纺织新科》园地/第八期》纳米资料/2——生活中的纳米

生活中的纳米

李江 沈话清

对普通百姓来说，纳米是一个远比网络、基因更为陌生

的科技新名词，似乎既不可"望"更不可及。其实纳米离

我们的生活并不遥远。

的确，1纳米仅为十亿分之一米，是一个肉眼无法感知的微观世界，似乎比梦想更为遥远。事实上，生活中的化妆品、涂料、食品……都可能是应用了纳米技术的产物。由于纳米微粒体积非常之小，我们就可以根据需要在各种产品、工艺中加入不同的纳米微粒，改变传统产品的性能、颜色等等。

我们的生活将会改变

科学家告诉我们，于细微处显神奇的纳米技术"润物细无声"，已经悄然迸人寻常百姓的生活。让我们首先从自己身边的衣、食、住、行等说起一一

衣:在人们格外追求美的今天，工业化布料带给我们许多的烦恼，像衣服的静电现象，我们每个人在脱衣服时都曾有过被静电所扰的经历。而应用纳米技术，在化纤布料加入少量的金属纳米微粒就可以使这一间题迎刃而解。同样的道理，也可对付容易吸附灰尘的化纤地毯，而把银纳米傲粒加入袜子工艺中还可"清除脚臭味。（照片；加入纳米微粒的新型布料——吕全成摄）

食:在食物中添加纳米微粒，可以除味杀茵。聪明的厂家将这一技术应用到冰箱生产技术里，生产出可以抗菌的冰箱，放在里面的食品延长了食用期，居民不用过于担心食品腐败。在食品制造中采用纳米技术，可以帮助我们提高肠胃吸收能力。

住:涂料可以美化居室，我国是涂料生产和消费大国，但当前涂料由于耐洗刷性差，时间一长，墙壁就变得斑驳陆离，影响美观。上海、北京等地，成功把纳米技术运用到涂料中，使外墙涂料的耐洗刷性由原来的100多次提高到了1万多次，老化时间也延长了两倍多。玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层，可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖，任何粘在表面上的脏物，包括油污、细菌在光的照射下，由纳米的催化作用，可以变成气体或者容易被擦掉的物质。

过去铝合金门窗由于易变形逐渐被塑钢门窗所代替。但纳米技术的应用，可以使这一风潮逆转。铝合金经过纳米技术表面化处理后，可以大大提高强度而经久耐用。

行:过去轮胎通常是 "一统天下"的黑色，原因是生产橡胶制品过程中需要加入碳黑来提高强度、耐磨性和抗老化性。但运用纳米材料生产的轮胎不仅色彩鲜艳，性能上也大大提商，轮胎侧面胶的抗折性能由10万次提高到50万次。不久的将来，我们周围的汽车、摩托车、自行车轮胎都是彩色的，我们的街道将汇成五彩续纷的流动风景。

用:大气和太阳光中存在对人体有害的紫外线，而有的纳米微粒就有吸收对人体有害的紫外线的特征和性能。因此，目前已有许多防晒油、化妆品因为加入了纳米微粒而具备了防紫外线的功能。用纳米微粒衬在灯泡里，不但不彤响透光，而且还可以节电。这种纳米灯泡80年代就已出现。

给传统产业带来革命

其实，纳米技术不光改变着或即将改变着我们的生活，而且纳米技术还将使我国的传统产业焕发生机。

陶瓷是我国一个古老行业，近年来国际陶瓷市场一片兴旺，仅建筑陶瓷一年贸易额就达50亿美元，但我国陶瓷行业因为技术含量低在市场上受到冷遇。专家认为，把纳米技术应用到陶瓷工艺中去，生产纳米复合或纳米改性的高科技陶瓷，将有巨大的市场前景，为我国陶瓷业的复苏带来了新的机遇。而实际上，纳米陶瓷已经在我国面世，纳米陶瓷的烧结温度比常规陶瓷降低了400摄氏度。而在德国，制成的纳米陶瓷断裂韧性提高了25%。在不太长远的日子，科学家将会研制出这样的陶瓷:坚硬无比，同时也摔不碎、砸不烂。

环保行业如今越来越被世人所关注，我们知道，空气中超标的二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物是影响人类健康的有害气体。工业生产和汽车中使用的汽油、柴油，由于含有硫在燃烧时会产生二氧化硫气体。纳米技术可以制成非常好的催化剂，其催化效率极高。经它催化的石油中硫的含量小于0.01%，达到国际标准。燃煤中也可加入纳米级助烧催化剂，帮助煤充分燃烧，提高能源的利用率，杜绝有害气体的产生。纳米技术用于汽车尾气，有极强的氧化还原性能，是其他任何汽车尾气净化催化剂所不能比拟的，使汽油燃烧时不产生一氧化硫和氮氧化物，根本无需进行尾气净化处理。

我们一方面面临水资源紧张的窘态，另一方面水污染问题又十分严峻地摆在我们面前。污水治理就是将污水中有毒有害物质除去。但传统的水处理方法效率低，成本高，存在二次污染等问题。一种新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力，是普通净水剂的10-20倍。它可以将污水中的悬浮物和铁锈、异味等污染物除去。同时通过纳米孔径的过滤装置，还可以将水中的细菌、病毒去除，因为细菌、病毒的直径比纳米大。可被过滤掉，而水分子以及水分子以下的矿物质、元素则被保留下来。经过净化后的水体清澈，没有异味，成为高质量的纯净水，完全可以饮用。纳米材料还可降解有机磷农药、城市垃圾等等。

此外，在生物医学方面，纳米科技更是潜力巨大。它甚至超过信息技术和基因组工程，成为21世纪决定性的技术。人类控制基因的实现必须以纳米技术作为支撑和依赖，纳米技术可以在微小尺度里重新排列遗传密码，基因生物制作技术就是典型的纳米和基因生物学结合的产物。人类可以利用基因芯片迅速查出自己基因密码中的错误，并迅速利用纳米技术进行修正，使人类可以消灭各种遗传缺陷的那一天得以真正实现。还有仿生学将是纳米技术大展宏图的领域，人类可以制造出在细胞水平工作的纳米机器人，并将其放入我们体内，它可以在血液和细胞中工作，帮助我们清除垃圾和病灶，还我们一个健康的身体。

(照片；日本研制的微型纳米机器人，它的旁边是一枚分币)

未来的某一天，现有的硅质芯片将被体积缩小数百倍的纳米管元件所代替，现在的像"银河"那样的巨型计算机小到可以被随手放进口袋;而美国国会图书馆的全部信息，将被压缩到一个糖块大小的设备中。甚至星际旅行也将因为纳米技术变成现实，宇宙的奥秘将在纳米技术的推动下迅速被人类揭晓。

这一切听起来仿佛是天方夜谭。但这正如科学家所说的:"150年前，微米成为新的精度标准，并成为工业革命的技术基础，最早和最好学会使用微米技术的国家都在工业发展中占据了巨大的优势。同样，未来的技术将属于那些明智接受纳米作为新标准、并首先学习和使用它的国家。微米技术曾同样被认为对使用牛耕地的农民无关紧要。的确，微米与耕牛毫无关系，但它却改变了耕作方式，带来了拖拉机。"■

（全文摘自《半月谈》2000年第十九期）