隨著納米技術
與納米材料的發展
越來越多的生活產品都標注
使用“先進納米材料”
來“強化”產品性能
日常生活中的很多物品、商品都帶上了“納米”二字。不過,從“納米能量杯”到“納米內褲”,再到“納米機器”人,這些產品真的都蘊含著“納米科技”嗎?
今天我們就來研究一下:
什么是納米?
生活中的“納米”產品有哪些?
看不見的納米世界安全嗎?
納米
納米是很小的長度單位,只有**“十億分之一米”,**相當于人類頭發絲直徑的萬分之一。
一般認為,三維空間內有一個維度尺寸小于100 nm的材料,就可以稱為納米材料。而涉及納米材料制備、加工和應用等相關的工藝及方法則統稱為納米技術。
自20世紀80年代人類通過掃描隧道顯微鏡第一次發現納米世界后,納米技術以及納米材料在接下來的幾十年飛速發展,并在各個領域嶄露頭角。
當材料尺寸達到納米尺度時,通常具有塊狀材料不具備的性能,這主要是因為納米材料表面原子很活躍、反應活性比較高,加上量子尺寸效應的存在,使其具有特殊的物理、化學性質,包括光****學性質、導電性、催化活性以及抗菌性能等。
以金為例,普通的塊狀材料為金黃色固體,具有良好的**導電性和延展性。**而當其變成納米材料時,可穩定分散在溶劑中形成溶膠,并根據金納米材料的尺寸大小、形狀呈現出不同的顏色 。
其中,具有紅外光或者近紅外光吸收的金納米材料還可用于光熱治療癌癥。作為生物相容性較好的碳材料,當它們從常規碳材料變成單層石墨烯后,導電、導熱性能都得到顯著提升。
生活中的“納米”產品
那么生活中看到的混有納米材料的產品,是不是也能有這樣神奇的功效?產品中納米材料含量高不高?
其實,對于納米材料而言,它們特殊性質的根源是其納米級尺寸。
而納米材料由于比表面大、性質活潑,不容易穩定分散,因而在制備復合材料時容易團聚并喪失原本的特性。要制備完全保留納米材料特性的產品,工藝難度較大。
同時,納米材料制造成本高,完全使用納米材料制備功能產品,亦難以實現。例如,具有殺菌、吸汗等多種功能的石墨烯內褲。石墨烯雖然也是碳材料,但其制備工藝要求高,難以量產,每克石墨烯產品價值約1000元。要完全使用石墨烯制造一條內褲,保守估計成本需要上萬元。
但是我們買到的產品,也就百來塊,甚至幾十元,說明產品中的納米材料含量肯定不會很高。
盡管這些生活產品存在夸大宣傳,納米技術和納米材料在軍事、科技等領域確實起到越來越多的作用。
例如,依據荷葉表面仿生結構設計的超疏水材料,具有**防水、防油、防塵的特性,**在精密設備和表面保潔方面具有重要意義。
看不見的納米世界安全嗎?
納米這么小,肉眼無法察覺,那進入人體內安全嗎?
其實納米顆粒物并不只是如今納米技術的產物,汽車尾氣、燃燒過程等都會產生大量納米粒子。
有關納米材料的生物效應與毒性的研究數據目前還很少。初步的實驗證據提示,即使化學成分相同的物質,它的微米顆粒與納米顆粒也可能具有不同的生物效應,這些生物效應可能有益也可能有害,大量未知問題仍需研究。
比如,研究人員發現,納米顆粒進入人體后,人體內的蛋白會自動將其包裹起來,因此,它不會被身體當做外來異物,具有了隱身效應。“會不會產生長期的毒性?這個事情現在正在研究,目前還沒有定論。”趙宇亮介紹。
來源: 中央廣電總臺中國之聲