⑴ 看懂黑科技，3分钟让你读懂ZigBee无线通讯技术
全球通信产业技术的发展呈现三大趋势：无线化、宽带化和IP化。在众多的宽带技术中，无线化尤其是移动通信技术成为近年来通信技术市场的最大亮点，是构成未来通信技术的重要组成部分。
Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。
ZigBee的技术原理
ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网，每一个ZigBee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里;另外整个ZigBee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。例如，你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个ZigBee控制网络。
ZigBee网络主要是为自动化控制数据传输而建立，而移动通信网主要是为语音通信而建立;每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个ZigBee"基站"却不到1000元人民币;每个ZigBee 网络节点不仅本身可以与监控对对象，例如传感器连接直接进行数据采集和监控，它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料;除此之外，每一个ZigBee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。
每个ZigBee网络节点(FFD和RFD)可以可支持多到31个的传感器和受控设备，每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。可以采集和传输数字量和模拟量。
ZigBee技术的特点
ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。
自从马可尼发明无线电以来，无线通信技术一直向着不断提高数据速率和传输距离的方向发展。例如：广域网范围内的第三代移动通信网络(3G)目的在于提供多媒体无线服务，局域网范围内的标准从IEEE802.11的1Mbit/s到IEEE802.11g的54Mbit/s的数据速率。而ZigBee技术则致力于提供一种廉价的固定、便携或者移动设备使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线通信技术。
这种无线通信技术具有如下特点：
1、功耗低
工作模式情况下，ZigBee技术传输速率低，传输数据量很小，因此信号的收发时间很短，其次在非工作模式时，ZigBee节点处于休眠模式。设备搜索时延一般为30ms，休眠激活时延为15ms，活动设备信道接入时延为15ms。由于工作时间较短、收发信息功耗较低且采用了休眠模式，使得ZigBee节点非常省电，ZigBee节点的电池工作时间可以长达6个月到2年左右。同时，由于电池时间取决于很多因素，例如：电池种类、容量和应用场合，ZigBee技术在协议上对电池使用也作了优化。对于典型应用，碱性电池可以使用数年，对于某些工作时间和总时间(工作时间+休眠时间)之比小于1%的情况，电池的寿命甚至可以超过10年。
2、数据传输可靠
ZigBee的媒体接入控制层(MAC层)采用talk-when-ready的碰撞避免机制。在这种完全确认的数据传输机制下，当有数据传送需求时则立刻传送，发送的每个数据包都必须等待接收方的确认信息，并进行确认信息回复，若没有得到确认信息的回复就表示发生了碰撞，将再传一次，采用这种方法可以提高系统信息传输的可靠性。同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突。同时ZigBee针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和休眠状态激活的时延都非常短。
3、网络容量大
ZigBee低速率、低功耗和短距离传输的特点使它非常适宜支持简单器件。ZigBee定义了两种器件：全功能器件(FFD)和简化功能器件(RFD)。对全功能器件，要求它支持所有的49个基本参数。而对简化功能器件，在最小配置时只要求它支持38个基本参数。一个全功能器件可以与简化功能器件和其他全功能器件通话，可以按3种方式工作，分别为：个域网协调器、协调器或器件。而简化功能器件只能与全功能器件通话，仅用于非常简单的应用。一个ZigBee的网络最多包括有255个ZigBee网路节点，其中一个是主控(Master)设备，其余则是从属(Slave)设备。若是通过网络协调器(Network Coordinator)，整个网络最多可以支持超过64000个ZigBee网路节点，再加上各个Network Coordinator可互相连接，整个ZigBee网络节点的数目将十分可观。
4、兼容性
ZigBee技术与现有的控制网络标准无缝集成。通过网络协调器(Coordinator)自动建立网络，采用载波侦听/冲突检测(CSMA-CA)方式进行信道接入。为了可靠传递，还提供全握手协议。
5、安全性
Zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能，在数据传输中提供了三级安全性。第一级实际是无安全方式，对于某种应用，如果安全并不重要或者上层已经提供足够的安全保护，器件就可以选择这种方式来转移数据。对于第二级安全级别，器件可以使用接入控制清单(ACL)来防止非法器件获取数据，在这一级不采取加密措施。第三级安全级别在数据转移中采用属于高级加密标准(AES)的对称密码。AES可以用来保护数据净荷和防止攻击者冒充合法器件，各个应用可以灵活确定其安全属性。
6、实现成本低
模块的初始成本估计在6美元左右，很快就能降到1.5-2.5美元，且Zigbee协议免专利费用。目前低速低功率的UWB芯片组的价格至少为20美元。而ZigBee的价格目标仅为几美分。低成本对于ZigBee也是一个关键的因素。
7、时延短
通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，典型的搜索设备时延30ms,休眠激活的时延是15ms, 活动设备信道接入的时延为15ms。因此ZigBee技术适用于对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场合等)应用。
ZigBee与WiFi的区别
相同点：
1、二者都是短距离的无线通信技术;
2、都是使用2.4GHz频段
3、都是采用DSSS技术;
不同点：
1、传输速度不同。 ZigBee的传输速度不高(<250Kbps)，但是功耗很低，使用电池供电一般能用3个月以上; WiFi，就是常说的无线局域网，速率大(11Mbps)，功耗也大，一般外接电源;
2、应用场合不同。 ZigBee用于低速率、低功耗场合，比如无线传感器网络，适用于工业控制、环境监测、智能家居控制等领域。 WiFi，一般是用于覆盖一定范围(如1栋楼)的无线网络技术(覆盖范围100米左右)。表现形式就是我们常用的无线路由器。在一栋楼内布设1个无线路由器，楼内的笔记本电脑(带无线网卡)，基本都可以无线上网了。
3、市场现状不同。ZigBee作为一种新兴技术，自04年发布第一个版本的标准以来，正处在高速发展和推广当中;目前因为成本、可靠性方面的原因，还没有大规模推广; WiFi，技术成熟很多，应用也很多了。 总体上说，二者的区别较大，市场定位不同，相互之间的竞争不是很大。只不过二者在技术上有共同点，二者的相互干扰还是比较大的，尤其是WiFi对于ZigBee的干扰。
二者硬件内存需求对比：ZigBee：32~64KB+；WiFi：1MB+；ZigBee硬件需求低。
二者电池供电上电可持续时间对比：ZigBee：100~1000天;WiFi：1~5天;ZigBee功耗低。 传输距离对比(一般用法，无大功率天线发射装置)：ZigBee：1~1000M;WiFi：1~100M;ZigBee传输距离长。 ZigBee劣势： 网络带宽对比：ZigBee：20~250KB/s;WiFi：11000KB/s;ZigBee带宽低，传输慢。
ZigBee的技术应用
作为一种低速率的短距离无线通信技术，ZigBee有其自身的特点，因此有为它量身定做的应用，尽管在某些应用方面可能和其他技术重叠。ZigBee可能的一些应用，包括智能家庭、工业控制、自动抄表、医疗监护、传感器网络应用和电信应用。
1、智能家居
家里可能都有很多电器和电子设备，如电灯、电视机、冰箱、洗衣机、电脑、空调等等，可能还有烟雾感应、报警器和摄像头等设备，以前我们最多可能就做到点对点的控制，但如果使用了ZigBee技术，可以把这些电子电器设备都联系起来，组成一个网络，甚至可以通过网关连接到Internet，这样用户就可以方便的在任何地方监控自己家里的情况，并且省却了在家里布线的烦恼。
2、工业控制
工厂环境当中有大量的传感器和控制器，可以利用ZigBee技术把它们连接成一个网络进行监控，加强作业管理，降低成本。
3、传感器网络应用
传感器网络也是最近的一个研究热点，像货物跟踪、建筑物监测、环境保护等方面都有很好的应用前景。传感器网络要求节点低成本、低功耗，并且能够自动组网、易于维护、可靠性高。ZigBee在组网和低功耗方面的优势使得它成为传感器网络应用的一个很好的技术选择。
目前Zigbee技术还存在的问题
尽管 Zigbee技术在2004年，就被列为当今世界发展最快，最具市场前景的十大新技术之一;关于Zigbee技术的优点，大家也进行了许多讨论，到目前为止，国内外许多厂商也都开发生产了各种各样的 Zigbee产品，并在应用推广上做了大量的工作，然而，实事求是的讲，真正完全使用Zigbee技术来解决具体实际问题，有意义的案例则非常有限。
Zigbee似乎成了一种时髦，但眼下还不能做到真正实用的新技术。就其原因，除了作为一种新技术，它本身需要有一个技术改进和成熟，以及市场培育的过程外，我们在长期应用Zigbee技术来解决实际问题的实践中，还发现如下几个十分重要，而在短期内我们认为十分难以解决的问题：
1、Zigbee的核心技术之一，是动态组网和动态路由，即Zigbee网络考虑了网络中的节点增减变化，网络中的每个节点相隔一定时间，需要通过无线信号交流的方式重新组网，并在每一次将信息从一个节点发送到另一个节点时，需要扫描各种可能的路径，从最短的路经尝试起，这就涉及到无线网络的管理问题。而这些，都需要占用大量的带宽资源，并增加数据传输的时延。特别是随着网络节点数目的增加和中转次数增多。因而，尽管Zigbee的射频传输速率是250kbps, 但经过多次中转后的实际可用速率将大大降低，同时数据传输时延也将大大增加，无线网络管理也就变得越麻烦。这也就是目前Zigbee网络在数据传输时的主要问题。
2、Zigbee这个字，从英语的角度来分析，它是由“Zig”和“bee”两个字组成。前者“Zig”中文的意思是“之“字形的路径，后面一个英文单词“bee”就是蜜蜂的意思，我们的理解，Zigbee网络技术，就是模仿蜜蜂信息传递的方式，通过网络节点之间信息的相互互传，来将一个信息从一个节点传输到远处的另外一个节点。如果按一般标准Zigbee节点，在开阔空间每次数据中转平均增加50米直线传输距离计算，传输500米直线距离需要中转十次;在室内，由于Zigbee所使用的2.4 G的传输频率，一般是通过信号反射来进行传输的，由于建筑物的遮挡，要传输一定的距离，往往需要使用较多的网络节点来进行数据中转，如上述第一条中的分析，这对一个Zigbee网络来讲，并不是一件简单的事情。当然，我们也可使用放大器来增加Zigbee网络节点的传输距离，然而，这必然要大大增加网络节点的功耗和成本，失去了Zigbee低成本低功耗的本来目的。而且，在室内使用这种方法来增加传输距离，效果也有限。显然，一种通过中心点在室外，终端模块在室外的星状网网络通信结构个更加合理。
3、Zigbee的核心技术之一，是每一个网络节点，除了自身作为信息采集点和执行来自中心的命令外，它还承担着随时来自网络的数据中转任务，这样，网络节点的收发机必须随时处于收发接收状态，这就是说它的最低功耗至少在20mA左右，一般使用放大器的远距离网络节点，其耗电量一般在150mA左右。这显然很难使用电池驱动来保证网络节点的正常工作；
4、由于Zigbee中的每一个节点，都参与自动组网和动态路由的工作，因而每个网络节点的单片机也就相对复杂一些，成本自然也就高一些。另外，在Zigbee网络的基础上进行一些针对具体应用的开发工作的量也就大一些。
综上所述 ，我们认为，Zigbee网络，实际上在许多情况下，是牺牲了网络传输效率，带宽以及节点模块的功耗，来换取在许多实际应用中，并不重要的动态组网和动态路由的功能，因为，在一般情况下，我们的网络节点和数据传输途径往往都是固定不变的。因此，当前Zigbee技术尚未解决的节点耗电问题，网络数据传输的效率较低时延较长的问题，以及数据传输距离有限的问题，是当前Zigbee 技术难于得到很好推广的根本原因。
⑵ 纳米技术在生活中的应用都有哪些写作文
纳米技术在治理有害气体方面、污水处理方面.汽车等领域都有着很重要的应用
1、治理有害气体
工业生产中使用的汽油、柴油以及作为汽车燃料的汽油、柴油等，由于含有硫的化合物在燃烧时会产生二氧化硫气体，这是二氧化硫最大的污染源，所以石油提炼中有一道脱硫工艺以降低其硫的含量。
纳米钛酸钻（CoTiO，）是一种非常好的室友脱硫催化剂，经它催化的石油中硫的含量小于0.01% ，达到国际标准。
2、污水处理方面
污水中通常含有有毒有害物质、悬浮物、泥沙、铁锈、异味污染物、细菌病毒等。污水治理就是将这些物质从水中去除。新的一种纳米技术可以将污水中的贵金属如金、钌、钯、铂等安全提炼出来，变害为宝。一种新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力。
它的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂三氯化铝的10~20倍。
3、汽车领域的应用
汽车制造中应用的塑料数量将越来越多。纳米塑料可以改变传统塑料的特性，呈现出优异的物理性能：强度高，耐热性强，比重更小。由于纳米粒子尺寸小于可见光 的波长，纳米塑料可以显示出良好的透明度和较高的光泽度，这样的纳米塑料在汽车上将有广泛的用途。
经过纳米技术处理的部分材料耐磨性更是黄铜的27倍、钢 铁的7倍。除此之外，纳米塑料除了可回收外，还有长期耐紫外线、色泽稳定、质量较轻等优点，在汽车配件中的应用领域相当广泛。
在汽车外装件中，主要用于保险杠、散热 器、底盘、车身外板、车轮护罩、活动车顶及其它保护胶条、挡风胶条等。在内饰件中，主要用于仪表板和内饰板、安全气囊材料等。相关业内专家预测，在未来的 20年内，纳米塑料将大量取代现有的车用塑料制品，有相当大的市场潜力。
(2)传感器网络有哪些用途1000字扩展阅读：
多年来，中国纳米材料和纳米结构研究取得了引人注目的成就。目前，我国在纳米材料学领域取得的成就高过世界上任何一个国家，充分证明了我国在纳米技术领域占有举足轻重的地位。纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性，
如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电，原来绝缘的二氧化硅、晶体等，在某一纳米级界限时开始导电。这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，以及其特有的三大效应：表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
对于固体粉末或纤维，当其有一维尺寸小于100nm，即达到纳米尺寸，即可称为所谓纳米材料，对于理想球状颗粒，当比表面积大于60㎡/g时，其直径将小于100nm，达到纳米尺寸。
生活中的纳米科技
听见纳米这个词，你一定会觉得纳米是一个专业名词，对我们的生活远的遥不可及。其实，纳米就在我们的身边，就在我们的生活中。
你也许会问，纳米究竟是什么东西？纳米（nm）实际上是一种计量单位，从宏观的角度上看1米等于100万微米，而1微米等于1000纳米.。1纳米仅等于十亿分之一米，人的一根头发丝的直径相当于6万个纳米。纳米虽小，却威力无比，它可以对材料性质产生影响，并发生变化。
有一次，小星和明明在食堂吃饭，是热乎乎的排骨汤、热乎乎的番茄炒蛋、热乎乎的米饭。他们两个都是“四眼”。
菜的热气把明明的眼镜弄上了一层“雾”明明看都看不见了，只好把眼镜摘掉吃饭。
可小星的眼镜却一点雾气都没有。明明奇怪了，问小星：“为什么你的眼镜碰到菜的热气没有‘雾’？”“哈哈。”小星笑了几声。“我的眼镜可是高级的呢！”“咦？”明明奇怪了。“怎么高级？”“我的眼镜可是涂了纳米涂料的呢！所以才不会有‘雾’”“哦，原来是这样。”明明恍然大悟。
明明来到小星的家，小星给明明用陶瓷杯倒了一杯水。小星叫明明坐下。明明刚坐下，一不小心把茶杯弄倒了，茶杯掉在地上，茶水翻了，可茶杯毫发无损。，明明又奇怪了，“怎么会这样？”明明问，“你是不是会变魔术呀！”“呵呵，不是。这也是运用了纳米科技，使陶瓷具有超塑性，大大增强了陶瓷的韧性，不怕摔，不怕碎，陶瓷坚固无比。”“哇！明明，你好厉害，运用了那么多纳米技术在生活中，看来，纳米技术在生活中无处不在呀！”
小星说：“像‘纳米家用电器’、‘纳米防辐射衣服’、‘纳米防紫外线化妆品’、‘纳米太阳伞’都是的呀！”
同学们，纳米科技已经融入到我们的生活中了，不是吗
纳米技术
中国科学院副院长、纳米技术研究中心学术委员会主任 *** 院士说：“电子技术的发展在20世纪改变了人类的生活方式，现代信息技术对人们的生活影响巨大，而纳米技术将在21世纪极大地影响人类的生活，而且其影响力将大大高于计算机技术对我们的影响，这将会是一种让人意想不到的效果。”
纳米技术看似神秘，其实，它已经离我们很近了。
在日常生活方面，不久的未来，有了防水防油的纳米材料做成的衣服，人们就不用洗衣服了，而且这种衣服穿着很舒服，不是像雨衣那样；用这种材料做成的红旗，即使下雨在室外也依然会高高飘扬。往各种塑料、金属、漆器甚至磨光的大理石、大楼的玻璃墙、电视机的荧光屏上涂上纳米涂料，都会具有防污、防尘的效果，而且耐刮、耐磨、防火，戴上涂有纳米涂料的眼镜，在寒冷的冬季，人们从室外进入室内，就能避免眼镜上蒙上一层水气。用纳米材料制成的茶杯等餐饮具将不易摔碎，若将抗菌物质进行纳米处理，在生产过程中加进去就能制成抗菌的日常用品，如现在市场上已出现的抗菌内衣和抗菌茶杯等，把纳米技术应用到化妆品中，护肤、美容的效果就会更佳，如何制成抗掉色的口红，可开发出防灼的高级化妆品等。
在医疗方面，纳米级粒子将使药物在人体内传输更加方便，用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排异反应；使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液，就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病；有了通过血管进入人体的纳米级医疗机器人，将大大减轻病人手术的痛苦。
在电子信息领域，纳米技术将更会大显身手。纳米技术会将超大规模集成电路的容量、速度提高1000倍而体积缩小1000倍，可以预见，计算机在普遍采用纳米材料后，计算机处理信息的速度将更快、效率将更高，而且将成为真正的“掌上电脑”；二三十年后，纳米让图书馆只有糖块大小；纳米技术将发展出个人随身办公室系统，我们就不必每天上下班了。
纳米技术在能源、交通、环保等方面也将大有作为。用纳米材料做成的电池，体积很小却可容纳极大的能量，届时汽车就可像目前的玩具汽车一样，以电池动力在大街上奔驰了。用纳米材料做成的轮胎，将更耐磨、防滑，可减少交通事故，用纳米材料制造出的小型飞机，将使飞机像汽车一样进入家庭，交通阻塞可能成为往事。在环境科学领域将出现功能奇特的纳米膜，这种纳米膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能经过滤而消除污染。
纳米技术将改变人们的衣、食、住、行、医疗、生产、娱乐等各个方面，电脑、网络、基因工程等当前的高科技领域也将因此面临变革，纳米科技带来的是人类社会的第五次产业革命。纳米时代的到来将使我们的生活和工作更加随心所欲。
什么是纳米技术？
. 纳米，是一种长度单位，符号为nm。1纳米=10-9米（十亿分之一米），约为10个原子的长度。假设一根头发的直径为0.05毫米，把它径向平均剖成5万根，每根的厚度即约为1纳米。
. 1、纳米技术的含义
. 所谓纳米技术，是指在0.1~100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中，发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，显着地表现出许多新的特性，而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术，就称为纳米技术。
. 纳米技术与微电子技术的主要区别是：纳米技术研究的是以控制单个原子、分子来实现设备特定的功能，是利用电子的波动性来工作的；而微电子技术则主要通过控制电子群体来实现其功能，是利用电子的粒子性来工作的。人们研究和开发纳米技术的目的，就是要实现对整个微观世界的有效控制。
. 纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。1993年，国际纳米科技指导委员会将纳米技术划分为纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米加工学和纳米计量学等6个分支学科。其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。
3.1 纳米技术在陶瓷领域方面的应用 陶瓷材料作为材料的三大支柱之一，在日常生活及工业生产中起着举足轻重的作用。
但是，由于传统陶瓷材料质地较脆，韧性、强度较差，因而使其应用受到了较大的限制。随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，希望以此来克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有象金属一样的柔韧性和可加工性。
英国材料学家Cahn指出纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。 所谓纳米陶瓷，是指显微结构中的物相具有纳米级尺度的陶瓷材料，也就是说晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在纳米量级的水平上。
要制备纳米陶瓷，这就需要解决：粉体尺寸形貌和粒径分布的控制，团聚体的控制和分散。块体形态、缺陷、粗糙度以及成分的控制。
Gleiter指出，如果多晶陶瓷是由大小为几个纳米的晶粒组成，则能够在低温下变为延性的，能够发生100%的范性形变。并且发现，纳米TiO2陶瓷材料在室温下具有优良的韧性，在180℃经受弯曲而不产生裂纹。
许多专家认为，如能解决单相纳米陶瓷的烧结过程中抑制晶粒长大的技术问题，从而控制陶瓷晶粒尺寸在50nm以下的纳米陶瓷，则它将具有的高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等传统陶瓷无与伦比的优点。上海硅酸盐研究所在纳米陶瓷的制备方面起步较早，他们研究发现，纳米3Y-TZP陶瓷（100nm左右）在经室温循环拉伸试验后，在纳米3Y-TZP样品的断口区域发生了局部超塑性形变，形变量高达380%，并从断口侧面观察到了大量通常出现在金属断口的滑移线。
Tatsuki等人对制得的Al2O3-SiC 纳米复相陶瓷进行拉伸蠕变实验，结果发现伴随晶界的滑移，Al2O3晶界处的纳米SiC粒子发生旋转并嵌入Al2O3晶粒之中，从而增强了晶界滑动的阻力，也即提高了Al2O3-SiC纳米复相陶瓷的蠕变能力。 虽然纳米陶瓷还有许多关键技术需要解决，但其优良的室温和高温力学性能、抗弯强度、断裂韧性，使其在切削刀具、轴承、汽车发动机部件等诸多方面都有广泛的应用，并在许多超高温、强腐蚀等苛刻的环境下起着其他材料不可替代的作用，具有广阔的应用前景。
3. 2 纳米技术在微电子学上的应用 纳米电子学是纳米技术的重要组成部分，其主要思想是基于纳米粒子的量子效应来设计并制备纳米量子器件，它包括纳米有序（无序）阵列体系、纳米微粒与微孔固体组装体系、纳米超结构组装体系。纳米电子学的最终目标是将集成电路进一步减小，研制出由单原子或单分子构成的在室温能使用的各种器件。
目前，利用纳米电子学已经研制成功各种纳米器件。单电子晶体管，红、绿、蓝三基色可调谐的纳米发光二极管以及利用纳米丝、巨磁阻效应制成的超微磁场探测器已经问世。
并且，具有奇特性能的碳纳米管的研制成功，为纳米电子学的发展起到了关键的作用。 碳纳米管是由石墨碳原子层卷曲而成，径向尺层控制在100nm以下。
电子在碳纳米管的运动在径向上受到限制，表现出典型的量子限制效应，而在轴向上则不受任何限制。以碳纳米管为模子来制备一维半导体量子材料，并不是凭空设想，清华大学的范守善教授利用碳纳米管，将气相反应限制在纳米管内进行，从而生长出半导体纳米线。
他们将Si-SiO2混合粉体置于石英管中的坩埚底部，加热并通入N2。SiO2气体与N2在碳纳米管中反应生长出Si3N4纳米线，其径向尺寸为4~40nm。
另外，在1997年，他们还制备出了GaN纳米线。1998年该科研组与美国斯坦福大学合作，在国际上首次实现硅衬底上碳纳米管阵列的自组织生长，它将大大推进碳纳米管在场发射平面显示方面的应用。
其独特的电学性能使碳纳米管可用于大规模集成电路，超导线材等领域。 早在1989年，IBM公司的科学家就已经利用隧道扫描显微镜上的探针，成功地移动了氙原子，并利用它拼成了IBM三个字母。
日本的Hitachi公司成功研制出单个电子晶体管，它通过控制单个电子运动状态完成特定功能，即一个电子就是一个具有多功能的器件。另外，日本的NEC研究所已经拥有制作100nm以下的精细量子线结构技术，并在GaAs衬底上，成功制作了具有开关功能的量子点阵列。
目前，美国已研制成功尺寸只有4nm具有开关特性的纳米器件，由激光驱动，并且开、关速度很快。 美国威斯康星大学已制造出可容纳单个电子的量子点。
在一个针尖上可容纳这样的量子点几十亿个。利用量子点可制成体积小、耗能少的单电子器件，在微电子和光电子领域将获得广泛应用。
此外，若能将几十亿个量子点连结起来，每个量子点的功能相当于大脑中的神经细胞，再结合MEMS（微电子机械系统）方法，它将为研制智能型微型电脑带来希望。 纳米电子学立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段，按照全新的理念来构造电子系统，并开发物质潜在的储存和处理信息的能力，实现信息采集和处理能力的革命性突破，纳米电子学将成为对世纪信息时代的核心。
3. 3 纳米技术在生物工程上的应用 众所周知，分子是保持物质化学性质不变的最小单位。生物分子是很好的信息处理材料，每一个生物大分子本身就是一个微型处理器，分子在运动过程中以可预测方式进行状态变化，其原理类似于计算机的。
几年来，我们看到了我们伟大的祖国的科技事业的迅猛发展，这让我为我是个中国人而感到无比的自豪。记得很久以前，手机的用途几乎只有一个，那就是打电话，可是前几年，手机有了很大的改变，不仅外观漂亮多了，而且用途也多了，可以用手机拍照、开会、上网、发短信息等等一系列的事情，这让我们的生活更为方便，也让我更加领会到了科技的力量，不过，我只是个初出茅庐的学生，对“科技”二字的内容还知之有限，我无法用一些很深奥的理论来阐述科技的玄奇，也无法对各位走上工作岗位的长辈们承诺我所能实现的科技蓝图。但我愿意用一个学生的角度来畅想科技与未来。
从基因工程“让人活到一千岁”的梦想，到纳米技术“包你穿衣不用洗”的诺言；从人工智能“送你一只可爱机器狗”的温馨，到转基因技术“让老鼠长出人耳朵”的奇观。不断有新的科技在诞生，每一个新科技的发现都会让人们欣喜若狂，因为，这些新科技正在逐步地改善我们的生活，让我们更加了解自己。就近期而言，中国首先完成了非典病毒全基因组测序，非典现在是全球公认的危害性最大的疾病，可是为什么别的国家不能首先完成，而我们国家就偏偏完成了呢？很简单，这说明了我们国家不比别人落后，不比别人差，回头看看我们祖国的过去，从曾经一个刚刚起步的改革开放的国家到现在的拥有领先的科技水平的大国，我们的祖国经历了多少的风风雨雨，多少的困难与坎坷，但是我们的祖国还是挺过来了，因为我们的祖国坚信——科技不仅改变命运，还可改变未来。
对于我们这一代人，对社会的普遍感觉是竞争意识强了，学习劲头足了。科普知识是我们关注的焦点，爱因斯坦、霍金、比尔·盖茨是我们心目中的明星，计算机科学、现代物理和化学动态更是无时不牵动着我们。我们已经明白科技的重要性，也知道了科技的普遍性。
虽然科技创造新生活的前景引人遐思，令人神往。但是归根结底是要靠我们共同的努力实现的。作为祖国未来建设的中坚，我们这一代年轻人肩上的担子的确不轻，新的机遇总是伴着风险与挑战，但是，我们不会轻易地说放弃，我们用我们的青春向前辈们发誓：决不辜负前辈们对我们的希望。
回望文明的历程，是科技之光扫荡了人类历史上蒙昧的黑暗，是科学之火点燃了人类心灵中的熊熊的希望；科技支撑了文明，科技创造着未来，而未来在我们手中。让我们成为知识的探索者，让我们在未知的道路上漫游，让我用我们的创造力将我们居住的世界变得更美好。
在现实生活中，纳米技术有着广泛的用途。
1、超微传感器 传感器是纳米微粒最有前途的应用领域之一。纳米微粒的特点如大比表面积、高活性特异物性、极微小性等与传感器所要求的多功能、微型化、高速化相互对应。
另外，作为传感器材料，还要求功能广、灵敏度高、响应速度快、检测范围宽、选择性好、耐负荷性高、稳定可靠，纳米微粒能较好地符合上述要求。 2、催化剂 在化学工业中，将纳米微粒用做催化剂，是纳米材料大显身手的又一方面。
如超细硼粉、高铬酸铵粉可以作为炸药有效催化剂；超细的铂粉、碳化钨粉是高效的氢化催化剂；超细银粉可以作为乙烯氧化的催化剂；超细的镍粉、银粉的轻烧结体作为化学电池、燃料电池和光化学电池中的电极可以增大与液相或气体之间的接触面积，增加电池效率，有利于小型化。 超细微粒的轻烧结体可以生成微孔过滤器，作为吸附氢气的储藏材料。
还可作为陶瓷的着色剂，用于工艺美术中。 3、医学、生物工程 尺寸小于10纳米的超细微粒可以在血管中自由移动，在目前的微型机器人世界里，最小的可以注入人的血管，它一步行走的距离仅为5纳米，机器人进行全身健康检查和治疗，包括疏通脑血管中的血栓，清除心脏动脉脂肪沉积物等，还可以吞噬病毒，杀死癌细胞。
这些神话般的成果，可以使人类在肉眼看不见的微观世界里享用那取之不尽的财富。 4、电子工业 量子元件主要是通过控制电子波动的相位来进行工作，因此它能够实现更高的响应速度和更低的电力消耗。
另外，量子元件还可以使元件的体积大大缩小，使电路大为简化，因此，量子元件的兴起将导致一场电子技术的革命。 目前，风靡全球的因特网，如果把利用纳米技术制造的微型机电系统设置在网络中，它们就会互相传递信息，并执行处理任务。
不久的将来，它将操纵飞机、开展健康监测，并为地震、飞机零件故障和桥梁裂缝等发出警报。那时，因特网亦相形见绌。
纳米是长度单位，原称毫微米，就是10的-9次方米（10亿分之一米）。
纳米科学与技术，有时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。从具体的物质说来，人们往往用细如发丝来形容纤细的东西，其实人的头发一般直径为20-50微米，并不细。
单个细菌用肉眼看不出来，用显微镜测出直径为5微米，也不算细。极而言之，1纳米大体上相当于4个原子的直径。
纳米技术包含下列四个主要方面： ⒈纳米材料：当物质到纳米尺度以后，大约是在1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。
如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。过去，人们只注意原子、分子或者宇宙空间，常常忽略这个中间领域，而这个领域实际上大量存在于自然界，只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。
第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家，他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子，并通过研究它的性能发现：一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此，象铁钴合金，把它做成大约20—30纳米大小，磁畴就变成单磁畴，它的磁性要比原来高1000倍。
80年代中期，人们就正式把这类材料命名为纳米材料。 ⒉纳米动力学，主要是微机械和微电机，或总称为微型电动机械系统，用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统，特种电子设备、医疗和诊断仪器等.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。
特点是部件很小，刻蚀的深度往往要求数十至数百微米，而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机，用于超快速离心机或陀螺仪等。
在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度，但有很大的潜在科学价值和经济价值。
⒊纳米生物学和纳米药物学，如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子，在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验，磷脂和脂肪酸双层平面生物膜，dna的精细结构等。有了纳米技术，还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。
新的药物，即使是微米粒子的细粉，也大约有半数不溶于水；但如粒子为纳米尺度（即超微粒子），则可溶于水。 ⒋纳米电子学，包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征，以及原子操纵和原子组装等。
当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷，更小，是指响应速度要快。更冷是指单个器件的功耗要小。
但是更小并非没有限度。 纳米技术是建设者的最后疆界，它的影响将是巨大的。
在1998年的四月，总统科学技术顾问，Neal Lane 博士评论到，如果有人问我哪个科学和工程领域将会对未来产生突破性的影响，我会说该个启动计划建立一个名为纳米科技大挑战机构，资助进行跨学科研究和教育的队伍，包括为长远目标而建立的中心和网络。一些潜在的可能实现的突破包括： 把整个美国国会图书馆的资料压缩到一块像方糖一样大小的设备中，这通过提高单位表面储存能力1000倍使大存储电子设备储存能力扩大到几兆兆字节的水平来实现。
由自小到大的方法制造材料和产品，即从一个原子、一个分子开始制造它们。这种方法将节约原材料和降低污染。
生产出比钢强度大10倍，而重量只有其几分之一的材料来制造各种更轻便，更省燃料的陆上、水上和航空用的交通工具。通过极小的晶体管和记忆芯片几百万倍的提高电脑速度和效率，使今天的奔腾？处理器已经显得十分慢了。
运用基因和药物传送纳米级的mri对照剂来发现癌细胞或定位人体组织器官去除在水和空气中最细微的污染物，得到更清洁的环境和可以饮用的水。提高太阳能电池能量效率两倍。
---------------------- "纳米"是英文namometer的译名，是一种度量单位，1纳米为百万分之一毫微米，即1毫微米，也就是十亿分之一米，约相当于45个原子串起来那么长。纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构。
1981年扫描隧道显微镜发明后，便诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世界，它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此，纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。
从迄今为止的研究善看，关于纳米技术分为三种概念： 第一种，是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念，可以使组合分子的机器实用化，从而可以任意组合所有种类的分子，可以制造出任何种类的分子结构。
这种概念的纳米技术还未取得重大进展。 第二种概念把纳米技术定位为徽加工技术的极限。
也就是通过纳米精度的"加工"来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术，也使半导体微型化即将达到极限。
现有技术即使发展下去，从理论上讲终将会达到限度，这是因为，如果把电路的线幅逐渐变小，将使构成电路的绝缘膜变得极薄，这样将破坏绝缘效果。
⑶ 求一篇2000字的奥运论文
现代社会，如果没有交通，生活方式将会完全改观。然而，全球80%的大都市都逃脱不了交通拥堵的局面，北京也不例外——汽车越来越多、道路越来越堵。申奥的成功，对北京市的交通系统提出了更高的要求：奥运期间，何以应对？
北京工业大学交通研究中心的杨孝宽教授介绍，为了整合交通资源，早在2002年，北京就率先成立了专门的交通委员会。北京市政府投入了1800亿，用于改善交通拥堵的状况。据悉，奥运交通将为不同的人群提供服务，包括运动员及领队、技术官员、媒体成员、赞助商、工作人员及志愿者等奥运大家庭成员及贵宾，以及普通观众及参观者，而今后，这一改进的体系将带给北京市民更大的实惠。
让我们去看看规划后的北京交通。
公交系统日渐完善
有个响亮的口号叫“要想富，先修路”，挪用在今天的北京身上却可能是“想不堵，先修路”。2008年，北京公共汽车的运送能力将达到45亿人次/年，运营车辆达到18000部；公交线路将达到650余条，线网密度达到2.16公里/平方公里。再加上轨道交通作为城市公交系统的重要辅助，能够使得公共交通承担的比例由目前的28.1%提高到赛时的42%，对地面的车流、交通流，起到有效的减缓作用。
根据调查，在纽约、伦敦、东京这样的国际性大都市，公共交通系统的使用率都超过了50%，而北京却只有23.4%。如今，以快速轨道交通为骨干、地面公共汽车为主体的公共客运体系将承担市民日常上下班出行的60%，在全日出行总量中分担的比重也将提高到40%以上，出租车空驶率已经从之前的48%降到了25%以下。
BRT闪亮登场
除了地铁和公交系统以外，如今，在北京还出现了一件新玩意——BRT。
BRT快速公交系统（Bus Rapid Transit）是一种介于快速轨道交通（Rapid Rail Transit， RRT）与常规公交（Normal Bus Transit，NBT）之间的独特的大容量城市公共客运系统。它利用现代化公交技术配合智能交通和运营管理，开辟出公交专用道路并配备新式公交车站，实现轨道交通式的运营服务。
北京的第一条也是唯一一条正在运营的快速公交全程16公里，配备的两节车厢载客量大，是北京城南的交通大动脉。实现快速的关键词也在于“路权”，BRT享有独立的路权，有严格封闭的专用车道、封闭式车站，到了交叉口能得到系统设定的绿灯放行。其奥妙在于，当快速公交装过感应装置后，就能控制前方路口的红绿灯：如果是绿色，就尽量延长绿灯时间；如果是红灯，就尽快变成绿灯，自然可以悠闲地通过每一个路口。
“这是一次尝试，设置这样的快速公交主要是想改变小汽车和公交争夺路权的现状。”杨教授指出，现在的路权分配并不合理，开车的人毕竟是少数，大多数人需要乘坐公交车，但如果从占用的道路面积看结果却完全相反，汽车和公交车的扫过比例介于1/2和1/3之间，若换算成乘客比例，至少在1：60。今后，BRT系统会得到推广，安立路、朝阳路、阜石路的建设都会加快，形成一个地面公交快线网络。根据规划，未来北京的BRT或将达到300公里。
然而，快速公交也受到了人们的质疑，最大的焦点在于只有公交车可以通行，可能会过多占用资源，造成不该有的浪费。所以，专家们也在权衡。比较而言，美国的BRT不采用完全封闭的，而是允许其他车辆跟随在后面，或许值得借鉴。
无障碍准公交系统
奥运期间的无障碍工程也是交通专家关注的焦点。中国有近8000万残障人士，可是他们很少出行，我们可能也从未设想过，残障人士怎样搭乘公共汽车。奥运就是要解决这种问题，让他们都能去奥运场馆观赛，首当其冲的就是交通问题。
借鉴国外的经验，奥运期间就准备不少无障碍公交车，这是一种准公交（prepare transport）系统，采用低底盘设计，专门为不方便出行的残障人士和老年人服务，方便他们搭乘。
无障碍的理念最初源于建筑，如今逐渐跟交通结合，但需要改进的地方还很多。以地铁为例，目前很多城市的地铁都配有无障碍电梯，但使用率极低，仿如一件摆设。这里的原因是多方面的，除了宣传不够，最大的问题是没有做好相关衔接。“我们可能从未设身处地的为他们考虑过，仅仅在地铁里配备无障碍设施，解决了上下问题是远远不够的，从住所到地铁怎么办？出了地铁又怎么办？这些都是没有任何保障的，无障碍交通设施的前后衔接存在很大的漏洞，最欠缺的就是系统化，但这项工作并非一个部门能完成的。”然而，不管怎么说，这个问题开始引起人们的思考和逐渐重视。政府也投入了很多资金，希望这8000万残疾人也能像正常人一样享受到交通服务的发展和便利，也能有机会观看奥运会。
智能交通系统实时可靠
在奥运交通系统中，处处体现着科技奥运的理念，最典型的莫过于ITS智能交通系统（intelligent transport system）。智能交通系统并非只是一种对交通的疏导，而是在较完善的交通基础设施上，通过将先进的传感器技术、通信技术、自动控制技术、计算机技术、数据处理技术等有效集成，对交通管理实行远程实时控制，从而建立起实时、准确、高效的全方位交通运输综合管理和控制系统。
ITS在中国的起步较晚，此次奥运会带动了ITS的发展，它将用于奥运的交通管理领域、公共交通领域、紧急事件管理领域。
在奥运会期间，管理人员、决策人员，甚至应急管理部门都需要大量的实时信息和数据来时刻追踪、调控某一路段的拥堵和运营情况，同时及时发布，给最普通的出行者有用的信息。ITS最大的亮点在于，能够利用现代科学技术在道路、司机和乘客之间建立起智能的联系，给我们每个出行者提供比较可靠、有效、实时的信息。比如，公共场所（尤其在奥运周边地区）的大屏幕提供的可变信息如果设计得很合理，会对前往奥运场馆观赛的人群有一定帮助，使得他们的出行更加迅捷便利。换而言之，如果人们通过网络、广播等渠道知道前方的目的地或沿线有问题，就可以更改出行路线，或者取消出行计划，从而缓解可能发生的更大的交通拥堵。
目前，研究人员已经完成了奥运村的交通规划，但关于ITS的技术还仅限于奥运村周边地区使用，并在奥运会期间进行测试，如果其中的某些技术非常实用，会在今后得到更大范围的推广。ITS智能交通系统的技术在使用中的费用是非常昂贵的，目前还只能用在最需要的地方。
管理大于建设
即便有了诸多的建设，杨教授依然认为，“加强交通管理的能力比建设更重要，是最行之有效的措施”。解决北京交通拥堵不能全押在硬件设施上，根本出路在于合理规划。
奥运期间交通最大的压力来自机动车数量的飞速膨胀，道路的建设已经跟不上车的增加。目前北京市机动车保有量超过300万辆，，每天售出车辆数量也超过1000辆，奥运期间预计将达到350万辆。一方面是首都发展繁荣的标志，但是从另一方面看，机动车的暴增也对环境带来了各种严重的负面影响，对交通状况造成了压力。
2006年中非论坛期间，北京对部分公车进行了限制，市政府有70%的公车停驶，中央在京单位也施行了一定的停驶措施，同时还倡导私车拥有者停驶或少开，使得交通状况大为好转。2007年8月17日~20日“好运北京”奥运综合测试赛期间，北京又有意识地实施了机动车单双号分流出行和封存公车的管理措施，削减了131万到136万的机动车数量，使得城市主干道的流量减少了30%，主干道高峰时的时速由原来19.2公里提高到32.1公里。同时，这一措施使得空气环境质量大大提高，监测到的数也表明，实行单双号起到了预期的缓解交通压力的效果。“我特意去体验了一下，一路畅通。这可以看作是为奥运的交通做一个‘预演’，奥运期间只会更好。”
杨教授介绍，按照历届奥运会的惯例，在奥运会期间要采取交通需求管理的措施，因此从今年7月20号开始，直至残奥会结束，北京都将采取汽车单双号限行上路的措施，所有行政单位的公车要封存50%~70%，如此一来，届时会有近200万辆车不能出行，奥运期间的交通状况值得看好。实施这种临时性的措施是有些无奈的，不是很人性化，但是反过来看，如果不实施，情况可能会更糟。杨教授觉得这次采取了提前告知的方式，可以让民众尽早适应。
回归公共交通
在确保奥运期间的交通便捷方面，经济杠杆和大力宣传也起到了积极的作用。通过市政补贴，公交和地铁的低票价都是很吸引人的，整洁的车厢，准确及时的报站，宣传公交优势，也是软件和硬件的配合。一系列的举措将不少人又拉回到乘坐公共交通出行的方式，目前30%以上的市民已经选择乘坐公交。而公共交通周、世界无车日、拼车理念的宣传和呼吁，虽然没有强制执行，但已经得到了收效。2007年五环路取消收费后，已经吸引了一部分三四环的车流量，缓解市内交通的作用非常显着。
通过这些举措的实行，我们有理由相信，北京交通拥堵状况可以得到有效改善，让人们改变生活理念，放弃小汽车、回归自行车和一定范围内的步行也是可以想象的。
然而，这条环保之路并不平坦，杨教授坦言，从整个交通系统来讲，换乘的便捷还没做到家，不仅地铁之间的换乘，地铁与地面交通之间的换乘等也没有解决好，再加上日益增多的私家车与地铁换乘的问题，都有待改进。
奥运期间特事特办
北京申奥时就向国际奥委会做出过交通方面的承诺，从运动员驻地出发，到任何一个比赛场馆，路上所需要的时间都不超过30分钟。
为了兑现这个诺言，应对高峰期的车辆拥堵，北京借鉴了雅典和悉尼奥运会的经验，在相关的场馆附近的道路上施划了300公里的奥林匹克专用通道的网络，覆盖了二环、四环、五环、八达岭高速、京承高速上的107条相关道路，是历届奥运会中规模最大的。专用通道会在奥运会期间投入使用，能够保证运动员从奥运村到每个比赛场馆基本上在奥林匹克专用道上畅通无阻地行驶，时速可以达到60公里。而且，“届时只有持牌车辆才能进入，这一点是跟国际接轨的。”
同时，已经试行过的弹性交通管制模式，也会奥运会期间被继续使用。它将原来的摄像头与新近增加的摄像头进行了连接，使运动员、技术官员和媒体记者，从驻地一出来，我们就能够实施全方位的跟踪，根据交通量的情况临时管制，随时调整一些道路的控制情况。一旦发生拥堵，就可以在不同地方采取不同的分流措施，确保道路的畅通。
借助这种监控系统和运行模式，全长约9公里的道路上，只需要30名交通警察，就可以实现精确指挥和精确引导，其他车辆的正常行驶也不会受到太多限制。
安全疏散秩序井然
在奥运交通的研究中，北京工业大学首先主持研究了奥运交通规划的大型研究课题，指导整个北京交通。随后又参与了对每个场馆和附近道路的车流量预测，以便设计人员就场馆的规模、位置设计出满足需求的设施。其后，又主持了奥运交通仿真课题，用软件仿真出行人（主要是场馆中）进出的模型，估算周围的设施是否能够满足正常的人流量通行，目的主要是为了奥运会的行人交通组织及观众疏散问题。
在奥运会比赛期间，除了满足比赛相关人员的交通需求外，观众的交通需求也是必须克服的难点，尤其是人群最集中的赛后散场时刻，观众必须得到及时和安全的疏散。据估算，奥运会比赛的第9天为高峰日，北京市全天的观众总数为36.4万人，人流疏散最集中的时间是22时到22时30分。专家们会通过一系列的措施来消减高峰的压力，比如在散场时安排一点活动，设计一些绕行的线路，拉长散场的绕行迂回的时间，以减轻在出入口、在公交场站和地铁口的压力。
应急预案不可或缺
如果奥运期间出现突发事件，相应的应急预案研究就是杨教授负责的重点了。对于火灾、爆炸等任何突发事件，不可能等到发生后再讨论对策，这就是预案的重要原因。
9.11之后，全球开始异常关注恐怖袭击，2003年SARS之后，国务院就开始制定针对各种情况的应急预案，而近年来频频发生的地震、雪灾、海啸、暴雨等各种由气候造成的紧急事件，也使得应急预案和应急机制越来越受到人们的关注。
研究团队主要参考了美国的应急机制和疏散方案，也充分考虑了现实的不同。美国车辆保有率很高，发生危机时的车辆骤时流量会猛增至平时的三五倍，甚至10倍之多，更需要组织交通。而中国不同，他们最终确定，在奥运会期间，一旦需要撤离，60%~65%是有组织地通过公共汽车来疏散、撤离。
突发事件按照严重程度分成特别重大、重大、较大、一般四类，为期17天的奥运会每天的赛事不同，在奥运村参加项目的运动员、观众人数不同，集中程度也不同，尤其是开幕式和闭幕式。因此他们还针对不同的日期或时段，为奥运设定了9种情景，并设计出数十种不同的应急预案，并通过仿真系统对预案一一进行模拟，目的是测试反应时间的快慢，以及对某一方案从撤离时间、安全程度、实施代价等方面来评估，以期达到资源合理配置。
“应急预案牵涉极广，甚至可以说，从应急的角度来说，交通只是其中的一部分。我们在构建整个体系的时候，想得更多的并不是交通。”比如，在设计方案时对于奥运场馆地理位置和对于医疗救护、基本生活设施等资源的考虑，以及沿线的设施配置和建立临时性的和永久性的避难所的考虑。此外，这些设施还应该基本保证交通顺畅、生存所需（水和食物、医疗设施），以及通讯畅通。
关于应急反应和应急交通撤离的课题还在继续，杨教授希望把所有的城市，尤其是大城市纳入其中。因为一旦发生地震等自然灾害，在密集的居民区，安全撤离是一个非常棘手的难题，即便灾害不严重，仅人群当时的恐慌就足以打败一个城市，更遑论之后不计其数的投入。
杨教授还强调，培训、演习和日常的宣传作用都不可轻视，虽然花费的代价可能很高，效果也未必真实——“我们现在最欠缺的就是不能把事件真实化，突发事件的气氛很难营造出来”。而且，人在恐慌时不够理智，我们应该在危难发生前、发生时和发生后给予人们简单易行的指导。
漫长的寻找之路
通过自己的20多年课题研究和体会，杨教授深切地感受到，奥运会改变了不少的人观念。他始终认为，从城市规划的角度讲，过去的决策者不太关注交通，而且从专业的管理的层面说，一直以来，北京的交通管理能力都不强，但通过奥运这个难得的契机，交通的重要性逐渐得到强化，现在 “交通”这个关键词出现在电视、报纸、杂志、网络等媒体上的频率也越来越高。
更加重要的是，奥运交通治理提升了北京的交通管理能力，人们也开始意识到管理的重要性。“我们也在通过奥运这个难得的机会摸索什么才是适合北京和中国的交通模式。或许，我们需要的只是时间。”
Tips
BRT的发源地
快速公交系统既适用于一个拥有小城市，也适用于特大型都市，它起源于上世纪70年代的巴西库里提巴（Curitiba）市。作为发展中国家的城市，当时面对城市人口和私人汽车迅速增长所带来的严重交通拥堵，却没有足够的资金建设轨道交通，因此设计人员在前市长、着名建筑设计师、BRT之父Jamie Lerner先生的领导下大胆开发并实施了一种新的公交方式，用只有轨道交通1/10的造价建成了具有轨道交通运营特性的快速公交，使得库里提巴的公交出行比例高达75%，日客运量高达19万人。