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“纳米”是近年来很时尚的高科技名词。从纳米冰箱、纳米洗衣机、纳米空调到纳米丝绸,再到纳米水、纳米油等等,似乎一个产品只要贴上“纳米”标签就是高科技产品,就代表了潮流。于是,有人打起了各种各样“纳米产品”的招牌,以求使自己的产品能多卖一些钱。不错,最近几年纳米技术不断取得新的突破,在社会上出现了“纳米热”,但同时也产生了不少误区。但是,只有走出“纳米热”的误区,才能使纳米技术健康发展,更好地推动社会进步。
我们对“纳米”应有简单的认识,才能真正的了解纳米技术。一纳米是一米的十亿分之一(1 nm = 1 ×10- 9m) ,它是一个尺度的度量单位。自从扫描隧道显微镜发现以后,世界上便诞生了一门以0. 1 至100 纳米这样尺度为研究对象的前沿学科。纳米技术是研究电子、原子、分子运动规律与特征的一门新兴科学,其研究目的是按人们的意志直接操纵电子、原子或分子,研制出人们所希望的具有特定功能特性的材料与制品。
误区一:纳米标签到处贴
现在“纳米热”中出现了一种不正常的现象,就是什么都贴上纳米标签,什么“纳米水”、“纳米冰箱”、“纳米鞋垫”、“纳米油”等等。这些产品是出于商业上的需求而被称为纳米产品的,是不是真的有什么纳米A,纳米B的,值得怀疑。冰箱上某些部件的材料和常规的材料有些差别,还是冰箱,为什么要非要叫纳米冰箱?什么纳米洗衣机、纳米冰箱,怎么个纳米法?纳米材料在其中做什么零件?能起何种作用?就拿“纳米”洗衣机来说吧,即使你用二氧化硅作为载体并用三氧化二铝作为稳定剂,制成所谓的含有银离子的纳米材料,并把它涂到洗衣机桶的内壁和外壁上,那又能起什么作用呢?最多只能起防污垢的作用!那么你怎样才能把它涂上去附着粘牢、还能克服用洗衣机甩干时所产生的巨大离心力而不脱落呢?这在经济上是划算的事情吗?另外,如果在全自动滚筒洗衣机的塑料桶上使用纳米材料,在技术上也还会存在着诸多困难。
误区二:纳米技术“无所不能”
在“纳米热”中还存在着纳米技术“无所不能”的误区。尽管纳米技术在新材料技术、信息技术和生物技术等领域应用广泛,但它毕竟是科技的一个小分支,并不是无所不能的。仅靠纳米技术不能解决所有问题,比如在材料应用领域,传统的材料象木材、石头、合金、钢材等等都是非常关键的。
现在,纳米应用技术的研究不足,直接导致纳米科技产业化率普遍降低,粗略统计大约只有5 %的实验室成果能转化为生产实践。这是因为:1、对合成纳米颗粒的过程机理缺乏深入研究,对控制微粒的形状、分布、粒度、性能等技术的研究还很不够。2、对纳米颗粒合成装置缺乏工程研究,能够进行工业化生产的设备有待进一步研究和改进,以提高微粒的生产率、产量,并降低成本。3、现有纳米材料的制备技术不成熟,对制备技术中应具备的工艺条件研究还很不够,已取得的成果仅停留在实验室和小规模生产阶段。对涉及大规模生产的装备问题目前研究得很少。4、对纳米颗粒的收集、存放也是急需解决的问题。5、纳米材料实用化技术的研究不够系统和深入, 对纳米材料的性能测试和表征手段急需改进。
再者说了,纳米级,不等于产品优异的新性能。真正的纳米技术必须具备两个条件,两者缺一不可:一是材料的整体必须接近纳米的尺寸。1纳米是l米的十亿分之一,约等于6个半碳原子或者5个氢原子紧密排列起来的长度;一根发丝的直径有6万个纳米单位;因此,它是微观粒子的概念。二是在同类产品中,在诸如体积、横截面积或质量更小的情况下,仍必须具有更优异的新性能。“伪纳米”有的是沾了第一条的边,但是它不会表现出第二条中的优异的新性能 。又如,经过机械研磨的粉状染料,任你怎么研磨,即使研磨得非常之细,也完全不可能研磨到纳米级的程度;但当它溶于水或油性溶剂时,其染料溶质微粒的长度或直径则完全有可能达到零点几纳米到几十纳米的程度,而令人遗憾的是,即使如此,该溶液产品也不见得就具有更佳的经济效益和具有更优异的新性能。
纳米技术很热,但仔细考虑一下:市面上的许多“纳米产品”究竟是真能改变我们生活吗?