一、纳米材料的合成以及在农业和医学方面的应用
纳米科技已在国际间形成研究开发的热潮,世界各国将发展纳米科技作为国家科技发展战略目标的一部分,纷纷投入巨资用于纳米科技和材料的研究开发。纳米材料是纳米科技的重要组成部分,日益受到各国的重视。各国(地区)制定了相应的发展战略和计划,指导和推进纳米科技和纳米材料的发展,将支持纳米技术和材料领域的研究开发作为21世纪技术创新的主要驱动器,纳米科技和材料展现了其广阔的发展前景和趋势。
各国纳米科技/材料发展战略计划和重点研究领域
当前世界上已有30多个国家从事纳米科技的研究开发活动,各国对纳米科技的投资增长加快e69da5e6ba90e799bee5baa6e997aee7ad,已从1997年的4.32亿美元增加至2002年的21.74亿美元, 2002年世界各国(地区)政府投资纳米科技领域的经费比1997年增加了503%(见表1)。从表1可以看出,2000年以来,各国(地区)政府投入纳米科技的研究开发经费增长速度加快。美国、日本和西欧是纳米科技投资的大国(地区),其他国家和地区对纳米科技投资总额还不及美国和日本单个国家的投资多。
美国自2000年2月提出“国家纳米技术计划”(NNI),纳米科技研究开发经费从2001财年的4.22亿美元增至2004财年的8.49亿美元(见表2)。2000 年NNI实施计划确定了5个重点发展的战略领域(见表3),近几年来这5个战略研究领域所包含的研究内容有调整。2003财年重大挑战项目涉及的重点研究领域:
1) “设计”组装更强、更轻、更硬并具有自修复和安全性的纳米材料:10倍于当前工业、运输和建筑用钢材强度的碳和陶瓷结构材料;强度3倍于目前遇100摄氏度高温就融化的汽车工业用材料的聚合物材料、多功能智能材料;
2)纳米电子学、纳米光电子学和纳米磁学:提高计算机运行速度并使芯片的存储效率提高百万倍;使电子的存储量增加到数千太比特
二、纳米材料有什么应用
纳米材料的用途很广,主要用途有:
医药 使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细,并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品。纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便,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。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。
家电 用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料,具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用,可用处作电冰霜、空调外壳里的抗菌除味塑料。
电子计算机和电子工业 可以从阅读硬盘上读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米材料级存储器芯片都已投入生产。计算机在普遍采用纳米材料后,可以缩小成为“掌上电脑”。
环境保护 环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能够对这些制剂进行过滤,从而消除污染。
纺织工业 在合成纤维树脂中添加纳米SiO2、纳米ZnO、纳米SiO2复配粉体材料,经抽丝、织布,可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装,可用于制造抗菌内衣、用品,可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。
机械工业 采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉涂层处理,可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。
为推进我国功能纳米材料的产业化进程,中国商品交易中心和中国科学院化学研究所共同组建了北京中商世纪纳米技术有限公司,该公司将以中国科学院化学研究所功能纳米界面材料研究组为技术依托,致力于功能纳米界面材料技术与开发与推广。
三、纳米材料有什么应用 ?
纳米材料的用途很广,主要用途有:
医药 使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细,并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品。纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便,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。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。
家电 用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料,具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用,可用处作电冰霜、空调外壳里的抗菌除味塑料。
电子计算机和电子工业 可以从阅读硬盘上读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米材料级存储器芯片都已投入生产。计算机在普遍采用纳米材料后,可以缩小成为“掌上电脑”。
环境保护 环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能够对这些制剂进行过滤,从而消除污染。
纺织工业 在合成纤维树脂中添加纳米SiO2、纳米ZnO、纳米SiO2复配粉体材料,经抽丝、织布,可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装,可用于制造抗菌内衣、用品,可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。
机械工业 采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉涂层处理,可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。
为推进我国功能纳米材料的产业化进程,中国商品交易中心和中国科学院化学研究所共同组建了北京中商世纪纳米技术有限公司,该公司将以中国科学院化学研究所功能纳米界面材料研究组为技术依托,致力于功能纳米界面材料技术与开发与推广。
参考资料:《光明日报》