分子工程英文解釋翻譯、分子工程的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 molecular engineering
分詞翻譯:
分子的英語翻譯:
element; member; molecule; numerator
【計】 molecusar
【化】 molecule
【醫】 molecule
工程的英語翻譯:
engineering; project; work
【機】 engineering; process
專業解析
分子工程(Molecular Engineering) 是從原子和分子層面出發,通過精确設計、構建與操控物質的基本單元(分子、原子、團簇等),以創造具有特定功能或性能的新材料、新器件或新系統的跨學科工程領域。其核心在于“自下而上”的構建策略,強調對物質組成、結構、相互作用及動力學的精準調控,實現從分子尺度到宏觀性能的定制化設計。
詳細解釋與内涵:
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核心定義與目标:
- 漢英對照: “分子工程” 對應英文術語“Molecular Engineering”。
- 本質: 它超越了傳統化學合成中“試錯法”的局限,将工程學的設計思維(如建模、模拟、優化)引入分子層面。目标是像工程師設計機器一樣,基于對分子間作用力、化學反應性、自組裝行為等的深入理解,主動設計分子或分子集合體(如聚合物、納米粒子、超分子體系),使其具備預期的電學、光學、力學、催化、生物相容性等特定功能。根據中國科技術語審定委員會的定義,分子工程是“在分子水平上設計和制造具有特定功能材料和器件的科學與技術” 。
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跨學科屬性:
- 分子工程是化學、物理學、材料科學、生物學、計算科學和工程學(特别是化學工程、材料工程、生物工程)的深度交叉融合。
- 它利用量子力學、統計力學、分子動力學模拟等理論工具進行理性設計,并通過合成化學、納米技術、自組裝技術、先進的表征技術(如高分辨顯微鏡、光譜學)進行實驗驗證與制造。Nature 期刊曾指出,分子工程代表了“化學、材料科學和工程學的前沿交叉”,旨在解決能源、健康和環境等領域的重大挑戰 。
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關鍵技術與應用領域:
- 分子設計與模拟: 利用計算機輔助設計(CAD)軟件和分子模拟技術預測分子結構、性質及相互作用,指導實驗合成。
- 精準合成與組裝: 包括有機合成、無機合成、高分子合成、點擊化學、自組裝、DNA折紙術等,實現複雜分子結構的精确構建。
- 表征與操控: 應用掃描探針顯微鏡(SPM)、單分子光譜等技術在納米尺度觀察和操縱分子。
- 應用領域廣泛:
- 新材料: 設計高性能聚合物、智能響應材料、新型催化劑、能源材料(如光伏材料、電池材料)。
- 納米技術: 構建功能納米粒子、納米器件、納米機器。
- 生物醫藥: 開發靶向藥物遞送系統、生物傳感器、仿生材料、組織工程支架。
- 電子與光電子: 設計分子電子器件、有機發光二極管(OLED)、新型半導體材料。美國化學會(ACS)出版物中強調,分子工程在“開發下一代可再生能源技術和高效藥物”方面具有巨大潛力 。
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與傳統化學/材料科學的區别:
- 更強調主動設計和功能導向,而非僅僅發現新化合物或現象。
- 更注重跨尺度集成,即如何将分子尺度的設計有效地轉化為宏觀可用的材料或器件性能。
- 更依賴計算預測和先進制造技術。中國教育部在相關學科建設指南中指出,分子工程是“材料科學與工程”學科的重要前沿方向,體現了從“經驗探索”向“理性設計”的範式轉變 。
分子工程是一門通過原子/分子層面的理性設計與精确操控,來創造具有定制化功能的新物質和系統的前沿工程學科。它代表了現代科技發展從宏觀向微觀、從經驗向設計的重要趨勢,是解決諸多科技挑戰的關鍵技術途徑。
網絡擴展解釋
分子工程是一門通過分子層面的設計、調控與合成,實現特定功能材料或系統開發的新興交叉學科。其核心在于利用結構-性能關系的知識,逆向構建滿足實際需求的分子體系。以下是具體解析:
1.核心定義與目标
- 分子工程強調在分子水平上對物質的結構進行精準設計與施工,關注分子間相互作用及行為規律,最終實現材料或系統的定向功能(如增強強度、催化效率等)。
- 與傳統“試錯法”不同,它更注重理性研究方法,即從基礎理論出發指導設計與合成。
2.學科特點
- 跨領域融合:涉及化學、材料科學、生物工程、電子工程等多個領域,例如納米材料開發、合成生物學中的分子改造等。
- 多層次應用:既包括納米級技術(如3微米隱形塗層保護汽車部件),也涵蓋大分子工程中的聚合物設計與功能化(如疏水材料)。
3.技術手段
- 結構設計:通過調整分子鍊排列、引入功能性基團等方式優化材料性能。
- 合成方法:包括聚合反應、自組裝等技術,實現分子結構的精确控制。
4.應用前景
- 當前應用:如耐刮擦眼鏡塗層、輕質複合材料(網球拍、自行車)。
- 未來潛力:納米傳感器檢測病原體、納米機器人修複細胞或靶向治療腫瘤,以及清潔能源材料開發。
5.學科定位
- 不同于傳統化學或化工專業,分子工程更注重以分子理論解決環境、生命科學等實際問題,例如污水處理中的分子分析或化合物合成。
分子工程通過理性設計與多學科交叉,為材料科學、醫學、能源等領域提供了創新解決方案。若需進一步了解具體案例或技術細節,可參考上述來源中的完整信息。
分類
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