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科技與材料 - Coggle Diagram
科技與材料
科技與奈米材料
奈米科技的基本概念
奈米(nm)定義
1 奈米 = 10⁻⁹ 公尺
約為頭髮直徑的數萬分之一
尺度特性
尺寸極小(約 1~100 nm)
進入原子、分子尺度
奈米材料的主要特性
量子效應
尺寸接近電子波長
產生與巨觀材料不同的性質
高比表面積
表面原子比例大
化學反應性高
性質改變
機械性質(更硬、更強)
光學性質(顏色改變)
電性、熱性、磁性皆不同於大塊材料
晶體排列差異
與一般 bulk material 結構不同
新材料組合
可使原本無法混合的材料結合
奈米應用商品化
日常生活應用
防水、防污玻璃
自潔塗料
防刮鏡片
抗菌表面
工業與科技應用
半導體材料
顯示器
電子元件
奈米粉體、奈米塗層
醫療與生技
藥物傳遞
控釋藥物
奈米機器人(未來)
早期癌症檢測
環境與能源
空氣淨化
水處理
能源材料
人工智慧材料的需求層面
人工智慧的分類
弱人工智慧
只能解決特定問題
無法具備完整人類智慧
強人工智慧
具備多功能智慧
目標接近或超越人類
為未來 AI 發展方向
人工智慧的生活應用
影像處理
人臉辨識
影像分類
自動駕駛
語言處理(NLP)
自動翻譯
文字分析
語意理解
語音處理
語音辨識
語音合成
聊天機器人
教育與學習
AI 陪伴學習
錯誤概念修正
提升學習動機與成效
生成式 AI
GAN(生成對抗網路)
影像生成
音樂生成
影像修復
人工智慧的影響與展望
協助解決全球問題:
全球暖化
疫病傳播
糧食危機
水資源
能源問題
發展趨勢:
更符合人性
更具倫理與社會責任
對人類生活產生深遠影響
材料概論
材料分類
金屬材料
定義
以金屬或合金為主
具有金屬光澤、導電、導熱性
高分子材料
定義
由單體(monomer)聚合而成
又稱塑膠材料
特性
質輕
可塑性高
絕緣
耐化學性佳
熱塑性高分子
特性
加熱可軟化
可重複加工
可回收
常見材料與用途
PE(聚乙烯)
塑膠袋、瓶子
PP(聚丙烯)
容器、吸管
PVC(聚氯乙烯)
水管、人造皮
PS(聚苯乙烯)
免洗餐具、文具
熱固性高分子
特性
加熱即硬化
不可再塑
有交聯結構
常見材料
酚醛樹脂(PF)
尿素樹脂(UF)
環氧樹脂(EP)
聚胺酯(PU)
陶瓷材料
定義
無機、非金屬材料
共價鍵與離子鍵為主
複合材料
定義
兩種以上材料組合
兼具各材料優點
電子材料
定義
用於電子元件的材料
奈米材料
特性
表面效應強
量子效應
高反應性