納米材料的幾個問題
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納米材料為何常常按維數(shù)劃分? 為何零維,一維,二維納米結(jié)構(gòu)單元量子點、量子線和量子阱之稱? 納米材料的未來發(fā)展將面臨哪些挑戰(zhàn)?
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- 877474941 2010-03-18 00:00:00
- 詳細內(nèi)容:西部石化網(wǎng) 在充滿生機的21世紀,信息、生物技術(shù)、能源、環(huán)境、先進制造技術(shù)和國防的高速發(fā)展必然對材料提出新的需求,元件的小型化、智能化、高集成、高密度存儲和超快傳輸?shù)葘Σ牧系某叽缫笤絹碓叫?;航空航天、新型軍事裝備及先進制造技術(shù)等對材料性能要求越來越高。新材料的創(chuàng)新,以及在此基礎(chǔ)上誘發(fā)的新技術(shù)。新產(chǎn)品的創(chuàng)新是未來10年對社會發(fā)展、經(jīng)濟振興、國力增強Z有影響力的戰(zhàn)略研究領(lǐng)域,納米材料將是起重要作用的關(guān)鍵材料之一。納米材料和納米結(jié)構(gòu)是當(dāng)今新材料研究領(lǐng)域中Z富有活力、對未來經(jīng)濟和社會發(fā)展有著十分重要影響的研究對象,也是納米科技中Z為活躍、Z接近應(yīng)用的重要組成部分。近年來,納米材料和納米結(jié)構(gòu)取得了引人注目的成就。例如,存儲密度達到每平方厘米400g的磁性納米棒陣列的量子磁盤,成本低廉、發(fā)光頻段可調(diào)的GX納米陣列激光器,價格低廉高能量轉(zhuǎn)化的納米結(jié)構(gòu)太陽能電池和熱電轉(zhuǎn)化元件,用作軌道炮道軌的耐燒蝕高強高韌納米復(fù)合材料等的問世,充分顯示了它在國民經(jīng)濟新型支柱產(chǎn)業(yè)和高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的巨大潛力。正像美國科學(xué)家估計的“這種人們?nèi)庋劭床灰姷臉O微小的物質(zhì)很可能給予各個領(lǐng)域帶來一場革命”。納米材料和納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將對如何調(diào)整國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的布局、設(shè)計新產(chǎn)品、形成新的產(chǎn)業(yè)及改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)注入高科技含量提供新的機遇。 研究納米材料和納米結(jié)構(gòu)的重要科學(xué)意義在于它開辟了人們認識自然的新層次,是知識創(chuàng)新的源泉。由于納米結(jié)構(gòu)單元的尺度(1~100urn)與物質(zhì)中的許多特征長度,如電子的德布洛意波長、超導(dǎo)相干長度、隧穿勢壘厚度、鐵磁性臨界尺寸相當(dāng),從而導(dǎo)致納米材料和納米結(jié)構(gòu)的物理、化學(xué)特性既不同于微觀的原子、分子,也不同于宏觀物體,從而把人們探索自然、創(chuàng)造知識的能力延伸到介于宏觀和微觀物體之間的中間領(lǐng)域。在納米領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象,認識新規(guī)律,提出新概念,建立新理論,為構(gòu)筑納米材料科學(xué)體系新框架奠定基礎(chǔ),也將極大豐富納米物理和納米化學(xué)等新領(lǐng)域的研究內(nèi)涵。世紀之交高韌性納米陶瓷、chao強納米金屬等仍然是納米材料領(lǐng)域重要的研究課題;納米結(jié)構(gòu)設(shè)計,異質(zhì)、異相和不同性質(zhì)的納米基元(零維納米微粒、一維納米管、納米棒和納米絲)的組合。納米尺度基元的表面修飾改性等形成了當(dāng)今納米材料研究新熱點,人們可以有更多的自由度按自己的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法設(shè)計納米結(jié)構(gòu)原理性器件以及納米復(fù)合傳統(tǒng)材料改性正孕育著新的突破。 1研究形狀和趨勢 納米材料制備和應(yīng)用研究中所產(chǎn)生的納米技術(shù)很可能成為下一世紀前20年的主導(dǎo)技術(shù),帶動納米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。世紀之交世界先進國家都從未來發(fā)展戰(zhàn)略高度重新布局納米材料研究,在千年交替的關(guān)鍵時刻,迎接新的挑戰(zhàn),抓緊納米材料和柏米結(jié)構(gòu)的立項,迅速組織科技人員圍繞國家制定的目標進行研究是十分重要的。 納米材料誕生州多年來所取得的成就及對各個領(lǐng)域的影響和滲透一直引人注目。進入90年代,納米材料研究的內(nèi)涵不斷擴大,領(lǐng)域逐漸拓寬。一個突出的特點是基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的銜接十分緊密,實驗室成果的轉(zhuǎn)化速度之快出乎人們預(yù)料,基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究都取得了重要的進展。美國已成功地制備了晶粒為50urn的納米cu材料,硬度比粗晶cu提高5倍;晶粒為7urn的pd,屈服應(yīng)力比粗晶pd高5倍;具有高強度的金屬間化合物的增塑問題一直引起人們的關(guān)注,晶粒的納米化為解決這一問題帶來了希望, 根據(jù)納米材料發(fā)展趨勢以及它在對世紀高技術(shù)發(fā)展所占有的重要地位,世界發(fā)達國家的政府都在部署本來10~15年有關(guān)納米科技研究規(guī)劃。美國國家基金委員會(nsf)1998年把納米功能材料的合成加工和應(yīng)用作為重要基礎(chǔ)研究項目向全國科技界招標;美國darpa(國家先進技術(shù)研究部)的幾個計劃里也把納米科技作為重要研究對象;日本近年來制定了各種計劃用于納米科技的研究,例如 ogala計劃、erato計劃和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究計劃,1997年,納米科技投資1.28億美元;德國科研技術(shù)部幫助聯(lián)邦政府制定了1995年到2010年15年發(fā)展納米科技的計劃;英國政府出巨資資助納米科技的研究;1997年西歐投資1.2億美元。據(jù)1999年7月8日《自然》Z新報道,納米材料應(yīng)用潛力引起美國的注意;美國總統(tǒng)克林頓親自過問納米材料和納米技術(shù)的研究,決定加大投資,今后3年經(jīng)費資助從2.5億美元增 加至5億美元。這說明納米材料和納米結(jié)構(gòu)的研究熱潮在下一世紀相當(dāng)長的一段時間內(nèi)保持繼續(xù)發(fā)展的勢頭。 2國際動態(tài)和發(fā)展戰(zhàn)略 1999年7月8日《自然》(400卷)發(fā)布重要消息 題為“美國政府計劃加大投資支持納米技術(shù)的興 起”。在這篇文章里,報道了美國政府在3年內(nèi)對納米技術(shù)研究經(jīng)費投入加倍,從2.5億美元增加到5億美元。克林頓總統(tǒng)明年2月將向國會提交支持納米技術(shù)研究的議案請國會批準。為了加速美國納米材料和技術(shù)的研究,采取了臨時緊急措施,把原1.97億美元的資助強度提高到2.5億美元?!睹绹虡I(yè)周刊》8月19日報道,美國政府決定把納米技術(shù)研究列人21世紀前10年前11個關(guān)鍵領(lǐng)域之一,《美國商業(yè)周刊》在掌握21世紀可能取得重要突破的3個領(lǐng)域中就包括了納米技術(shù)領(lǐng)域(其它兩個為生命科學(xué)和生物技術(shù),從外星球獲得能源)。美國之所以在20世紀即將結(jié)束的關(guān)鍵時刻突然對納米材料和技術(shù)如此重視,其原因有兩個方面:一是德科學(xué)技術(shù)部1996年對2010年納米技術(shù)的市場做了預(yù)測,估計能達到14400億美元,美國試圖在這樣一個誘人的市場中占有相當(dāng)大的份額。美國基礎(chǔ)研究的負責(zé)人威廉姆斯說:納米技術(shù)本來的應(yīng)用遠遠超過計算機工業(yè)。美國戰(zhàn)略規(guī)劃辦公室還認為納米材料是納米技術(shù)Z為重要的組成部分。在《自然》的報道中還特別提到美國已在納米結(jié)構(gòu)組裝體系和高比表面納米顆粒制備與合成方面領(lǐng)導(dǎo)世界的潮流,在納米功能涂層設(shè)計改性及納米材料在生物技術(shù)中的應(yīng)用與歐共體并列世界diyi,納米尺寸度的元器件和納米固體也要與日本分庭抗禮。1999年7月,美國加尼福尼亞大學(xué)洛杉礬分校與惠普公司合作研制成功100urn芯片,美國明尼蘇達大學(xué)和普林斯頓大學(xué)于1998年制備成功量子磁盤,這種磁盤是由磁性納米棒組成的納米陣列體系,10bit/s尺寸的密度已達109bit/s,美國商家已組織有關(guān)人員迅速轉(zhuǎn)化,預(yù)計2005年市場為400億美元。1988年法國人首先發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻效應(yīng),到1997年巨磁電阻為原理的納米結(jié)構(gòu)器件已在美國問世,在磁存儲、磁記憶和計算機讀寫磁頭將有重要的應(yīng)用前景。 Z近美國柯達公司研究部成功地研究了一種即具有顏料又具有分子染料功能的新型納米粉體,預(yù)計將給彩色印橡帶來革命性的變革。納米粉體材料在橡膠、顏料、陶瓷制品的改性等方面很可能給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品注入新的高科技含量,在未來市場上占有重要的份額。納米材料在醫(yī)YF面的應(yīng)用研究也使人矚目,正是這些研究使美國認識到納米材料和技術(shù)將占有重要的戰(zhàn)略地位。原因之二是納米材料和技術(shù)領(lǐng)域是知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的源泉,新的規(guī)律新原理的發(fā)現(xiàn)和新理論的建立給基礎(chǔ)科學(xué)提供了新的機遇,美國計劃在這個領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究獨占“老大”的地位。 3國內(nèi)研究進展 我國納米材料研究始于80年代末,“八五”期間,“納米材料科學(xué)”列入國家攀登項目。國家自然科學(xué)基金委員會、ZG科學(xué)院、國家教委分別組織了8項重大、ZD項目,組織相關(guān)的科技人員分別在納米材料各個分支領(lǐng)域開展工作,國家自然科學(xué)基金委員會還資助了20多項課題,國家“863”新材料主題也對納米材料有關(guān)高科技創(chuàng)新的課題進行立項研究。1996年以后,納米材料的應(yīng)用研究出現(xiàn)了可喜的苗頭,地方政府和部分企業(yè)家的介入,使我國納米材料的研究進入了以基礎(chǔ)研究帶動應(yīng)用研究的新局面。 目前,我國有60多個研究小組,有600多人從事納米材料的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,其中,承擔(dān)國家重大基礎(chǔ)研究項目的和納米材料研究工作開展比較早的單位有:ZG科學(xué)院上海硅酸鹽研究所、南京大學(xué)。ZG科學(xué)院固體物理研究所、金屬研究所、物理研究所、ZG科技大學(xué)、ZG科學(xué)院化學(xué)研究所、清華大學(xué),還有吉林大學(xué)、東北大學(xué)、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、青島化工學(xué)院、華東師范大學(xué),華東理工大學(xué)、浙江大學(xué)、中科院大連化學(xué)物理研究所、長春應(yīng)用化學(xué) 研究所、長春物理研究所、感光化學(xué)研究所等也相繼開展了納米材料的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。我國納米材料基礎(chǔ)研究在過去10年取得了令人矚目的重要研究成果。已采用了多種物理、化學(xué)方法制備金屬與合金(晶態(tài)、非晶態(tài)及納米微晶)氧化物、氮化物、碳化物等化合物納米粉體,建立了相應(yīng)的設(shè)備,做到納米微粒的尺寸可控,并制成了納米薄膜和塊材。在納米材料的表征、團聚體的起因和消除、表面吸附和脫附、納米復(fù)合微粒和粉體的制取等各個方面都有所創(chuàng)新,取得了重大的進展,成功地研制出致密度高、形狀復(fù)雜、性能優(yōu)越的納米陶瓷;在世界上首次發(fā)現(xiàn)納米氧化鋁晶粒在拉伸疲勞中應(yīng)力集中區(qū)出現(xiàn)超塑性形變;在顆粒膜的巨磁電阻效應(yīng)、磁光效應(yīng)和自旋波共振等方面做出了創(chuàng)新性的成果;在國際上首次發(fā)現(xiàn)納米類鈣鈦礦化合物微粒的磁嫡變超過金屬gd;設(shè)計和制備了納米復(fù)合氧化物新體系,它們的中紅外波段吸收率可達 92%,在紅外保暖纖維得到了應(yīng)用;發(fā)展了非晶完全晶化制備納米合金的新方法;發(fā)現(xiàn)全致密納米合金中的反常hall-petch效應(yīng)。 近年來,我國在功能納米材料研究上取得了舉世矚目的重大成果,引起了國際上的關(guān)注。一是大面積定向碳管陣列合成:利用化學(xué)氣相法GX制備純凈碳納米管技術(shù),用這種技術(shù)合成的納米管,孔徑基本一致,約20urn,長度約100pm,納米管陣列面積達到 3mm 3mm。其定向排列程度高,碳納米管之間間距為100pm。這種大面積定向納米碳管陣列,在平板顯示的場發(fā)射陰極等方面有著重要應(yīng)用前景。這方面的文章發(fā)表在1996年的美國《科學(xué)》雜志上。二是超長納米碳管制備:首次大批量地制備出長度為2~3mm的超長定向碳納米管列陣。這種超長碳納米管比現(xiàn)有碳納米管的長度提高1~2個數(shù)量級。該項成果已發(fā)表于1998年8月出版的英國《自然》雜志上。英國《金融時報》以“碳納米管進入長的階段”為題介紹了有關(guān)長納米管的工作。三是氮化嫁納米棒制備:首次利用碳納米管作模板成功地制備出直徑為3~40urn、長度達微米量級的發(fā)藍光氮化像一維納米棒,并提出了碳納米管限制反應(yīng)的概念。該項成果被評為1998年度ZG十大科技新聞之一。四是硅襯底上碳納米管陣列研制成功,推進碳納米管在場發(fā)射平面和納米器件方面的應(yīng)用。五是制備成功一維納米絲和納米電纜,該成果研究論文在瑞典召開的1998年第四屆國際納米會議宣讀后,許多外國科學(xué)家給予高度評價。六是用苯熱法制備納米氮化像微晶;發(fā)現(xiàn)了非水溶劑熱合成技術(shù),首次在300℃左右制成粒度達30urn的氮化鋅微晶。還用苯合成制備氮化鉻(crn)、磷化鈷(cop)和硫化銻(sbs)納米微晶,論文發(fā)表在1997年的《科學(xué)》雜志上。七是用催化熱解法制成納米金剛石;在高壓釜中用中溫(70℃)催化熱解法使四氯化碳和鈉反應(yīng)制備出金剛石納米粉,論文發(fā)表在1998年的《科學(xué)》雜志上。美國《化學(xué)與工程新聞》雜志還發(fā)表題為“稻草變黃金---從四氯化碳(cc14)制成金剛石”一文,予以高度評價。 我國納米材料和納米結(jié)構(gòu)的研究已有10年的工作基礎(chǔ)和工作積累,在“八五”研究工作的基礎(chǔ)上初步形成了幾個納米材料研究基地,中科院上海硅酸鹽研究所、南京大學(xué)、中科院固體物理所、中科院金屬所、物理所、ZG科技大學(xué)、清華大學(xué)和中科院化學(xué)所等已形成我國納米材料和納米結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究的重要單位。無論從研究對象的前瞻性、基礎(chǔ)性,還是成果的學(xué)術(shù)水平和適用性來分析,都為我國納米材料研究在國際上爭得一席之地,促進我國納米材料研究的發(fā)展,培養(yǎng)高水平的納米材料研究人才做出了貢獻。在納米材料基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的銜接,加快成果轉(zhuǎn)化也發(fā)揮了重要的作用。目前和今后一個時期內(nèi)這些單位仍然是我國納米材料和納米結(jié)構(gòu)研究的中堅力量。 在過去10年,我國已建立了多種物理和化學(xué)方法制備納米材料,研制了氣體蒸發(fā)、磁控濺射、激光誘導(dǎo)cvd、等離子加熱氣相合成等10多臺制備納米材料的裝置,發(fā)展了化學(xué)共沉淀、溶膠一凝膠、微乳液水熱、非水溶劑合成和超臨界液相合成制備包括金屬、合金、氧化物、氮化物、碳化物、離子晶體和半導(dǎo)體等多種納米材料的方法,研制了性能優(yōu)良的多種納米復(fù)合材料。近年來,根據(jù)國際納米材料研究的發(fā)展趨勢,建立和發(fā)展了制備納米結(jié)構(gòu)(如納米有序陣列體系、介孔組裝體系、mcm-41等)組裝體系的多種方法,特別是自組裝與分子自組裝、模板合成、碳熱還原、液滴外延生長、介孔內(nèi)延生長等也積累了豐富的經(jīng)驗,已成功地制備出多種準一維納米材料和納米組裝體系。這些方法為進一步研究納米結(jié)構(gòu)和準一納米材料的物性,推進它們在納米結(jié)構(gòu)器件的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。納米材料和納米結(jié)構(gòu)的評價手段基本齊全,達到了國際90年代末的先進水平。 綜上所述,“八五”期間我國在納米材料研究上獲得了一批創(chuàng)新性的成果,形成了一支高水平的科研隊伍,基礎(chǔ)研究在國際上占有一席之地,應(yīng)用開發(fā)研究也出現(xiàn)了新局面,為我國納米材料研究的繼續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。10年來,我國科技工作者在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上共發(fā)表納米材料和納米結(jié)構(gòu)的論文2400多篇,在國際上排名第五位,其中納米碳管和納米團簇在1998年度歐洲文獻情報交流會上德國馬普學(xué)會固體所一篇研究報告中報道ZG科技工作者發(fā)表論文已超過德國,在國際排名第三位,在國際歷次召開的有關(guān)納米材料和納米結(jié)構(gòu)的國際會議上,我國納米材料科技工作者共做邀請報告24次。到目前為止,納米材料研究獲得國家自然科學(xué)三等獎1項,國家發(fā)明獎2項;院部級自然科學(xué)一、二等獎3項,發(fā)明一等獎3項,科技進步特等獎1項;申請ZL 79項,其中發(fā)明ZL占50%,已正式授權(quán)的發(fā)明ZL6項,已實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化的發(fā)明ZL6項。 Z近幾年,我國納米科技工作者在國際上發(fā)表了一些有影響的學(xué)術(shù)論文,引起了國際同行的關(guān)注和稱贊。在《自然》和《科學(xué)》雜志上發(fā)表有關(guān)納米材料和納米結(jié)構(gòu)制備方面的論文6篇,影響因子在6以上的學(xué)術(shù)論文(phys.rev.lett,j.a(chǎn)in.chem.soc .)近20篇,影響因子在3以上的31篇,被sci和ei收錄的文章占整個發(fā)表論文的 59%。 1998年 6月在瑞典斯特哥爾摩召開的國際第四屆納米材料會議上,對ZG納米材料研究給予了很高評價,指出這幾年來ZG在納米材料制備方面取得了激動人心的成果,在大會總結(jié)中選擇了8個納米材料研究式作取得了比較好的國家在閉幕式上進行介紹,ZG是在美國、日本、德國、瑞典之后進行了大會發(fā)言。 4 納米產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢 (1)信息產(chǎn)業(yè)中的納米技術(shù):信息產(chǎn)業(yè)不僅在國外,在我國也占有舉足輕重的地位。2000年,ZG的信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了gdp5800億人民幣。納米技術(shù)在信息產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用主要表現(xiàn)在3個方面:①網(wǎng)絡(luò)通訊、寬頻帶的網(wǎng)絡(luò)通訊、納米結(jié)構(gòu)器件、芯片技術(shù)以及高清晰度數(shù)字顯示技術(shù)。因為不管通訊、集成還是顯示器件,都要原器件,美國已經(jīng)著手研制,現(xiàn)在有了單電子器件、隧穿電子器件、自旋電子器件,這種器件已經(jīng)在實驗室研制成功,而且可能在2001年進入市場。②光電子器件、分子電子器件、巨磁電子器件,這方面我國還很落后,但是這些原器件轉(zhuǎn)為商品進入市場也還要10年時間,所以,ZG要超前15年到20年對這些方面進行研究。③網(wǎng)絡(luò)通訊的關(guān)鍵納米器件,如網(wǎng)絡(luò)通訊中激光、過濾器、諧振器、微電容、微電極等方面,我國的研究水平不落后,在安徽省就有。④壓敏電阻、非線性電阻等,可添加氧化鋅納米材料改性。 (2)環(huán)境產(chǎn)業(yè)中的納米技術(shù):納米技術(shù)對空氣中20納米以及水中的200納米污染物的降解是不可替代的技術(shù)。要凈化環(huán)境,必須用納米技術(shù)。我們現(xiàn)在已經(jīng)制備成功了一種對甲醛、氮氧化物、一氧化碳能夠降解的設(shè)備,可使空氣中的大于10ppm的有害氣體降低到0.1ppm,該設(shè)備已進入實用化生產(chǎn)階段;利用多孔小球組合光催化納米材料,已成功用于污水中有機物的降解,對苯酚等其它傳統(tǒng)技術(shù)難以降解的有機污染物,有很好的降解效果。近年來,不少公司致力于把光催化等納米技術(shù)移植到水處理產(chǎn)業(yè),用于提高水的質(zhì)量,已初見成效;采用稀土氧化鈰和貴金屬納米組合技術(shù)對汽車尾氣處理器件的改造效果也很明顯;治理淡水湖內(nèi)藻類引起的污染,Z近已在實驗室初步研究成功。 (3)能源環(huán)保中的納米技術(shù):合理利用傳統(tǒng)能源和開發(fā)新能源是我國當(dāng)前和今后的一項重要任務(wù)。在合理利用傳統(tǒng)能源方面,現(xiàn)在主要是凈化劑、助燃劑,它們能使煤充分燃燒,燃燒當(dāng)中自循環(huán),使硫減少排放,不再需要輔助裝置。另外,利用納米改進汽油、柴油的添加劑已經(jīng)有了,實際上它是一種液態(tài)小分子可燃燒的團簇物質(zhì),有助燃、凈化作用。在開發(fā)新能源方面國外進展較快,就是把非可燃氣體變成可燃氣體?,F(xiàn)在國際上主要研發(fā)能量轉(zhuǎn)化材料,我國也在做,它包括將太陽能轉(zhuǎn)化成電能、熱能轉(zhuǎn)化為電能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能等。 (4)納米生物醫(yī)藥:這是我國進入wto以后一個Z有潛力的領(lǐng)域。目前,國際醫(yī)藥行業(yè)面臨新的決策,那就是用納米尺度發(fā)展制藥業(yè)。納米生物醫(yī)藥就是從動植物中提取必要的物質(zhì),然后在納米尺度組合,Z大限度發(fā)揮藥效,這恰恰是我國中醫(yī)的想法。在提取精華后,用一種很少的骨架,比如人體可吸收的糖、淀粉,使其GX緩釋和靶向藥物。對傳統(tǒng)藥物的改進,采用納米技術(shù)可以提高一個檔次。 (5)納米新材料:雖然納米新材料不是Z終產(chǎn)品,但是很重要。據(jù)美國測算,到21世紀30年代,汽車上40%鋼鐵和金屬材料要被輕質(zhì)高強材料所代替,這樣可以節(jié)省汽油40%,減少co2,排放40%,就這一項,每年就可給美國創(chuàng)造社會效益1000億美元。此外,還有各種功能材料,玻璃透明度好但份量重,用納米改進它,使它變輕,使這種材料不僅有力學(xué)性能,而且還具有其他功能,還有光的變色、貯光,反射各種紫外線、紅外線,光的吸收、貯藏等功能。 (6)納米技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造:對于ZG來說,當(dāng)前是納米技術(shù)切入傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、將納米技術(shù)和各個領(lǐng)域技術(shù)相結(jié)合的Z好機遇。首先是家電、輕工、電子行業(yè)。合肥美菱集團從1996開始研制納米冰箱,可折疊的pvc磁性冰箱門封不發(fā)霉,用的是KJ涂料,里面的果盤都采用納米材料,發(fā)展輕工、電子和家用電器可以帶動涂料、材料、電子原器件等行業(yè)發(fā)展;其次是紡織。人造纖維是化纖和紡織行業(yè)發(fā)展的趨勢,ZG紡織要在進入wto后能占據(jù)有利地位,現(xiàn)在就必須全方位應(yīng)用納米技術(shù)、納米材料。去年關(guān)于保溫被、保溫衣的電視宣傳,提到應(yīng)用了納米技術(shù),特殊功能的有防靜電的、阻燃的等等,把納米的導(dǎo)電材料組裝到里面,可以在11萬伏的高壓下,把人體屏蔽,在這一方面,紡織行業(yè)應(yīng)用納米技術(shù)形勢看好;第三是電力工業(yè)。利用納米技術(shù)改造20萬伏和11萬伏的變壓輸電瓷瓶,可以全方位提高11萬伏的瓷瓶耐電沖擊的性能,而且釉不結(jié)霜,其它綜合性能都很好;第四是建材工業(yè)中的油漆和涂料,包括各種陶瓷的釉料、油墨,納米技術(shù)的介入,可以使產(chǎn)品性能升級。 1999年8月20日《美國商業(yè)周刊》在展望21世紀可能有突破性進展的領(lǐng)域時,對生命科學(xué)和生物技術(shù)、納米科學(xué)和納米技術(shù)及從外星球上索取能源進行了預(yù)測和評價,并指出這是人類跨入21世紀面臨的新的挑戰(zhàn)和機遇。諾貝爾獎獲得者羅雷爾也曾說過:70年代重視微米的國家如今都成為發(fā)達國家,現(xiàn)在重視納米技術(shù)的國家很可能成為下一世紀先進的國家。挑戰(zhàn)嚴峻,機遇難得,我們必須加倍重視納米科技的研究,注意納米技術(shù)與其它領(lǐng)域的交叉,加速知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新,為21世紀ZG經(jīng)濟的騰飛奠定雄厚的基礎(chǔ)。 編者按:激動人心的納米時代已經(jīng)到來,人們的生活即刻將發(fā)生巨大的變化,然而,我們也要清醒地看到,市場上真正成熟的納米材料并不是很多。中科院院士白春禮院士認為,“真正意義的納米時代還沒有到來,我們正在充滿信心地迎接納米時代的到來?!? 白春禮說,“人類進入納米科技時代的重要標志是納米器件的研制水平和應(yīng)用程度。”納米科技發(fā)展到今天,距離納米時代的到來還有多遠呢,白春禮說,“納米研究目前還有許多基礎(chǔ)研究在進行中,在納米尺度上還有大量原理性問題尚待研究,納米科技現(xiàn)在的發(fā)展水平大概相當(dāng)于計算機技術(shù)在20世紀50年代的發(fā)展水平,人類Z終進入納米時代還需要30到50年的時間,50年后納米科技有可能像今天計算機技術(shù)一樣普及?!? 對于納米科技,科學(xué)的態(tài)度是積極參與,腳踏實地地推動這一前沿科技的健康發(fā)展,既不需要商業(yè)炒作,也不需要科學(xué)炒作。
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