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姓名:范光道(留学生)院系:精仪 学号:2010080027 班号:精04 信息技术中的材料科学
可以说,人生活在信息的汪洋大海中,人类的发展离不开信息,人的生存也离不开信息.如以某人的一天的生活为例,早晨听闹钟响(时间的信息)而起床,边听收音机(信息)边吃早饭,然后去上班,在公共汽车上浏览马路两旁的巨幅广告,在公司里接电话,看文件,•参加会议.下班回家后看电视,听磁带,读书.这些都是从利用信息角度而言.另一方面就是生产与此相对应的信息问题.例如学者,研究人员,教师,作家,广播电台,出版社等,他们都从不同的角度以不同的形式生产信息,企业销售的产品也阳随警各种专门的信息.因此,人与信息有着一种特殊的关系.主要信息己成为人类改造世界的有力武器体现在以下几方面.人的生命运动和思维活动离不开信息, 人认识世界离不开信息的作用, 人们在改造世界的过程中,大量使用物质,消耗能量,同时也大量地开发和利用信息,并不断产生出新的信息.信息是伴随着生命的诞生而开始的.通过感觉器官获取信息,通过传导神经网络传递信息;通过思维器官,处理和再生信息;通过效应器官,使用信息.人的自身信息系统,从古战场的烽火台报警系统到封建社会的驿站传递系统,到当代的电子计算机信息处理系统,全球覆盖的人造卫星通信系统,经历了漫长的道路,显示出了越来越强的功能.人类对信息的认识和利用的不断提高,是人类进步的重要标志.信息是一种资源,是人类智慧的结晶和财富,是社会进步,经济与科技发展的源泉.因此,现代的先进技术,特别是采用电子技术来开发与利用信息是时代的需要,是世界性潮流,是人类社会发展的必然趋势.信息何以有如此巨大的威力 何以有如此众多的功能,何以能产生如此难以估量的社会经济效益 要弄清楚这样一些问题,首先须懂得信息是什么,它的定义及基本性质.答案可以说是既简单又复杂,既容易又困难.说它简单易懂,是因为信息古已有之,人所共知.《辞源》就收了“信息”这个词,释义是'“消息”.我国唐代就曾有:“梦断美人沉信息,目穿长路倚楼台”的词句.说明“信息”这个词,至少在我国唐朝时就出现过.把“信息”解释为“消息”,至今还在沿用.时至今日,每个人在工作或日常生活中,几乎天天都与之接触,时时,处处,事事都离不开它.信息类似空气,常用不觉其有,缺时方知其无,漫漫岁月,人们本能地使用它,迟迟才开始去认识它,进而自觉地利用它.二十世纪40年代,现代的信息概念自信息传递领域开始提出,当时主要从信息的度量入手.现在,信息已是众所周知竞相使用的名词,但对它的理解却千差万别.专家们众说纷纭,一般人不是说不清楚就是人言人殊.但我们认为,信息从其本质来讲,是—种资源,是一种非物质性的资源,它存在于物质运动和事物运行的过程之中,它可以简单地概括为“信息是表达物质运动和事物运动的状态和方式的泛称”.信息作为—种资源,它的无限性,共享性和开发性,使它对于人类具有特别重要的意义.日本有个笑话说:“上一次厕所损失一百万美元.”什么道理呢 正值日元下跌,美元上涨的时候,接受信息的人上厕所去了一分钟,没有来得及把日元抛出去买成美金,结果一分钟损失一百万美元.因此,开发利用信息资源是人类的一大课题应运而生,出现了信息技术.信息技术是指开发和利用,采集,传输控制和处理信息的技术手段.以往的信息技术,主要采用传统的机械的手段,如光学望远镜,显微镜,水银温度计,头发湿度计,手摇计算机等,这些手段速度慢,功能差,精度低,体积大,而且无法用数字来显示.因此,信息技术也就不能成为独立的一门科学技术.当代的信息技术,主要是指采用电子技术来采集,传递,控制和处理信息的技术,所以也可称作电子信息技术,即与电子计算机和通信设备的设计制造以及信息的设计,处理,传输,变换,存取有关的技术.信息功能材料是信息技术发展的先导和基础,信息功能材料的研究、开发和生产得到了世界范围内的广泛重视。所以随着信息技术爆发的发展材料科学也近一大步。
当代每一项重大的新技术的出现都有赖于新材料的发展。例如:半导体材料的出现,导致了元器件微型化、集成化、大规模处理、高速运算;具有更高禁带宽度材料的出现,导致更高的工作温度和运算速度;具有光电效应材料的出现,导致光探测器件、光发射器件、半导体激光器的诞生。目前,高性能半导体材料仍以硅材料为基石,今后进一步发展的半导体材料是:砷化钙(GaAs)、磷化铟(InP)、碲锦汞(HgdTe)、硒化锌(ZnSe)、碳化硅(SiC)等化合物半导体。
材料与可持续发展的关系十分密切。自然资源是材料的重要来源,它主要来自于地球(地壳、海洋),最后又返回地球。要有效地利用自然资源,并重视废物的回收;要开发材料洁净生产新工艺,减少环境污染。矿石资源在地壳中是有限的。以金属为例,按1985年探明的储量和当年的消耗计,许多金属能维持的材料从制备、测试到加工制造,对实验仪器和设备有很强的依赖性。因而,与材料相关的设备与工艺的发展水平也在一定程度上代表一个国家材料工业的整体发展水平。
近20年来,我国在材料的基础研究方面取得了长足的进展,在某些领域,例如准晶体结构、高温超导、纳米材料研究等方面,曾居国际水平。以高温超导体研究为例:1986年底,中国科学院物理研究所赵忠贤研究员等在Sr-La-Cu—O系统中获得48.60开的超导起始转变温度,为当时的最高记录;1987年又参与发现了液氮温区(77开以上)的超导体。然而,我国材料工业的整体水平始终落后于工业化国家。一个重要原因是,我国材料技术基础薄弱,基础研究与材料应用衔接不够好,与材料应用紧密相关的加工制造技术落后。据美国国防部1996年一份报告的评估:以4代表国际先进水平,我国材料技术总体实力为2.7,制造与加工技术总体实力仅为
因此,材料技术的发展必须继续从二个方面努力:一是加强传统材料产业的改造:二是加强相关高新技术产业对材料发展的配合与支撑;三是加强未来发展所必需的材料科学自身建设1.6。时间只有几十年。