導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇納米技術(shù)的性質(zhì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：紡織服裝領(lǐng)域；納米技術(shù)；應(yīng)用與安全性

中圖分類號(hào)：TB114 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

納米技術(shù)應(yīng)用于紡織行業(yè)主要是利用物理方面獨(dú)特的特性，通過加工處理對(duì)原有纖維物的性能做改變與調(diào)整，并使其產(chǎn)生新的功效。改變的內(nèi)容包括了外觀，使用時(shí)的舒適度，自身對(duì)于污物的清理、醫(yī)療保健功能等。

一、紡織品服裝創(chuàng)新開發(fā)中納米技術(shù)的作用

（一）纖維素的功能性處理

將棉纖維自身所具有的空隙看作是納米的反應(yīng)器，通過合適的溶劑使空隙得到充分膨化。之后在受限空間內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。在空隙內(nèi)植入金屬微粒。采用的是類似于納米微粒生產(chǎn)的方法。比如將銀粒子在纖維上還原，以金屬銀的納米顆粒形式存在，沉淀在纖維空間內(nèi)。之后將其固定在空間內(nèi)部，該過程利用的是纖維遇堿產(chǎn)生的不可逆膨脹特性。制成的功能性纖維有抗菌，防臭等功能。

（二）著色因子植入

某些合成纖維存在染色困難現(xiàn)象，會(huì)影響到某些服裝面料使用，如聚丙烯。某些纖維在著色過程中則必須要用到載體，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，工藝在發(fā)展過程中必然面臨著淘汰。但是納米技術(shù)則可以解決這個(gè)問題。在纖維合成過程中添加納米材料，添加材料可以與纖維發(fā)生一定反應(yīng)。通過增加纖維的染色位置來對(duì)其染色性能改變。

（三）抗菌，防臭纖維的制造

納米材料的特征在于占有較大比例的原子所處在環(huán)境都存在缺陷性。表面原子周圍缺少原子，顆粒出現(xiàn)了大量的剩余懸鍵，從而具有了不飽和性質(zhì)。該性質(zhì)則決定了納米材料的特殊性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，納米級(jí)別的ZnO粉體表面存在一定的鋅氧比。微晶表面存在空穴或者是缺陷。微粒在表面由于氧缺陷生成鋅離子。由于氧負(fù)離子空位形成的電穴可以將空氣中的氧激活變?yōu)榛钚匝?。該物質(zhì)的化學(xué)活性極強(qiáng)，可以與多種有機(jī)物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而殺死細(xì)菌與病毒。將納米級(jí)別的ZnO粉摻入聚酯纖維之中，制造的合成纖維有殺菌，殺毒的作用，同時(shí)也能夠屏蔽紫外線。該種面料可以應(yīng)用于手術(shù)服等醫(yī)務(wù)工作人員服裝，也可以作為內(nèi)衣，外裝等用料。

（四）纖維綜合力學(xué)性能的提升

綜合力學(xué)性能的提升主要是利用了納米復(fù)合技術(shù)。比如利用原位插層聚合法。該方法完全區(qū)別于傳統(tǒng)方法，利用該方法將單體滲入黏土片層活性中心反應(yīng)器中，進(jìn)行原位聚合。反應(yīng)器是納米級(jí)的，而原位聚合是定量的。從而實(shí)現(xiàn)納米相自組裝排列與分散，從而實(shí)現(xiàn)納米級(jí)別水平材料設(shè)計(jì)。

（五）自清潔納米材料應(yīng)用于紡織材料

在紫外線的作用下，氧化鈦以納米微粒在形式存在，會(huì)產(chǎn)生氧化反應(yīng)。在陽(yáng)光作用下可以將微粒表面的污物進(jìn)行分解。自清潔材料正是利用了該效應(yīng)。將氧化鈦微粒涂于材料上可以形成特殊的界面。而材料表面呈現(xiàn)出的雙疏性則會(huì)強(qiáng)于一般情況。由此研發(fā)新的界面材料。其基本原理在于將納米級(jí)別的幾何形狀界面結(jié)構(gòu)建立在特定的表面上。從宏觀上來看相當(dāng)于材料的表面有一層氣體薄膜、油、水等污物無(wú)法直接與材料接觸。將其應(yīng)用于汽車行業(yè)，在下雨時(shí)就不需要刮水器。應(yīng)用于眼鏡行業(yè)，就不會(huì)因?yàn)闇囟茸兓R片形成水膜。經(jīng)過該技術(shù)處理的紡織面料在拒水與拒油方面表現(xiàn)出的性能卓越。而纖維自身的某些性能如強(qiáng)度，親和力不會(huì)產(chǎn)生影響。同時(shí)也能增加特殊的效果，如殺菌。

（六）碳納米纖維管

碳納米管在力學(xué)性能方面表現(xiàn)良好，實(shí)驗(yàn)與理論都已經(jīng)證明，納米管的剪切與楊氏模量和金剛石是相當(dāng)?shù)?。與鋼相比，強(qiáng)度大而密度小。在柔性、延伸率、彎曲性、彈性、耐高溫、不燃等方面都表面出了良好的性能。

（七）納米光敏微米應(yīng)用于紡織面料

納米光敏對(duì)于可見光較為敏感，依據(jù)其波長(zhǎng)的不同及對(duì)可見光的敏感程度可以對(duì)自身色彩進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而與周圍環(huán)境更好的融合在一起，形成保護(hù)色。將該種性能用于紡織，服裝就有了隱形功能。

二、納米技術(shù)與紡織材料的結(jié)合方式

（一）涂布法

該方法是將含有納米粒子的材料與織物表面相結(jié)合，從而形成納米織物。如將面料的表層涂上與納米粒子混合的高分子薄膜。當(dāng)納米薄膜與其他的面料復(fù)合時(shí)，會(huì)產(chǎn)生細(xì)微的凹凸。在水存在的情況下，細(xì)微的凹凸會(huì)使其他物質(zhì)及灰塵離開涂層的表面，從而將其潔凈。利用此種面料制作的服裝，在清洗的時(shí)候無(wú)需要進(jìn)行搓洗，只需要適量的噴水并進(jìn)行擦拭，衣服就會(huì)恢復(fù)潔凈。

（二）混裹法

該方法是將含納米粒子材料或者是納米粒子與其他的纖維進(jìn)行混合，形成納米纖維。如將其應(yīng)用于消防服，可以有效地減輕消防服的重量并且能夠有效地抑制烈火灼燒。通過分散粒子將碳系粒子均勻地分布于碳系纖維之中，其升熱擴(kuò)散功能會(huì)有效的提升，由于具備了更好的熱傳導(dǎo)效率，面料的耐熱與隔熱性能都能夠有效提升。而自身重量也會(huì)相應(yīng)減輕，衣物舒適性也會(huì)大幅增加。

（三）包覆法

此方法是將納米粒子植入纖維中，或者將纖維的外部用含有納米粒子物質(zhì)進(jìn)行包覆，從而形成具有納米特性的紡織材料。科學(xué)家研究已經(jīng)證實(shí)了可以利用人體活動(dòng)提供從能量，以作為納米發(fā)電機(jī)的能量來源。通過納米技術(shù)將能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以產(chǎn)生電流。

三、納米紡織品服裝的安全性問題分析

技術(shù)是一把雙刃劍，納米技術(shù)與納米材料的應(yīng)用給人們生活帶來便利的同時(shí)，也會(huì)帶來某些安全方面的問題。而最主要的是對(duì)人體健康造成的危害。工業(yè)與商業(yè)化過程中使用到的納米顆粒有一定的毒性，使用該材料制造的產(chǎn)品在對(duì)環(huán)境造成影響的同時(shí)，更重要的是對(duì)人體健康造成了危害。比如碳納米管會(huì)導(dǎo)致胃癌與肺癌。納米銀則會(huì)將人體過敏的概率大幅度提升。

納米之所以有巨大的優(yōu)勢(shì)就在于其具有較小的體積，但是從另一方面而言，對(duì)人體危害最大的也正是這一特性。細(xì)小的納米粒子通過呼吸作用進(jìn)入人的身體，也可以由人體皮膚進(jìn)入，到達(dá)內(nèi)部器官。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)顆粒直徑在100納米時(shí)，穿透肺部防線的時(shí)間不到一分鐘。出現(xiàn)在其他的器官的時(shí)間不會(huì)超過一個(gè)小時(shí)。在時(shí)間的作用下，人體內(nèi)顆粒會(huì)過度積累，影響到身體健康甚至是威脅到生命。如肺部炎癥，DNA損傷，內(nèi)臟組織病變，胎兒發(fā)育異常等。與蛋白質(zhì)、細(xì)菌等相互作用則可能會(huì)帶來一些新的疾病。比如在醫(yī)學(xué)界已經(jīng)有了納米病理學(xué)學(xué)科。

鑒于納米技術(shù)存在的問題較多，因此在某些領(lǐng)域使用時(shí)要慎重。比如在某些年齡段，衣物在生產(chǎn)過程中要對(duì)含有納米粒子的材料進(jìn)行處理，降低納米粒子進(jìn)入到人體的概率。或者是使用更先進(jìn)的方法所生產(chǎn)的材料。除了從年齡方面來考慮以外，還要從與人體接觸面積方面來考慮。某些物品與人體的接觸面積較大，關(guān)系也比較密切，這一類主要是貼身衣物，如內(nèi)衣，浴衣，睡衣，還有床單，毛巾，浴巾等。此類物品要通過一定的技術(shù)手段將其對(duì)人體有害的部分M行規(guī)避。在生產(chǎn)上則可能地減少成品材料中含有的對(duì)人體的有害物質(zhì)，從源頭上保證產(chǎn)品的安全。

技術(shù)可以為人們帶來便利，關(guān)鍵就在于如何利用。對(duì)于行業(yè)而言，就應(yīng)該有行業(yè)規(guī)范，納米技術(shù)應(yīng)用于紡織行業(yè)，相應(yīng)地也應(yīng)該有規(guī)范為人體健康提供保證。除過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，政府要從宏觀角度來把握，制定嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)為了確保標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)施過程中的有效性，可以將其上升到法律法規(guī)層面，形成一種強(qiáng)制性約束。管理工作人員在工作過程中要嚴(yán)格依據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定行事，加強(qiáng)對(duì)企業(yè)的監(jiān)督，從多個(gè)方面來保證產(chǎn)品質(zhì)量及安全。

結(jié)語(yǔ)

技術(shù)推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展，給人們的生活帶來了便利，但是在技術(shù)應(yīng)用過程中也會(huì)存在不好的一面，不應(yīng)該被忽視。納米技術(shù)應(yīng)用于紡織行業(yè)的前提是，技術(shù)不會(huì)對(duì)人體健康帶來影響。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)就要從多個(gè)方面入手，從管理、制度、標(biāo)準(zhǔn)、法律等多方面形成合力，從而讓技術(shù)真正地為人類服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

篇2

關(guān)鍵詞：包塊內(nèi)注射5-氟脲嘧啶；治療；乳腺增生；療效觀察

乳腺增生是育齡婦女中比較常見的一種乳腺疾病，隨著人們生活水平的提高，這幾年的發(fā)病率逐年增加，國(guó)內(nèi)有相關(guān)報(bào)道稱乳腺增生的發(fā)病率已經(jīng)超過了40%[1]，下面本文通過對(duì)我院收治的60例乳腺增生患者，進(jìn)行包塊內(nèi)注射5-氟脲嘧啶治療的治療方法與采用乳癖消化加三苯氧胺的治療方法進(jìn)行比較，從而探討包塊內(nèi)注射5-氟脲嘧啶治療乳腺增生的臨床治療效果。通過對(duì)比分析兩組的治療效果，現(xiàn)總結(jié)如下。

1資料與方法

1.1一般資料選取我院于2009年1月~2011年6月收治的60例乳腺增生患者，按照隨機(jī)方法將其分為治療組和觀察組，其中治療組和觀察組各30例，治療組30例患者，年齡25~55歲；觀察組30例患者，年齡25~55歲。兩組患者一般臨床資料無(wú)顯著差異性（P>0.05），具有可比性。

1.2方法 患者出現(xiàn)了周期性的疼痛而就診，通過臨床檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)以下癥狀符合乳腺增生疾病的表現(xiàn)：①觸診部位增厚且呈現(xiàn)塊狀；②持續(xù)性的脹痛；③腺體有觸痛；④經(jīng)過彩色B超檢測(cè)以后，排除了乳腺癌、乳腺炎等疾病，但仍然存在持續(xù)性的脹痛。

1.3方法治療組：包塊內(nèi)注射5-氟脲嘧啶和利多卡因，依據(jù)包塊直徑大小控制用量，通常1cm注射5ml的5-氟脲嘧啶和3ml的利多卡因[2]，1次/w，通常5~7d為一個(gè)療程。觀察組：口服乳癖消，3次/d，2粒/次，同時(shí)兼口服三苯氧胺，2次/d，5mg/次。連續(xù)使用2個(gè)月為一個(gè)療程。

1.4療效判定依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn) 療效判定依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)：患者痊愈表現(xiàn)為：臨床癥狀和疼痛完全不見，同時(shí)生活恢復(fù)正常[3]；患者有效表現(xiàn)為：臨床癥狀和疼痛有所減緩，包塊最大直徑縮小一半；沒有效果表現(xiàn)為：臨床癥狀和疼痛完全沒有改變，甚至情況變壞。也就是總有效率=（痊愈+有效）×100%。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理本次采用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行處理分析，計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)，組間對(duì)比采用x2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異顯著性，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1兩組患者的臨床療效結(jié)果對(duì)比兩組患者的臨床療效結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)，治療組30例患者中，痊愈患者為17例，所占百分比為56.66%，有效患者為11例，所占百分比為36.67%，沒有效果的患者為2例，所占百分比為6.67%，治療組的總有效率高達(dá)93.33%；而對(duì)照組的30例患者中，痊愈患者為12例，所占百分比為40.00%，有效患者為10例，所占百分比為33.33%，沒有效果的患者為8例，所占百分比為26.67%，對(duì)照組的總有效率只有73.33%。兩組對(duì)比（P＜0.05）有差異顯著性，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表1。

2.2兩組患者包塊變化情況對(duì)比治療組治療前后包塊大小有明顯差異，（P0.05），不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3討論

通過包塊內(nèi)注射5-氟脲嘧啶和利多卡因治療乳腺增生的治療方法，可以快速地提高治療的有效性及其效率，能夠有效地防止病情惡化。因此隨著醫(yī)療的發(fā)展，通過包塊內(nèi)注射5-氟脲嘧啶和利多卡因治療乳腺增生的治療方法越來越受到醫(yī)院的重視和市場(chǎng)的肯定。因此，通過包塊內(nèi)注射5-氟脲嘧啶和利多卡因治療乳腺增生的治療方法值得在臨床上應(yīng)用和不斷地推廣發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]于海文，石瑩瑩，沈琦，等.包塊內(nèi)注射5-氟脲嘧啶治療乳腺增生的臨床療效[J]中國(guó)現(xiàn)代普通外科進(jìn)展.2009，12（01）:18-20.

篇3

【關(guān)鍵詞】納米材料；納米技術(shù)；應(yīng)用

有人曾經(jīng)預(yù)測(cè)在21世紀(jì)納米技術(shù)將成為超過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和基因技術(shù)的“決定性技術(shù)”，由此納米材料將成為最有前途的材料。世界各國(guó)相繼投入巨資進(jìn)行研究，美國(guó)從2000年啟動(dòng)了國(guó)家納米計(jì)劃，國(guó)際納米結(jié)構(gòu)材料會(huì)議自1992年以來每?jī)赡暾匍_一次，與納米技術(shù)有關(guān)的國(guó)際期刊也很多。

一、納米材料的特殊性質(zhì)

納米材料高度的彌散性和大量的界面為原子提供了短程擴(kuò)散途徑，導(dǎo)致了高擴(kuò)散率，它對(duì)蠕變，超塑性有顯著影響，并使有限固溶體的固溶性增強(qiáng)、燒結(jié)溫度降低、化學(xué)活性增大、耐腐蝕性增強(qiáng)。因此納米材料所表現(xiàn)的力、熱、聲、光、電磁等性質(zhì)，往往不同于該物質(zhì)在粗晶狀態(tài)時(shí)表現(xiàn)出的性質(zhì)。與傳統(tǒng)晶體材料相比，納米材料具有高強(qiáng)度——硬度、高擴(kuò)散性、高塑性——韌性、低密度、低彈性模量、高電阻、高比熱、高熱膨脹系數(shù)、低熱導(dǎo)率、強(qiáng)軟磁性能。這些特殊性能使納米材料可廣泛地用于高力學(xué)性能環(huán)境、光熱吸收、非線性光學(xué)、磁記錄、特殊導(dǎo)體、分子篩、超微復(fù)合材料、催化劑、熱交換材料、敏感元件、燒結(jié)助劑、劑等領(lǐng)域。

（一）力學(xué)性質(zhì)

高韌、高硬、高強(qiáng)是結(jié)構(gòu)材料開發(fā)應(yīng)用的經(jīng)典主題。具有納米結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度與粒徑成反比。納米材料的位錯(cuò)密度很低，位錯(cuò)滑移和增殖符合Frank-Reed模型，其臨界位錯(cuò)圈的直徑比納米晶粒粒徑還要大，增殖后位錯(cuò)塞積的平均間距一般比晶粒大，所以納迷材料中位錯(cuò)滑移和增殖不會(huì)發(fā)生，這就是納米晶強(qiáng)化效應(yīng)。金屬陶瓷作為刀具材料已有50多年歷史，由于金屬陶瓷的混合燒結(jié)和晶粒粗大的原因其力學(xué)強(qiáng)度一直難以有大的提高。應(yīng)用納米技術(shù)制成超細(xì)或納米晶粒材料時(shí)，其韌性、強(qiáng)度、硬度大幅提高，使其在難以加工材料刀具等領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位。使用納米技術(shù)制成的陶瓷、纖維廣泛地應(yīng)用于航空、航天、航海、石油鉆探等惡劣環(huán)境下使用。

（二）磁學(xué)性質(zhì)

當(dāng)代計(jì)算機(jī)硬盤系統(tǒng)的磁記錄密度超過1.55Gb/cm2，在這情況下，感應(yīng)法讀出磁頭和普通坡莫合金磁電阻磁頭的磁致電阻效應(yīng)為3%，已不能滿足需要，而納米多層膜系統(tǒng)的巨磁電阻效應(yīng)高達(dá)50%，可以用于信息存儲(chǔ)的磁電阻讀出磁頭，具有相當(dāng)高的靈敏度和低噪音。目前巨磁電阻效應(yīng)的讀出磁頭可將磁盤的記錄密度提高到1.71Gb/cm2。同時(shí)納米巨磁電阻材料的磁電阻與外磁場(chǎng)間存在近似線性的關(guān)系，所以也可以用作新型的磁傳感材料。高分子復(fù)合納米材料對(duì)可見光具有良好的透射率，對(duì)可見光的吸收系數(shù)比傳統(tǒng)粗晶材料低得多，而且對(duì)紅外波段的吸收系數(shù)至少比傳統(tǒng)粗晶材料低3個(gè)數(shù)量級(jí)，磁性比FeBO3和FeF3透明體至少高1個(gè)數(shù)量級(jí)，從而在光磁系統(tǒng)、光磁材料中有著廣泛的應(yīng)用。

（三）電學(xué)性質(zhì)

由于晶界面上原子體積分?jǐn)?shù)增大，納米材料的電阻高于同類粗晶材料，甚至發(fā)生尺寸誘導(dǎo)金屬——絕緣體轉(zhuǎn)變（SIMIT）。利用納米粒子的隧道量子效應(yīng)和庫(kù)侖堵塞效應(yīng)制成的納米電子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特點(diǎn)，有可能在不久的將來全面取代目前的常規(guī)半導(dǎo)體器件。2001年用碳納米管制成的納米晶體管，表現(xiàn)出很好的晶體三極管放大特性。并根據(jù)低溫下碳納米管的三極管放大特性，成功研制出了室溫下的單電子晶體管。隨著單電子晶體管研究的深入進(jìn)展，已經(jīng)成功研制出由碳納米管組成的邏輯電路。

（四）熱學(xué)性質(zhì)

納米材料的比熱和熱膨脹系數(shù)都大于同類粗晶材料和非晶體材料的值，這是由于界面原子排列較為混亂、原子密度低、界面原子耦合作用變?nèi)醯慕Y(jié)果。因此在儲(chǔ)熱材料、納米復(fù)合材料的機(jī)械耦合性能應(yīng)用方面有其廣泛的應(yīng)用前景。例如Cr-Cr2O3顆粒膜對(duì)太陽(yáng)光有強(qiáng)烈的吸收作用，從而有效地將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換為熱能。轉(zhuǎn)（五）光學(xué)性質(zhì)

納米粒子的粒徑遠(yuǎn)小于光波波長(zhǎng)。與入射光有交互作用，光透性可以通過控制粒徑和氣孔率而加以精確控制，在光感應(yīng)和光過濾中應(yīng)用廣泛。由于量子尺寸效應(yīng)，納米半導(dǎo)體微粒的吸收光譜一般存在藍(lán)移現(xiàn)象，其光吸收率很大，所以可應(yīng)用于紅外線感測(cè)器材料。

（六）生物醫(yī)藥材料應(yīng)用

納米粒子比紅血細(xì)胞（6～9nm）小得多，可以在血液中自由運(yùn)動(dòng)，如果利用納米粒子研制成機(jī)器人，注入人體血管內(nèi)，就可以對(duì)人體進(jìn)行全身健康檢查和治療，疏通腦血管中的血栓，清除心臟動(dòng)脈脂肪沉積物等，還可吞噬病毒，殺死癌細(xì)胞。在醫(yī)藥方面，可在納米材料的尺寸上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的藥品納米材料粒子將使藥物在人體內(nèi)的輸運(yùn)更加方便。

二、納米技術(shù)現(xiàn)狀

目前在歐美日上已有多家廠商相繼將納米粉末和納米元件產(chǎn)業(yè)化，我國(guó)也在國(guó)際環(huán)境影響下創(chuàng)立了一（下轉(zhuǎn)第37頁(yè)）（上接第26頁(yè)）些影響不大的納米材料開發(fā)公司。美國(guó)2001年通過了“國(guó)家納米技術(shù)啟動(dòng)計(jì)劃（NationalTechnologyInitiative）”，年度撥款已達(dá)到5億美圓以上。美國(guó)科技戰(zhàn)略的重點(diǎn)已由過去的國(guó)家通信基礎(chǔ)構(gòu)想轉(zhuǎn)向國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃。布什總統(tǒng)上臺(tái)后，制定了新的發(fā)展納米技術(shù)的戰(zhàn)略規(guī)劃目標(biāo)：到2010年在全國(guó)培養(yǎng)80萬(wàn)名納米技術(shù)人才，納米技術(shù)創(chuàng)造的GDP要達(dá)到萬(wàn)億美圓以上，并由此提供200萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。2003年，在美國(guó)政府支持下，英特爾、蕙普、IBM及康柏4家公司正式成立研究中心，在硅谷建立了世界上第一條納米芯生產(chǎn)線。許多大學(xué)也相繼建立了一系列納米技術(shù)研究中心。在商業(yè)上，納米技術(shù)已經(jīng)被用于陶瓷、金屬、聚合物的納米粒子、納米結(jié)構(gòu)合金、著色劑與化妝品、電子元件等的制備。

目前美國(guó)在納米合成、納米裝置精密加工、納米生物技術(shù)、納米基礎(chǔ)理論等多方面處于世界領(lǐng)先地位。歐洲在涂層和新儀器應(yīng)用方面處于世界領(lǐng)先地位。早在“尤里卡計(jì)劃”中就將納米技術(shù)研究納入其中，現(xiàn)在又將納米技術(shù)列入歐盟2002——2006科研框架計(jì)劃。日本在納米設(shè)備和強(qiáng)化納米結(jié)構(gòu)領(lǐng)域處于世界先進(jìn)地位。日本政府把納米技術(shù)列入國(guó)家科技發(fā)展戰(zhàn)略4大重點(diǎn)領(lǐng)域，加大預(yù)算投入，制定了宏偉而嚴(yán)密的“納米技術(shù)發(fā)展計(jì)劃”。日本的各個(gè)大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)界也紛紛以各種方式投入到納米技術(shù)開發(fā)大潮中來。

中國(guó)在上世紀(jì)80年代，將納米材料科學(xué)列入國(guó)家“863計(jì)劃”、和國(guó)家自然基金項(xiàng)目，投資上億元用于有關(guān)納米材料和技術(shù)的研究項(xiàng)目。但我國(guó)的納米技術(shù)水平與歐美等國(guó)的差距很大。目前我國(guó)有50多個(gè)大學(xué)20多家研究機(jī)構(gòu)和300多所企業(yè)從事納米研究，已經(jīng)建立了10多條納米技術(shù)生產(chǎn)線，以納米技術(shù)注冊(cè)的公司100多個(gè)，主要生產(chǎn)超細(xì)納米粉末、生物化學(xué)納米粉末等初級(jí)產(chǎn)品。

三、前景展望

經(jīng)過幾十年對(duì)納米技術(shù)的研究探索，現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)能夠在實(shí)驗(yàn)室操縱單個(gè)原子，納米技術(shù)有了飛躍式的發(fā)展。納米技術(shù)的應(yīng)用研究正在半導(dǎo)體芯片、癌癥診斷、光學(xué)新材料和生物分子追蹤4大領(lǐng)域高速發(fā)展?？梢灶A(yù)測(cè)：不久的將來納米金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管、平面顯示用發(fā)光納米粒子與納米復(fù)合物、納米光子晶體將應(yīng)運(yùn)而生；用于集成電路的單電子晶體管、記憶及邏輯元件、分子化學(xué)組裝計(jì)算機(jī)將投入應(yīng)用；分子、原子簇的控制和自組裝、量子邏輯器件、分子電子器件、納米機(jī)器人、集成生物化學(xué)傳感器等將被研究制造出來。

納米技術(shù)目前從整體上看雖然仍然處于實(shí)驗(yàn)研究和小規(guī)模生產(chǎn)階段，但從歷史的角度看：上世紀(jì)70年代重視微米科技的國(guó)家如今都已成為發(fā)達(dá)國(guó)家。當(dāng)今重視發(fā)展納米技術(shù)的國(guó)家很可能在21世紀(jì)成為先進(jìn)國(guó)家。納米技術(shù)對(duì)我們既是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，又是難得的機(jī)遇。必須加倍重視納米技術(shù)和納米基礎(chǔ)理論的研究，為我國(guó)在21世紀(jì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)騰飛奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。整個(gè)人類社會(huì)將因納米技術(shù)的發(fā)展和商業(yè)化而產(chǎn)生根本性的變革。

篇4

既然，這一項(xiàng)新興技術(shù)讓世界各國(guó)站在同一起跑線上，我們完全可以利用我國(guó)扎實(shí)的基礎(chǔ)教育在中學(xué)階段開發(fā)和實(shí)踐納米課程，爭(zhēng)取能培養(yǎng)更多學(xué)生對(duì)于科學(xué)的興趣，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，并為高校輸送一些愿意在科學(xué)道路上繼續(xù)埋頭苦干的學(xué)子.

本文筆者主要想和大家一起討論在高中階段開展納米課程的一點(diǎn)思考，選擇高中生這個(gè)群體，是因?yàn)樗麄円呀?jīng)在初中階段學(xué)過了物理、生物、化學(xué)的一些基礎(chǔ)知識(shí)，這樣對(duì)于接受納米知識(shí)做好了一些科學(xué)準(zhǔn)備.幸運(yùn)的是，筆者所在的學(xué)校十分重視實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，裝備了納米實(shí)驗(yàn)室，也為筆者進(jìn)一步開發(fā)課程資源提供了近水樓臺(tái)的條件.

我們可以在高中階段對(duì)學(xué)生開發(fā)哪些納米課程資源呢？能在中學(xué)裝備納米實(shí)驗(yàn)室的學(xué)校不多，高校的課程對(duì)于高中生又太難，在實(shí)踐中我們只能摸著石頭過河，我們相信將來隨著納米技術(shù)的普及，會(huì)有更多的學(xué)校開設(shè)這樣的課程，這里我們只能是拋磚引玉，提一些自己粗淺的想法.

1 了解納米和納米技術(shù)

1.1 讓學(xué)生知道納米究竟是什么東西？

納米（nm）實(shí)際上是一種計(jì)量單位，從宏觀的角度上看1米等于100萬(wàn)微米，而1微米等于1000納米；從微觀上看，納米是描述原子、分子等尺寸及其距離，1納米僅等于十億分之一米，人的一根頭發(fā)絲的直徑相當(dāng)于6萬(wàn)個(gè)納米.納米小得可愛，卻威力無(wú)比，它可以對(duì)材料性質(zhì)產(chǎn)生影響，并發(fā)生變化，使材料呈現(xiàn)出極強(qiáng)的活躍性.科學(xué)家們說，納米這個(gè)“小東西”將給人類生活帶來的震憾會(huì)比被視為迄今為止影響現(xiàn)代生活方式最為重要的計(jì)算機(jī)技術(shù)更深刻、更廣泛、更持久.

1.2 讓學(xué)生知道納米技術(shù)應(yīng)用廣泛

在汽車行業(yè)，納米技術(shù)的應(yīng)用十分廣闊.特別是納米技術(shù)的集成，可以使這個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生新的亮點(diǎn)，擁有更清潔的能源、更好的安全性能，更強(qiáng)的馬力等等.這些方面已經(jīng)引起一些大公司的關(guān)注，預(yù)計(jì)在近期內(nèi)可形成約10億美元的市場(chǎng).

在建材行業(yè)，納米技術(shù)的全面應(yīng)用，將使這個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生翻天覆地的一場(chǎng)革命，綠色家具、環(huán)保潔具、綠色裝修、清潔能源等等，將徹底改變?nèi)祟惖纳?

在紡織行業(yè)，納米技術(shù)的應(yīng)用將給人類提供更加舒適的著裝，提供更優(yōu)良品質(zhì)的功能纖維，甚至可以應(yīng)用到國(guó)防技術(shù)上，從而引發(fā)紡織面料的又一次革命，提高我國(guó)紡織品的附加值和我國(guó)紡織業(yè)的整體實(shí)力水平，同時(shí)大大提高我國(guó)纖維產(chǎn)業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，把我國(guó)從紡織大國(guó)變成真正的紡織強(qiáng)國(guó).

在機(jī)械行業(yè)，納米技術(shù)的應(yīng)用，將解決該行業(yè)的一些難題，加速產(chǎn)品的升級(jí)換代，提升我國(guó)機(jī)械工業(yè)的水平，從而促進(jìn)我國(guó)的加工制造業(yè)飛速發(fā)展，承擔(dān)起世界加工廠的重任.

在改造傳統(tǒng)工業(yè)部門的同時(shí)，納米經(jīng)濟(jì)也在促進(jìn)著新興經(jīng)濟(jì)部門的不斷發(fā)展和創(chuàng)新.下面讓我們具體的來看一下納米技術(shù)對(duì)新興經(jīng)濟(jì)的作用.

在電子信息產(chǎn)業(yè)，納米技術(shù)的應(yīng)用將為電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展克服以強(qiáng)場(chǎng)效應(yīng)、量子隧穿效應(yīng)等為代表的物理限制，制造出基于量子效應(yīng)的新型納米器件和制備技術(shù).這將是對(duì)信息產(chǎn)業(yè)和其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)的一場(chǎng)深刻的革命.這些技術(shù)的突破將全面地改變?nèi)祟惖纳娣绞?正如美國(guó)《新技術(shù)周刊》指出，納米技術(shù)在電子信息產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，將成為21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一個(gè)主要發(fā)動(dòng)機(jī)，其作用可使微電子學(xué)在20世紀(jì)后半葉對(duì)世界的影響相形見絀.

納米技術(shù)將在生物醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、人類健康等生命科學(xué)領(lǐng)域有重大應(yīng)用.在納米生物材料、微細(xì)加工、光學(xué)顯示、生物信息和分子生物學(xué)等技術(shù)積累的基礎(chǔ)上，發(fā)展生物芯片技術(shù)，形成新型生物分子識(shí)別的專家系統(tǒng)、臨床疾病檢測(cè)系統(tǒng)、藥物篩選系統(tǒng)和生物工業(yè)活性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等實(shí)用化技術(shù)，具有重要的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)前景.

納米技術(shù)在環(huán)保產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用，將使處理“三廢”的手段更有效率，使人類居住的環(huán)境得到很大程度的改善.我國(guó)為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)新型納米環(huán)境材料及技術(shù)也提出了新的迫切需求.

2 了解我們身邊的納米材料和納米技術(shù)的應(yīng)用

這樣的例子舉不勝舉，完全可以讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)自己搜尋，然后再相互溝通和交流.

比如：日本的8 mm攝像機(jī)的生產(chǎn)，抗菌除臭冰箱、洗衣機(jī)、高性能彩打墨粉等，都是采用的納米技術(shù)，如果在分散的納米分子材料上經(jīng)過特殊處理，再運(yùn)用到纖維物體上，那么衣服就可以不粘油、不粘水，由于納米分子非常非常小，它不會(huì)影響纖維物體的透氣性和清洗效果.

又如：納米技術(shù)用在醫(yī)學(xué)上，專家們把磁性納米復(fù)合高分子微粒用于細(xì)胞分離，或者把非常細(xì)小磁性納米微粒，放入一種液體中，然后讓病人喝下后，對(duì)人身體的病灶部位進(jìn)行治療，并且通過操縱，可使納米微粒在人的身體病灶部位聚集進(jìn)行有目標(biāo)的治療，在不破壞正常細(xì)胞的情況下，可以把癌細(xì)胞等分離出來，也可以制成靶向藥物控釋納米微粒載體（俗稱“生物導(dǎo)彈”），用于治療腦栓塞等疾病，同時(shí)也可用納米技術(shù)生產(chǎn)出納米探針（微型機(jī)器人）深入體內(nèi)治療疾病或清理體內(nèi)垃圾等.如果在火箭燃料中加入不到1%的納米鋁粉，就可將燃燒能力提高一倍，納米技術(shù)如果應(yīng)用在陶瓷上，可使陶瓷具有超塑性，大大增強(qiáng)了陶瓷的韌性，不怕摔，不怕碎，陶瓷堅(jiān)固無(wú)比.另外，戴上涂有納米涂料的眼鏡，在寒冷的冬季，人們從室外進(jìn)入室內(nèi)，就能避免眼鏡上蒙上一層水氣.令科學(xué)家高興的是，納米鈦與樹脂化合后生成的多種全新涂料，具有多種同類產(chǎn)品無(wú)法相比的優(yōu)越性，在海水中浸泡10年不損，并具有神奇的自我修復(fù)能力和自潔性，納米鈦還作為唯一對(duì)人植物神經(jīng)、味覺沒有任何影響的金屬，其用途廣泛.

3 利用掃描隧道顯微鏡TSTM看微觀世界并制作簡(jiǎn)單的納米材料

3.1 了解掃描隧道顯微鏡的原理，學(xué)會(huì)操作掃描隧道顯微鏡

掃描隧道顯微鏡Scanning Tunneling Microscope縮寫為STM.它作為一種掃描探針顯微術(shù)工具，掃描隧道顯微鏡可以讓科學(xué)家觀察和定位單個(gè)原子，它具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的分辨率.此外，掃描隧道顯微鏡在低溫下可以利用探針尖端精確操縱原子，因此它在納米科技既是重要的測(cè)量工具又是加工工具.

STM使人類第一次能夠?qū)崟r(shí)地觀察單個(gè)原子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)和與表面電子行為有關(guān)的物化性質(zhì)，在表面科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域的研究中有著重大的意義和廣泛的應(yīng)用前景，被國(guó)際科學(xué)界公認(rèn)為20世紀(jì)80年代世界十大科技成就之一.

掃描隧道顯微鏡的工作原理簡(jiǎn)單得出乎意料.就如同一根唱針掃過一張唱片，一根探針慢慢地通過要被分析的材料（針尖極為尖銳，僅僅由一個(gè)原子組成）.一個(gè)小小的電荷被放置在探針上，一股電流從探針流出，通過整個(gè)材料，到底層表面.當(dāng)探針通過單個(gè)的原子，流過探針的電流量便有所不同，這些變化被記錄下來.電流在流過一個(gè)原子的時(shí)候有漲有落，如此便極其細(xì)致地探出它的輪廓.在許多的流通后，通過繪出電流量的波動(dòng)，人們可以得到組成一個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的單個(gè)原子的美麗圖片.

操作掃描隧道顯微鏡是個(gè)精細(xì)活兒，學(xué)生需要在教師指導(dǎo)下分步驟反復(fù)訓(xùn)練才能逐漸熟練起來.制作一個(gè)良好的針尖是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，而針尖的材料是鉑金，為了讓這個(gè)價(jià)格昂貴的實(shí)驗(yàn)耗材以后少損失，教師特別需要指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)初學(xué)好此基本功，這就如同學(xué)武功的人一定要練好馬步一樣.同時(shí)，學(xué)生還需要學(xué)會(huì)操作軟件，記錄數(shù)據(jù)和圖像，因此學(xué)生需要具備一定的操作電腦的能力.

3.2 學(xué)會(huì)制作納米材料

比如Fe納米材料的制備方法可以分為兩種：

（1）物理制備方法

具體又包含氣相法、惰性氣體蒸發(fā)、原位加壓制備法、磁控濺射法與等離子體法等.

（2）化學(xué)制備方法

具體又包含水熱法、溶膠-凝膠法、噴霧干燥法、微乳法等.

我們可以與學(xué)生用其中一兩種方法嘗試制作Fe納米材料并[HJ1.73mm]研究其性質(zhì)，這需要學(xué)生具備一定的物理、化學(xué)知識(shí)功底.

4 了解假納米和納米技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)

4.1 納米打假

納米技術(shù)并非高不可攀，但也決非人人都能“納”一把，因此，我們要提前做好納米技術(shù)的打假工作，為納米技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造良好的空間.現(xiàn)在只要留心大城市的市場(chǎng)上，打著“納米家用電器”、“納米防輻射衣服”、“納米防紫外線化妝品”、“納米太陽(yáng)傘”等新奇廣告招牌隨處可見，就如同“綠色食品”、“基因食品”、“數(shù)字電視”等一樣，“前衛(wèi)”商品堂而皇之地?cái)[在商場(chǎng)的柜臺(tái)上，納米技術(shù)的用途相當(dāng)廣泛這點(diǎn)不錯(cuò)，但還沒有到廣泛地應(yīng)用階段，因此，一些企業(yè)借納米造勢(shì)，趁老百姓對(duì)納米技術(shù)的內(nèi)涵還不太清楚，或把一點(diǎn)點(diǎn)皮毛的加工謊稱為納米技術(shù)，甚至置納米材料不會(huì)釋放微波這一普通常識(shí)不顧，聲稱自己產(chǎn)品能釋放保健微波來欺騙消費(fèi)者.

學(xué)生既然在學(xué)校學(xué)習(xí)了相應(yīng)的納米知識(shí)，應(yīng)該去更多地影響身邊的人，幫助大家識(shí)別真假納米，這其實(shí)也是學(xué)生學(xué)以致用的過程，在這過程中，學(xué)生會(huì)更多地查找資料，思考討論，更進(jìn)一步提高了科學(xué)研究的能力.

4.2 納米技術(shù)的負(fù)面效應(yīng)

北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院劉元方院士說，隨著納米科技的迅猛發(fā)展，各種性能優(yōu)異的納米材料已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室走出來，成為觸手可及的商品，但除了產(chǎn)品功能，這些新型材料對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有被我們了解.

目前需要解決的問題是，原來沒有毒性的化學(xué)物質(zhì)到了納米尺度后是否對(duì)環(huán)境安全帶來新的風(fēng)險(xiǎn).目前有關(guān)尺度、形貌對(duì)毒性的影響，納米材料與其他物質(zhì)相互作用，外界環(huán)境如溫場(chǎng)、光場(chǎng)、pH值對(duì)暴露在環(huán)境中的納米粒子可能帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)等方面的研究甚少，基本處于空白狀態(tài).因此，需要著手建立納米尺度有毒化學(xué)物質(zhì)的數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)一步明確劃分納米尺度有毒化學(xué)物質(zhì)的范圍，以利于重點(diǎn)防范這些物質(zhì)在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中對(duì)環(huán)境安全造成的危害.

同時(shí)，在納米改性升級(jí)產(chǎn)品中，對(duì)納米材料存在引起環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)的研究，也才剛剛引起人們的注意.其中最值得注意的是化工產(chǎn)品，如農(nóng)藥、化肥、殺蟲劑，因?yàn)檫@些產(chǎn)品與農(nóng)業(yè)關(guān)系密切.納米材料改性后產(chǎn)品功能升級(jí)，提高了使用效率，但是無(wú)機(jī)納米粒子和有機(jī)修飾的納米粒子，以及納米尺度的有機(jī)金屬離子的絡(luò)合物卻直接暴露在空氣、水和土壤中，它們給環(huán)境安全帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)引起高度重視.

篇5

關(guān)鍵詞：納米技術(shù)；食品科學(xué)；應(yīng)用

一、納米技術(shù)

自從上個(gè)世紀(jì)90年代出現(xiàn)納米技術(shù)后，在納米技術(shù)領(lǐng)域的新概念、新名詞、新材料不斷涌現(xiàn)，使得人們對(duì)納米技術(shù)的理解不夠透徹，對(duì)其研究也處于初級(jí)階段。其實(shí)，納米技術(shù)是一門基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究多學(xué)科交叉的科學(xué)，不管是在原子、分子或者是在超分子角度上對(duì)其分析，納米技術(shù)都堪稱是一項(xiàng)新的、空前的技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)今后物理學(xué)的發(fā)展起著重要作用。納米技術(shù)的目標(biāo)主要是根據(jù)納米結(jié)構(gòu)所具有的特性和功能，結(jié)合人們的需求，對(duì)材料進(jìn)行加工，并制造具有特定功能的產(chǎn)品，給人們帶來全新的技術(shù)革命。此外，在設(shè)計(jì)過程中在原子、分子的水平上運(yùn)用納米技術(shù)進(jìn)行材料設(shè)計(jì)，進(jìn)而制造出具有全新性質(zhì)和各種功能的材料，從而滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的生活需求。

二、納米食品的概述

所謂納米食品，指的是在食品加工、生產(chǎn)或包裝過程中采用了納米技術(shù)手段的食品。但是，納米食品不僅僅是采用納米技術(shù)將食品的尺寸加工至納米級(jí)別，也涉及到通過納米技術(shù)對(duì)食品進(jìn)行了改造從而改變食品性能的食品。從而使經(jīng)過納米技術(shù)加工的食品在營(yíng)養(yǎng)、吸收等方面會(huì)很大的提高，在這方面應(yīng)用最廣泛主要有維生素制劑、鈣、硒等礦物質(zhì)制劑、豆奶與納米添加營(yíng)養(yǎng)素的鈣奶茶等。但是，由于人們對(duì)納米技術(shù)研究的局限性決定了納米食品也存在一些問題，從而使得納米食品的安全日益受到人們的關(guān)注。因?yàn)?，在納米食品生產(chǎn)過程中主要采用球磨法使食品的尺寸變小而達(dá)到納米級(jí)別，從而不可避免地產(chǎn)生粉料污染，同時(shí)，納米技術(shù)給食品所帶來的危害與不利影響等，目前我們還無(wú)法預(yù)測(cè)，難以判斷納米材料是否對(duì)人體有害。目前，我國(guó)乃至國(guó)際上的納米食品行業(yè)還沒有形成一個(gè)統(tǒng)一的、有效的標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法對(duì)納米食品進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，也不利于食品健康的管理與監(jiān)控。此外，據(jù)研究部分納米食品存在一些有害成分，采用球磨法對(duì)食品進(jìn)行加工，所制備得到的納米粉末更容易進(jìn)入細(xì)胞甚至細(xì)胞核內(nèi)，進(jìn)而對(duì)人體所產(chǎn)生的危害也沒有研究清楚。

三、納米技術(shù)在食品科學(xué)中的應(yīng)用分析

1.微乳化技術(shù)和納米膠囊制備技術(shù)

所謂的微乳液，就是通過將兩種互不相溶的液體形成的吉布斯自由能最小、狀體均勻并且穩(wěn)定，各向同性、粒徑大小為l～100納米、外觀透明或半透明的分散體系，而制備該微乳液的技術(shù)也稱為微乳化技術(shù)。自從上個(gè)世紀(jì)末以來，人們加大對(duì)微乳理論和應(yīng)用的研究，并將微乳化技術(shù)已應(yīng)用于納米顆粒、微膠囊和納米膠囊的制備。采用納米技術(shù)，將微膠囊制備成具有粒徑大小在10～1 000納米尺寸的新型材料。由于納米膠囊顆粒微小，形成膠體溶液，易于分散和懸浮在水中，并形成清澈透明的液體，從而使所載的藥物或食品功能因子改變分布狀態(tài)而濃集于特定的靶組織，進(jìn)而有利于提高療效的目的，增加藥品生產(chǎn)效率。

在食品包裝行業(yè)，納米技術(shù)的應(yīng)用最為普遍，并且該技術(shù)能給人們帶來極大的利益。因?yàn)?，在包裝材料過程中，只需加入一定的納米微粒就能夠有效地增加包裝材料的抗菌性能與密封效果，從而更好地為食品包裝提高質(zhì)量安全保障。同時(shí)，在冰箱制造行業(yè)也能看到納米技術(shù)的應(yīng)用情況，通過納米技術(shù)能夠有效地生產(chǎn)出一些抗菌性的冰箱，從而滿足人們?nèi)粘Ｉ钚枨?。此外，由于納米材料的尺寸微?。{米級(jí)別），并體現(xiàn)出特殊的功能，在食品包裝過程中加入一定的納米微粒有利于改變對(duì)現(xiàn)有包裝材料的性能，從而進(jìn)一步保證食品的安全。甚至已有不少人研究納米技術(shù)在玻璃和陶瓷容器等領(lǐng)域的應(yīng)用，通過加入納米顆粒，可以有效地增加了脆性材料的韌性與強(qiáng)度，還可以有效地吸收紫外線防止塑料包裝由于時(shí)間過長(zhǎng)而出現(xiàn)老化、變質(zhì)等現(xiàn)象，進(jìn)而增加食品包裝的使用壽命，促進(jìn)食品包裝行業(yè)的發(fā)展。

2.納米技術(shù)在超細(xì)微粒和納米粒子制備中的應(yīng)用

在當(dāng)今的高新技術(shù)研究領(lǐng)域中，超細(xì)微粒尤其是納米粒子已經(jīng)成為人們研究的熱門方向，并是當(dāng)今急需加大研究投入的領(lǐng)域。經(jīng)過超細(xì)化處理后的物質(zhì)，粒子之間的接觸面積增大，比表面積也大大增加，界面能顯著提高，表面能會(huì)發(fā)生巨大變化，從而顯現(xiàn)出獨(dú)特的物理與化學(xué)性能。通常情況下，制備超細(xì)粒子的方法為超細(xì)碾磨法，例如市場(chǎng)上比較普遍的具有強(qiáng)抗氧化性的超細(xì)綠茶粉與具有強(qiáng)結(jié)合水能力的超細(xì)面粉等。研究表明，粒子越小越有助于人體的吸收消化，約1 000納米的超細(xì)綠茶粉呈現(xiàn)出較好的營(yíng)養(yǎng)消化和吸收率，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值大大超出普通的綠茶粉。又近年來迅速發(fā)展起來的新技術(shù)――超臨界流體制備超細(xì)微粒技術(shù)，也屬于納米技術(shù)制備超細(xì)粒子的范疇，該技術(shù)可以較準(zhǔn)確地控制結(jié)晶過程，對(duì)粒子尺寸進(jìn)行精確的控制，從而生產(chǎn)出的超細(xì)微粒粒徑小且粒度分布均勻，該技術(shù)在醫(yī)療藥物制造行業(yè)較為普遍，具有誘人的應(yīng)用前景。

3.納米技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得納米傳感器技術(shù)也得到了驚人的發(fā)展，并已在食品安全監(jiān)測(cè)中得到廣泛的應(yīng)用。所謂納米生物傳感器技術(shù)，采用選擇性結(jié)合靶分子的生物探針，對(duì)食品進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)的技術(shù)。因?yàn)?，納米材料本身就是非常敏感，對(duì)于不均勻的生物與化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)靈敏，將納米技術(shù)與生物學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子材料相結(jié)合，可以制備新型的傳感器件，并提高食品安全監(jiān)測(cè)效率。例如與生物芯片等技術(shù)結(jié)合，可以使分子檢測(cè)更加簡(jiǎn)便、高效的納米生物傳感器。近年來，人們通過納米生物傳感器技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)食品安全、臨床診斷與治療的快速、有效、靈敏地檢測(cè)。例如，在傳統(tǒng)的檢測(cè)領(lǐng)域，尤其是監(jiān)測(cè)微量細(xì)菌時(shí)需要擴(kuò)增或富集樣本中的目標(biāo)菌，從而無(wú)形中增加監(jiān)測(cè)步驟，同時(shí)過程繁瑣而費(fèi)時(shí)費(fèi)力，然而，利用納米技術(shù)與表面等離子體共振、石英晶體微天平等研制而成的納米生物傳感器，不僅能夠大大減少檢測(cè)所需的時(shí)間，還可以提高檢測(cè)的靈敏度，進(jìn)而提高監(jiān)測(cè)效率與精確度。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于納米材料發(fā)展比較晚，各方面的研究還不夠完善，納米技術(shù)也存在一些不足和缺陷。但是，這并不影響納米技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用，隨著人們對(duì)納米技術(shù)研究的不斷深入，我相信在不久的將來納米技術(shù)將會(huì)引發(fā)一場(chǎng)新的食品科學(xué)的革命，為食品行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益與發(fā)展空間，也會(huì)使人們的飲食結(jié)構(gòu)和生活方式發(fā)生巨大的變化，引領(lǐng)人們走進(jìn)一個(gè)全新的食品行業(yè)，進(jìn)而提在很大程度上提高人們的生活水平。

參考文獻(xiàn)：

篇6

1.1納米技術(shù)及納米材料簡(jiǎn)介納米材料通常是指粒徑在1nm到100nm之間的材料，這種材料通常具備特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，而納米材料加入其它物質(zhì)中往往會(huì)改變其它物質(zhì)的性質(zhì)，這種納米材料改變其它材料性質(zhì)的技術(shù)稱為納米技術(shù)。納米材料因其粒徑過小而具有界面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)以及宏觀量子隧道效應(yīng)等，從而改變了材料的性能，并影響了其它物質(zhì)的性能。從物理學(xué)角度解釋是：納米粒度過小，其表面就占有了很大的比例，當(dāng)粒度小于10nm時(shí)，材料表面的原子占材料原子總數(shù)的三分之一以上，處于表面的原子與內(nèi)部的原子所處的化學(xué)環(huán)境完全不同，就會(huì)表現(xiàn)出一些特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，叫做表面相。在大塊材料中，由于處于表面的原子遠(yuǎn)小于體內(nèi)原子，所以表面相很難表現(xiàn)，而納米材料的表面相現(xiàn)象就十分明細(xì)，如：在催化過程中，粒度表面結(jié)構(gòu)的變化、表面的吸附以及表面的擴(kuò)散等。實(shí)踐證明：當(dāng)材料達(dá)到納米尺度時(shí)，材料的表面相會(huì)影響到材料的性質(zhì)。除此之外，納米材料中的電子相關(guān)性很強(qiáng)、能級(jí)分裂和電子布局的改變，量子隧道和輸運(yùn)的不同以及材料中的激發(fā)態(tài)都會(huì)影響納米材料的性能。

1.2納米材料對(duì)涂料性能的影響分析目前在涂料生產(chǎn)領(lǐng)域使用的涂料有納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鋅等半導(dǎo)體材料，這些材料具備一些其它材料不具備的性能，如光電催化特性、吸收特性、光電特性等，下面以納米二氧化硅和納米二氧化鈦為例，研究納米材料對(duì)涂料性能的改變。納米材料對(duì)白色涂料的影響試驗(yàn)：將經(jīng)過表面處理的納米二氧化硅、納米二氧化鈦分別做成含納米材料不同含量的白色涂料（0、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%），各制作出12塊標(biāo)準(zhǔn)的人工老化試樣板，然后各取其中6塊含納米二氧化硅或納米二氧化鈦不同的進(jìn)行耐紫外老化試驗(yàn)，另外的6塊作為對(duì)比樣板，最后使用尼康分光光度計(jì)測(cè)其顏色變化情況。

試驗(yàn)的結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)：在苯丙涂料中加入0.5%-2.0%的納米二氧化硅或二氧化鈦，涂膜的老化速度明顯變慢，說明納米二氧化硅或二氧化鈦對(duì)紫外光有著很好的屏蔽作用；作為對(duì)比，含有乳化漆抗紫外防老化分散液涂料的老化速度與含有納米材料的涂料類似，也說明了納米二氧化硅和二氧化鈦有著很好的吸收紫外線的作用。納米涂料耐老化機(jī)理分析：耐老化性能是衡量涂料好壞的一種重要性能，紫外線是導(dǎo)致涂料老化的一種電磁波，波長(zhǎng)200-400nm，紫外線的波長(zhǎng)越短，能量越強(qiáng)，對(duì)涂料的損壞也越大。納米二氧化鈦能夠引起紫外線的散射，從而實(shí)現(xiàn)屏蔽紫外線的作用，而粒徑是影響其散射能力的主要因素，經(jīng)過試樣驗(yàn)證得知，二氧化鈦在水中屏蔽紫外線的最佳粒徑是77nm，即銳鈦型納米級(jí)二氧化鈦，因此采用銳鈦級(jí)二氧化鈦是提高涂料耐紫外老化性能的最佳粒徑。

1.3納米材料在涂料中的應(yīng)用納米材料在涂料生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，按功能分通常分為結(jié)構(gòu)涂層和功能涂層，結(jié)構(gòu)涂層是通過提高基體的性質(zhì)或改性，如超硬、抗氧化、耐熱、耐腐蝕等，功能性涂層是指賦予基體所不具備的其它性能，如消光、導(dǎo)電、絕緣、光反射等，在涂料中加入納米材料可以更好的提高涂層的防護(hù)能力，如防紫外線、抗降解、變色等。目前已經(jīng)投入生產(chǎn)使用的涂料研究成果有很多，其中最為典型的是光催化涂料和特殊界面涂料。光催化涂料的工作原理是：某些納米材料在光照條件下對(duì)有害物質(zhì)的降解有著很好的催化作用，利用這種催化作用原理研制成納米光催化涂料，如：利用特殊處理的納米二氧化鈦與純丙樹脂配制成的光催化涂料，這種涂料對(duì)氮氧化物、油脂、甲醛等有害物質(zhì)有著很好的催化降解作用，其中對(duì)氮氧化物的降解效率超過了80%。

特殊界面涂料是指通過樹脂與納米材料的特殊復(fù)合后的涂料，會(huì)表現(xiàn)出一些特殊的物理化學(xué)性能，如疏水、疏油等，這些特殊性能是衡量涂料質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，對(duì)提高涂料的耐污染性能至關(guān)重要，目前存在的有超雙親界面物性材料和超雙疏性界面材料。研究證明，通過有效的光照改變納米二氧化鈦的表面，可以形成親水性和親油性兩相共存的界面，稱為二元協(xié)同納米界面。這樣處理后的具有超雙親性的二氧化鈦表面，用作玻璃表面或建筑物表面，可以是建筑物表面和玻璃表面具有自動(dòng)清潔和防止煙霧的效果。超雙疏性界面物性材料則是利用特殊的外延生長(zhǎng)納米化學(xué)方法在特定表面構(gòu)建納米尺寸幾何形狀互補(bǔ)的界面結(jié)構(gòu)，這種構(gòu)造方法是自下而上，由原子到分子、分子到聚集體的方式構(gòu)建的，最終形成的凹凸相間界面的低凹表面可以吸附氣體分子穩(wěn)定存在，而這種穩(wěn)定存在在宏觀上表現(xiàn)為界面表面有一層穩(wěn)定的氣體薄膜，從而使材料表現(xiàn)出對(duì)水和油的雙疏性。采用這樣的表面涂層修飾輸油管道，可以達(dá)到石油和管壁的無(wú)接觸運(yùn)輸，很好的保護(hù)輸油管道的安全。納米材料對(duì)涂料性能的影響還有很多，如可以提高涂料觸變性、高附著力、儲(chǔ)存穩(wěn)定性等，還有研究人員發(fā)現(xiàn)，納米材料與樹脂結(jié)合時(shí)可以形成的大量共價(jià)鍵，當(dāng)納米材料的含量達(dá)到30%以上時(shí)，涂料膜會(huì)具有高強(qiáng)度、高彈性、高耐磨性等特性，但其研究成果還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。納米技術(shù)還屬于新型技術(shù)，其在涂料要的應(yīng)用還需要進(jìn)一步的研究和探索，隨著納米技術(shù)的改性特點(diǎn)被不斷的開發(fā)，在不久的將來必然有更多的納米技術(shù)與涂料結(jié)合的成果出現(xiàn)。

2結(jié)束語(yǔ)

篇7

1.1原藥納米化后呈現(xiàn)新的藥效或增強(qiáng)原有療效中藥被制成粒徑0.1～100nm大小，其物理、化學(xué)、生物學(xué)特性可能發(fā)生深刻的變化，使活性增強(qiáng)和/或產(chǎn)生新的藥效。如靈芝通過納米級(jí)處理，可將孢子破壁，并采用超臨界流體萃取技術(shù)萃取出靈芝孢子的脂質(zhì)活性物質(zhì)，從而增強(qiáng)抗腫瘤的功效。

1．2改善難溶性藥物的口服吸收

在表面活性劑、水等存在下，直接將藥物粉碎成納米混懸劑，增加了藥物溶解度，適于口服、注射等途徑給藥，以提高生物利用度。

1．3增加藥物對(duì)血腦屏障或生物膜的穿透性

納米粒能夠穿透大粒子難以進(jìn)入的器官組織、血腦屏障及生物膜。如阿霉素α聚氰基丙烯酸正丁酯納米粒(NADM)可以改變阿霉素的體內(nèi)分布特征，對(duì)肝、脾表現(xiàn)出明顯的靶向性，而血、心、肺、腎中的藥物分布則減少。

1．4靶向作用

徐碧輝教授等在研究中發(fā)現(xiàn)，一味普通的中藥牛黃，加工到納米級(jí)水平后，其理化性質(zhì)和療效會(huì)發(fā)生驚人的變化，甚至可以治療某些疑難雜癥，并具有極強(qiáng)的靶向作用。

1.5使藥物達(dá)到緩釋、控釋

借助高分子納米粒作載體等技術(shù)手段，可實(shí)現(xiàn)藥物的緩釋、控釋。如雷公藤乙酸乙酯提取物固體納米脂質(zhì)粒有良好的緩釋、控釋功能。

2納米中藥的制備技術(shù)及其進(jìn)展［3］

納米中藥的制備是研究納米中藥最基礎(chǔ)的，也是最重要的問題。將納米技術(shù)引入中藥的研究，必須考慮中藥組方的多樣性、成分的復(fù)雜性，例如中藥單味藥可分為礦物質(zhì)、植類藥、動(dòng)物藥和菌物藥等，中藥的有效部位和有效成分又包括無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物、水溶性成分和脂溶性成分等，因此，針對(duì)不同的藥物，在進(jìn)行納米化時(shí)必須采用不同的技術(shù)路線。此外，還必需考慮中藥的劑型。納米中藥與中藥新制劑關(guān)系十分密切，如何在中醫(yī)理論的指導(dǎo)下進(jìn)行納米中藥新制劑的研究，將中藥制成高效、速效、長(zhǎng)效、劑量小、低毒、服用方便的現(xiàn)代化制劑，也是進(jìn)行中藥納米化所必須考慮的問題。納米中藥是針對(duì)中藥的有效成分或有效部位進(jìn)行納米技術(shù)加工處理，開發(fā)中藥的新功效。聚合物納米?？勺鳛樗幬锛{米粒子和藥物納米載體。藥物納米載體系指溶解或分散有藥物的各種納米粒，藥物納米載體包括納米脂質(zhì)體、固體脂質(zhì)納米粒以及納米囊和納米球。而對(duì)于不同類型的納米中藥，有不同的制備方法。

2.1藥物納米粒子的制備

藥物納米粒子的制備是針對(duì)組成中藥方劑的單味藥的有效部位或有效成分進(jìn)行納米技術(shù)加工處理。在進(jìn)行納米中藥粒子的加工時(shí)，必須考慮中藥處方的多樣性、中藥成份的復(fù)雜性。

納米超微化技術(shù)［4］，是改進(jìn)某些藥物的難溶性或保護(hù)某些藥物的特殊活性，適用于不宜工業(yè)化提取的某些中藥。如礦物藥、貴重藥、有毒中藥、有效成分易受濕熱破壞的藥物、有效成分不明的藥物。目前比較常用的是超微粉碎技術(shù)。所謂超微粉碎是指利用機(jī)械或流體動(dòng)力的途徑將物質(zhì)顆粒粉碎至粒徑小于10μm的過程。根據(jù)破壞物質(zhì)分子間內(nèi)聚力的方式不同，目前的超微粉碎設(shè)備可分為機(jī)械粉碎機(jī)、氣流粉碎機(jī)、超聲波粉碎機(jī)。

機(jī)械粉碎法［5］是利用機(jī)械力的作用來實(shí)現(xiàn)粉碎目的。邊可君等采用自主開發(fā)的溫度可控(-30～-50℃)的惰性氣氛高能球磨裝置系統(tǒng)制備納米石決明。將石決明置于配有深冷外套的惰性氣氛球磨罐中，同時(shí)裝入磨球，磨球與石決明粉比保持在15：1～5：1范圍，控制高能球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速(200～400r／min)和時(shí)間(2～60h)，獲得了平均粒度不大于100nm的石決明粉末。

氣流粉碎法［6］是以壓縮空氣或過熱蒸汽通過噴嘴產(chǎn)生的超音速高湍流氣流作用為顆粒的載體。顆粒與顆粒之間或顆粒與固定板之間發(fā)生沖擊性擠壓、摩擦和剪切等作用，從而達(dá)到粉碎的目的。與普通機(jī)械沖擊式超微粉碎機(jī)相比，氣流粉碎產(chǎn)品粉碎更細(xì)，粒度分布范圍更窄。同時(shí)氣體在噴嘴處膨脹降溫，粉碎過程中不會(huì)產(chǎn)生很大的熱量。所以粉碎溫升很低。這一特性對(duì)于低融點(diǎn)和熱敏性物料的超微粉碎特別重要。世界上首項(xiàng)將納米技術(shù)應(yīng)用于中藥加工領(lǐng)域的納米級(jí)中藥微膠囊生產(chǎn)技術(shù)，是通過對(duì)植物生理活性成分和有效部位進(jìn)行提取。并用超音速干燥技術(shù)制成納米級(jí)包囊。利用這項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)出的甘草粉體和絞股藍(lán)粉體。經(jīng)西安交通大學(xué)材料科學(xué)工程學(xué)院金屬材料強(qiáng)度國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和第四軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)部藥物化學(xué)研究室鑒定，均達(dá)到了納米級(jí)。其中甘草微膠囊微粒平均粒徑為19nm。這樣的納米?？煽缭窖X障礙，實(shí)現(xiàn)腦位靶向［6］。

中藥納米超微化技術(shù)既豐富了傳統(tǒng)的炮制方法，又能為中藥的生產(chǎn)和應(yīng)用帶來新的活力。納米產(chǎn)品目前已成為中藥行業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于中藥行業(yè)可以開發(fā)具有更好療效、更優(yōu)品種的納米中藥新產(chǎn)品。這將對(duì)中藥行業(yè)的發(fā)展帶來深遠(yuǎn)的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

2.2藥物納米載體的制備

藥物納米載體的制備主要是選擇特殊的材料，它們應(yīng)具備以下特征：性質(zhì)穩(wěn)定，不與藥物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，無(wú)毒，無(wú)刺激，生物相容性好，不影響人的正常生理活動(dòng)，有適宜的藥物釋放速率，能與藥物配伍，不影響藥物的物理作用和含量測(cè)定；有一定的力學(xué)強(qiáng)度和可塑性(即易于形成具有一定強(qiáng)度的納米粒，并能夠完全包封藥物或使藥物較完全的進(jìn)入到微球的骨架內(nèi))；具有符合要求的黏度、親水性、滲透性、溶解性等性質(zhì)。這與所用藥物的性質(zhì)、給藥方式有關(guān)［7］。近年來，可生物降解的高分子載體材料被認(rèn)為是很有潛力的藥物傳遞體系，因?yàn)樗鼈冃阅芏鄻樱m應(yīng)性廣，且具有良好的藥物控制性質(zhì)，達(dá)到靶向部位的能力及經(jīng)口服給藥方式能夠傳遞蛋白質(zhì)、肽鏈、基因等藥物的性能。常見的高分子材料有淀粉及其衍生物、明膠、海藻酸鹽、蛋白類、聚酯類等。

對(duì)于納米中藥載體，目前常用的是納米包復(fù)技術(shù)［8］。納米包復(fù)化學(xué)藥品和生物制品的技術(shù)在世界藥學(xué)領(lǐng)域是最受關(guān)注的前沿技術(shù)之一。根據(jù)待包復(fù)的中藥的性質(zhì)不同，可選取不同的納米包復(fù)技術(shù)，得到納米中藥。毛聲俊等［9］采用3琥珀酸3O硬脂醇甘草次酸酯作為導(dǎo)向分子，采用乙醇注入法制備了甘草酸表面修飾脂質(zhì)體，作為肝細(xì)胞主動(dòng)靶向給藥的載體。楊時(shí)成等［10］采用熱分散技術(shù)將喜樹堿制成poloxamer188包衣的固體脂質(zhì)納米?；鞈乙?。陳大兵等［11］用“乳化蒸發(fā)—低溫固化”法制備紫杉醇長(zhǎng)循環(huán)固體脂質(zhì)納米粒，延長(zhǎng)了藥物在體內(nèi)的滯留時(shí)間。

此外，還有乳化聚合法［12］、高壓乳勻法［13］、聚合物分散法等。制備成納米微粒載體系統(tǒng)的中藥多為單一有效成分，如抗肝癌或肝炎藥物：蓖麻毒蛋白、豬苓多糖、斑蝥素、羥喜樹堿、黃芪多糖等；抗感染藥：小檗堿等；消化道疾病藥：硫酸氫黃連素等；抗腫瘤藥：秋水仙堿、高三尖杉酯堿、泰素等；心血管疾病藥：銀杏葉有效成分等；其它還有鶴草酚、苦杏仁苷等。也有將多種中藥成分復(fù)合后制備納米微粒載體系統(tǒng)的，如口服結(jié)腸靶向給藥系統(tǒng)——通便通膠囊，其主藥成分為3種極性相似的火麻仁油、郁李仁油和萊菔子油的混合油。還有將中藥復(fù)合西藥后制備納米微粒載體系統(tǒng)的，如多相脂質(zhì)體1393，其主要成分為氟脲嘧啶、人參多糖和油酸等；中藥復(fù)方“散結(jié)化瘀沖劑”浸膏和5氟脲嘧啶(5FU)相結(jié)合后制備的磁性微球制劑也屬此列。總之，不同的制備技術(shù)和工藝適合不同種類納米中藥的制備。

3問題與展望

盡管目前納米技術(shù)的研究進(jìn)展一日千里，納米技術(shù)的飛速發(fā)展將有可能使中藥的現(xiàn)代化邁上一個(gè)臺(tái)階，但是，目前納米中藥的研究尚處于基礎(chǔ)階段，納米中藥的制備技術(shù)也很不成熟，有許多問題仍需進(jìn)一步研究。納米粒制備時(shí)，載體材料多為生物降解性的合成高分子，在體內(nèi)降解較慢，連續(xù)給藥會(huì)產(chǎn)生蓄積，且降解產(chǎn)物有一定的毒性。另外有毒有機(jī)溶劑、表面活性劑的應(yīng)用都給納米控釋系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化帶來了較大的困難。美國(guó)Rice大學(xué)生物和環(huán)境納米技術(shù)中心(CBEN)主任VickiColvin認(rèn)為至少有兩點(diǎn)需要引起重視：“一是納米材料微小，它們有可能進(jìn)入人體中那些大顆粒所不能到達(dá)的區(qū)域，如健康細(xì)胞。二是對(duì)比普通材料納米量級(jí)性質(zhì)會(huì)有所改變”。也就是很有可能在粒徑減小到一定程度時(shí)，原本可視為無(wú)毒或毒性不強(qiáng)的納米材料開始出現(xiàn)毒性或毒性明顯加強(qiáng)，例如改變納米材料表面的電荷性質(zhì)，改變納米材料所處的物理化學(xué)環(huán)境，相同的納米材料可能會(huì)出現(xiàn)不同的毒性，納米材料在生物體內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)特殊的代謝情況，并且可能會(huì)與某些特定部位的器官或者組織細(xì)胞進(jìn)行作用進(jìn)而使其帶來某些特而且納米化后中藥有效成分和藥效學(xué)的不確定性，將給藥物質(zhì)量的穩(wěn)定可控留下隱患。另外納米中藥的范圍應(yīng)有所限制，當(dāng)一種中藥粉碎到了納米級(jí)時(shí)，藥效可能會(huì)發(fā)生改變，不能為獲得納米微粒而損壞了藥物的有效成分。目前對(duì)中藥的微觀研究尚不深入，對(duì)其有效成分與非有效成分還認(rèn)識(shí)不清，倉(cāng)促對(duì)其納米化處理有可能得不償失。在目前這個(gè)時(shí)期，進(jìn)行商品化的納米中藥生產(chǎn)為時(shí)尚早。而應(yīng)該進(jìn)行開發(fā)納米中藥的制備技術(shù)研究并建立一整套納米藥理、藥效和毒理學(xué)的理論與系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法。

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篇8

[關(guān)鍵詞] 納米技術(shù) 體育 道德

納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。納米材料的光、電、熱、磁等物理性質(zhì)與常規(guī)材料不同，出現(xiàn)諸多新奇特性和優(yōu)良性能，在材料、電子、光電等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)代體育運(yùn)動(dòng)是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展的，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及其成果在體育運(yùn)動(dòng)中的廣泛滲透與應(yīng)用，給體育運(yùn)動(dòng)帶來勃勃生機(jī)。在現(xiàn)代體育中，納米技術(shù)越來越多的應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)器材和裝備中。根據(jù)著名商業(yè)經(jīng)濟(jì)雜志《Forbes》2003和2004年十大納米產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)，醫(yī)用清潔類、服裝紡織類的許多產(chǎn)品都率先為運(yùn)動(dòng)員所用，與體育運(yùn)動(dòng)相關(guān)的納米產(chǎn)品幾乎占據(jù)50％。

一、以減阻作用為主的產(chǎn)品

涉及減阻作用的產(chǎn)品，主要是那些速度競(jìng)爭(zhēng)的項(xiàng)目。如2000年奧運(yùn)會(huì)上的“Fastskin泳衣”是以聚四氟乙烯為主的材料制成。研制這種泳裝的目的是要減少人體與水的運(yùn)動(dòng)阻力，并通過彈性材料使運(yùn)動(dòng)員更合理地分配肌肉和關(guān)節(jié)的負(fù)荷，更容易產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)動(dòng)力。運(yùn)動(dòng)船艇減阻涂層是以強(qiáng)疏水光固化含氟蠟為基質(zhì)材料，將納米粒子通過表面修飾和特殊工藝處理，使之均勻分散于基質(zhì)蠟中形成的。

二、以減少重量、增加性能等綜合作用的產(chǎn)品

在球拍中，網(wǎng)球拍、羽毛球拍、乒乓球拍已經(jīng)率先采用納米技術(shù)，它們?cè)跍p輕球拍重量的前提下，增加其性能，如彈性、耐用度、手感等;而自行車、跑鞋作為實(shí)現(xiàn)最快速度的裝備，則要求以重量輕，抗沖撞能力強(qiáng)為前提。如2005年環(huán)法自行車賽上，瑞士Phonak隊(duì)的運(yùn)動(dòng)員騎著車架中含有碳納米管的自行車參與比賽，這款自行車車架重不到一公斤，并且具有很好的剛性與強(qiáng)度。

三、以增強(qiáng)彈性或增加牢度為主的產(chǎn)品

在田徑比賽中，跑道的好壞往往決定徑賽運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)，納米跑道是在傳統(tǒng)的制造跑道的材料――聚氨酯中加入一定比例的納米粉體得到的納米聚氨酯，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)對(duì)比，納米跑道不但秉承了一般聚氨酯塑膠的特點(diǎn)，而且有更佳的耐磨、阻燃及防霉性能。其優(yōu)良的回彈值及壓縮復(fù)原性更是備受運(yùn)動(dòng)員推崇，在納米跑道中比賽，運(yùn)動(dòng)員會(huì)有更愜意的感覺，可創(chuàng)造出更優(yōu)異的成績(jī)。撐桿跳用的撐桿從過去竹竿到玻璃鋼尼龍，再到現(xiàn)在的納米碳纖維材料，已使世界紀(jì)錄提升了2米多。這些以增加比賽器械彈性作用的新材料為比賽的精彩程度增添了科技含量。

四、以疏水作用為主的產(chǎn)品

用納米技術(shù)處理過的疏水織物面料不僅有超疏水、疏油的作用，而且能保持原有織物的任何特性與特征。這種疏水層可以減弱紡織品表面張力，從而促成水珠形成從織物表面滑落，而不是被織物吸收，但水蒸氣和熱量卻可以暢通無(wú)阻地通過此面料，排出體外。在這些疏水產(chǎn)品中，以滑雪服在競(jìng)技體育中應(yīng)用最為普遍，倘若賽艇、皮劃艇等水上項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員身著納米防水服,冬日訓(xùn)練便不用忍受濕衣冷衫之苦。

五、以防護(hù)和保健作用為主的產(chǎn)品

納米藥物在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中具有極其重要的地位，在提高藥物的生物利用度、減少副作用等方面起著十分重要的作用。納米中藥由于小的粒徑和大的選擇吸附能力,可能有更強(qiáng)的穿透能力，從而使更多的納米中藥穿透皮膚屏障,進(jìn)入血液循環(huán)。

總之，隨著納米科技的不斷發(fā)展，如何將納米科技真正用于體育運(yùn)動(dòng)，使運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力和技術(shù)水平得到更充分的發(fā)揮，運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高更加有保證已經(jīng)成為研究重點(diǎn)。然而，人類對(duì)納米材料的認(rèn)識(shí)尚屬起步階段，對(duì)它可能對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的潛在危害方面卻缺乏足夠的重視,世界范圍內(nèi)還沒有任何研究機(jī)構(gòu)對(duì)納米材料進(jìn)行過安全性評(píng)價(jià)，納米技術(shù)的不合理使用存在影響運(yùn)動(dòng)員的身心健康,違背奧林匹克精神和體育倫理道德的潛在危險(xiǎn)。例如，納米藥物由于小的粒徑可以穿透皮膚屏障,進(jìn)入血液循環(huán)，發(fā)揮比常規(guī)藥物更好的功效，但是反過來，藥物粒徑變小后它的毒副作用也得到不同程度的增大，現(xiàn)已證實(shí)常規(guī)藥物被納米顆粒物裝載后,急性毒性、細(xì)胞毒性、腎毒性等明顯增強(qiáng)。器材的高科技化可能會(huì)削弱運(yùn)動(dòng)員在競(jìng)技體育中的主體地位，從而變相剝奪運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)賽權(quán)利、若運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高在較大程度上依賴于器械和服裝的高科技化，可能會(huì)帶來一些新的不公平、器材作弊也可能會(huì)成為興奮劑的另一種表現(xiàn)形式。因此競(jìng)技體育在充分享受納米技術(shù)帶來巨大恩惠的同時(shí),也面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。必要全面、客觀、公正審視納米技術(shù)，為納米時(shí)代競(jìng)技體育的健康穩(wěn)定發(fā)展提供理論上的依據(jù)，順應(yīng)奧運(yùn)會(huì)提出的更干凈、更人性、更團(tuán)結(jié)這一精神。

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篇9

關(guān)鍵詞：納米材料；化學(xué)化工領(lǐng)域；應(yīng)用

基于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的基礎(chǔ)上，納米材料是一種新型材料，具有獨(dú)特的性質(zhì)，在特殊結(jié)構(gòu)層次的影響下，表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)以及宏觀量子隧道效應(yīng)是其主要的特點(diǎn)。在化學(xué)化工領(lǐng)域內(nèi)，納米材料具有良好的應(yīng)用價(jià)值，以下進(jìn)行具體分析。

1納米材料及其特性

納米材料是一種新型材料，三維空間中至少有一維處于納米尺度，或者以納米尺度作為基本結(jié)構(gòu)，該材料的尺寸結(jié)構(gòu)特殊，相當(dāng)于10-100個(gè)原子緊密排列在一起。納米科技將成為21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主流，它不僅是信息技術(shù)、生物技術(shù)等新興領(lǐng)域發(fā)展的推動(dòng)力，而且因其具有獨(dú)特的物理、化學(xué)、生物特性為涂料等領(lǐng)域的發(fā)展提供了新的機(jī)遇。

納米材料主要由納米晶粒和晶粒界面兩部分組成，其晶粒中原子的長(zhǎng)程有序排列和無(wú)序界面成分的組成后有大量的界面（6×1025m3/10nm晶粒尺寸），晶界原子達(dá)15%～50%，且原子排列互不相同，界面周圍的晶格原子結(jié)構(gòu)互不相關(guān)，使得納米材料成為介于晶態(tài)與非晶態(tài)之間的一種新的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。納米材料主要有四方面特性，分別是表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)以及宏觀兩字隧道效應(yīng)，以下分別進(jìn)行具體分析：

一是表面效應(yīng)，納米材料的表面效應(yīng)是指納米粒子表面原子數(shù)與總原子數(shù)的比例值隨著粒徑變小而急劇增長(zhǎng)后所導(dǎo)致的性質(zhì)改變。根據(jù)相關(guān)研究表示，伴隨著粒子直徑的縮短，避免原子個(gè)數(shù)的增長(zhǎng)速度迅猛，而表面原子由于周圍缺乏相鄰原子，呈現(xiàn)不飽和性狀態(tài)，強(qiáng)化了納米粒子的化學(xué)活性，從而使得納米材料能夠在吸附、催化等作用上明顯的優(yōu)勢(shì)。

二是小尺寸效應(yīng)。小尺寸效應(yīng)即為納米粒子的粒徑小于或等于超導(dǎo)態(tài)的相干波長(zhǎng)時(shí)，其周期性的邊界條件將被損害，從而使得納米材料的化學(xué)性質(zhì)、催化性質(zhì)相對(duì)于其他材料來說有著明顯的區(qū)別。小尺寸效應(yīng)不單單顯著擴(kuò)展了納米材料的物理與化學(xué)特性范圍，并且大大拓展了其應(yīng)用領(lǐng)域。

三是宏觀量子隧道效應(yīng)。該效應(yīng)主要是指納米粒子能穿越宏觀系統(tǒng)的壁壘而出現(xiàn)變化的一種特征。這一效應(yīng)對(duì)納米材料的基礎(chǔ)研究與實(shí)際應(yīng)用都有著十分關(guān)鍵的作用。宏觀量子隧道效應(yīng)限制了磁盤對(duì)信息存儲(chǔ)量的限制，明確了現(xiàn)代微電子元件微型化的極限。

四是量子尺寸效應(yīng)。該效應(yīng)主要是指納米粒子尺寸持續(xù)減少到某一數(shù)值時(shí)，納米能級(jí)周邊的電子能級(jí)可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蛛x能級(jí)粒。這一效應(yīng)使得納米粒子擁有高水平的光學(xué)非線性、光催化性等特征。

總的來說，納米材料與其他材料不同，擁有眾多與眾不同的特性，這使得其在力學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域都擁有十分重要的應(yīng)用價(jià)值，并給資源利用拓展了更大的空間。

2納米材料在化學(xué)化工領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用

2.1在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用

納米材料以其自身基本特性在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著重要的作用，為空氣污染與水體污染治理等提供了可靠的技術(shù)支持，改善了空氣與水體質(zhì)量，滿足可持續(xù)發(fā)展理念下環(huán)境保護(hù)的基本要求。

就納米材料在空氣凈化方面的作用來看，其具有細(xì)微的顆粒尺寸，并且納米微粒表面形態(tài)特殊，粒徑大小各不相同，對(duì)著粒徑的減少納米微粒表面粗糙狀態(tài)加劇，最終形成凹凸不平的原子臺(tái)階，從而對(duì)空氣污染進(jìn)行科學(xué)化治理，提高空氣凈化效果。納米材料與技術(shù)在汽車尾氣超標(biāo)報(bào)警器與凈化設(shè)備中也具有良好的應(yīng)用效果，能夠有效提高設(shè)備性能，從而切實(shí)減少汽車排放尾氣中所含的有毒物質(zhì)，降低空氣污染指數(shù)，從而為社會(huì)群體的工作與生活提供優(yōu)質(zhì)的環(huán)境。除此之外，納米材料與技術(shù)在石油提煉工業(yè)中也具有良好的應(yīng)用價(jià)值，能夠優(yōu)化脫硫環(huán)節(jié)，從而提高石油煉化工業(yè)的生產(chǎn)效率。

就納米材料在污水治理方面的作用來看，其能夠有效提取污水中的貴金屬，去除污水中的有害物質(zhì)、污染物質(zhì)和細(xì)菌等，從而改善水質(zhì)，并能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用，對(duì)于社會(huì)生態(tài)的穩(wěn)定平衡發(fā)展具有重要意義。水體中的污染物均可以基于納米材料與技術(shù)來進(jìn)行治理，在有機(jī)污染物與無(wú)機(jī)污染物上并沒有明顯差異，尤其是納米為例光催化作用，能夠?qū)⑺w中的污染物制造為礦化物，從而促進(jìn)改善水質(zhì)，去除有害污染物的目標(biāo)得以順利實(shí)現(xiàn)。

2.2在涂料領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用

納米材料及技術(shù)在涂料領(lǐng)域內(nèi)也發(fā)揮著重要的作用，由于納米材料存在一定表面效應(yīng)，其結(jié)構(gòu)層次特殊，與其他材料相比納米材料的性質(zhì)比較特殊，并具有一定優(yōu)勢(shì)與活力。納米材料在化學(xué)化工領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在表面涂層方面，并且受到社會(huì)群體的高度灌注。納米材料及其技術(shù)的合理應(yīng)用，推進(jìn)了涂料領(lǐng)域內(nèi)表面涂層技術(shù)的不斷發(fā)展，為化學(xué)化工領(lǐng)域各項(xiàng)活動(dòng)的規(guī)范進(jìn)行提供可靠的技術(shù)支持?；趥鹘y(tǒng)涂層技術(shù)的基礎(chǔ)上，納米復(fù)合體系涂層得以實(shí)現(xiàn)，并促進(jìn)了表面涂層技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步。由于納米材料具有表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)和一些奇異的光、電、磁等性能，將其用于涂料中后，除了可以改性傳統(tǒng)涂料外，更為重要的是可以制備各種功能涂料，如具有抗輻射、耐老化、抗菌殺菌、隱身等特殊功能的涂料。

基于納米材料與技術(shù)的納米復(fù)合體系涂層的出現(xiàn)和應(yīng)用，改善了涂料的防護(hù)能力，并使得涂料具備防紫外線等作用，使得涂料的使用價(jià)值得到明顯改善。在汽車裝飾噴涂行業(yè)中對(duì)納米材料與技術(shù)加以合理應(yīng)用，能夠海山汽車漆面的色彩效果；將納米材料應(yīng)用于建筑材料涂料中，能夠改善熱傳遞效果，并減少透光性，從而優(yōu)化涂料性能，滿足實(shí)際使用需求。

2.3納米材料材料在催化領(lǐng)域中的應(yīng)用

催化劑在眾多化工領(lǐng)域中都占據(jù)著十分重要的地位，其能夠控制反應(yīng)時(shí)間、提升反應(yīng)速度與效率，顯著提升經(jīng)濟(jì)效益，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。首先，光催化反應(yīng)。納米粒子作為光催化劑擁有粒徑細(xì)、催化效率高等優(yōu)勢(shì)，十分容易利用光學(xué)手段來對(duì)界面的電荷轉(zhuǎn)移進(jìn)行等特點(diǎn)進(jìn)行研究。例如，利用納米Ti02應(yīng)用在高速公路照明裝置的玻璃罩面中，由于其擁有較高水平的光催化活性，能夠?qū)ζ浔砻娴挠臀圻M(jìn)行分解處理，從而保證其良好的透視性。又例如，在火箭發(fā)射所使用的固體燃料推進(jìn)器中，如添加大約為1wt%的超細(xì)鋁或鎳顆粒，可以使得其燃燒使用率增加100%。將表面為180m2/g的碳納米管直接應(yīng)用在NO的催化還原中，從而可以增加NO的轉(zhuǎn)化率。

篇10

納米材料在結(jié)構(gòu)、光電和化學(xué)性質(zhì)等方面的誘人特征，引起物理學(xué)家、材料學(xué)家和化學(xué)家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后，世界各國(guó)對(duì)這種材料給予極大關(guān)注。它所具有的獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，使人們意識(shí)到它的發(fā)展可能給物理、化學(xué)、材料、生物、醫(yī)藥等學(xué)科的研究帶來新的機(jī)遇。納米材料的應(yīng)用前景十分廣闊。近年來，它在化工生產(chǎn)領(lǐng)域也得到了一定的應(yīng)用，并顯示出它的獨(dú)特魅力。

1.在催化方面的應(yīng)用

催化劑在許多化學(xué)化工領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應(yīng)時(shí)間、提高反應(yīng)效率和反應(yīng)速度。大多數(shù)傳統(tǒng)的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，不僅造成生產(chǎn)原料的巨大浪費(fèi)，使經(jīng)濟(jì)效益難以提高，而且對(duì)環(huán)境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑，可大大提高反應(yīng)效率，控制反應(yīng)速度，甚至使原來不能進(jìn)行的反應(yīng)也能進(jìn)行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應(yīng)速度提高10～15倍。

納米微粒作為催化劑應(yīng)用較多的是半導(dǎo)體光催化劑，特別是在有機(jī)物制備方面。分散在溶液中的每一個(gè)半導(dǎo)體顆粒，可近似地看成是一個(gè)短路的微型電池，用能量大于半導(dǎo)體能隙的光照射半導(dǎo)體分散系時(shí)，半導(dǎo)體納米粒子吸收光產(chǎn)生電子——空穴對(duì)。在電場(chǎng)作用下，電子與空穴分離，分別遷移到粒子表面的不同位置，與溶液中相似的組分進(jìn)行氧化和還原反應(yīng)。

光催化反應(yīng)涉及到許多反應(yīng)類型，如醇與烴的氧化，無(wú)機(jī)離子氧化還原，有機(jī)物催化脫氫和加氫、氨基酸合成，固氮反應(yīng)，水凈化處理，水煤氣變換等，其中有些是多相催化難以實(shí)現(xiàn)的。半導(dǎo)體多相光催化劑能有效地降解水中的有機(jī)污染物。例如納米TiO2，既有較高的光催化活性，又能耐酸堿，對(duì)光穩(wěn)定，無(wú)毒，便宜易得，是制備負(fù)載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報(bào)道，選用硅膠為基質(zhì)，制得了催化活性較高的TiO／SiO2負(fù)載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒，對(duì)某些有機(jī)化合物的氫化反應(yīng)是極好的催化劑，可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應(yīng)溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應(yīng)效率、優(yōu)化反應(yīng)路徑、提高反應(yīng)速度方面的研究，是未來催化科學(xué)不可忽視的重要研究課題，很可能給催化在工業(yè)上的應(yīng)用帶來革命性的變革。

2.在涂料方面的應(yīng)用

納米材料由于其表面和結(jié)構(gòu)的特殊性，具有一般材料難以獲得的優(yōu)異性能，顯示出強(qiáng)大的生命力。表面涂層技術(shù)也是當(dāng)今世界關(guān)注的熱點(diǎn)。納米材料為表面涂層提供了良好的機(jī)遇，使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統(tǒng)的涂層技術(shù)，添加納米材料，可獲得納米復(fù)合體系涂層，實(shí)現(xiàn)功能的飛躍，使得傳統(tǒng)涂層功能改性。涂層按其用途可分為結(jié)構(gòu)涂層和功能涂層。結(jié)構(gòu)涂層是指涂層提高基體的某些性質(zhì)和改性；功能涂層是賦予基體所不具備的性能，從而獲得傳統(tǒng)涂層沒有的功能。結(jié)構(gòu)涂層有超硬、耐磨涂層，抗氧化、耐熱、阻燃涂層，耐腐蝕、裝飾涂層等；功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學(xué)涂層，導(dǎo)電、絕緣、半導(dǎo)體特性的電學(xué)涂層，氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料，可進(jìn)一步提高其防護(hù)能力，實(shí)現(xiàn)防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等，在衛(wèi)生用品上應(yīng)用可起到殺菌保潔作用。在標(biāo)牌上使用納米材料涂層，可利用其光學(xué)特性，達(dá)到儲(chǔ)存太陽(yáng)能、節(jié)約能源的目的。在建材產(chǎn)品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料，可以達(dá)到減少光的透射和熱傳遞效果，產(chǎn)生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料，所應(yīng)用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導(dǎo)體特性的納米氧化物粒子，在室溫下具有比常規(guī)的氧化物高的導(dǎo)電特性，因而能起到靜電屏蔽作用，而且氧化物納米微粒的顏色不同，這樣還可以通過復(fù)合控制靜電屏蔽涂料的顏色，克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調(diào)性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變，還具有隨角變色效應(yīng)。在汽車的裝飾噴涂業(yè)中，將納米TiO2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中，能使涂層產(chǎn)生豐富而神秘的色彩效果，從而使傳統(tǒng)汽車面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光潔度及強(qiáng)度成倍地增加。納米涂層具有良好的應(yīng)用前景，將為涂層技術(shù)帶來一場(chǎng)新的技術(shù)革命，也將推動(dòng)復(fù)合材料的研究開發(fā)與應(yīng)用。

3.在其它精細(xì)化工方面的應(yīng)用

精細(xì)化工是一個(gè)巨大的工業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)品數(shù)量繁多，用途廣泛，并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優(yōu)越性無(wú)疑也會(huì)給精細(xì)化工帶來福音，并顯示它的獨(dú)特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細(xì)化工領(lǐng)域，納米材料都能發(fā)揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2，可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡膠中，可以提高橡膠的耐磨性和介電特性，而且彈性也明顯優(yōu)于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料，可以提高塑料的強(qiáng)度和韌性，而且致密性和防水性也相應(yīng)提高。國(guó)外已將納米SiO2，作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中，使其密封性和粘合性都大為提高。此外，納米材料在纖維改性、有機(jī)玻璃制造方面也都有很好的應(yīng)用。在有機(jī)玻璃中加入經(jīng)過表面修飾處理的SiO2，可使有機(jī)玻璃抗紫外線輻射而達(dá)到抗老化的目的；而加入A12O3，不僅不影響玻璃的透明度，而且還會(huì)提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO2具有優(yōu)良的紫外線屏蔽性能，而且質(zhì)地細(xì)膩，無(wú)毒無(wú)臭，添加在化妝品中，可使化妝品的性能得到提高。超細(xì)TiO2的應(yīng)用還可擴(kuò)展到涂料、塑料、人造纖維等行業(yè)。最近又開發(fā)了用于食品包裝的TiO2及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米TiO2，能夠強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)光中的紫外線，產(chǎn)生很強(qiáng)的光化學(xué)活性，可以用光催化降解工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物，具有除凈度高，無(wú)二次污染，適用性廣泛等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)保水處理中有著很好的應(yīng)用前景。在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，除了利用納米材料作為催化劑來處理工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢料外，還將出現(xiàn)功能獨(dú)特的納米膜。這種膜能探測(cè)到由化學(xué)和生物制劑造成的污染，并能對(duì)這些制劑進(jìn)行過濾，從而消除污染。

4.在醫(yī)藥方面的應(yīng)用

21世紀(jì)的健康科學(xué)，將以出入意料的速度向前發(fā)展，人們對(duì)藥物的需求越來越高。控制藥物釋放、減少副作用、提高藥效、發(fā)展藥物定向治療，已提到研究日程上來。納米粒子將使藥物在人體內(nèi)的傳輸更為方便。用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進(jìn)入人體，可主動(dòng)搜索并攻擊癌細(xì)胞或修補(bǔ)損傷組織；使用納米技術(shù)的新型診斷儀器，只需檢測(cè)少量血液就能通過其中的蛋白質(zhì)和DNA診斷出各種疾病，美國(guó)麻省理工學(xué)院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物，稱之為“定向?qū)棥薄Ｔ摷夹g(shù)是在磁性納米微粒包覆蛋白質(zhì)表面攜帶藥物，注射到人體血管中，通過磁場(chǎng)導(dǎo)航輸送到病變部位，然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流動(dòng)，因此可以用來檢查和治療身體各部位的病變。對(duì)納米微粒的臨床醫(yī)療以及放射性治療等方面的應(yīng)用也進(jìn)行了大量的研究工作。據(jù)《人民日?qǐng)?bào)》報(bào)道，我國(guó)將納米技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域獲得成功。南京?？萍瘓F(tuán)利用納米銀技術(shù)研制生產(chǎn)出醫(yī)用敷料——長(zhǎng)效廣譜抗菌棉。這種抗菌棉的生產(chǎn)原理是通過納米技術(shù)將銀制成尺寸在納米級(jí)的超細(xì)小微粒，然后使之附著在棉織物上。銀具有預(yù)防潰爛和加速傷口愈合的作用，通過納米技術(shù)處理后的銀表面急劇增大，表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，殺菌能力提高200倍左右，對(duì)臨床常見的外科感染細(xì)菌都有較好的抑制作用。

微粒和納粒作為給藥系統(tǒng)，其制備材料的基本性質(zhì)是無(wú)毒、穩(wěn)定、有良好的生物性并且與藥物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。納米系統(tǒng)主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的藥物的給藥。

納米生物學(xué)用來研究在納米尺度上的生物過程，從而根據(jù)生物學(xué)原理發(fā)展分子應(yīng)用工程。在金屬鐵的超細(xì)顆粒表面覆蓋一層厚為5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白質(zhì)特別是酶，從而控制生化反應(yīng)。這在生化技術(shù)、酶工程中大有用處。使納米技術(shù)和生物學(xué)相結(jié)合，研究分子生物器件，利用納米傳感器，可以獲取細(xì)胞內(nèi)的生物信息，從而了解機(jī)體狀態(tài)，深化人們對(duì)生理及病理的解釋。