纳米产品系列 应用前景看好
浙江舟山走产学研结合的道路，在与中国科学院固体物理研究所合作设计制造出国内第一条具有自主知识产权的纳米硅基氧化物百吨生产线后，又相继开发出纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化钛、纳米氧化铈、纳米氧化钇等新产品，现已形成纳米粉体材料、功能复合材料、亚微米复合材料等三大系列、十多个品种、30多种型号的产品格局，并在橡胶、塑料、玻璃钢、涂料、陶瓷、黏结剂行业开始应用，相关企业利用纳米材料诸多奇异的理化性能使这些行业的传统产品得到改性，有的行业已取得传统产品升级换代的显著成效。
在橡胶行业，通常都是加人碳黑来提高制品的强度、耐磨性和抗老化性，但制品均为黑色。因一直找不到合适的材料替代碳黑作为补强剂和抗老化剂，所以过去研究出来的彩色橡胶制品的强度、抗老化性能都较差。纳米材料的问世使这一问题迎刃而解。金鼎新材料产业化中心的专家们只用了半年时间就开发出填补国内市场空白的纳米改性彩色氯化聚乙烯防水卷材，引起海内外专家、学者的关注。西北橡胶总厂应用纳米材料开发出新一代高性能彩色胶管。这些新型彩色橡胶制品的主料是丁苯橡胶、天然橡胶等，但产品的各项性能指标均有大幅度地提高，尤其是抗老化性能可达到并超过三元乙丙橡胶制品，使用寿命长达30年以上，且色彩艳丽，保色效果优异。
浙江明日公司与江苏扬州颜料有限公司合作，利用纳米材料的光学性能成功地合成出高性能纳米系列复合颜料。这种颜料色彩艳丽，保色持久，且极易分散，实际使用效果超过国外同类产品。
普通塑料产量大、应用广、价格低，但性能逊于工程塑料，而工程塑料虽性能优越，但价格较高，限制了大范围应用。浙江绍兴铁道器件厂更是大胆出新，用纳米材料对普通塑料聚丙烯进行改性，达到工程塑料尼龙6的性能指标，而成本却降低了1／3，产品供不应求，为企业创造了可观的经济效益。
我国是涂料生产和消费大国，但传统涂料普遍存在悬浮稳定性和触变性差、不耐老化、光洁度不高等缺陷。浙江淳安雄峰涂料厂和江苏宜兴鑫乐化工厂添加纳米材料改性，生产出的新涂料一改传统产品的不足，经实际使用效果优异，现已投放市场。
将纳米粉体添加到陶瓷中制成的纳米陶瓷制品，其硬度、耐磨性、韧性、抗冷热疲劳等性能均可得到明显提高。章丘福利刚玉厂、济南圣泉集团公司等企业研制出纳米复合陶瓷过滤网、刚玉球等新一代产品，各项性能指标已超过可以代表国际最先进水平的德国同类产品。
此外，在密封胶、粘结剂、化妆品、抛光浆料以及医学、冶金等诸多行业中，也已有人着手纳米材料的应用研究，相信在不久的将来，应用纳米材料的产品将不断问世，纳米材料对传统产品的改造、产业结构的调整将起到不可估量的作用。
华中科技大学近日与武汉市一家医院签定了一项为期两年的“纳米中药”开发研究合作协议。
“纳米中药”是指运用纳米技术制造粒径小于100纳米的中药有效成分、有效部位、原药及其复方制剂。“纳米中药”不仅可以提高药物的生物利用率，有效降低中药的毒副作用，增强临床疗效，而且更方便、更经济。如可将不易被人体吸收的药物或食品做成纳米粉或悬浮液，使其更容易被吸收；有纳米药物做成的药膏，也可直接通过皮肤吸收而无需注射。
运用纳米技术发展中药，不仅可以大大提高中药的现代化和标准化，加速中药向国际市场进军的步伐，而且还可以对中药的发展产生革命性的影响。
此次强强联合，华中科大将发挥其在纳米技术研究方面的全国领先的积极作用和优势。
纳米，就在人们刚刚熟悉了计算机和网络，对基因还没弄太明白的时候，这个物理学的老名词带出来的新技术，又开始席卷全球。
美国科学技术委员会2000年3月正式向美国政府提出报告，称纳米技术将成为21世纪前20年的主导技术，成为下一次工业革命的核心。克林顿政府迅速做出反应，于7月间在原批准的研究经费5亿美元的基础上又增加了三倍拔款。德日英法等国和我国均已将纳米研究列入国家重点发展领域。
如果从人类生命发育过程来认识一下纳米就更容易理解纳米了。人体是由细胞组成，细胞又是由蛋白质组成，蛋白质呢，是由分子和原子组成。原子的排列方式决定了物质的属性，例如，媒和金钢石都由碳原子组成，只因排列方式不同而身价一贱一贵。人们得了病或是患上癌症，用纳米技术一查，哦，原来是细胞的原子排列方式发生了改变。美国的《科学》杂志也已经报道了纳米技术已用于临床诊断的事实。
1993年，美国科学家首次成功地在电镜下“搬动”原子团，用原子团“拼写”出斯坦福大学的英文名字，这意味着，纳米技术将使人类可以按自己的意志操纵单个原子，组装具有特定功能的产品。如果说计算机技术拉近了人与人之间的距离；基因技术使人类开始认识和变革自身，那么，纳米技术则为这两大技术的深入发展提供了最精细的工具。
科学家们已经设想，用基因芯片、蛋白质芯片组装成“纳米机器人”，通过血管送入人体去侦察疾病；携带DNA去更换或修复有缺陷的基因片段。这当然还比较遥远，而美国已发明了携带纳米药物的芯片放入人体，在外部加以导向，使药物集中到患处，提高药物疗效。最近德国柏林医疗中心将铁氧体纳米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入肿瘤部位，使癌细胞和磁性纳米粒子浓缩在一起，肿瘤部位完全被磁场封闭，通电加热时温度达到47℃，慢慢杀死癌细胞，而周围在正常组织丝毫不受影响，以改变目前化疗、放疗中“好人坏人统统杀光”的状况。有的科学家用磁性纳米颗粒成功分离了动物的癌细胞和正常细胞，已在治疗人骨髓癌的临床实验中初获成功。还有，用纳米药物来阻断血管饿死癌细胞。使用纳米诊断仪只需检测微量血液就可从蛋白质和DNA上诊断出各种疾病。纳米颗粒还可用于细胞的分离和染色。美国研究小组还报告说在器官外涂上纳米粒子，可预防移植后的排异反应。现在已能制备出包含几百、几千个原子的颗粒，长度只有几十个纳米，表面活性很大，可以在血管中自由移动，就像一个巡航导弹，能自动寻找沉积于静脉血管壁上的胆固醇，然后一一分解，也可以清除心脏动脉脂肪沉积物，疏通脑血管中的血栓，因此纳米技术在治疗心血管疾病上十分看好。
学界更看好的是纳米药物。例如将不易被人体吸收的药物（如雌二醇）或食品做成纳米粉或悬浮液，就变得容易吸收，提高了药物的生物利用度，把纳米药物做成膏药贴在患处，可通过皮肤直接吸收而无须注射。
令人欣喜的是，我们在纳米研究和开发上与发达国家基本上处在同一起跑线上。中国科学院北京真空物理实验室已能自如地操纵原子，成功地排列“中国”二字和中国地图；深圳安信纳米科技集团推出了由我国首先研制开发的“广谱速效纳米抗菌颗粒”据检查，国外尚无此类报道。由于这种颗粒是从改变感染部位的原子排列进行抗感染治疗的，从而不存在耐药问题。
可以说，每一个细胞都是一个活生生的纳米技术应用的实例。通过对不同物种的DNA重组，基因工程学家已经学会建造新的这类纳米工具，例如用细菌细胞来生产医用激素、微型药丸。就在1999年，巴西和美国科学家发明了“纳米秤”，能够称量出十亿分之一克的物体，相当于一个病毒的重量。人们已经认识到，纳米技术与其说是为人类提供更为丰富的精密、精细的产品，更重要的是建立了一种新的思维方式。纳米在农业和医学上的应用，将最直接地显示出纳米对人类生活的革命性的影响。
我国科学家不仅利用纳米技术研制出新一代抗菌药物，而且实现了产业化。经过多年潜心研究，朱红军、蒋建华教授等人研制出一种粉末状的纳米颗粒。经中国科学院、中国医学科学院、中国预防医学科学院等权威机构检测，这种直径只有25纳米的棕色纳米抗菌颗粒，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病微生物均有强烈的抑制和杀灭作用。作为一种全新的抗感染原料药，由于采用纯天然矿物质，不会使细菌产生耐药性。
合肥美菱股份有限公司与中国农业大学食品学院在控制食品微生物繁殖方面寻找到了新的方法---抗菌板材营造无菌空间、保湿膜调控湿度等级后，为将这两种保鲜技术新方法尽快转换为冰箱所具有的功能，又与中国科学院合肥分院固体物理研究所联合开发出用于保鲜冰箱的纳米抗菌板材。
纳米材料是80年代中期发展起来的新型材料。由于纳米微粒（1-100nm）的独特结构状态，使其产生了小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等，从而使纳米材料表现出光、电、热、磁、吸收、反射、吸附、催化以及生物活性等特殊功能。纳米材料具有许多独特功能，而且用量少，但却赋予材料意想不到的高性能，附加值甚高。纳米陶瓷、纳米保健品、纳米复合高分子材料、纳米抗菌、保鲜、除臭材料等等，由于纳米材料的尺寸小，比血液中的红血球小一千多倍，比细菌小几十倍，气体通过其扩散的速度比常规材料快几千倍。纳米颗粒与生物细胞膜的化物作用很强，极易进入细胞内。因此它能杀死和抑制有害细菌的生长，具有极强的抑菌、除臭的功效。
纳米抗菌板材的开发，为冰箱的材料及技术带来一场产业革命，促进了保鲜电冰箱的研制。种种发展前景已予示出它必将是二十一世纪冰箱行业的高新技术。
微型机器人将会一次一个原子地制造钻石吗？从表面上看，这样的说法似乎荒谬至极，但却有可能成为现实：纳米技术是一项神奇的世界高科技，它的用途多得令人难以置信：可以治疗疾病、延缓衰老、清除有毒废料、增加世界食品供应，还可以修路、造汽车、建摩天大楼……纳米技术工程师们声称这些都能够成为现实，甚至有可能在21世纪上半叶结束之前实现。
纳米技术是当今热门的、开发潜力巨大的新兴科学。“纳米技术”的术语来自“纳米”一词，1纳米即1米的十亿分之一，一个典型的病毒大约有l纳米长。近年来，美国、日本、法国、英国等发达国家均投入巨资研究开发纳米新材料技术，遍布全球的实验室也都在设法从事纳米技术的研究并使其发挥作用。今年1月，克林顿总统还宣布要在美国实施“全国纳米技术计划”，并承诺为该计划拨款5亿美元。
纳米技术有着纯正而长久的历史。早在1959年，物理学家理查德·费困曼就提到，也许有一天人们会造出仅由几千个原子组成的微型机器。这样的一台机器可以使用分子甚至是单个原子作为基本构件，建设规模最小的建筑工程。这就意味着人类可以从零开始制造几乎任何一样东西……
世界上的任何物质都是由分子组成的。从化学的角度看，任何物质的基本成分都是一样的，不同的仅仅在于其分子的改变和重排，不同的分子结构或相同的分子但不同的立体结构构成了五彩缤纷的物质世界。而物质的制造过程不过是将大量的分子聚集起来使它们组成有用的物质。
从生物学的角度看，人类的每一个细胞都是活生生的纳米机器，它们不仅可以将食物转变成能量，还能根据其DNA上的信息制造并输出蛋白质和酶。每一种细胞都有其独特的、固有的功能，它们的协调与配合使我们的身体无时不在进行新陈代谢，使我们的生命充满了活力。基因工程师通过将不同物种的DNA重新组合，学会了如何制造新的纳米装置。
但纳米技术的梦想家们却有着许多雄心勃勃的想法：一种理想的纳米机器可以把天然碳的分子逐个排列，制成完美无瑕的钻石：另一种机器可将二恶英的分子逐个分解成基本组件；一种可以在人体血液中运动的装置，它能发现并分解血管壁上沉积的胆固醇；还有一种装置可将剪下的草屑改造成面包。事实上，从改变分子组成入手，什么样的变化都是可能的。因此，原则上纳米机器可以实现所有上述设想……
纳米工程师们已经证明，可以利用扫描隧道电子显微镜等工具移动原子个体，使它们形成在自然界中永远不可能存在的排列方式，如IBM公司的标志图案、比例为百亿分之一的世界地图，或一把琴弦只有50纳米粗的亚显微吉他。他们还设计了由几十个分子构成的微型齿轮和发动机等。
纳米技术专家期望在25年内超越这些科学的高谈阔论，制造出真正的、实用的纳米机器，这些机器具有可以操纵分子的微型“手指”和指挥这些手指如何工作、如何寻找所需原材料的微型电脑。这种手指完全可以由碳纳米管制成，碳纳米管是1991年发现的一种类似头发的碳分子，其强度是钢的100倍，直径只有头发的5万分之一。它因其结构奇特，性能独特，在许多领域具有许多现实或潜在的重要用途。
纳米机器中的电脑也可由碳纳米管制成，碳纳米管既可以用作晶体管，也可以用作连接晶体管的导线。电脑也可以由DNA制成，通过改变这些DNA的结构，可以使其执行人的指令。如果配备了适当的软件，并具备充分的灵活性，纳米机器人就可以制造任何东西。
纳米技术专家希望设计出的纳米机器人具备两种功能：完成交给它们的基本工作，并且能制造完美的自身复制品。这样就可以指挥纳米机器人完成任何一种有益的工作，如清理血管，清理有毒废料站，组装汽车…… 为应付可能带来的危险，纳米技术专家设想通过对纳米机器人的软件进行设置，使机器人在经过一定次数的复制之后自行毁灭；或是设计只在特定环境下工作的纳米机器人，如仅存在于高浓度有毒化学物环境中的机器人，或者在极小的温度和湿度范围内存在的机器人。科学家认为可以制造出一种当周围出现太多的同类时就会自动停止复制的纳米机器人棗形成一种纳米技术免疫系统……
纳米技术有着不可限量的潜力，有人预言：纳米技术甚至会超过计算机或基因医学，成为下个世纪的决定性技术。但也有人批评说：纳米技术潜在的危险超过了它可能带来的任何好处。无论如何，纳米技术将给整个世界带来巨大的革命，它是当今世界高科技前沿领域。
纳米技术时代即将到来，让我们迎接这个美妙的时代！
在玉米淀粉的挤压研究，应用超滤、反渗透和纳米滤等高新技术分离和浓缩香菇多糖、黄酮类等有生物活性的功能因子，提取和分离鸡蛋黄中免疫球蛋白和牛乳超滤分离等方面。
纳米科技引领未来
纳米技术是21世纪经济增长的一个主要的“发动机”，其作用可使微电子学在20世纪后半叶对世界的影响相形见绌。纳米科技不仅对信息和生物技术产业产生革命性的影响，而且也促使传统产业“旧貌换新颜”。目前纳米技术已渗透到很多领域之中，如医学与健康、航天和航空、环境和能源、微电子和计算机技术、生物技术与农业等方面。用纳米材料制作的器材重量将更轻、硬度将更强、寿命将更长、维修费用将更低；纳米陶瓷粉体作为涂料的添加剂已得到广泛的应用，这些特种涂料涂在塑料或木材上，具有防火、防尘和耐磨的性能。如果将透明、疏油、疏水的纳米材料颗粒组合在大楼表面或瓷砖、玻璃上，大楼不会被空气中的油污弄脏，瓷砖和玻璃也不会粘上水蒸气而永远透明。任何粘在表面上的物质，经阳光的照射，都会在纳米的催化作用下，变成可以蒸发的气体或者容易被擦掉的物质。中国科学院副院长白春礼院士前不久曾在中南海为朱镕基总理现场演示了经过纳米技术处理的纱布、领带如何不沾水又防污，将这种纳米颗粒放到织物纤维中去，做成的衣服不再会因粘上灰尘而经常洗涤；把不容易被人体吸收的药品或食品，如维生素等做成纳米粉或纳米粉的悬浮液极易被人体吸收，如果在人体外部加以导向，可利用纳米药物阻断毛细血管饿死癌细胞。中国科学院化学研究所漆宗能教授等人研制的纳米塑料具有优异的物理力学性能和高阻隔及自熄灭性，加工工艺简单、价格低廉使得纳米塑料在各种高性能管材、汽车及机械零部件、电子和电气部件等领域中有广泛的应用前景。
中国最大的纳米技术研究和发展中心———中国科学院纳米技术中心于2000年10月30日宣布成立，这是中科院为增强中国纳米科研的实力和国际竞争力，促进纳米科技成果产业化而采取的重要步骤。在科学技术部、国家自然科学基金委员会、教育部等有关部门的支持下，国家先后在攀登计划、863计划、国家重大基础研究项目、基金委重大项目、科学院创新工程中立项，对纳米技术和纳米材料中的重大科学技术问题开展了广泛深入地研究，我国科学家已在电子、化工、通信、环保等领域取得了较好的成绩。纳米药品、纳米电缆、纳米涂料等产品的问世，提高了我国在纳米技术和纳米材料研究中的国际地位。纳米科技还将促进我国传统产业的改造。由于纳米技术在改造传统产业方面所表现的投入少、见效快、市场前景广阔等特点，因此，纳米技术的应用已得到企业界的广泛响应，这为纳米科技在中国发展奠定了重要的动力基础。据统计，我国目前涉及纳米科技的企业已有102家。清华、北大等高校纷纷向纳米技术进军，海尔、美菱等企业也不甘落后，积极与中科院等研究部门联手，这为我国纳米科技的快速产业化奠定了重要的基础。
陶瓷业是我国一个比较古老的行业。近年来，世界上一些国家陶瓷产品的需求大幅度增加，国际陶瓷市场一片兴旺。目前，国际陶瓷市场需求最大的建筑陶瓷年贸易额达50亿美元，并以每年12％一15％的速度增长。但我国无论是信息功能陶瓷、基片及厚膜材料这类高科技陶瓷还是建筑卫生陶瓷和日用陶瓷都还停留在较低的发展水平上，远不能满足日益发展的市场需要。专家指出，将纳米材料应用到陶瓷工艺中去，生产纳米复合或纳米改性的高技术陶瓷，将使这一现状得到改变。
信息功能陶瓷。1995年全世界信息功能陶瓷材料及其制品的销售额约210亿美元，预计每年的增长率为15％一20％。我国的传统电子陶瓷材料相当落后，无法参与国际竞争。目前，高性能的电子陶瓷材料一个重要的发展趋势是：用纳米粉体作为原材料生产诸如陶瓷电容器、压电陶瓷、高性能PTC陶瓷和铁氧体等电子产品以及导电、绝缘浆料。
基片及厚膜材料。厚膜电路是电子元件集成的重要基础，其中基片和集成电路封装材料质量的提高是当前国内厚膜电路待解决的问题之一。氧化铝基片主要用于厚膜电路和家用电器，前者是我国电子产品的主要出口创汇产品，年耗用基片10万平方米。国内基片经多次烧结，变形大、易热解、基板材料的热稳定性不好，出口厚膜电路多采用日本（京都陶瓷厂）的产品。纳米氧化铝的添加不仅可以改善基片的烧结性能，而且可以大幅度地提高氧化铝基板材料的热稳定性。国内已有研究机构研究证实，上述方法可以将热稳定性提高2-3倍，平整度提高1.5倍，而每片基板材料的成本仅提高0.2元人民币。
近十年来，我国陶瓷墙地砖就产量而言，已成为世界大国。但不少功能特性的品种、高档墙地砖的彩色釉料须进口；卫生陶瓷无论是结构、功能，还是造型、色调、釉面质量等方面的差距更大，高档卫生陶瓷仍大量采用进口货。纳米添加对墙地砖釉料的改性，纳米复合
功能建筑卫生陶瓷的开发，将使功能性建筑卫生陶瓷得到发展，例如荧光墙地砖、氧敏变色和具有保洁、抗菌功能特性的墙地砖。