不稳定 的持弓技术。而C运动员持弓手在开弓阶段的运动虽也有变化起伏，但相对而言比较平缓稳 定。该运动员持弓由左向右、由上向下开弓瞄准，在前后方向上略有后移。图2是本研 究中持弓手在开弓阶段运动最无规律和最有稳定规律的两名运动员，其他运动员持弓手动作 介于这两名运动员之间。

2.1.3躯干运动情况 开弓阶段运动员躯干应保持稳定。本研究将两肩连线和两髋连线的交角定义为躯干扭转角， 并用这一指标评价运动员躯干上下两部分的相对扭转运动。从图3中所示A、D、E3名运动员 在开弓阶段躯干扭转角度变化可以看出，多数运动员躯干在开弓阶段一直在扭转。本研究中 躯干扭转幅度平均为4.4°，最大幅度为6.1°，只有一名运动员躯干几乎没有扭转，扭转角 度仅为0.2°。开弓阶段躯干扭转的原因是由于肩背部肌群收缩用力撑弓拉弦，当用力不平 衡时两肩产生相对于下身的扭转动作。

除了躯干扭转动作外，本研究运动员开弓阶段躯干还有不同程度的晃动。图4显示本研 究A和C两名受试运动员开弓阶段躯干在水平面内的移动情况。从图中可以看出，不同运动员 身体晃动趋势并不相同。但X方向运动要远大于Y方向运动。由于X方向是水平面内垂直于箭 线的方向，也即运动员站立时的前后方向，因此图中曲线显示运动员在开弓过程中躯干的 运动主要向前移重心，移动幅度平均为5.8 mm，而在运动员左右方向，即箭线方向的运动幅 度不大，平均为1.2 mm，且有的运动员向左（前）运动，有的运动员向右（后）运动。 图3开弓阶段躯干扭转角度变化图4两名运动员开弓阶段躯干在X、Y方向上的位移

2.2固势与瞄准 固势是开弓动作的延伸，是动作形成的关键一环，是射好一支箭的基础。其结构的规范与否 直接关系到命中率，所以固势动作的质量一定要高。图5所示运动员右肘关节在开弓向固势过渡过程中的位移情况，从图中可以看出，运动员右 肘向后运动的速度在开弓阶段较快，而固势阶段速度明显下降但并没有停顿。 固势动作缓慢接近停止，因此随着固势时间的延长，相关肌肉可能会出现松弛的现象。

据比赛现场观测统计，运动员低环位中靶的箭往往瞄准时间偏长。而瞄准时间偏长，往 往是由于瞄准动作不顺利，动作不协调造成的。从肌肉收缩的松弛特性来分析，当瞄准时间 偏长时，射箭用力的诸肌肉中的弹性成份会产生松弛现象。此时，虽然运动员主观感觉上仍 保持原先的用力状态，或加力进行瞄准动作，但实际上拉弓或推弓力已因松弛特性而有所下 降。瞄准时间偏长的箭，肌肉用力受到松弛特性的影响较大，是瞄准时间偏长的箭命中环位 偏低的另一个原因。本研究中运动员平均固势瞄准时间为3.54 s，最少为2.50 s，最多为4. 30 s。 2.2.1两臂用力分析 开弓、继续用力动作，就是两臂通过肌肉用力，抵抗和克服弓的弹性力的作用，使弓的 拉距不断扩大的肌肉用力过程。因此射箭时的两臂用力形式与弓的弹性力的作用形式相适应 。

由于弓的弹性力对持弓臂产生压力与内合力的作用。因此持弓臂相应产生推力与抗内合 力。持弓臂所产生的推弓力合力并非沿着持弓臂纵轴发生推力，而是与纵轴形成一定大小的 夹角。这样才能很好地克服弓的弹性力的作用，将弓稳固地支持住。该力产生两个分力，一 个分力沿着持弓臂纵轴，抵抗和克服弓的弹性力的压力作用；另一个分力与持弓臂纵轴垂直 ，抵抗克服弓的弹性力的内合力的作用，所以亦称抗内合力。

推弓力是由持弓臂肩部的前锯肌收缩，使肩胛骨产生外展（远离脊柱）活动，使肩胛骨 稳固地固定在合适的位置，通过肩胛骨的肩关节面对持弓臂产生推力。抗内合力是通过持弓 臂肩关节的三角肌后份的收缩力，使持弓臂产生水平伸的动作趋势，产生抗内合力，将持弓 臂固定在合理的持弓位置。

为了抵抗弓的弹性力的作用，将弓拉开，拉弓臂通过勾弦手指对弓产生拉弓力。所以拉弓力 也称开弓、继续用力动作的动力。拉弓力也可以分解为沿着拉弓臂上臂的纵轴，背向肩关节 的一个分力来抵抗弓的弹性力的压力的作用，另一个分力与上臂纵轴垂直，它是克服和抵抗 内合作用，其作用是使弓的拉距不断地增大，所以该力是开弓、继续用力动作中起主要作用 ，也是开弓的动力。由解剖学知识，不难了解到，前一分力主要由前锯肌收缩力产生的。后 一分力主要由三角肌后份收缩力产生的。

2.2.2拉弦手运动 图6所示4名运动员固势阶段拉弦手在水平面和矢状面的运动情况。图中看出， 在水平面内，虽然拉弦手一直保持向后运动，但仍同时具有向左或右（即向内或向外）的运 动，有的运动员还十分明显。拉弦手在向后运动的同时还伴随着向下 运动。在固势时拉弦手需要继续用力，人弓系统在动态中瞄准撒放，但拉弦手幅度过大或不 平缓的运动显然是不合理的，特别是在左右和上下方向的运动，将影响箭线的方向，给瞄准 造成困难。图6固势阶段拉弦手水平面上、矢状面的位移情况

2.2.3持弓臂的运动 开弓、继续用力动作阶段，弓的拉距是在不断扩大的。因此作用于运动员两臂的弓的弹性力 也相应增大。

射箭时运动员的持弓臂手会在前后方向、左右方向及上下方向上产生位移。从图7中可以看 出，多数运动员的弓在固势阶段有向后运动的现象，说明运动员前撑用力并不积极。有的运 动员在固势阶段后期弓还有忽前忽后、左右晃动的现象。例如F运动员虽然向后运动幅度很 小，但整个固势阶段出现了两次向前向后和向左向右的反复。运动员A的弓一直较大幅度的 向后运动，联系图6中其拉弦手的运动状况可以发现，在固势阶段该运动员具有整体向后运 动的趋势。以上情况说明，持弓臂的前撑用力技术尚有待完善。

除运动员F外（图7），多数运动员弓在上下方向的运动幅度很小。显然，F运动员在固势 过程中弓晃动明显。

在运动幅度上，运动员在左右方向平均移动56 mm，最大70 mm，最小43 mm；在前后方向上 平均移动4.2 mm，最大5.5 mm，最小3.1 mm；在上下方向上平均移动8.7 mm，最大为105mm，最小为6.7 mm。显然在运动员主要为箭线方向的移动。这一结果可说明两方面情况：一 方面说明瞄准开始时，准星在上下方向较靠近靶心，而在左右方向上则较远离靶心。因此瞄 准动作在左右方向上的移动要大于上下方向上的移动；另一方面说明，依据肩部肌肉配布情 况，决定了持弓臂在上下方向上容易稳定，而在左右方向上，活动较大，不易稳定。所以测 试结果表明，左右方向上位移量要大于上下方向上的位移量。以上状况是否合理，有待进一 步分析。

另外从对弓上下两个标志点之间的相对位移研究发现，在固势瞄准阶段弓上下两点之间相对 位移极小，说明弓在这一阶段的变形可以忽略不计。综合弓在三个方向的位移可以说明，固 势阶段影响弓的稳定性的因素主要是平动，它对箭的准确性产生一定影响。而弓的转动和变 形对稳定性的影响极小，几乎可以忽略。

2.2.4躯干运动 躯干保持稳定是固势瞄准的基础。图8所示固势阶段运动员躯干扭转情况。联系开弓阶段运 动员躯干扭转情况和图8中曲线变化可以看出，开弓阶段躯干发生扭转的运动员在固势阶 段继续保持扭转动作，但在固势阶段后期扭转停止，而开弓阶段躯干没有扭转的运动员在固 势阶段依然保持躯干无扭转运动。

在固势阶段，本研究运动员躯干扭转幅度平均为1.5°，最大为2.3°，最小为0.3°。

图9是本研究两名运动员固势瞄准阶段躯干在前后和上下方向的运动情况。不同运 动 员躯干运动方向并不相同，运动幅度也有一定差别。瞄准动作是通过身体多环节精细、协调 配合运动情况下完成的。它并不要求运动员在瞄准的一开始就力求“对准”靶心并稳住不动 地等待撒放。如果这么做，会使瞄准动作僵化。由于人体生理、心理、肌肉收缩等多方面因 素的影响，要想保持躯干绝对不动是不可能的，与其肌肉紧张身体僵硬的试图保持躯干固定 ，不如使其平稳的运动，并在运动中瞄准、撒放。因此，固势阶段躯干向某一方向平稳的运 动是提高瞄准质量的基础，合理的做法，是要求运动员在瞄准的开始时，有规律对准靶心附 近某一位置，然后用平稳的动作，较快的速度、准确地向靶心逼近，并在运动中进行撒放。

同开弓阶段一样，运动员躯干在其前后方向（X方向）运动的幅度要远大于在其左右方向（Y 方向）上的运动。本研究中运动员在固势阶段身体在前后（X方向）移动的幅度平均为8.6 m m，最大为11.5 mm，最小为6.1 mm，在左右（Y方向）移动的幅度平均4.7 mm，最大为6 .3 mm，最小为3.4 mm。图9两名运动员固姿瞄准阶段躯干在X、Y方向上的位移

2.2.5人弓整体运动情况 固势瞄准阶段虽然要求身体相对“固定”，但不是绝对不动，相反，在瞄准时还要强调 继续用力不能停顿。因此，身体与弓的运动形式将对能否高质量瞄准撒放产生重要影响。图 10显示了本研究中一名运动员在开弓、固势瞄准和撒放过程中两髋中点、两肩中点、 头和弓中部点四个位置在不同方向上的运动情况。从图中可以看出该运动员在各个方向均没 有做到人弓运动同步。在X方向弓和两髋中点运动基本同步，但却与头和两肩中点的运动方 向相反。在Y方向，开弓阶段头与其他三点运动方向相反，在固势前半阶段四点运动同步， 但到后半段两髋中点的运动方向与其他三点运动相反。在Z方向，人体上三点运动基本同步 ，但弓的运动呈波浪式下降。本研究其他运动员人弓运动情况与其近似，只是在运动幅度上 略有差异。

图11是A运动员持弓臂各关节点和弓在整个开弓、固势阶段在三个方向上的位移情况 。在X方向和Y方向开弓和固势前半段各点运动同步性较差，但固势后半段已基本做到同步运 动，说明该运动员能及时调整持弓臂各肌肉力量的分配，保持持弓的稳定。在Z方向除肩关 节外，持弓臂肘、腕、手和弓四点位移基本同步，都是呈波浪式下降。这说明该运动员持弓 臂腕肘关节固定良好，但肩关节稳定性较差。本研究其他运动员也有类似的现象发生，但幅 度稍小。图11A运动员持弓臂固姿阶段X、Y、Z方向位移

2.3撒放动作 由于红外光点运动分析系统不能记录运动员动作技术影像，因此本研究无法准确判定固势瞄 准与撒放动作之间的特征画面，同理也不能准确判定撒放瞬间画面。因此，本研究反复观察 研究运动员动作技术和红外光点记录数据之间的关系，以弓上标志点位移的突然变化作为撒 放时刻。

观察拉弓臂勾弦手上的红外光点检测资料发现，拉弦手撒放过程中普遍存在短暂的向前，即 向拉弓动作相反方向的移动。其位移幅度平均为4.5 mm，最多为9.7 mm，最少为1.3 mm，经 历时间平均为50 ms。图12中是本研究两名运动员撒放前后钩弦手在前后方向的位移曲线。 从中可以看出，瞄准阶段钩弦手平稳持续地向后运动，但在撒放前后却有短暂且明显的向前 运动，之后才是撒放后手的向后运动。由于不能准确判断撒放时刻，因此我们也不能判定钩 弦手的这种运动是撒放前特别忌讳的“松撒”错误，还是撒放后“反向”运动。图12拉弦手撒放前后在前后方向的位移

“松撒”不但会减少箭发射的能量，而且破坏了原先的瞄准状态，对箭命中环位造成不利影 响。但从对射箭动作的不利影响来讲，“反向”运动与“松撒”的不良影响的性质是一样的 ，只不过是在动作的大小程度上有差异而已。因此“反向”运动与“松撒”是同类性质的不 良动作，但它却普遍存在，因此这一现象应引起我们的重视 与研究。

3结论

1) 本研究应用Qualisys红外光点测试系统对射箭技术中人、弓微小运动进行了细致的记录 与描述。由于红外光点测量系统的测量采样频率及分辨率极高，测试误差小，因此该测量手 段可作为射箭技术特别是运动员和弓稳定性的测量与研究的理想手段。

2) 固势阶段影响弓的稳定性的因素主要是平动，它对箭的准确性产生一定影响。而转动对 稳定性的影响极小，几乎可以忽略。

3) 受试运动员在撒放前后普遍出现“松撒”和“反向”运动的现象。

4) 多数运动员在固势阶段很难做到人弓整体，持弓臂和身体的运动并不同步。

第2篇：生物光电技术范文

展会时间：2012年7月18日-20日

展会地点：上海光大会展中心

展会简介：随着研究的不断深入和技术的更加完善，生物芯片将对21世纪人类生活和健康、社会经济和发展产生极其深远的影响。生物芯片及相关产业将取代微电子芯片产业，成为本世纪最大的产业，其应用几乎涵盖了生物、医学、药学、农学、环保、法医、卫生学等所有生物技术的领域。生物芯片的成熟和应用一方面将为本世纪的疾病诊断和治疗、新药开发、分子生物学、航空航天、司法鉴定、食品卫生和环境监测等领域市场需求、协同工作、技术改良和品牌战略的推动下，生物芯片市场增长势头迅猛。

中国是世界上批准生物芯片进入临床最早的国家，比美国早近3年。目前，我国已有500余种生物芯片及相关产品问世，从生物芯片产业在地区布局上，形成了以北京、上海两个国家工程研究中心为龙头，天津、西安、南京、深圳、哈尔滨等地近50家生物芯片研发机构和30多家生物芯片企业蓬勃发展的局面。

本届展会由上海科学技术开发交流中心、跨国采购中心主办中国生物工程协会中国轻工业联合会生物技术协会生物芯片分会支持，展会将吸引美国、英国、德国、意大利、泰国、新西兰、新加坡、台湾、香港等近20个国家的企业参展和参观，共同探讨生物芯片的应用与发展趋势。

展品范围：医学诊断和食品安全检测的生物芯片、肝炎病毒检测芯片、呼吸道病原微生物检测芯片等。

第十八届中国国际加工、包装及印刷科技展览会

展会时间：2012年7月17日-20日

展会地点：上海新国际博览中心

展会简介：长江三角洲是我国食品、饮料、化妆品及工业用品的生产和消费中心，全国近三分之一的生产厂家会聚于此。上海是中国最具活力及发展潜力的城市之一，2003年人均GDP位于全国之首，它肩负着面向世界、服务全国、联动长江三角的重任，在全国经济建设和社会发展中具有十分重要的地位和作用。目前，我国实施的农业产业化政策有利的促进丫农产品的转化及农副产品加工业的发展，主要食品产品产量大幅增长，2003年液体乳产品增长50％，乳品、饼干增长30％，粮、油、肉、水产品增长20％。据预测，到2005年食品工业的产值为13800亿元，包装工业的产值为3500亿元，随着人民生活水平的提高，对工业化食品的需求量将逐年增加，这些都将极大的推动包装和食品机械的发展，也预示着包装和食品机械行业有着及其光明的发展前景。

展品范围：加工科技、食品加工机械、化妆品加工机械、酿酒和饮料加工、药品加工科技、肉类加工机械、保健食品、药品、罐装科技等。

2012北京国际珠宝展览会

展会时间：2012年7月13日-16日

展会地点：中国国际贸易中心

展会简介：作为北京最大型的夏季订货会，第十三届北京国际珠宝展览会汇集来自中国及超过18个国家和地区约500家参展商，展出优质珠宝产品。近年来，中国珠宝首饰销售量平均增长逾15％，去年黄金及银的消费分别达到363和600吨，白金的销量更是全球之冠。市场预计在2020年前，中国将成为全球珠宝首饰消费最高的国家。北京是政商界人士云集之地，又是国内珠宝消费的主要城市，具有庞大发展潜力，绝对是国际珠宝厂商拓展中国庞大市场的重要门槛。

本届展览会预计将吸引25000多名来自多个国家和地区的贵宾及业内买家莅临，当中包括中国、香港、台湾地区、泰国、新加坡、马来西亚、俄罗斯、日本、美国、意大利、澳洲等。买家藉此优质贸易平台，既可与各大、中、小型参展商洽谈订单，补充货源，又可搜集业内最新行情，以订定更有效的市场策略。

展品范围：各类珠宝首饰、钻石、珍珠、黄金、翡翠、有色宝石、白玉、铂金、白银，以及不同类别的包装原材料、机械设备、鉴别及测量工具等。

2012中国国际数码互动娱乐展览会

展会时间：2012年7月26日-29日

展会地点：上海新国际博览中心

展会简介：中国国际数码互动娱乐展览会是继日本东京电玩展之后的又一同类型互动娱乐大展。此展会由中国政府相关行业主管部门支持举办的行业盛会，意在逐步加强中国国内电子娱乐产品行业管理，积极规范电子和网络出版物市场，严厉打击盗版及非法复制行为。进一步支持、鼓励正当经营和正版电子娱乐产品的生产、销售。为推动中国电子娱乐产品市场的健康、有序发展提供宣传的平台。在促进中外优秀电子娱乐产品贸易、学术交流的同时，展览会组委会希望通过此项活动来协助国家政府部门共同引导青少年健康使用电子和网络游戏出版产品，鼓励国民参与抵制盗版电子出版物，使国内企业制作的具有中国特色的优秀电子娱乐产品在全国乃至国际范围内得以推广，在国际上树立中国电子出版物知识产权保护的新形象，让世界了解中国。

展览会每年都会吸引来自欧洲、美洲、日本、韩国、东南亚各国、中国大陆以及台湾、香港等国家和地区从事数码互动娱乐业的厂家汇聚在上海。第八届ChinaJoy展览会，展览面积达到35000平米，共计5006名记者到会对展会进行现场跟踪报道。

展品范围：数码及动漫产品。

2012第十一届中国(上海)国际光电展览会

展会时间：2012年7月18日-20日

展会地点：上海新国际博览中心

展会简介：2012上海国际光电展览会作为亚洲地区较为突出的一个光电展。此次展会将分为三大展区、展示内容涵盖了LED、光学、光通信和其它光电领域。而全世界的专业人士又正急于寻求最佳的途径以规划各自在中国的业务战略，因此上海国际光电展会的规模一届比一届扩大，展品的范围不断地增多也就不足为奇了。

第3篇：生物光电技术范文

作为专业从事食品及环境安全检测技术研究与推广的高新技术企业，北京安普生化科技有限公司(以下简称安普生化)积极为企业和政府部门提供先进的检测技术、仪器设备及技术应用方案。为了适应目前食品微生物快速检测的需求，安普生化最新引进了美国Neogen公司的Soleris微生物实时光电微生物快速检测系统。

Soleris系统基本介绍

Soleris实时光电微生物快速检测系统由微生物实时光电检测仪，基于windows系统的Soleris分析软件和各种特异性的Soleris微生物检测试剂瓶三个部分组成(如图1所示)。其原理是基于传统的培养基理论和染色技术，并结合了光电检测技术和计算机控制的模块化分析系统，对产品中的微生物进行检测。该系统具有操作简便省时，实时快速，准确灵敏，检测量大等诸多优势：一般1分钟内即可完成单个样品从加样到上机检测所需的全部操作，而且单台仪器可同时对128个样品进行检测；对菌落总数，大肠菌群等常规项目在6―24小时内即可得到定量的检测结果，而且可自动完成对检测数据的接收与分析，并形成检测报告。

Soleris系统现已获得AOAC(美国官方分析化学师协会)认证，NSF(美国国家卫生基金会)认证，并被UPS(美国药典)推荐为替代传统平板的有效方法之一。Soleris系统可对细菌总数，大肠菌群，大肠杆菌、乳酸菌，酵母菌，霉菌、李斯特菌，肠杆菌科、葡萄球菌、假单孢菌、腐败菌、革兰氏阴性菌等多种微生物进行检测。广泛适用于食品饮料，乳制品，保健品等生产加工企业的环境检测、卫生监控以及无菌检测，挑战实验和保质期实验。该系统因其适用范围广检测项目多，快速高效，已被包括中国在内的全球40多个国家的600多家客户所使用。

目前，安普生化作为Soleris系统在中国的设备与技术服务提供商，可为众多客户提供了有效的Soleris系统应用解决方案，包括定量检测标准曲线的建立，放货截点时间分析等，据此对产品进行定量检测，并为快速放货提供依据。

Soleris系统在乳品质量监控中的应用

此案例为Soleris系统对巴氏灭菌乳、冰激凌、酸奶中大肠菌群的定量检测解决方案，包含标准曲线。不同菌含量水平下对应的检出时间对比，以及由标准曲线和产品的限量标准分析出的放货截点时间等。

标准曲线方程及相关系数如表1所示。(图2-图4为相应产品的大肠菌群标准曲线图)：

根据标准曲线，下表列出了巴氏灭菌奶，冰激淋和酸奶中不同菌落形成单位(CFLJ)水平下的大肠菌群所对应的检出时间。

由表2中数据可以看出，当大肠菌群含量水平为10 CFU／g(mL)时，三种产品仅需8.0h，10.5h，11.5h即可检出，与传统的MPN计数法和平板计数法相比，检测时间显著缩短。

此外，根据表2中数据和产品的限量标准，还可以确定快速放货的截点时间，如表3所示(注：表中冰淇淋产品标准为美国标准)。

第4篇：生物光电技术范文

【关键词】光电技术，侦察，光电干扰，发展趋势

光电技术（PhotoelectricTechnology）是一门以光电子学为基础，将光学技术、电子学技术、精密机械及计算机技术紧密结合在一起的新技术，它为获取光子信息或借助光子提取其他信息提供了一种重要手段。它将电子学中的许多基本概念与技术移植到光频段，解决光电信息系统中的工程技术问题。这一先进技术使人类能更有效地扩展自身的视觉能力，将长波延伸到亚毫米波，短波延伸至紫外线、X射线、γ射线，乃至高能粒子，并可在飞秒级的速度下记录超快现象的变化过程。

光电技术的研究内容可以分为光电基础技术和光电信息技术两部分。光电基础技术体系是多门学科为基础，以器件物理技术为依托，如高光电转换效率的太阳能电池、高速低噪的PIN与APD二极管、高像素与高图像质量的CCD与CMOS图像传感器等基础光电器件的研制。光电信息系统技术包括了光电信息的产生、获取、变换、传输、处理和控制等过程。光电技术在现代科技、经济、军事、文化、医学等领域发挥着极其重要的作用，以此为支撑的光电子产业是当今世界各国家争相发展的支柱产业，是竞争激烈、发展最快的信息技术产业的主力军。随着光电技术的迅速发展，半导体激光器、千万像素的CCD与CMOS固体图像传感器、PIN与APD光敏二极管、LED、太阳能电池、液晶显示等在工业与民用领域随处可见，红外成像技术已经广泛应用于军事和工业领域。

光电技术的基本功能是将光学参量或非光学参量进行光电转换，完成工业检测、军事光电对抗、红外探测、控制跟踪等。光电技术在光通信、大容量光存储、生物工程与医学、工业在线检测、危险环境检测、遥测遥感、光纤传感、精密计量、太赫兹波技术等方面有着广泛应用。下面着重介绍光电技术在光电对抗上的应用及发展趋势。

各种基于光电技术的武器系统被应用于现代信息化战争中。在光电武器装备的较量中，出现了一种全新的作战手段，这就是――光电对抗（Electro-opticalCountermeasure）。敌对双方在光波段范围内，利用光电器材和设备，侦查告警光电制导武器和光电侦查设备等光电武器，并实施干扰，使敌方武器降低、削弱或完全丧失作战效能。同时，利用光电器材和设备，从而有效地保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦查告警和干扰。光电对抗是技术可以分为光电侦察与反光电侦察、光电干扰与抗光电干扰等，如图1。

1光电侦察

光电侦察（PhotoelectricDetection），主要是搜索、截获、测量、分析、识别以及光电设备测向、定位敌方辐射或散射的光谱信号，以获取敌方光电设备类型、位置、参数、功能、用途，及时提供情报并发出警告。光电侦察分为被动、主动侦察。利用各种光电探测装置截获和跟踪敌方光电装置的光辐射，并加以分析识别，从而获取敌方目标信息情报的一种手段，叫做光电被动侦察（PassiveDetection），如激光告警、红外告警、紫外告警和光电综合告警等。利用敌方光电装备的光学特性而进行的侦察，称为光电主动侦察（ActiveDetection），即向敌方发射光束，再对反射回来的光信号进行探测、分析和识别，从而获得敌方情报，如激光雷达、激光测距机。

2光电干扰（PhotoelectricityInterference）

采取某些技术措施可以破坏或抑制敌方光电设备的正常工作，其称为光电干扰，这种手段同时也可以保护己方目标。光电干扰分为有源干扰（ActiveJamming）和无源干扰（PassiveJamming）两种方式。有源干扰是利用己方光电设备发射或转发敌方光电设备相应波段的光波，对敌方光电装备进行压制或欺骗干扰。如红外干扰机、红外干扰弹、强激光干扰和激光欺骗干扰。无源干扰是利用特制器材或材料，反射（Reflection）、散射（Scattering）或吸收（Absorption）光波能量，或人为改变己方目标的光学特性，使敌方光电装备效能降低或被欺骗而失效，以保护己方目标为目的的一种干扰手段，如烟幕（Smokescreen）、光电隐身（Electro-opticStealthy）和光电假目标。

3反光电侦察

反光电侦察就是抓住光电系统的薄弱环节，使敌方的光电侦察装备无法看见己方的军事设施。主要方法有遮挡和欺骗、伪装与隐身。反光电侦察的具体技术包括烟幕、假目标、伪装（Camouflage）、隐身、摧毁与致盲、编码技术和改变光束传输方向等。

4抗光电干扰

抗光电干扰是在光电对抗环境中为保证己方光频谱而采取的行动。其在己方目标上，通过采取光电防护材料、抗干扰电路等措施，衰减或过滤敌方发射的强激光或其他干扰光波，保护己方设备或作战人员免遭干扰和损伤。它包括反多光谱技术（MultispectralTechnique）、隐身技术、信息融合技术（InformationFusionTechnology）、自适应技术（AdaptiveTechnology）、编码技术、选通技术等。

第5篇：生物光电技术范文

关键词:企业集群 工业园 建设规划

中图分类号:F270文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 01-150-01

1关于企业集群

企业集群的定义大体上可认为是: 同一产业的中小企业以及该产业的相关产业和支持性产业的中小企业在空间上的集聚、具有较强的根植性和竞争优势, 并对该区域发展具有推动力的企业群。

2基于集群的工业园建设

国内外关于企业集群的研究表明,集群内部的协同效应和自强化机制极大地提升了产业竞争力,从而促进了区域经济的快速发展,事实上,基于企业集群协同效应的工业园区同样具有显著的竞争优势。

2.1工业园区的发展有赖于企业集群的形成

工业园区的一般特征是大量企业在一定区域的集中。工业园区的发展有赖于园内企业的产业关联性或者业务关联所形成的协同效应。企业集群作为一种特殊的组织形式,集群内企业依据产业链的分工以及因长期合作所建立的信任基础,形成了非正式的合作契约,在这些企业之间,既有相互竞争,又有基于资源共享和专业分工所形成的协作。

2.2工业园选址

工业园选址条件:

(1)良好的交通条件

交通运输成本是区位因素的重要因素,运输成本的减少是集聚现象发生及增长方式转变的原因,同样也是区域产业结构和工业结构调整的重要原因。因此在工业园的区位选择上必须考虑交通运输条件。

(2)一定规模的基础设施建设

良好的基础设施为工业的发展提供坚实基础,是工业发展的基本条件和前提。是保障工业生产正常进行,促使工业稳定发展的物质基础。

(3)能源条件

能源是经济活动的重要基础。能源作为产业活动影响因素,不仅仅局限在提供能源供给,还反映在直接影响工业生产成本、效率、对环境的影响及公众对企业发展的态度。

(4)科技人员及劳动力

经济活动对高素质的科技劳动力的需求却越来越大,并且度与任何国家与地区而言,高素质劳动力都是不可多得的稀缺资源。

3长春市基于企业集群的工业园规划

3.1汽车工业园规划

以整车厂为中心,靠近整车厂的周边地区和位于西南的长春市富锋镇与四平公主岭市的范家屯镇,最终形成西南部的汽车产业发展。对于高新技术开发区和经济技术开发区的相关汽车企业应逐步向此靠拢,以利于汽车产业集群的形成。

主要产业――汽车制造业,长春市是中国汽车上业的摇篮,汽车产业在全国范围占有优势。上汽、一汽和东风中国汽车生产最重要和规模最大的汽车集团,上汽一度居于生产和销售数量的首位,一汽仅次于上汽居于第二。

次要产业――汽车贸易,近些年汽车贸易发展迅速,已经成为全国汽车贸易的领头羊,与汽车制造比翼齐飞;汽车物流,汽车物流发展迅速。目前围绕一汽服务的汽车物流企业已达260多家;车展,每年举办的汽车博览会吸引来自全国乃至世界各地的汽车生产销售厂家来参展。

3.2生物制药园区

由于生物制药是知识密集型产业,所以在园区的区位选择上应靠近科技来源,高新开发区集中了多家医药科研机构和吉林大学,因此将分布在经济技术开发区和高新技术开发区的生物制药业进行整合,在高新开发区打造生物制药工业园。

主要产业――生物制药产业,长春市医药原料资源比较丰富。长春市集中了吉林大学、长春应化所、长春生物制品所等一批高水平的研究机构和国家及省部级重点实验室、药物安全评价中心、药品临床研究基地和新药研发机构100多家,初步形成了从基础研究、小试、中试直至产业化的研发平台和创新体系。

次要产业――食品产业,吉林省农业资源丰富,是我国玉米主要产区和粮仓。长春有120万公顷优质黑土地,是世界著名的大豆种植地和三大黄金玉米之一。粮食年产量保持在130―150亿斤,粮食总产量、人均占有量、商品量、出口量始终位于同类城市之首。

3.3光电子业园区

光电子产业是近些年兴起的高新技术产业,因此应选择离科研机构和技术来源比较近的地区。经济技术开发区靠近长春理工大学(原长春光机学院)与中科院光电所等科研机构,是光电子工业园比较理想的区位。

主要产业――光电子业,长春是中国光学科研的发源地,是中国光电子科研领域、产业和人才相对比较集中的地区。拥有好的研发优势、人才优势、环境优势和产业基础。具有建设国家光电子产业基地得天独厚的条件。次要产业――光电子材料,随着我国信息和光通讯产业发展,其晶体材料需求量在不断增加。我国有30余年的晶体研制历史, 在国际上享有较高的声誉, 许多晶体的生产已处于国际先进水平。目前国内生产和加工能力远远不能满足国际市场的需求。

3.4农产品加工园区

在兴隆、米沙子、卡伦组团预留长春玉米工业区未来发展空间,重点发展玉米深加工项目及其下游产业。主要产业――玉米工业,近年来,长春市涌现出像大成集团等一批粮食加工企业,使食品加工、制造业优势初见端倪。次要产业――玉米生产化工醇,以玉米淀粉代替石油为原料生产化工醇产品也具有广阔的市场前景。以玉米淀粉做原料生产化工醇,比用石油裂解工艺生产化工醇投资少,生产成本低。

3.5其他工业园的建设

第6篇：生物光电技术范文

关键词：传感器技术;应用; 现状；发展趋势；微型化;多功能化;智能化;网络化

随着科学技术的迅猛发展, 在机械制造、交通运输、石油化工以及医疗卫生等领域，传感器技术的应用越来越广泛，它正逐渐地渗透到人们的日常生活中去。

从某种程度上来讲, 衡量一个国家科学技术现代化程度的重要标志是传感器技术水平的高低，主要体现在传感器能够较好地实现自动控制水平和测试技术的高低。作为测量与自动控制的重要环节的传感器，不仅是新技术革命的重要技术基础，而且还是当今信息社会的重要技术基础。笔者就当前一些重要的领域里，讲述了传感器技术的应用情况，并按照目前传感器技术的发展现状，对其将来的发展方向加以预测。

一、传感器的定义以及分类

（一）传感器的定义

从广义上来说，传感器是指将被测量对象的某一确定的信息具有定量检出与感知功能，而且根据一定的规律能够转化为与之相符的有价值认识信号的装置或者元器件。从狭义上来说，可以感受被测量，而且可以根据特定的规律把其转化为性质相同或不同的输出信号的装置。

（二）传感器的分类

1.传感器种类及品种繁多,原理也各式各样。

2.按照输入物理量的分类，传感器常以别测物理量命名，如位移传感器，速度传感器、温度传感器、压力传感器等；

3.按照工作原理分类，传感器的命名常能够根据工作原理，如应变式、电容式、电感式、热点式、光电传感器等；

4.按输出信号分类，可分为模拟传感器和数字式传感器。若输出量为模拟量则成为模拟式，输出量为数字式则称为数字式传感器等。

5.按照被测量的性质,可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器三大类。

(1)物理传感器原理及应用[1]

物理传感器是利用某些物理效应,把被测量转化成为便于处理的能量形式的信号装置,其输出的信号和输入的信号有确定的关系。常用的物理传感器有光电式传感器、压电式传感器[2]、电磁式传感器、热电式传感器、光导纤维传感器等 [3]。

(2)化学传感器原理及应用

化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,将被测信号量的微小变化转换成电信号。常用的有气敏、湿敏和离子传感器。

（3）生物传感器原理及应用

生物传感器是利用生物分子探测生物反应信息的器件。换句话说,它是利用生物的或有生命物质分子的识别功能与信号转换器相结合,将生物反应所引起的化学、物理变化变换成电信号、光信号等。有人将生物传感器形象地定义为:由生物识别单元。可见,任何一个生物传感器都具有两种功能,即分子识别和信号转换功能[4]。

二、传感器技术的应用

传感器技术是当前代表国家综合科研水平的重要水平，传感器技术的具体应用是传感器技术转化的重要途径和方法。

（一）主要传感器技术分类

1.光电传感器技术

光电传感器技术又称为光感器技术，是将光感信号转化为电信号的一种传感器技术。光感器技术可用于检测直接引起光量变化的非电量，也可用于来检测能转换成光量变化的其他非电量，目前主要应用于工业自动化装置和机器人技术中。

2.多传感器技术

传感器是获取信息的工具。多传感器信息融合技术军事上的成功应用后，极大地提高了传感器系统的可靠性，扩展时间上和空间上的观测范围、增强数据的可信度、增强系统的分辨能力。多传感器技术主要是信息融合技术。

3. 生物传感器技术

生物传感器技术是一种将生物化学反应能转化成电信号的分析测试技术，以此而制成的传感器装置具有选择性高、分析速度快、操作简单和价格低廉的特点。作为一门在生命科学和信息科学之间发展起来的一门交叉学科，应用很广泛。

（二）传感器技术在ITS中的应用

  ITS是人们将先进的信息技术、数据通讯传输技术[5]、电子控制技术、传感器技术及计算机处理技术等有效地综合运用于整个交通运输体系。

1.传感器技术在智能汽车中的应用[6]

2.传感器技术在虚拟仪器中的应用

3.传感器技术在军事领域中的应用

三、传感器的发展趋势

近年来,随着生物科学、信息科学和材料科学的发展,传感器技术飞速发展。由于微电子技术和微机械加工技术发展,传感器必将向微型化、多功能化,智能化和网络化方向发展。

（一）微型化(Micro)

微型化传感器主要由硅材料构成,具有体积小、重量轻、反应快、灵敏度高以及成本低等优点。其核心技术是研究微电子和微机械加工与封装技术的巧妙结合,期望能够由此而制造出体积小巧但功能强大的新型系统。3D微型结构已作为微型传感器的主要敏感元件被广泛应用于不同的研究领域中。

(二)多功能化(Multifunction)

通常情况下一个传感器只能用来探测一种物理量,但在许多应用领域中,为了能够完美而准确地反映客观事物和环境,往往需要同时测量大量的物理量。由若干种敏感元件组成的多功能传感器则是一种体积小巧而多种功能兼备的新一代探测系统,它可以借助于敏感元件中不同的物理结构或化学物质及其各不相同的表征方式,用单独一个传感器系统来同时实现多种传感器的功能。随着传感器技术和微机技术的飞速发展,目前已经可以生产出来将若干种敏感元件综装在同一种材料或单独一块芯片上的一体化多功能传感器。

(三)智能化(Smart)

第7篇：生物光电技术范文

蜡样芽孢杆菌中毒的临床症状与病源分布

蜡样芽孢杆菌为产大型芽孢的革兰氏阳性杆菌，与沙门氏菌、大肠杆菌等相比，更耐受高温和化学处理。

全球食源性疾病中大约有5％是由蜡样芽胞杆菌引起的，食用蜡样芽胞杆菌超标的食品可能导致呕吐、腹泻等食物中毒症状。呕吐型是由一种小分子量、耐热的肠毒素引起，腹泻型是由种大分子量的肠毒素所致。快速、简便地检测出样本中潜在的蜡样芽孢杆菌对防治其所引起的食源性疾病非常重要。

可引起腹泻型中毒的相关食品有肉类，牛奶、蔬菜和鱼等，呕吐型中毒发作通常与谷类、淀粉类食品相关。食品混合物如调味汁、布丁、汤类、砂锅菜、糕点和沙拉等也会出现蜡样芽孢杆菌的污染。

传统蜡样芽孢杆菌检测方法

细菌学分析手册上介绍了两种不同的蜡样芽孢杆菌检测方法：利用甘露醇卵黄多粘菌素琼脂培养基(MYP)的平板计数法和利用添加0.1％硫酸多粘菌素的胰蛋白胨大豆肉汤(TSB)的MPN法。其中，MPN法比MYP检出的菌量要高。

此外，由于MYP平板无缓冲能力，非蜡样芽孢杆菌产生的酸容易遍及整个平板，使得菌落都不能呈现粉红色，难以区分发酵甘露醇和不发酵甘露醇的菌落。另外MYP对受伤的蜡样芽孢杆菌有微弱的伤害。

实时快速微生物荧光光电检测方法

BioLumix实时快速微生物荧光光电检测系统是2008年在美国推出的用于卫生监督、食品、乳制品、肉制品、饮料、餐饮、营养保健品、制药等领域的微生物快速检测系统。本系统可以快速确定样本中细菌总数、大肠菌群、大肠杆菌、沙门氏菌、假单胞菌、葡萄球菌、革兰氏阴性菌、蜡样芽孢杆菌异养菌、酵母菌、霉菌、乳酸菌等多种微生物的存在与数量，同时可以实现卫生监控、保质期预测、腐败菌检测、无菌检验、挑战实验、微生物限定检测、嗜热菌计数、嗜冷菌计数以及抗生素残留检测。

BioLumix专利技术通过将染色、新的光源和光传感器相结合，能够用同个检测器同步检测颜色和荧光信号的变化。当代谢过程发生时，试剂的光谱模式会发生改变。光传感器可检测到这些改变，并以预先设定的6分钟为间隔进行监控。BioLumix实时快速微生物检测系统已获得美国食品药品监督管理局(FDA)的官方认证，并被授予DMF(Drug Master File)的药品主文件号。

BioLumix实时快速微生物荧光光电检测系统是一款全自动微生物检测系统。该系统采用最新研发的染色技术检测生物体的代谢过程。这一技术将染色、新光源和光传感器结合在一起，使之能够用同一个检测器同步检测颜色和荧光的变化。目标微生物在该培养基中的生长和测定可通过感光试剂进行检测(色彩和荧光染色)。该系统由3部分组成：检测仪器、一次性检测管和具有条码读取功能的分析软件(见图1)，且该软件基于Windows系统，适用于GMP、HACCP 21 CFR第11部分(在分析实验室中的应用)和ISO 9000标准。

检测仪器的灵敏度为每个样本管内出现一个细菌或真菌的活细胞。检测时间取决于样品中微生物的初始浓度。污染程度越高的样本检测得越快，并可迅速发出污染警告。如果样品中细菌总数初始浓度为10°cfu／ml(每毫升10万个细胞)，则检测仅需4-5个小时。

使用步骤非常简单，将样本、拭子或滤膜接种在制备好的检测管中(1～5毫升的液体样本或1：10的固体稀释液可直接加到检测管中)，然后把检测管放进仪器，在系统中记录样品和化验鉴定结果。

蜡样芽孢杆菌的快速检测

蜡样芽孢杆菌检测管(BCP)是美国BioLumix公司2011年最新推出的次性检测管(见图2)。管内液体培养基中含有蛋白胨、酪蛋白消化剂、酵母提取物和丙酮酸钠等，可以促进受损芽孢杆菌细胞的复苏，同时加入氧化锰来帮助孢子的发芽。培养基中的抑制剂包括防止霉菌酵母菌的生长的放线菌酮和氧化锂、放线菌酮以及多粘菌素B等抑制剂。

BCP的原理是通过检测微生物生长代谢过程中产生的二氧化碳的量来判定微生物的生长状况。BCP在一次性检测管底部嵌入一个透明的二氧化碳固体传感器，当有二氧化碳进入时传感器会从灰黑色变为黄色。只有气体可以穿透这个传感器，避免了其他因素的干扰。

蜡样芽孢杆菌检测时间和特异性验证

在BCP内分别加入102～105cfu／ml不同菌量的蜡样芽孢杆菌，而后置于BioLumix微生物实时快速检测系统中进行测试。依据菌量的不同，可分别在5～10小时左右得到阳性检测结果。远远快于传统蜡样芽孢杆菌检测方法。

第8篇：生物光电技术范文

体，大大简化了传统微生物的检测方法，将检测时间从数天缩短为数小时。其代表产品BioLumix仝自动实时微生物荧光光电检测系统正是基于上述技术推出的种全自动检测系统。

BioLumix系统

BioLumix系统由即用型检测管、检测孵育箱和检测软件3部分组成。每台仪器能同时运行32个检测样品，在18～60"C任意个温度进行检测。BioLumix系统采用模块化结构，可3台叠放，用户可灵活增减仪器数量，一台电脑最多同时连接32台检测仪，支持随机存取和条形码输入。

Biolumix系统包含双色发光二级管(light emltung diodes LED)和个紫外(UV)荧光管。检测管底部安装了个C02传感器，只有气体可以渗透进入传感器，传感器的颜色在无菌检测管内是黑色的。随着微生物的生长，传感器将变为黄色(见图1)，表明有C02产生和代谢发生。

Biolumix系统检测管大多采用的是C02传感器，在测定细菌总数、霉菌酵母菌、大肠菌群、假单胞菌。沙门氏菌、蜡样芽孢杆菌等菌时，不需要调整样本pH值，可以降低pH样本，如酸奶等直接加入检测管内，大大方便了用户。

基于Windows系统的Biolumix系统操作软件是其核心组成部分，可以实时显示实验检测结果。污染程度越高，结果显示越快，确保用户能够采取迅速的纠正行动。软件适用于GMP、HACCP、21CFR第11部分和lS09000的标准，可提供检查追踪功能、趋势分析和多种客户专用化的报告模式。每台仪器自动收集检测数据并加以存储和处理，同时生成各种相应的报告和图标。该软件也支持连接LIMS系统。

美国食品药品监督管理局(FDA)于2007年6月颁布的现行良好生产规范(cGMP)条例要求营养保健品和膳食添加剂制造商进行更多的微生物测试，生产厂商将需要更快和更具成本效益的测试方法，以保持竞争力并满足这些新规定。Bi0Lumix系统应运而生。

Biolumix优势：简化检测流程――非专业微生物检测人员也能够得到准确的微生物检测结果：快速检测样品含有的菌落总数、霉菌酵母菌等微生物；快速得到检测结果――结果以小时计算而不是以天计算：降低微生物检测成本；自动化检测――更快的产品放行：允许多种检测方案。

第9篇：生物光电技术范文

关键词:材料;功能材料;功能材料分类

中图分类号:TB34 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0202-01

一、功能材料及其分类

功能材料的分类非常复杂,主要原因是功能材料的研究,生产和应用宽泛,因此,导致功能材料的种类繁多,存在很多分类依据。

(一)能源材料

为了克服已经不容忽视的环境和能源问题,积极大力开发能源材料已经成为全世界各界人士的共识。目前的新能源主要有太阳能、地热能、风能、海洋能、氢能、生物质能和核聚变能等。广义的说,凡是能源工业及能源技术所需的材料都可称为能源材料。目前从材料研究角度,能源材料可以大致分为新能源材料、节能材料、储能材料。

(二)生态环境材料

生态环境材料是指那些具有良好的使用性能同时又满足环保要求,与环境相互作用能产生优良的环境协调性的材料。环境材料一般需要具有一定的先进性, 环境协调性,舒适性。如平时大家购物使用的方便袋,丢弃后往往会由于材料降解能力差而浮于地表,形成大地的“白色癌症”,对土质有很大伤害。

(三)生物医学材料

生物医学材料指的是一类与生物系统 如人体循环系统等直接接触,并能够发生相互作用,以诊断、治疗或替换生物机体中被疾病或外伤损坏的组织和器官或增进其功能,同时对人体组织不会产生不良影响的材料的统称。

仿生材料也是生物材料的一个分枝。目前关于仿生材料的最新研究成果是一种人造蜘蛛丝纤维,若其得到研发,那么研发出稳定的人造蜘蛛丝纤维将在很多领域得到应用,比如手术缝合材料, 自动化工业使用的纤维,防弹背心等。

(四)隐身材料

隐身技术在军事上的准确术语应该是“低可探测技术”: 即通过技术手段来改变自己本身具有的可探测性信息特征,从而使对方探测系统发现自己的概率降低。在某种程度上讲,隐形技术是传统伪装技术的一种应用和延伸,是伪装技术的技术含量不断增加和发展的结果。隐形技术一般包括雷达隐形、红外隐形、磁隐形、声隐形和可见光隐形等。按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。

(五)防弹材料

防弹材料是指能够实现防止子弹杀伤而具有保护一定保护能力的材料。在所有防弹材料制备的器件中,防弹衣是典型的实例之一。作为一种重要的个人防护装备,防弹衣材料研究经历了由最初的金属装甲防护板向非金属合成材料的过渡后,又由单纯合成材料向合成材料与金属装甲板、陶瓷护片等复合系统发展的过程。

(六)发光材料

发光材料即在各种类型激发作用下能产生光发射的材料。发光材料的种类繁多, 按照发光材料的发光方式主要类型有:光致发光、阴极射线发光、电致发光、热释发光、光释发光、辐射发光等。光致发光粉主要制作发光油墨、发光涂料、发光塑料、发光印花浆的理想材料,是发光材料的一个典型应用。

(七)光电材料

光电材料是指应用制造各种光电设备的材料。光电材料主要包括激光材料,红外材料,光纤材料,非线性光学材料等。

1.激光材料:激光材料就是把各种电、光、射线能量转换成激光的材料。

2.红外材料:红外材料一般指与红外线的辐射,吸收和透射和探测等相关的材料。红外材料主要有两类:红外探测材料和红外透波材料。

3.光纤材料:光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中能够全反射原理而达成的光传导工具。光纤一般是由纤芯、包层和涂敷层构成的多层介质结构的对称圆柱体。

4.非线性光学材料:非线性光学指的是光与物质相互作用时产生的光频率改变等非线性光学效应,之所以叫非线性是因为频率发生改变,而光的出射光强与入射光强不成正比例关系,一般成平方或高次方关系。

(八)杂化材料

“杂化材料”即把两种以上不同种类的有机、无机材料在一定的尺寸级别上杂化,产生具有新结构、新性质、新功能的物质。所以,杂化材料一般指两种以上、不同种类的有机、无机、金属材料在原子、分子水平上杂化,从而产生具有新型原子、分子集合结构的物质,含有这种结构要素的物质称为杂化材料。杂化材料可分为三类:功能杂化材料,结构杂化材料,医用杂化材料,且纳米杂化技术是未来生物材料发展的重要方向和关键技术。

(九)梯度功能材料

所谓梯度功能材料是指材料的组成和结构能够实现连续地变化,使材料的性能和功能也呈现梯度变化的一种新型的功能性材料。从材料的结构角度来看,梯度功能材料与均一材料以及复合材料均不同。梯度功能材料可以存在多种存在组合方式,拥有灵活的梯度变化方式,可以是梯度功能涂覆型,梯度功能连接型,梯度功能整体型。这些特点使材料在不同区域会具有不同的功能。功能梯度材料的应用领域十分广泛。

(十)智能材料

智能材料的构想最初来源于模仿大自然中生物的一些独特功能来制造人类能够使用的"活"工具,如模仿蜻蜓制造飞机等等。智能材料的目标就是想研制出一种材料,使它成为具有类似于生物的各种功能的的材料。目前智能材料一般多由两种或两种以上的材料复合构成一个智能材料系统。 材料一般比较单一,难以满足智能材料的要求,这使智能材料的设计,制造,加工和性能结构特征相关的研究成为材料科学的最活跃和最先进的发展方向。

二、功能材料的发展趋势