納米技術(shù)的前景精選(九篇)

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第1篇：納米技術(shù)的前景范文

關(guān)鍵詞 納米材料；功能紡織品；應(yīng)用與運(yùn)用；研究進(jìn)展分析

中圖分類號(hào)：TS195 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）01-0002-01

1 我國(guó)納米材料與功能紡織品的發(fā)展現(xiàn)狀分析

1）我國(guó)納米材料的發(fā)展現(xiàn)狀分析。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，微分子領(lǐng)域已經(jīng)逐漸深入到人類的生活中，納米技術(shù)的出現(xiàn)代表了人類生活的另一個(gè)里程碑，我國(guó)納米技術(shù)在紡織行業(yè)的使用剛剛起步，納米紡織品在防雨防水，防紫外線，耐磨等方面有著其他紡織材料不可比擬的作用，因此我國(guó)的科學(xué)家在開(kāi)發(fā)納米技術(shù)的方面一直在努力，不斷開(kāi)發(fā)功能性超強(qiáng)的納米紡織品，為我國(guó)創(chuàng)造最大限度的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，為我國(guó)的功能紡織品帶來(lái)變革，不斷提高紡織品的功能附加值。目前我國(guó)功能紡織品領(lǐng)域的納米技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)逐漸擴(kuò)散，展示出十分明朗的前景。

2）我國(guó)功能紡織品的發(fā)展現(xiàn)狀分析。紡織在我國(guó)已經(jīng)具有相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的歷史，黃道婆發(fā)明紡織機(jī)，使我國(guó)正式走進(jìn)紡織的時(shí)代，隨著歷史的推進(jìn)，我國(guó)勞動(dòng)人民的聰明才智的匯聚，我國(guó)紡織能力不斷提高，由棉紡織品繁衍到絲質(zhì)紡織品，當(dāng)時(shí)我國(guó)紡織技藝在全世界是領(lǐng)先的，中國(guó)絲綢也成為了我國(guó)的代名詞。走進(jìn)新時(shí)代，我國(guó)人民對(duì)紡織品的需求也在不斷提高，對(duì)紡織品提示出了功能方面的新要求，功能紡織品應(yīng)運(yùn)而生，這是我國(guó)紡織業(yè)的一個(gè)里程碑發(fā)明，能夠?yàn)槿嗣裆钐峁┓奖恪?/p>

2 分析納米材料在功能紡織品方面的應(yīng)用與使用

1）加強(qiáng)功能紡織品的防菌防臭性能。納米技術(shù)屬于微分子技術(shù)，將天然纖維中含有鋅，溴等元素的紡織原理進(jìn)行納米化處理后，進(jìn)行紡織處理，可以做到各種防菌防臭的作用。在紡織過(guò)程中，將不同的原料纖維進(jìn)行整理解析，構(gòu)成新納米分子，其中鋅、溴等微分子就能夠大大增強(qiáng)紡織品的細(xì)菌掉落率，或是由納米分子進(jìn)行吸附作用，將危險(xiǎn)的細(xì)菌分子吸附到自己身上，從而做到防菌防臭的目的，這項(xiàng)性能為人類的清潔生活提供了無(wú)與倫比的方便。

表1 抗菌效率評(píng)定

納米粉體濃度/g·L-1 菌落總數(shù)

（×10-4個(gè)/mL） 細(xì)菌減少率/%

0接觸 培養(yǎng)22 h

0.25 TiO2 4.32 1.68 50.7

0.50 TiO2 0.83 0.30 82.6

0.75 TiO2 0.24 0 100.0

0.25 ZnO 2.39 1.50 40.2

0.50 ZnO 2.35 0.32 87.1

0.75 ZnO 0.17 0.02 98.6

2）加強(qiáng)功能紡織品的防紫外線性能。人類進(jìn)行紡織工作生產(chǎn)紡織品的一個(gè)目的就是防范紫外線的侵犯，地球上的紫外線經(jīng)過(guò)臭氧層的弱化，已經(jīng)變得可以被人類接受，但是由于人類對(duì)環(huán)境的破壞，臭氧層變薄，對(duì)紫外線的防御作用減少，因此科學(xué)家研制出可以抵御紫外線的紡織品，那就是納米紡織品。納米纖維中有很大一部分對(duì)紫外線的吸收與反射有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)對(duì)這些納米分子的活性分散，使紡織品的紫外線防御功能大大增強(qiáng)，目前全球?qū)@種納米紡織品的研究已經(jīng)如火如荼。

3）加強(qiáng)功能紡織品的防水防油性能。納米技術(shù)在防油防水方面有著獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，眾所周知，大自然中也存在著大量神奇的防水材料，比如蓮葉?？茖W(xué)家通過(guò)分析蓮葉的整體構(gòu)造，并將其應(yīng)用到納米技術(shù)的防水功能改良中，研制出纖維活性極高的紡織產(chǎn)品，通過(guò)紡織品縫隙間的納米材料，使得紡織品的表面在微觀下形成一種不平整的狀態(tài)，使得水，油不容易滲透進(jìn)紡織纖維，從而達(dá)到了防水防油的目的。納米功能強(qiáng)的紡織品，基本上已經(jīng)做到了防水防油防污，從而出現(xiàn)了免洗紡織品，給人類的紡織技術(shù)帶來(lái)了嶄新的變革。

3 分析我國(guó)納米材料在功能紡織品上的研究進(jìn)展

1）探究納米材料在功能紡織品中存在的問(wèn)題與現(xiàn)象。納米技術(shù)仍屬于高精尖的技術(shù)領(lǐng)域，所以需要更加專業(yè)的人員隊(duì)伍來(lái)進(jìn)行，但是我國(guó)納米材料研制中的最大問(wèn)題就是專業(yè)人員過(guò)少，對(duì)納米研制的深度不足。另外對(duì)于可以加入紡織生產(chǎn)的納米技術(shù)沒(méi)有廠家執(zhí)行，或生產(chǎn)出的納米服裝不盡人意，導(dǎo)致納米研制停滯不前，這需要制度上的改進(jìn)，全面推動(dòng)納米材料的再發(fā)展。

2）分析納米材料在功能紡織品的展望與未來(lái)。隨著納米技術(shù)運(yùn)用手段的不斷成熟，納米材料將不斷運(yùn)用到功能紡織品中，納米材料功能豐富，而且納米紡織品輕薄透氣，較之于傳統(tǒng)紡織品有著極高的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)的納米紡織品研究方向就是將不同的納米技術(shù)融入到紡織業(yè)中，使得出現(xiàn)不同功能的紡織品，除防水防油，防紫外線，防菌外，還可以開(kāi)發(fā)神奇的變色服裝，及其耐熱的服裝，這都是未來(lái)納米技術(shù)在功能紡織品的發(fā)展前景。

4 結(jié)束語(yǔ)

人類生活是不斷進(jìn)步的，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類基本生活必需品的科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用也隨著不斷熟練，納米技術(shù)為人類的精致化生活帶來(lái)了福音，納米技術(shù)在我們生活中的運(yùn)用也越來(lái)越廣，使納米技術(shù)成為新一代高性能技術(shù)，在除菌，防老化等方面都發(fā)揮了及其不俗的表現(xiàn)。功能紡織品與人類生活息息相關(guān)，影響著人類生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，納米技術(shù)的加入使功能紡織品的實(shí)用性大大增強(qiáng)，發(fā)展前景一片光明，接下來(lái)的一段時(shí)間納米技術(shù)將成為功能紡織品的重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)，為全人類服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]肖琪，王瑞，徐磊，康衛(wèi)民，吳凡，李明超，殷翔芝.熱處理溫度對(duì)玻璃纖維表面氧化錫薄膜光電性能的影響[J].紡織學(xué)報(bào)，2012（11）.

[2]路艷華，陳宇岳，林紅，郝旭.納米二氧化鈦/殼聚糖改性柞蠶絲的結(jié)構(gòu)和熱性能[J].東華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009（02）.

[3]路艷華，王漓江，劉治梅.用于紡織品整理的低分子質(zhì)量納米殼聚糖的制備與表征[J].遼東學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009（02）.

[4]李曉峰，王建君，郭春秋，施艷秀.純棉紡織品納米氧化鋅抗菌整理劑的制備及應(yīng)用[J].上海紡織科技，2012（06）.

第2篇：納米技術(shù)的前景范文

[論文摘要]科技的發(fā)展，使我們對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)研究的越來(lái)越透徹。納米技術(shù)便由此產(chǎn)生了，主要對(duì)納米材料和納米涂料的應(yīng)用加以闡述。

一、納米的發(fā)展歷史

納米（nm）是長(zhǎng)度單位，1納米是10-9米（十億分之一米），對(duì)宏觀物質(zhì)來(lái)說(shuō)，納米是一個(gè)很小的單位，不如，人的頭發(fā)絲的直徑一般為7000-8000nm，人體紅細(xì)胞的直徑一般為3000-5000nm，一般病毒的直徑也在幾十至幾百納米大小，金屬的晶粒尺寸一般在微米量級(jí)；對(duì)于微觀物質(zhì)如原子、分子等以前用埃來(lái)表示，1埃相當(dāng)于1個(gè)氫原子的直徑，1納米是10埃。一般認(rèn)為納米材料應(yīng)該包括兩個(gè)基本條件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之間，二是材料此時(shí)具有區(qū)別常規(guī)尺寸材料的一些特殊物理化學(xué)特性。

1959年，著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者理查德。費(fèi)曼預(yù)言，人類可以用小的機(jī)器制作更小的機(jī)器，最后實(shí)現(xiàn)根據(jù)人類意愿逐個(gè)排列原子、制造產(chǎn)品，這是關(guān)于納米科技最早的夢(mèng)想。1991年，美國(guó)科學(xué)家成功地合成了碳納米管，并發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量?jī)H為同體積鋼的1/6，強(qiáng)度卻是鋼的10倍，因此稱之為超級(jí)纖維.這一納米材料的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志人類對(duì)材料性能的發(fā)掘達(dá)到了新的高度。1999年，納米產(chǎn)品的年?duì)I業(yè)額達(dá)到500億美元。

二、納米技術(shù)在防腐中的應(yīng)用

納米涂料必須滿足兩個(gè)條件：一是有一相尺寸在1～100nm；二是因?yàn)榧{米相的存在而使涂料的性能有明顯提高或具有新功能。納米涂料性能改善主要包括：第一、施工性能的改善。利用納米粒子粒徑對(duì)流變性的影響，如納米SiO2用于建筑涂料，可防止涂料的流掛；第二、耐候性的改善。利用納米粒子對(duì)紫外線的吸收性，如利用納米TiO2、SiO2可制得耐候性建筑外墻涂料、汽車面漆等；第三、力學(xué)性能的改善。利用納米粒子與樹(shù)脂之間強(qiáng)大的界面結(jié)合力，可提高涂層的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐刮傷性等。納米功能性涂料主要有抗菌涂料、界面涂料、隱身涂料、靜電屏蔽涂料、隔熱涂料、大氣凈化涂料、電絕緣涂料、磁性涂料等。

納米技術(shù)的應(yīng)用為涂料工業(yè)的發(fā)展開(kāi)辟了一條新途徑，目前用于涂料的納米材料最多的是SiO2、TiO2、CaCO3、ZnO、Fe2O3等。由于納米粒子的比表面大、表面自由能高，粒子之間極易團(tuán)聚，納米粒子的這種特性決定了納米涂料不可能象顏料、添料與基料通過(guò)簡(jiǎn)單的混配得到。同時(shí)納米粒子種類很多，性能各異，不是每一種納米粒子和每一粒徑范圍的納米粒子制得的涂料都能達(dá)到所期望的性能和功能，需要經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究工作，才有可能得到真正的納米涂料。

納米涂料雖然無(wú)毒，但由于改性技術(shù)原因，性能并不理想，加上價(jià)格太貴，難以推廣；而三聚磷酸鋁也因價(jià)格原因未能大量應(yīng)用。國(guó)外公司如美國(guó)的Halox、Sherwin－williams、Mineralpigments、德國(guó)的Hrubach、法國(guó)的SNCZ、英國(guó)的BritishPetroleum、日本的帝國(guó)化工公司均推出了一系列無(wú)毒納米防銹顏料，性能不錯(cuò)，甚至已可與鉻酸鹽相以前我國(guó)防銹顏料的開(kāi)發(fā)整體水平落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，仍然以紅丹、鉻酸鹽、鐵系顏料、磷酸鋅等傳統(tǒng)防銹顏料為主。紅丹因其污染嚴(yán)重，對(duì)人體的傷害很大，目前已被許多國(guó)家相繼淘汰和禁止使用；磷酸鋅防銹顏料雖比。我國(guó)防銹涂料業(yè)也蓬勃發(fā)展，也可以生產(chǎn)納米漆。

我國(guó)自主生產(chǎn)的產(chǎn)品目前已通過(guò)國(guó)家涂料質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心、鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心車輛檢驗(yàn)站、機(jī)械科學(xué)院武漢材料保護(hù)研究所等國(guó)內(nèi)多家權(quán)威機(jī)構(gòu)的分析和檢測(cè)，同時(shí)還經(jīng)過(guò)加拿大國(guó)家涂料信息中心等國(guó)外權(quán)威機(jī)構(gòu)的技術(shù)分析，結(jié)果表明其具有目前國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品無(wú)可比擬的防銹性能和環(huán)保優(yōu)勢(shì)，是防銹涂料領(lǐng)域劃時(shí)代產(chǎn)品，復(fù)合鐵鈦粉及其防銹漆通過(guò)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)的鑒定后已在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。

三、納米材料在涂料中應(yīng)用展前景預(yù)測(cè)

據(jù)估算，全球納米技術(shù)的年產(chǎn)值已達(dá)到500億美元。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家政府和大的企業(yè)紛紛啟動(dòng)了發(fā)展納米技術(shù)和納米計(jì)劃的研究計(jì)劃。美國(guó)將納米技術(shù)視為下一次工業(yè)革命的核心，2001年年初把納米技術(shù)列為國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)，在納米科技基礎(chǔ)研究方面的投資，從1997年的1億多美元增加到2001年近5億美元，準(zhǔn)備像微電子技術(shù)那樣在這一領(lǐng)域獨(dú)占領(lǐng)先地位。日本也設(shè)立了納米材料中心，把納米技術(shù)列入新五年科技基本計(jì)劃的研究開(kāi)發(fā)重點(diǎn)，將以納米技術(shù)為代表的新材料技術(shù)與生命科學(xué)、信息通信、環(huán)境保護(hù)等并列為四大重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。德國(guó)也把納米材料列入21世紀(jì)科研的戰(zhàn)略領(lǐng)域，全國(guó)有19家機(jī)構(gòu)專門建立了納米技術(shù)研究網(wǎng)。在人類進(jìn)入21世紀(jì)之際，納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)社會(huì)的發(fā)展和生存環(huán)境改善及人體健康的保障都將做出更大的貢獻(xiàn)。從某種意義上說(shuō)，21世紀(jì)將是一個(gè)納米世紀(jì)。

由于表面納米技術(shù)運(yùn)用面廣、產(chǎn)業(yè)化周期短、附加值高，所形成的高新技術(shù)和高技術(shù)產(chǎn)品、以及對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品的改造升級(jí)，產(chǎn)業(yè)化市場(chǎng)前景極好。

在納米功能和結(jié)構(gòu)材料方面，將充分利用納米材料的異常光學(xué)特性、電學(xué)特性、磁學(xué)特性、力學(xué)特性、敏感特性、催化與化學(xué)特性等開(kāi)發(fā)高技術(shù)新產(chǎn)品，以及對(duì)傳統(tǒng)材料改性；將重點(diǎn)突破各類納米功能和結(jié)構(gòu)材料的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)和表征技術(shù)。多功能的納米復(fù)合材料、高性能的納米硬質(zhì)合金等為化工、建材、輕工、冶金等行業(yè)的跨越式發(fā)展提供了廣泛的機(jī)遇。各類納米材料的產(chǎn)業(yè)化可能形成一批大型企業(yè)或企業(yè)集團(tuán)，將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重要影響；納米技術(shù)的應(yīng)用逐漸滲透到涉及國(guó)計(jì)民生的各個(gè)領(lǐng)域，將產(chǎn)生新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

納米技術(shù)在涂料行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展，促使涂料更新?lián)Q代，為涂料成為真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品開(kāi)創(chuàng)了突破性的新紀(jì)元。

納米涂料已被認(rèn)定為北京奧運(yùn)村建筑工程的專用產(chǎn)品，展示出該涂料在建筑領(lǐng)域里的應(yīng)用價(jià)值。它利用獨(dú)特的光催化技術(shù)對(duì)空氣中有毒氣體有強(qiáng)烈的分解，消除作用。對(duì)甲醛、氨氣等有害氣體有吸收和消除的功能，使室內(nèi)空氣更加清新。經(jīng)測(cè)試，對(duì)各種霉菌的殺抑率達(dá)99％以上，有長(zhǎng)期的防霉防藻效果。納米改性內(nèi)墻涂料，實(shí)際上是高級(jí)的衛(wèi)生型涂料，適合于家庭、醫(yī)院、賓館和學(xué)校的涂裝。納米改性外墻涂料，利用納米材料二元協(xié)同的荷葉雙疏機(jī)理，較低的表面張力，具有高強(qiáng)的附著力，漆膜硬度高且有韌性，優(yōu)良的自潔功能，強(qiáng)勁的抗粉塵和抗臟物的粘附能力，疏水性極佳，容易清洗污物的性能。耐洗性大于15000次，具有良好的保光保色性能，抗紫外線能力極強(qiáng)。使用壽命達(dá)15年以上。顆粒徑細(xì)小，能深入墻體，與墻面的硅酸鹽類物質(zhì)配位反應(yīng)，使其牢牢結(jié)合成一體，附著力強(qiáng)，不起皮，不剝落，抗老化。其納米抗凍涂料，除具備納米型涂料各種優(yōu)良性之外，可在10℃到25℃之內(nèi)正常施工。突破了建筑涂料要求墻體濕度在10％以下的規(guī)定，使建筑行業(yè)施工縮短了工期，提高了功效，又創(chuàng)造出高質(zhì)量。

四、結(jié)語(yǔ)

由于目前應(yīng)用納米材料對(duì)涂料進(jìn)行改性尚處在初級(jí)階段，技術(shù)、工藝還不太成熟，需要探索和改進(jìn)。但涂料的各種性能得到某些改進(jìn)的試驗(yàn)結(jié)果足以證明，納米改性涂料的市場(chǎng)前景是非常好的。

參考文獻(xiàn)：

[1]橋本和仁等［J］.現(xiàn)代化工.1996(8):25～28.

第3篇：納米技術(shù)的前景范文

關(guān)鍵詞：功能性紡織品 納米技術(shù)開(kāi)發(fā) 應(yīng)用 研究

前言

傳統(tǒng)的紡織企業(yè)被發(fā)達(dá)國(guó)家逐漸淘汰，目前，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)替代了傳統(tǒng)紡織企業(yè)。納米技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)等新型的技術(shù)在紡織品制造中應(yīng)用，能夠有效的完善紡織品的功能。其中基于納米技術(shù)下的紡織品的市場(chǎng)需求量逐漸增加。如，納米領(lǐng)跑、納米羊絨衫、納米保暖內(nèi)衣等產(chǎn)品市場(chǎng)前景光明，為了拓展的紡織品市場(chǎng)，需要深入的研究納米技術(shù)應(yīng)用。

一、功能性紡織品加工方法與發(fā)展思路

（一）功能性紡織品加工方法

功能性紡織品加工的方法比較多，常見(jiàn)的方法有以下幾種：第一，基于新的原料仿制功能性纖維。該種方法中所提到的新材料是指蝦、蟹、昆蟲(chóng)殼中所提煉出來(lái)的纖維。此外還有自然界中的竹炭纖維、竹原纖維；第二，對(duì)紡織品的化學(xué)改性處理，該種方法是在原始的材料基礎(chǔ)上應(yīng)用化學(xué)材料進(jìn)行材料的性質(zhì)改變，最終使得紡織品原液中的摻入功能劑；第三，應(yīng)用新型的紡絲技術(shù)，該種技術(shù)下所生產(chǎn)出來(lái)的紡絲比較柔軟，并且表面上的纖維功能被優(yōu)化；第四，基于后整理的纖維織物功能優(yōu)化，應(yīng)用功能性整理劑對(duì)紡織品進(jìn)行后整理的方式，能夠賦予紡織品新的功能。

（二）功能性紡織品發(fā)展思路

功能性紡織品的產(chǎn)生，以人們的生活需求，社會(huì)的發(fā)展需求為核心，在未來(lái)，其發(fā)展道路更加的寬廣。在發(fā)展功能性紡織品環(huán)節(jié)中，首先需要強(qiáng)化基礎(chǔ)科學(xué)研究，其次，關(guān)注多學(xué)科、多領(lǐng)域以及相應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈之間的合作與發(fā)展。第三，大力發(fā)展功能性紡織品市場(chǎng)。

二、納米技術(shù)在功能性紡織品加工中的應(yīng)用

（一）仿荷葉效應(yīng)防水材料

荷葉上的水珠不會(huì)浸濕荷葉，會(huì)聚積成為水珠，這樣的自然現(xiàn)象說(shuō)明荷葉具有較好的防水性，該種現(xiàn)象對(duì)于功能性紡織材料的設(shè)計(jì)提供了新的思路。防水紡織品在人們的生活中應(yīng)用廣泛，因此對(duì)于防水材料的研究比較關(guān)鍵。在電子顯微鏡下，蓮葉表面上覆蓋著無(wú)數(shù)尺寸約為10個(gè)Um的凸起包，并且在每個(gè)小凸起包上又布滿直徑約為的幾百nm的絨毛。基于荷葉表面的結(jié)構(gòu)特征，使得其具備了較強(qiáng)的防水性能，該種結(jié)構(gòu)為較為特殊的納米結(jié)構(gòu)，研究人員在此基礎(chǔ)上研發(fā)出仿荷葉結(jié)構(gòu)納米防水布。該種防水布借助其表面上凹凸不平的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)疏水疏油。

（二）仿“孔雀羽毛”結(jié)構(gòu)的生色纖維

孔雀的羽毛色澤艷麗、美觀，將納米技術(shù)應(yīng)用到功能性的紡織品加工中，通過(guò)分析孔雀時(shí)羽毛結(jié)構(gòu)生色，總結(jié)出這樣結(jié)論：動(dòng)物羽毛中的蛋白質(zhì)晶體纖維會(huì)在自然光的照射下發(fā)生干涉，并且使得羽毛產(chǎn)生絢爛多彩的視覺(jué)色彩。為了借助納米技術(shù)仿造孔雀羽毛材料，采取對(duì)孔雀羽毛結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察的方式，了解其蛋白纖維的結(jié)構(gòu)特征。在研究中發(fā)現(xiàn)孔雀羽毛的蛋白纖維、二維光子晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)程比較特殊，是在積聚狀態(tài)下產(chǎn)生。在功能性紡織品研發(fā)中，應(yīng)用納米技術(shù)，需要解決將nm單位的纖維設(shè)置在陽(yáng)光折射率不同的尼龍材料中。該問(wèn)題比較關(guān)鍵，需要在實(shí)際研究中，對(duì)重疊厚度設(shè)定中按照nm單位進(jìn)行控制，那么，在這樣的設(shè)計(jì)下，就能夠制造出能夠發(fā)出紅、綠、藍(lán)、紫等四種顏色的紡織材料。該種材料與傳統(tǒng)的紡織材料相比，其實(shí)際的辨識(shí)度比較高，提升了紡織品的裝飾性。

（三）仿“小鳥(niǎo)絨毛”的中空纖維

鳥(niǎo)類的羽絨質(zhì)軟，并且保暖性能較強(qiáng)，在羽絨服等御寒服裝中常見(jiàn)，但是該種羽絨材質(zhì)造價(jià)比較高，因此，在紡織行業(yè)中運(yùn)用納米技術(shù)研發(fā)出與小烏羽絨功能相似的中空纖維材料。該種纖維材料的產(chǎn)生為―種人工合成纖維，能夠有效的替代羽絨纖維材料，目前，該種材料已經(jīng)成為了功能性紡織品中較為重點(diǎn)的材料。在絨毛纖維仿造中，借助虎皮鸚鵡的絨毛纖維特征進(jìn)行生產(chǎn)，在研究中，通過(guò)虎皮鸚鵡絨毛纖維的電鏡照片，能夠發(fā)現(xiàn)絨毛細(xì)長(zhǎng)，并且包含棱錐狀的附節(jié)。基于該種結(jié)構(gòu)材料在實(shí)際應(yīng)用，具有較好的方向性。在功能性紡織品生產(chǎn)中，借助膠原蛋白和靜電紡絲技術(shù)，能夠研制出一種兼具保暖性、蓬松性的產(chǎn)品。

（四）仿“蜘蛛絲”的防彈纖維

第4篇：納米技術(shù)的前景范文

1、各國(guó)競(jìng)相出臺(tái)納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃

由于納米技術(shù)對(duì)國(guó)家未來(lái)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展及國(guó)防安全具有重要意義，世界各國(guó)（地區(qū)）紛紛將納米技術(shù)的研發(fā)作為21世紀(jì)技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動(dòng)器，相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃，以指導(dǎo)和推進(jìn)本國(guó)納米科技的發(fā)展。目前，世界上已有50多個(gè)國(guó)家制定了國(guó)家級(jí)的納米技術(shù)計(jì)劃。一些國(guó)家雖然沒(méi)有專項(xiàng)的納米技術(shù)計(jì)劃，但其他計(jì)劃中也往往包含了納米技術(shù)相關(guān)的研發(fā)。

（1）發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)雄心勃勃

為了搶占納米科技的先機(jī)，美國(guó)早在2000年就率先制定了國(guó)家級(jí)的納米技術(shù)計(jì)劃（NNI），其宗旨是整合聯(lián)邦各機(jī)構(gòu)的力量，加強(qiáng)其在開(kāi)展納米尺度的科學(xué)、工程和技術(shù)開(kāi)發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月，美國(guó)國(guó)會(huì)又通過(guò)了《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開(kāi)發(fā)法案》，這標(biāo)志著納米技術(shù)已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計(jì)劃，從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究到研究中心、基礎(chǔ)設(shè)施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開(kāi)。

日本政府將納米技術(shù)視為“日本經(jīng)濟(jì)復(fù)興”的關(guān)鍵。第二期科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃將生命科學(xué)、信息通信、環(huán)境技術(shù)和納米技術(shù)作為4大重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域，并制定了多項(xiàng)措施確保這些領(lǐng)域所需戰(zhàn)略資源（人才、資金、設(shè)備）的落實(shí)。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進(jìn)從基礎(chǔ)性到實(shí)用性的研發(fā)，同時(shí)跨省廳重點(diǎn)推進(jìn)能有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和加強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的研發(fā)。

歐盟在2002—2007年實(shí)施的第六個(gè)框架計(jì)劃也對(duì)納米技術(shù)給予了空前的重視。該計(jì)劃將納米技術(shù)作為一個(gè)最優(yōu)先的領(lǐng)域，有13億歐元專門用于納米技術(shù)和納米科學(xué)、以知識(shí)為基礎(chǔ)的多功能材料、新生產(chǎn)工藝和設(shè)備等方面的研究。歐盟委員會(huì)還力圖制定歐洲的納米技術(shù)戰(zhàn)略，目前，已確定了促進(jìn)歐洲納米技術(shù)發(fā)展的5個(gè)關(guān)鍵措施：增加研發(fā)投入，形成勢(shì)頭；加強(qiáng)研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施；從質(zhì)和量方面擴(kuò)大人才資源；重視工業(yè)創(chuàng)新，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和服務(wù)；考慮社會(huì)因素，趨利避險(xiǎn)。另外，包括德國(guó)、法國(guó)、愛(ài)爾蘭和英國(guó)在內(nèi)的多數(shù)歐盟國(guó)家還制定了各自的納米技術(shù)研發(fā)計(jì)劃。

（2）新興工業(yè)化經(jīng)濟(jì)體瞄準(zhǔn)先機(jī)

意識(shí)到納米技術(shù)將會(huì)給人類社會(huì)帶來(lái)巨大的影響，韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣等新興工業(yè)化經(jīng)濟(jì)體，為了保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，也紛紛制定納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。韓國(guó)政府2001年制定了《促進(jìn)納米技術(shù)10年計(jì)劃》，2002年頒布了新的《促進(jìn)納米技術(shù)開(kāi)發(fā)法》，隨后的2003年又頒布了《納米技術(shù)開(kāi)發(fā)實(shí)施規(guī)則》。韓國(guó)政府的政策目標(biāo)是融合信息技術(shù)、生物技術(shù)和納米技術(shù)3個(gè)主要技術(shù)領(lǐng)域，以提升前沿技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)的水平；到2010年10年計(jì)劃結(jié)束時(shí)，韓國(guó)納米技術(shù)研發(fā)要達(dá)到與美國(guó)和日本等領(lǐng)先國(guó)家的水平，進(jìn)入世界前5位的行列。

中國(guó)臺(tái)灣自1999年開(kāi)始，相繼制定了《納米材料尖端研究計(jì)劃》、《納米科技研究計(jì)劃》，這些計(jì)劃以人才和核心設(shè)施建設(shè)為基礎(chǔ)，以追求“學(xué)術(shù)卓越”和“納米科技產(chǎn)業(yè)化”為目標(biāo)，意在引領(lǐng)臺(tái)灣知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建立產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

（3）發(fā)展中大國(guó)奮力趕超

綜合國(guó)力和科技實(shí)力較強(qiáng)的發(fā)展中國(guó)家為了迎頭趕上發(fā)達(dá)國(guó)家納米科技發(fā)展的勢(shì)頭，也制定了自己的納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。中國(guó)政府在2001年7月就了《國(guó)家納米科技發(fā)展綱要》，并先后建立了國(guó)家納米科技指導(dǎo)協(xié)調(diào)委員會(huì)、國(guó)家納米科學(xué)中心和納米技術(shù)專門委員會(huì)。目前正在制定中的國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展綱要將明確中國(guó)納米科技發(fā)展的路線圖，確定中國(guó)在目前和中長(zhǎng)期的研發(fā)任務(wù)，以便在國(guó)家層面上進(jìn)行指導(dǎo)與協(xié)調(diào)，集中力量、發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，爭(zhēng)取在幾個(gè)方面取得重要突破。鑒于未來(lái)最有可能的技術(shù)浪潮是納米技術(shù)，南非科技部正在制定一項(xiàng)國(guó)家納米技術(shù)戰(zhàn)略，可望在2005年度執(zhí)行。印度政府也通過(guò)加大對(duì)從事材料科學(xué)研究的科研機(jī)構(gòu)和項(xiàng)目的支持力度，加強(qiáng)材料科學(xué)中具有廣泛應(yīng)用前景的納米技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。

2、納米科技研發(fā)投入一路攀升

納米科技已在國(guó)際間形成研發(fā)熱潮，現(xiàn)在無(wú)論是富裕的工業(yè)化大國(guó)還是渴望富裕的工業(yè)化中國(guó)家，都在對(duì)納米科學(xué)、技術(shù)與工程投入巨額資金，而且投資迅速增加。據(jù)歐盟2004年5月的一份報(bào)告稱，在過(guò)去10年里，世界公共投資從1997年的約4億歐元增加到了目前的30億歐元以上。私人的納米技術(shù)研究資金估計(jì)為20億歐元。這說(shuō)明，全球?qū){米技術(shù)研發(fā)的年投資已達(dá)50億歐元。

美國(guó)的公共納米技術(shù)投資最多。在過(guò)去4年內(nèi)，聯(lián)邦政府的納米技術(shù)研發(fā)經(jīng)費(fèi)從2000年的2.2億美元增加到2003年的7.5億美元，2005年將增加到9.82億美元。更重要的是，根據(jù)《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開(kāi)發(fā)法》，在2005～2008財(cái)年聯(lián)邦政府將對(duì)納米技術(shù)計(jì)劃投入37億美元，而且這還不包括國(guó)防部及其他部門將用于納米研發(fā)的經(jīng)費(fèi)。

日本目前是僅次于美國(guó)的第二大納米技術(shù)投資國(guó)。日本早在20世紀(jì)80年代就開(kāi)始支持納米科學(xué)研究，近年來(lái)納米科技投入迅速增長(zhǎng)，從2001年的4億美元激增至2003年的近8億美元，而2004年還將增長(zhǎng)20%。

在歐洲，根據(jù)第六個(gè)框架計(jì)劃，歐盟對(duì)納米技術(shù)的資助每年約達(dá)7.5億美元，有些人估計(jì)可達(dá)9.15億美元。另有一些人估計(jì)，歐盟各國(guó)和歐盟對(duì)納米研究的總投資可能兩倍于美國(guó)，甚至更高。

中國(guó)期望今后5年內(nèi)中央政府的納米技術(shù)研究支出達(dá)到2.4億美元左右；另外，地方政府也將支出2.4億～3.6億美元。中國(guó)臺(tái)灣計(jì)劃從2002～2007年在納米技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域中投資6億美元，每年穩(wěn)中有增，平均每年達(dá)1億美元。韓國(guó)每年的納米技術(shù)投入預(yù)計(jì)約為1.45億美元，而新加坡則達(dá)3.7億美元左右。

就納米科技人均公共支出而言，歐盟25國(guó)為2.4歐元，美國(guó)為3.7歐元，日本為6.2歐元。按照計(jì)劃，美國(guó)2006年的納米技術(shù)研發(fā)公共投資增加到人均5歐元，日本2004年增加到8歐元，因此歐盟與美日之間的差距有增大之勢(shì)。公共納米投資占GDP的比例是：歐盟為0.01%，美國(guó)為0.01%，日本為0.02%。

另外，據(jù)致力于納米技術(shù)行業(yè)研究的美國(guó)魯克斯資訊公司2004年的一份年度報(bào)告稱，很多私營(yíng)企業(yè)對(duì)納米技術(shù)的投資也快速增加。美國(guó)的公司在這一領(lǐng)域的投入約為17億美元，占全球私營(yíng)機(jī)構(gòu)38億美元納米技術(shù)投資的46%。亞洲的企業(yè)將投資14億美元，占36%。歐洲的私營(yíng)機(jī)構(gòu)將投資6.5億美元，占17%。由于投資的快速增長(zhǎng)，納米技術(shù)的創(chuàng)新時(shí)代必將到來(lái)。

3、世界各國(guó)納米科技發(fā)展各有千秋

各納米科技強(qiáng)國(guó)比較而言，美國(guó)雖具有一定的優(yōu)勢(shì)，但現(xiàn)在尚無(wú)確定的贏家和輸家。

（1）在納米科技論文方面日、德、中三國(guó)不相上下

根據(jù)中國(guó)科技信息研究所進(jìn)行的納米論文統(tǒng)計(jì)結(jié)果，2000—2002年，共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學(xué)引文索引（SCI）》收錄。納米研究論文數(shù)量逐年增長(zhǎng)，且增長(zhǎng)幅度較大，2001年和2002年的增長(zhǎng)率分別達(dá)到了30.22%和18.26%。

2000—2002年納米研究論文，美國(guó)以較大的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先于其他國(guó)家，3年累計(jì)論文數(shù)超過(guò)10000篇，幾乎占全部論文產(chǎn)出的30%。日本（12.76%）、德國(guó)（11.28%）、中國(guó)（10.64%）和法國(guó)（7.89%）位居其后，它們各自的論文總數(shù)都超過(guò)了3000篇。而且以上5國(guó)2000—2002年每年的納米論文產(chǎn)出大都超過(guò)了1000篇，是納米研究最活躍的國(guó)家，也是納米研究實(shí)力最強(qiáng)的國(guó)家。中國(guó)的增長(zhǎng)幅度最為突出，2000年中國(guó)納米論文比例還落后德國(guó)2個(gè)多百分點(diǎn)，到2002年已經(jīng)超過(guò)德國(guó)，位居世界第三位，與日本接近。

在上述5國(guó)之后，英國(guó)、俄羅斯、意大利、韓國(guó)、西班牙發(fā)表的論文數(shù)也較多，各國(guó)3年累計(jì)論文總數(shù)都超過(guò)了1000篇，且每年的論文數(shù)排位都可以進(jìn)入前10名。這5個(gè)國(guó)家可以列為納米研究較活躍的國(guó)家。

另外，如果歐盟各國(guó)作為一個(gè)整體，其論文量則超過(guò)36%，高于美國(guó)的29.46%。

（2）在申請(qǐng)納米技術(shù)發(fā)明專利方面美國(guó)獨(dú)占鰲頭

據(jù)統(tǒng)計(jì)：美國(guó)專利商標(biāo)局2000—2002年共受理2236項(xiàng)關(guān)于納米技術(shù)的專利。其中最多的國(guó)家是美國(guó)（1454項(xiàng)），其次是日本（368項(xiàng)）和德國(guó)（118項(xiàng)）。由于專利數(shù)據(jù)來(lái)源美國(guó)專利商標(biāo)局，所以美國(guó)的專利數(shù)量非常多，所占比例超過(guò)了60%。日本和德國(guó)分別以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英國(guó)、韓國(guó)、加拿大、法國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣的專利數(shù)也較多，所占比例都超過(guò)了1%。

專利反映了研究成果實(shí)用化的能力。多數(shù)國(guó)家納米論文數(shù)與專利數(shù)所占比例的反差較大，在論文數(shù)最多的20個(gè)國(guó)家和地區(qū)中，專利數(shù)所占比例超過(guò)論文數(shù)所占比例的國(guó)家和地區(qū)只有美國(guó)、日本和中國(guó)臺(tái)灣。這說(shuō)明，很多國(guó)家和地區(qū)在納米技術(shù)研究上具備一定的實(shí)力，但比較側(cè)重于基礎(chǔ)研究，而實(shí)用化能力較弱。

（3）就整體而言納米科技大國(guó)各有所長(zhǎng)

美國(guó)納米技術(shù)的應(yīng)用研究在半導(dǎo)體芯片、癌癥診斷、光學(xué)新材料和生物分子追蹤等領(lǐng)域快速發(fā)展。隨著納米技術(shù)在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應(yīng)用，目前美國(guó)納米研究熱點(diǎn)已逐步轉(zhuǎn)向醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)納米技術(shù)已經(jīng)被列為美國(guó)國(guó)家的優(yōu)先科研計(jì)劃。在納米醫(yī)學(xué)方面，納米傳感器可在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)多種癌癥進(jìn)行早期診斷，而且，已能在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)前列腺癌、直腸癌等多種癌癥進(jìn)行早期診斷。2004年，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院癌癥研究所專門出臺(tái)了一項(xiàng)《癌癥納米技術(shù)計(jì)劃》，目的是將納米技術(shù)、癌癥研究與分子生物醫(yī)學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標(biāo)；利用納米顆粒追蹤活性物質(zhì)在生物體內(nèi)的活動(dòng)也是一個(gè)研究熱門，這對(duì)于研究艾滋病病毒、癌細(xì)胞等在人體內(nèi)的活動(dòng)情況非常有用，還可以用來(lái)檢測(cè)藥物對(duì)病毒的作用效果。利用納米顆粒追蹤病毒的研究也已有成果，未來(lái)5～10年有望商業(yè)化。

雖然醫(yī)學(xué)納米技術(shù)正成為納米科技的新熱點(diǎn)，納米技術(shù)在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域的應(yīng)用仍然引人關(guān)注。美國(guó)科研人員正在加緊納米級(jí)半導(dǎo)體材料晶體管的應(yīng)用研究，期望突破傳統(tǒng)的極限，讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術(shù)是這一領(lǐng)域中最受關(guān)注的地方。不少科學(xué)家試圖利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)合成納米顆粒，并按照一定規(guī)則排列這些顆粒，使其成為體積小而運(yùn)算快的芯片。這種技術(shù)本來(lái)有望取代傳統(tǒng)光刻法制造芯片的技術(shù)。在光學(xué)新材料方面，目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長(zhǎng)度達(dá)到幾百微米的納米導(dǎo)線。

日本納米技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)實(shí)力強(qiáng)大，某些方面處于世界領(lǐng)先水平，但尚未脫離基礎(chǔ)和應(yīng)用研究階段，距離實(shí)用化還有相當(dāng)一段路要走。在納米技術(shù)的研發(fā)上，日本最重視的是應(yīng)用研究，尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外，日本開(kāi)發(fā)出多種不同結(jié)構(gòu)的納米材料，如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結(jié)構(gòu)、富勒結(jié)構(gòu)套富勒結(jié)構(gòu)、納米管套富勒結(jié)構(gòu)、酒杯疊酒杯狀結(jié)構(gòu)等。

在制造方法上，日本不斷改進(jìn)電弧放電法、化學(xué)氣相合成法和激光燒蝕法等現(xiàn)有方法，同時(shí)積極開(kāi)發(fā)新的制造技術(shù)，特別是批量生產(chǎn)技術(shù)。細(xì)川公司展出的低溫連續(xù)燒結(jié)設(shè)備引起關(guān)注。它能以每小時(shí)數(shù)千克的速度制造粒徑在數(shù)十納米的單一和復(fù)合的超微粒材料。東麗和三菱化學(xué)公司應(yīng)用大學(xué)開(kāi)發(fā)的新技術(shù)能把制造碳納米材料的成本減至原來(lái)的1／10，兩三年內(nèi)即可進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。

日本高度重視開(kāi)發(fā)檢測(cè)和加工技術(shù)。目前廣泛應(yīng)用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡等的性能不斷提高，并涌現(xiàn)了諸如數(shù)字式顯微鏡、內(nèi)藏高級(jí)照相機(jī)顯微鏡、超高真空掃描型原子力顯微鏡等新產(chǎn)品?？茖W(xué)家村田和廣成功開(kāi)發(fā)出亞微米噴墨印刷裝置，能應(yīng)用于納米領(lǐng)域，在硅、玻璃、金屬和有機(jī)高分子等多種材料的基板上印制細(xì)微電路，是世界最高水平。

日本企業(yè)、大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)積極在信息技術(shù)、生物技術(shù)等領(lǐng)域內(nèi)為納米技術(shù)尋找用武之地，如制造單個(gè)電子晶體管、分子電子元件等更細(xì)微、更高性能的元器件和量子計(jì)算機(jī)，解析分子、蛋白質(zhì)及基因的結(jié)構(gòu)等。不過(guò)，這些研究大都處于探索階段，成果為數(shù)不多。

歐盟在納米科學(xué)方面頗具實(shí)力，特別是在光學(xué)和光電材料、有機(jī)電子學(xué)和光電學(xué)、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導(dǎo)體、復(fù)合材料、醫(yī)學(xué)材料、智能材料等方面的研究能力較強(qiáng)。

中國(guó)在納米材料及其應(yīng)用、掃描隧道顯微鏡分析和單原子操縱等方面研究較多，主要以金屬和無(wú)機(jī)非金屬納米材料為主，約占80%，高分子和化學(xué)合成材料也是一個(gè)重要方面，而在納米電子學(xué)、納米器件和納米生物醫(yī)學(xué)研究方面與發(fā)達(dá)國(guó)家有明顯差距。

4、納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化步伐加快

目前，納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化尚處于初期階段，但展示了巨大的商業(yè)前景。據(jù)統(tǒng)計(jì)：2004年全球納米技術(shù)的年產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到500億美元，2010年將達(dá)到14400億美元。為此，各納米技術(shù)強(qiáng)國(guó)為了盡快實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，都在加緊采取措施，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

美國(guó)國(guó)家科研項(xiàng)目管理部門的管理者們認(rèn)為，美國(guó)大公司自身的納米技術(shù)基礎(chǔ)研究不足，導(dǎo)致美國(guó)在該領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)應(yīng)用缺乏動(dòng)力，因此，嘗試建立一個(gè)由多所大學(xué)與大企業(yè)組成的研究中心，希望借此使納米技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)緊密結(jié)合在一起。美國(guó)聯(lián)邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區(qū)建立一個(gè)“納米科技成果轉(zhuǎn)化中心”，以便及時(shí)有效地將納米科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究成果應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)界。該中心的主要工作有兩項(xiàng)：一是進(jìn)行納米技術(shù)基礎(chǔ)研究；二是與大企業(yè)合作，使最新基礎(chǔ)研究成果盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其研究領(lǐng)域涉及納米計(jì)算、納米通訊、納米機(jī)械和納米電路等許多方面，其中不少研究成果將被率先應(yīng)用于美國(guó)國(guó)防工業(yè)。

美國(guó)的一些大公司也正在認(rèn)真探索利用納米技術(shù)改進(jìn)其產(chǎn)品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內(nèi)取得突破，并生產(chǎn)出商業(yè)產(chǎn)品。一個(gè)由專業(yè)、商業(yè)和學(xué)術(shù)組織組成的網(wǎng)絡(luò)在迅速擴(kuò)大，其目的是共享信息，促進(jìn)聯(lián)系，加速納米技術(shù)應(yīng)用。

日本企業(yè)界也加強(qiáng)了對(duì)納米技術(shù)的投入。關(guān)西地區(qū)已有近百家企業(yè)與16所大學(xué)及國(guó)立科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合，不久前又建立了“關(guān)西納米技術(shù)推進(jìn)會(huì)議”，以大力促進(jìn)本地區(qū)納米技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程；東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術(shù)研究所，試圖將納米技術(shù)融合進(jìn)各自從事的產(chǎn)業(yè)中。

歐盟于2003年建立納米技術(shù)工業(yè)平臺(tái)，推動(dòng)納米技術(shù)在歐盟成員國(guó)的應(yīng)用。歐盟委員會(huì)指出：建立納米技術(shù)工業(yè)平臺(tái)的目的是使工程師、材料學(xué)家、醫(yī)療研究人員、生物學(xué)家、物理學(xué)家和化學(xué)家能夠協(xié)同作戰(zhàn)，把納米技術(shù)應(yīng)用到信息技術(shù)、化妝品、化學(xué)產(chǎn)品和運(yùn)輸領(lǐng)域，生產(chǎn)出更清潔、更安全、更持久和更“聰明”的產(chǎn)品，同時(shí)減少能源消耗和垃圾。歐盟希望通過(guò)建立納米技術(shù)工業(yè)平臺(tái)和增加納米技術(shù)研究投資使其在納米技術(shù)方面盡快趕上美國(guó)。

第5篇：納米技術(shù)的前景范文

1、各國(guó)競(jìng)相出臺(tái)納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃

由于納米技術(shù)對(duì)國(guó)家未來(lái)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展及國(guó)防安全具有重要意義，世界各國(guó)（地區(qū)）紛紛將納米技術(shù)的研發(fā)作為21世紀(jì)技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動(dòng)器，相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃，以發(fā)表和推進(jìn)本國(guó)納米科技的發(fā)展。目前，世界上已有50多個(gè)國(guó)家制定了國(guó)家級(jí)的納米技術(shù)計(jì)劃。一些國(guó)家雖然沒(méi)有專項(xiàng)的納米技術(shù)計(jì)劃，但其他計(jì)劃中也往往包含了納米技術(shù)相關(guān)的研發(fā)。

（1）發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)雄心勃勃

為了搶占納米科技的先機(jī)，美國(guó)早在2000年就率先制定了國(guó)家級(jí)的納米技術(shù)計(jì)劃（NNI），其宗旨是整合聯(lián)邦各機(jī)構(gòu)的力量，加強(qiáng)其在開(kāi)展納米尺度的科學(xué)、工程和技術(shù)開(kāi)發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月，美國(guó)國(guó)會(huì)又通過(guò)了《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開(kāi)發(fā)法案》，這標(biāo)志著納米技術(shù)已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計(jì)劃，從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究到研究中心、基礎(chǔ)設(shè)施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開(kāi)。

日本政府將納米技術(shù)視為“日本經(jīng)濟(jì)復(fù)興”的關(guān)鍵。第二期科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃將生命科學(xué)、信息通信、環(huán)境技術(shù)和納米技術(shù)作為4大重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域，并制定了多項(xiàng)措施確保這些領(lǐng)域所需戰(zhàn)略資源（人才、資金、設(shè)備）的落實(shí)。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進(jìn)從基礎(chǔ)性到實(shí)用性的研發(fā)，同時(shí)跨省廳重點(diǎn)推進(jìn)能有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和加強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的研發(fā)。

歐盟在2002—2007年實(shí)施的第六個(gè)框架計(jì)劃也對(duì)納米技術(shù)給予了空前的重視。該計(jì)劃將納米技術(shù)作為一個(gè)最優(yōu)先的領(lǐng)域，有13億歐元專門用于納米技術(shù)和納米科學(xué)、以知識(shí)為基礎(chǔ)的多功能材料、新生產(chǎn)工藝和設(shè)備等方面的研究。歐盟委員會(huì)還力圖制定歐洲的納米技術(shù)戰(zhàn)略，目前，已確定了促進(jìn)歐洲納米技術(shù)發(fā)展的5個(gè)關(guān)鍵措施：增加研發(fā)投入，形成勢(shì)頭；加強(qiáng)研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施；從質(zhì)和量方面擴(kuò)大人才資源；重視工業(yè)創(chuàng)新，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和服務(wù)；考慮社會(huì)因素，趨利避險(xiǎn)。另外，包括德國(guó)、法國(guó)、愛(ài)爾蘭和英國(guó)在內(nèi)的多數(shù)歐盟國(guó)家還制定了各自的納米技術(shù)研發(fā)計(jì)劃。

（2）新興工業(yè)化經(jīng)濟(jì)體瞄準(zhǔn)先機(jī)

意識(shí)到納米技術(shù)將會(huì)給人類社會(huì)帶來(lái)巨大的影響，韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣等新興工業(yè)化經(jīng)濟(jì)體，為了保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，也紛紛制定納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。韓國(guó)政府2001年制定了《促進(jìn)納米技術(shù)10年計(jì)劃》，2002年頒布了新的《促進(jìn)納米技術(shù)開(kāi)發(fā)法》，隨后的2003年又頒布了《納米技術(shù)開(kāi)發(fā)實(shí)施規(guī)則》。韓國(guó)政府的政策目標(biāo)是融合信息技術(shù)、生物技術(shù)和納米技術(shù)3個(gè)主要技術(shù)領(lǐng)域，以提升前沿技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)的水平；到2010年10年計(jì)劃結(jié)束時(shí)，韓國(guó)納米技術(shù)研發(fā)要達(dá)到與美國(guó)和日本等領(lǐng)先國(guó)家的水平，進(jìn)入世界前5位的行列。

中國(guó)臺(tái)灣自1999年開(kāi)始，相繼制定了《納米材料尖端研究計(jì)劃》、《納米科技研究計(jì)劃》，這些計(jì)劃以人才和核心設(shè)施建設(shè)為基礎(chǔ)，以追求“學(xué)術(shù)卓越”和“納米科技產(chǎn)業(yè)化”為目標(biāo)，意在引領(lǐng)臺(tái)灣知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建立產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

（3）發(fā)展中大國(guó)奮力趕超

綜合國(guó)力和科技實(shí)力較強(qiáng)的發(fā)展中國(guó)家為了迎頭趕上發(fā)達(dá)國(guó)家納米科技發(fā)展的勢(shì)頭，也制定了自己的納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。中國(guó)政府在2001年7月就了《國(guó)家納米科技發(fā)展綱要》，并先后建立了國(guó)家納米科技發(fā)表協(xié)調(diào)委員會(huì)、國(guó)家納米科學(xué)中心和納米技術(shù)專門委員會(huì)。目前正在制定中的國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展綱要將明確中國(guó)納米科技發(fā)展的路線圖，確定中國(guó)在目前和中長(zhǎng)期的研發(fā)任務(wù)，以便在國(guó)家層面上進(jìn)行發(fā)表與協(xié)調(diào)，集中力量、發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，爭(zhēng)取在幾個(gè)方面取得重要突破。鑒于未來(lái)最有可能的技術(shù)浪潮是納米技術(shù)，南非科技部正在制定一項(xiàng)國(guó)家納米技術(shù)戰(zhàn)略，可望在2005年度執(zhí)行。印度政府也通過(guò)加大對(duì)從事材料科學(xué)研究的科研機(jī)構(gòu)和項(xiàng)目的支持力度，加強(qiáng)材料科學(xué)中具有廣泛應(yīng)用前景的納米技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。

2、納米科技研發(fā)投入一路攀升

納米科技已在國(guó)際間形成研發(fā)熱潮，現(xiàn)在無(wú)論是富裕的工業(yè)化大國(guó)還是渴望富裕的工業(yè)化中國(guó)家，都在對(duì)納米科學(xué)、技術(shù)與工程投入巨額資金，而且投資迅速增加。據(jù)歐盟2004年5月的一份報(bào)告稱，在過(guò)去10年里，世界公共投資從1997年的約4億歐元增加到了目前的30億歐元以上。私人的納米技術(shù)研究資金估計(jì)為20億歐元。這說(shuō)明，全球?qū){米技術(shù)研發(fā)的年投資已達(dá)50億歐元。

美國(guó)的公共納米技術(shù)投資最多。在過(guò)去4年內(nèi)，聯(lián)邦政府的納米技術(shù)研發(fā)經(jīng)費(fèi)從2000年的2.2億美元增加到2003年的7.5億美元，2005年將增加到9.82億美元。更重要的是，根據(jù)《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開(kāi)發(fā)法》，在2005～2008財(cái)年聯(lián)邦政府將對(duì)納米技術(shù)計(jì)劃投入37億美元，而且這還不包括國(guó)防部及其他部門將用于納米研發(fā)的經(jīng)費(fèi)。

日本目前是僅次于美國(guó)的第二大納米技術(shù)投資國(guó)。日本早在20世紀(jì)80年代就開(kāi)始支持納米科學(xué)研究，近年來(lái)納米科技投入迅速增長(zhǎng)，從2001年的4億美元激增至2003年的近8億美元，而2004年還將增長(zhǎng)20%。

在歐洲，根據(jù)第六個(gè)框架計(jì)劃，歐盟對(duì)納米技術(shù)的資助每年約達(dá)7.5億美元，有些人估計(jì)可達(dá)9.15億美元。另有一些人估計(jì)，歐盟各國(guó)和歐盟對(duì)納米研究的總投資可能兩倍于美國(guó)，甚至更高。

中國(guó)期望今后5年內(nèi)中央政府的納米技術(shù)研究支出達(dá)到2.4億美元左右；另外，地方政府也將支出2.4億～3.6億美元。中國(guó)臺(tái)灣計(jì)劃從2002～2007年在納米技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域中投資6億美元，每年穩(wěn)中有增，平均每年達(dá)1億美元。韓國(guó)每年的納米技術(shù)投入預(yù)計(jì)約為1.45億美元，而新加坡則達(dá)3.7億美元左右。

就納米科技人均公共支出而言，歐盟25國(guó)為2.4歐元，美國(guó)為3.7歐元，日本為6.2歐元。按照計(jì)劃，美國(guó)2006年的納米技術(shù)研發(fā)公共投資增加到人均5歐元，日本2004年增加到8歐元，因此歐盟與美日之間的差距有增大之勢(shì)。公共納米投資占GDP的比例是：歐盟為0.01%，美國(guó)為0.01%，日本為0.02%。

另外，據(jù)致力于納米技術(shù)行業(yè)研究的美國(guó)魯克斯資訊公司2004年的一份年度報(bào)告稱，很多私營(yíng)企業(yè)對(duì)納米技術(shù)的投資也快速增加。美國(guó)的公司在這一領(lǐng)域的投入約為17億美元，占全球私營(yíng)機(jī)構(gòu)38億美元納米技術(shù)投資的46%。亞洲的企業(yè)將投資14億美元，占36%。歐洲的私營(yíng)機(jī)構(gòu)將投資6.5億美元，占17%。由于投資的快速增長(zhǎng)，納米技術(shù)的創(chuàng)新時(shí)代必將到來(lái)。

3、世界各國(guó)納米科技發(fā)展各有千秋

各納米科技強(qiáng)國(guó)比較而言，美國(guó)雖具有一定的優(yōu)勢(shì)，但現(xiàn)在尚無(wú)確定的贏家和輸家。

（1）在納米科技論文方面日、德、中三國(guó)不相上下

根據(jù)中國(guó)科技信息研究所進(jìn)行的納米論文統(tǒng)計(jì)結(jié)果，2000—2002年，共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學(xué)引文索引（SCI）》收錄。納米研究論文數(shù)量逐年增長(zhǎng)，且增長(zhǎng)幅度較大，2001年和2002年的增長(zhǎng)率分別達(dá)到了30.22%和18.26%。

2000—2002年納米研究論文，美國(guó)以較大的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先于其他國(guó)家，3年累計(jì)論文數(shù)超過(guò)10000篇，幾乎占全部論文產(chǎn)出的30%。日本（12.76%）、德國(guó)（11.28%）、中國(guó)（10.64%）和法國(guó)（7.89%）位居其后，它們各自的論文總數(shù)都超過(guò)了3000篇。而且以上5國(guó)2000—2002年每年的納米論文產(chǎn)出大都超過(guò)了1000篇，是納米研究最活躍的國(guó)家，也是納米研究實(shí)力最強(qiáng)的國(guó)家。中國(guó)的增長(zhǎng)幅度最為突出，2000年中國(guó)納米論文比例還落后德國(guó)2個(gè)多百分點(diǎn)，到2002年已經(jīng)超過(guò)德國(guó)，位居世界第三位，與日本接近。

在上述5國(guó)之后，英國(guó)、俄羅斯、意大利、韓國(guó)、西班牙發(fā)表的論文數(shù)也較多，各國(guó)3年累計(jì)論文總數(shù)都超過(guò)了1000篇，且每年的論文數(shù)排位都可以進(jìn)入前10名。這5個(gè)國(guó)家可以列為納米研究較活躍的國(guó)家。

另外，如果歐盟各國(guó)作為一個(gè)整體，其論文量則超過(guò)36%，高于美國(guó)的29.46%。（2）在申請(qǐng)納米技術(shù)發(fā)明專利方面美國(guó)獨(dú)占鰲頭

據(jù)統(tǒng)計(jì)：美國(guó)專利商標(biāo)局2000—2002年共受理2236項(xiàng)關(guān)于納米技術(shù)的專利。其中最多的國(guó)家是美國(guó)（1454項(xiàng)），其次是日本（368項(xiàng)）和德國(guó)（118項(xiàng)）。由于專利數(shù)據(jù)來(lái)源美國(guó)專利商標(biāo)局，所以美國(guó)的專利數(shù)量非常多，所占比例超過(guò)了60%。日本和德國(guó)分別以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英國(guó)、韓國(guó)、加拿大、法國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣的專利數(shù)也較多，所占比例都超過(guò)了1%。

專利反映了研究成果實(shí)用化的能力。多數(shù)國(guó)家納米論文數(shù)與專利數(shù)所占比例的反差較大，在論文數(shù)最多的20個(gè)國(guó)家和地區(qū)中，專利數(shù)所占比例超過(guò)論文數(shù)所占比例的國(guó)家和地區(qū)只有美國(guó)、日本和中國(guó)臺(tái)灣。這說(shuō)明，很多國(guó)家和地區(qū)在納米技術(shù)研究上具備一定的實(shí)力，但比較側(cè)重于基礎(chǔ)研究，而實(shí)用化能力較弱。

（3）就整體而言納米科技大國(guó)各有所長(zhǎng)

美國(guó)納米技術(shù)的應(yīng)用研究在半導(dǎo)體芯片、癌癥診斷、光學(xué)新材料和生物分子追蹤等領(lǐng)域快速發(fā)展。隨著納米技術(shù)在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應(yīng)用，目前美國(guó)納米研究熱點(diǎn)已逐步轉(zhuǎn)向醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)納米技術(shù)已經(jīng)被列為美國(guó)國(guó)家的優(yōu)先科研計(jì)劃。在納米醫(yī)學(xué)方面，納米傳感器可在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)多種癌癥進(jìn)行早期診斷，而且，已能在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)前列腺癌、直腸癌等多種癌癥進(jìn)行早期診斷。2004年，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院癌癥研究所專門出臺(tái)了一項(xiàng)《癌癥納米技術(shù)計(jì)劃》，目的是將納米技術(shù)、癌癥研究與分子生物醫(yī)學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標(biāo)；利用納米顆粒追蹤活性物質(zhì)在生物體內(nèi)的活動(dòng)也是一個(gè)研究熱門，這對(duì)于研究艾滋病病毒、癌細(xì)胞等在人體內(nèi)的活動(dòng)情況非常有用，還可以用來(lái)檢測(cè)藥物對(duì)病毒的作用效果。利用納米顆粒追蹤病毒的研究也已有成果，未來(lái)5～10年有望商業(yè)化。

雖然醫(yī)學(xué)納米技術(shù)正成為納米科技的新熱點(diǎn)，納米技術(shù)在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域的應(yīng)用仍然引人關(guān)注。美國(guó)科研人員正在加緊納米級(jí)半導(dǎo)體材料晶體管的應(yīng)用研究，期望突破傳統(tǒng)的極限，讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術(shù)是這一領(lǐng)域中最受關(guān)注的地方。不少科學(xué)家試圖利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)合成納米顆粒，并按照一定規(guī)則排列這些顆粒，使其成為體積小而運(yùn)算快的芯片。這種技術(shù)本來(lái)有望取代傳統(tǒng)光刻法制造芯片的技術(shù)。在光學(xué)新材料方面，目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長(zhǎng)度達(dá)到幾百微米的納米導(dǎo)線。

日本納米技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)實(shí)力強(qiáng)大，某些方面處于世界領(lǐng)先水平，但尚未脫離基礎(chǔ)和應(yīng)用研究階段，距離實(shí)用化還有相當(dāng)一段路要走。在納米技術(shù)的研發(fā)上，日本最重視的是應(yīng)用研究，尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外，日本開(kāi)發(fā)出多種不同結(jié)構(gòu)的納米材料，如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結(jié)構(gòu)、富勒結(jié)構(gòu)套富勒結(jié)構(gòu)、納米管套富勒結(jié)構(gòu)、酒杯疊酒杯狀結(jié)構(gòu)等。

在制造方法上，日本不斷改進(jìn)電弧放電法、化學(xué)氣相合成法和激光燒蝕法等現(xiàn)有方法，同時(shí)積極開(kāi)發(fā)新的制造技術(shù)，特別是批量生產(chǎn)技術(shù)。細(xì)川公司展出的低溫連續(xù)燒結(jié)設(shè)備引起關(guān)注。它能以每小時(shí)數(shù)千克的速度制造粒徑在數(shù)十納米的單一和復(fù)合的超微粒材料。東麗和三菱化學(xué)公司應(yīng)用大學(xué)開(kāi)發(fā)的新技術(shù)能把制造碳納米材料的成本減至原來(lái)的1／10，兩三年內(nèi)即可進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。

日本高度重視開(kāi)發(fā)檢測(cè)和加工技術(shù)。目前廣泛應(yīng)用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡等的性能不斷提高，并涌現(xiàn)了諸如數(shù)字式顯微鏡、內(nèi)藏高級(jí)照相機(jī)顯微鏡、超高真空掃描型原子力顯微鏡等新產(chǎn)品。科學(xué)家村田和廣成功開(kāi)發(fā)出亞微米噴墨印刷裝置，能應(yīng)用于納米領(lǐng)域，在硅、玻璃、金屬和有機(jī)高分子等多種材料的基板上印制細(xì)微電路，是世界最高水平。

日本企業(yè)、大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)積極在信息技術(shù)、生物技術(shù)等領(lǐng)域內(nèi)為納米技術(shù)尋找用武之地，如制造單個(gè)電子晶體管、分子電子元件等更細(xì)微、更高性能的元器件和量子計(jì)算機(jī)，解析分子、蛋白質(zhì)及基因的結(jié)構(gòu)等。不過(guò)，這些研究大都處于探索階段，成果為數(shù)不多。

歐盟在納米科學(xué)方面頗具實(shí)力，特別是在光學(xué)和光電材料、有機(jī)電子學(xué)和光電學(xué)、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導(dǎo)體、復(fù)合材料、醫(yī)學(xué)材料、智能材料等方面的研究能力較強(qiáng)。

中國(guó)在納米材料及其應(yīng)用、掃描隧道顯微鏡分析和單原子操縱等方面研究較多，主要以金屬和無(wú)機(jī)非金屬納米材料為主，約占80%，高分子和化學(xué)合成材料也是一個(gè)重要方面，而在納米電子學(xué)、納米器件和納米生物醫(yī)學(xué)研究方面與發(fā)達(dá)國(guó)家有明顯差距。

4、納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化步伐加快

目前，納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化尚處于初期階段，但展示了巨大的商業(yè)前景。據(jù)統(tǒng)計(jì)：2004年全球納米技術(shù)的年產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到500億美元，2010年將達(dá)到14400億美元。為此，各納米技術(shù)強(qiáng)國(guó)為了盡快實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，都在加緊采取措施，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

美國(guó)國(guó)家科研項(xiàng)目管理部門的管理者們認(rèn)為，美國(guó)大公司自身的納米技術(shù)基礎(chǔ)研究不足，導(dǎo)致美國(guó)在該領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)應(yīng)用缺乏動(dòng)力，因此，嘗試建立一個(gè)由多所大學(xué)與大企業(yè)組成的研究中心，希望借此使納米技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)緊密結(jié)合在一起。美國(guó)聯(lián)邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區(qū)建立一個(gè)“納米科技成果轉(zhuǎn)化中心”，以便及時(shí)有效地將納米科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究成果應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)界。該中心的主要工作有兩項(xiàng)：一是進(jìn)行納米技術(shù)基礎(chǔ)研究；二是與大企業(yè)合作，使最新基礎(chǔ)研究成果盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其研究領(lǐng)域涉及納米計(jì)算、納米通訊、納米機(jī)械和納米電路等許多方面，其中不少研究成果將被率先應(yīng)用于美國(guó)國(guó)防工業(yè)。

美國(guó)的一些大公司也正在認(rèn)真探索利用納米技術(shù)改進(jìn)其產(chǎn)品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內(nèi)取得突破，并生產(chǎn)出商業(yè)產(chǎn)品。一個(gè)由專業(yè)、商業(yè)和學(xué)術(shù)組織組成的網(wǎng)絡(luò)在迅速擴(kuò)大，其目的是共享信息，促進(jìn)聯(lián)系，加速納米技術(shù)應(yīng)用。

日本企業(yè)界也加強(qiáng)了對(duì)納米技術(shù)的投入。關(guān)西地區(qū)已有近百家企業(yè)與16所大學(xué)及國(guó)立科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合，不久前又建立了“關(guān)西納米技術(shù)推進(jìn)會(huì)議”，以大力促進(jìn)本地區(qū)納米技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程；東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術(shù)研究所，試圖將納米技術(shù)融合進(jìn)各自從事的產(chǎn)業(yè)中。

歐盟于2003年建立納米技術(shù)工業(yè)平臺(tái)，推動(dòng)納米技術(shù)在歐盟成員國(guó)的應(yīng)用。歐盟委員會(huì)指出：建立納米技術(shù)工業(yè)平臺(tái)的目的是使工程師、材料學(xué)家、醫(yī)療研究人員、生物學(xué)家、物理學(xué)家和化學(xué)家能夠協(xié)同作戰(zhàn)，把納米技術(shù)應(yīng)用到信息技術(shù)、化妝品、化學(xué)產(chǎn)品和運(yùn)輸領(lǐng)域，生產(chǎn)出更清潔、更安全、更持久和更“聰明”的產(chǎn)品，同時(shí)減少能源消耗和垃圾。歐盟希望通過(guò)建立納米技術(shù)工業(yè)平臺(tái)和增加納米技術(shù)研究投資使其在納米技術(shù)方面盡快趕上美國(guó)。

第6篇：納米技術(shù)的前景范文

【關(guān)鍵詞】納米技術(shù) 納米中藥 制備技術(shù)

中圖分類號(hào)：R283 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1005-0515（2012）1-235-01

納米技術(shù)是指用單個(gè)原子、分子制造或?qū)⒋蠓肿游镔|(zhì)加工成粒徑在1～100nm 的物質(zhì)的技術(shù)[1]。納米技術(shù)的出現(xiàn)標(biāo)志著人類改造自然的能力已延伸到原子、分子水平，使得化學(xué)和物理學(xué)之間已無(wú)明確界限。中藥有著悠久歷史，其獨(dú)特的藥效在世界醫(yī)學(xué)界占有舉足輕重的地位。近年來(lái)研究結(jié)果表明，中藥產(chǎn)生的藥理效應(yīng)不能完全歸功于該藥特有的化學(xué)組成，還與藥物的物理狀態(tài)密切相關(guān)[2]。當(dāng)藥物顆粒粒徑小到一定程度時(shí)，藥效可能會(huì)產(chǎn)生突發(fā)性的改變。納米技術(shù)與中藥學(xué)的結(jié)合，是提高中藥有效利用率、藥效快速釋放等的關(guān)鍵所在。

納米中藥的制備是研究納米中藥的最基礎(chǔ)也是最重要的問(wèn)題，將納米技術(shù)引入中藥的研究時(shí)，必須考慮中藥組方的多樣性、中藥成分的復(fù)雜性，所以，針對(duì)不同的藥物，在進(jìn)行納米化時(shí)必須采用不同的技術(shù)路線，此外還必須考慮中藥的劑型。納米中藥與中藥新制劑關(guān)系十分密切，如何在中醫(yī)理論的指導(dǎo)下進(jìn)行納米中藥新制劑的研究，將中藥制成高效、速效、長(zhǎng)效、劑量小、低毒、服用方便的現(xiàn)代制劑，也是進(jìn)行中藥納米化時(shí)必須考慮的問(wèn)題。目前，納米中藥主要有一下制備方法：

1 超微粉碎技術(shù)[3]

使用特制機(jī)械設(shè)備將原藥材或提取物進(jìn)行粉碎，使之達(dá)到納米級(jí)。我國(guó)研制出了一種利用湍流原理進(jìn)行粉碎的高湍流粉碎機(jī)，中藥甘草的粉碎實(shí)驗(yàn)表明，產(chǎn)品粒徑可達(dá)到1μm 以下，對(duì)礦物質(zhì)的粉碎則達(dá)到100nm以下，而且粒徑分布窄。該技術(shù)可能將為物理方法制備納米藥物粒子提供高效方便的捷徑。

2 固體分散技術(shù)[3]

這是將藥物以微粉、微晶或分子態(tài)均勻分散在無(wú)生理活性的載體中，藥物在載體中的粒徑小于100nm。該技術(shù)是通過(guò)物理分散而獲得納米藥物粒子，若將藥物包埋于不同性質(zhì)的高分子聚合物中，可形成速釋型或緩釋型固體分散物。采用固體分散技術(shù)制備藥物的固體分散體，常用熔融法、溶劑法、溶劑－熔融法、溶劑－噴霧（冷凍）干燥法、研磨法。不同藥物采用何種固體分散技術(shù)，主要取決于藥物性質(zhì)和載體材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、溶點(diǎn)和溶解性能等。固體分散技術(shù)在中藥制劑青蒿素固體分散物、復(fù)方丹參滴丸、香連滴丸、蘇冰滴丸等中已得到了應(yīng)用。

3 化學(xué)氣象沉積法

在氣體狀態(tài)下發(fā)生化學(xué)變化形成所需要的化合物，并在保護(hù)氣體環(huán)境下快速冷凝形成納米粒子。

4 超臨界流體技術(shù)[4]

利用超臨界快速膨脹法和氣體反溶劑法可制備納米粒。用超臨界流體技術(shù)設(shè)備已得到了粒徑為130nm的灰黃霉素納米粒和125nm的四環(huán)素納米粒。

5 微乳化技術(shù)[5]

將油、水、乳化劑和助乳化劑按一定比例在一定溫度下通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒ɑ旌隙谩Ｋ幬镆粤皆?0-100nm內(nèi)的乳滴分散在另一種液體中形成的膠體分散系統(tǒng)。

6 包合技術(shù)

包合技術(shù)也是一種納米粒子的制備方法，它所采用的載體材料本身就是一種納米尺度的分子材料，主要采用β-環(huán)糊精作為載體材料，經(jīng)包合后可以增加難溶性藥物的溶解度和溶出度，降低藥物的刺激性，特別是中藥易揮發(fā)性成分經(jīng)包合后，可明顯提高保留率，增加貯存過(guò)程中藥物的穩(wěn)定性。

7 高壓乳勻技術(shù)[6]

隨著乳化技術(shù)的發(fā)展，尤其是高壓乳勻機(jī)應(yīng)用于制藥業(yè)獲得成功后，人們進(jìn)一步研制物理化學(xué)穩(wěn)定性好、粒徑更小、毒性小、具有靶向緩釋作用、適合于多途徑給藥的納米新劑型。它是將藥物溶解在高于5-10℃的內(nèi)脂中，在攪拌下加入含有表面活性劑的水相中制成初乳，再將初乳通過(guò)高壓乳勻機(jī)，制成納米乳劑。

8 超音射流技術(shù)[3]

通過(guò)在高壓條件下流體的超音速微射流瞬時(shí)對(duì)撞，產(chǎn)生粒子間強(qiáng)烈的撞擊作用，高度湍流作用和超聲波空化作用，從而使物質(zhì)瞬間達(dá)到納米分散狀態(tài)，在撞擊過(guò)程中可同時(shí)完成輔料對(duì)納米粒子的包覆而達(dá)到穩(wěn)定分散的目的。

目前納米中藥的研究主要集中于利用納米技術(shù)將少數(shù)成分比較明確的單體有效成分制成納米制劑，或?qū)⒃纤幹苯臃鬯橹良{米級(jí)，對(duì)大部分中藥的納米制劑研究還很少，主要是因?yàn)橹兴幷嬲鹚幚碜饔玫挠行С煞只蛴行Р课谎芯勘旧砭褪且粋€(gè)難題；而且由于中藥成分比較復(fù)雜，將其制備成納米制劑需要克服的困難較多，因此，中藥納米制劑及技術(shù)是醫(yī)藥科研工作者的重要研究課題。

納米技術(shù)在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用前景取決于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，包括物理化學(xué)、生命科學(xué)、生物化學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科的發(fā)展。盡管納米技術(shù)應(yīng)用于中藥的研究和開(kāi)發(fā)目前尚處于初始階段，但它的新技術(shù)及新工藝，一旦用于中藥的研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，不僅可為制藥企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益，造福于患者，而且更有利于中藥的現(xiàn)代化、國(guó)際化，必將產(chǎn)生極其深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)

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[3] 陽(yáng)秀萍,陳登志,胡鳳國(guó).淺談中藥納米制劑的研究方向[J]. 中國(guó)現(xiàn)代中藥,2006,8(2):29-30.

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第7篇：納米技術(shù)的前景范文

目前，納米技術(shù)已廣泛應(yīng)用于材料學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域，并逐漸向生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域滲透。2000年，楊氏等[1]在通過(guò)研究不同粒徑(≤100、150、200、500 nm)的礦物中藥雄黃和石決明(納米、微米和常態(tài))對(duì)藥效的尺寸效應(yīng)后認(rèn)為，利用改變中藥顆粒的單元尺寸(使其小到一定程度)以改變其物理狀態(tài)，可以顯著改變中藥制劑產(chǎn)生的藥理效應(yīng)，并由此首次提出了納米中藥的概念。此后，國(guó)內(nèi)學(xué)者開(kāi)始了納米技術(shù)在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用研究，并取得了一些突破性進(jìn)展，申請(qǐng)了許多有關(guān)納米中藥的專利。納米技術(shù)的應(yīng)用對(duì)中藥的研究和開(kāi)發(fā)產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。

1 納米技術(shù)應(yīng)用于中藥研究與開(kāi)發(fā)的意義

1.1 有助于對(duì)中醫(yī)藥基礎(chǔ)理論研究的突破

1.1.1 揭示中藥“歸經(jīng)”的實(shí)質(zhì) 中藥歸經(jīng)是中藥選擇性地歸屬于機(jī)體疾病狀態(tài)的某些臟腑經(jīng)絡(luò)的屬性，是藥物作用的定位概念。傳統(tǒng)的歸經(jīng)理論沒(méi)有闡明歸經(jīng)所依據(jù)的經(jīng)絡(luò)、臟腑的實(shí)質(zhì)，隨著時(shí)代的發(fā)展，它已經(jīng)難以繼續(xù)指導(dǎo)中藥新藥的研究和開(kāi)發(fā)。中藥歸經(jīng)理論的進(jìn)一步研究應(yīng)該是全面探討歸經(jīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，并從分子水平闡明這一理論所涉及的現(xiàn)代生理、生化、藥理、病理等問(wèn)題，揭示歸經(jīng)的實(shí)質(zhì)。目前，中藥歸經(jīng)理論實(shí)驗(yàn)研究的其中一類思路是觀測(cè)中藥有效成分在體內(nèi)的分布及作用部位[2]。隨著納米中藥粒子或納米中藥微膠囊的發(fā)明，可以利用其控釋效應(yīng)，使中藥有效成分恒速穩(wěn)定地作用于動(dòng)物模型或人體的作用器官或特定靶組織，并較長(zhǎng)時(shí)間地維持其有效的濃度，從而較好地確定藥物主要作用的某些生理系統(tǒng)，揭示中藥歸經(jīng)的實(shí)質(zhì)。

1.1.2 進(jìn)一步完善中藥“升降沉浮”理論

中藥的“升降沉浮”是指藥物作用于人體的趨勢(shì)。升降沉浮作為用藥的基本原則，它與臨床治療有著密切的關(guān)系。在臨床治療時(shí)，需根據(jù)藥物升降沉浮的不同特性選用相應(yīng)的藥物。傳統(tǒng)理論認(rèn)為，代赭石、半夏等能引藥向下，作用趨勢(shì)向下；人參、黃芪等能益氣升提，作用趨勢(shì)向上；金銀花、細(xì)辛等可作升浮藥；大黃、黃連等可作沉降藥。因此，我們可以將納米級(jí)的這些中藥作用于生理器官，跟蹤其作用趨向，確定其“升降”或“沉浮”。

1.1.3 揭示“五臟相音”的實(shí)質(zhì)

五臟相音理論認(rèn)為，五臟相應(yīng)于不同的聲音，五臟脾、肺、肝、心、腎相應(yīng)于五音宮、商、角、徵、羽，可以根據(jù)人們聲音的變化，以作為診斷和治療的依據(jù)，提示應(yīng)當(dāng)進(jìn)行何種經(jīng)絡(luò)調(diào)理和飲食調(diào)理，最終達(dá)到治未病的目的[3]。2004年，德國(guó)Gimzewski教授[4]在《Science》雜志上發(fā)表了其研究成果，利用原子力顯微鏡(atomic force microscope)精確地測(cè)知了單細(xì)胞細(xì)胞壁上的任何振動(dòng)，并把它們轉(zhuǎn)換為聲音，開(kāi)創(chuàng)了基于納米水平的細(xì)胞聲學(xué)，也開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的高科技研究領(lǐng)域——聲音與疾病的關(guān)系。這與《黃帝內(nèi)經(jīng)》中論述的宏觀意義上的臟腑聲音、辨色聽(tīng)音察體診斷疾病、以聲音區(qū)分陰陽(yáng)并進(jìn)行飲食和經(jīng)絡(luò)調(diào)理以達(dá)到治未病的理論具有驚人的相似之處[5]。因此，納米技術(shù)的應(yīng)用，將可能揭開(kāi)中醫(yī)“五臟相音”理論的神秘面紗，以更好地指導(dǎo)中藥新藥的研究和開(kāi)發(fā)。

1.2 有助于提高制劑質(zhì)量和水平，促進(jìn)中藥新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)

1.2.1 改善傳統(tǒng)制劑工藝，豐富中藥劑型，提高制劑質(zhì)量和水平

采用傳統(tǒng)的水提或醇提的制劑工藝容易破壞中藥的生物活性成分及有效成分，而一些與納米技術(shù)相關(guān)的制劑技術(shù)的應(yīng)用，如分子包合技術(shù)、脂質(zhì)體技術(shù)、固體分散技術(shù)、固體脂質(zhì)納米粒技術(shù)、聚合物納米粒技術(shù)和微乳技術(shù)等，不僅可以極大地豐富中藥傳統(tǒng)的以湯、丸、散、膏、丹為主的劑型，引入高效透皮釋放制劑、口服控釋片、口服含片、干粉吸入劑、鼻噴霧劑、舌面速溶片以及植入制劑、微乳劑和脂質(zhì)體等多種新劑型，也將顯著地提高中藥制劑的質(zhì)量和水平，如可以極大地提高制劑的混合均勻性、分劑量準(zhǔn)確性以及可壓性。

1.2.2 增加新功效，促進(jìn)中藥新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)

納米中藥的量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)將導(dǎo)致其物理化學(xué)性質(zhì)、生物活性及藥理性質(zhì)發(fā)生根本的變化，從而賦予傳統(tǒng)中藥全新的藥效，拓展治療范圍[3]。例如，納米化后的牛黃和靈芝都呈現(xiàn)普通牛黃和普通靈芝不具有的藥效。若將納米中藥應(yīng)用到保健品或化妝品中，將促進(jìn)中藥材保健品、化妝品工業(yè)的發(fā)展，拓展中藥的使用范圍。此外，若將納米中藥作病毒誘導(dǎo)物，將可能實(shí)現(xiàn)不含抗生素的長(zhǎng)效廣譜抗菌功效和抗病毒功效，開(kāi)發(fā)出新一代的廣譜抗菌藥物?？傊{米技術(shù)在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)加速中藥新藥的研制與開(kāi)發(fā)具有重要的意義。

1.2.3 促進(jìn)中藥制劑的標(biāo)準(zhǔn)化和國(guó)際化，提升中藥的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力

中藥的多種新劑型，可以使其使用方法更符合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，利于其在國(guó)際市場(chǎng)上的推廣。將納米技術(shù)引入中藥的研究與開(kāi)發(fā)，能在納米中藥的制藥技術(shù)、藥效等諸方面建立一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)和創(chuàng)新方法，能使中藥的質(zhì)量評(píng)價(jià)有國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn)，從而有助于提升中藥的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1.3 有助于提高中藥的生物利用度和療效

中藥一般都含有較多的木質(zhì)素、纖維、膠質(zhì)、脂肪、糖類等，用傳統(tǒng)方法粉碎往往難以達(dá)到細(xì)胞破壁，影響了中藥材中有效成分的浸出，妨礙了藥物在生物體內(nèi)的吸收。中藥粒子的納米化可以使細(xì)胞破壁，大大提高中藥有效成分的滲透性或溶解度，提高藥物的生物利用度；還可以利用納米化的中藥所具有的緩釋功能和靶向給藥功能，提高藥效。另外，也可以利用中藥的納米包覆技術(shù)，改變一些中藥制劑的親水親油性，提高中藥的臨床療效。這將有利于減少用藥量，節(jié)約有限的中藥資源。

2 存在的問(wèn)題

2.1 與中醫(yī)“辨證用藥”原則相悖

中藥復(fù)方的藥理作用機(jī)理較復(fù)雜，往往多元反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。中藥從單味藥到組合成方，不僅量變，而且質(zhì)變，中藥在不同復(fù)方中的功效可能有所不同，這與藥物在不同的復(fù)方中可能發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。隨著納米技術(shù)的應(yīng)用，中藥成分之間的某些物理化學(xué)反應(yīng)將受到控制或發(fā)生根本性的變化，使得藥物脫離了復(fù)雜的化學(xué)環(huán)境或使化學(xué)環(huán)境更加復(fù)雜，導(dǎo)致中藥有效成分和藥效的不確定性，并影響藥物的穩(wěn)定性，從而可能改變藥物的功效，與中醫(yī)“辨證用藥”的原則相悖。

2.2 與中醫(yī)藥“價(jià)廉”的特點(diǎn)相悖

納米技術(shù)在中藥制備領(lǐng)域的應(yīng)用將極大地提高其生產(chǎn)成本，勢(shì)必會(huì)影響到中藥的銷售價(jià)格，使原本以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉取勝的中藥因價(jià)格因素而難以推廣，也會(huì)影響到我國(guó)具有中國(guó)特色的醫(yī)療衛(wèi)生保障體系的建設(shè)。

2.3 一些基礎(chǔ)性研究工作有待加強(qiáng)

①納米中藥制備的理論與技術(shù)研究，包括適合中藥制藥行業(yè)使用的系列超細(xì)顆粒裝備及配套設(shè)備的研制和產(chǎn)業(yè)化工作；②納米中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)和質(zhì)量控制方法研究，建立納米中藥藥理、療效、病理學(xué)和毒理學(xué)的理論與系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法；③納米中藥新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的理論和技術(shù)研究以及產(chǎn)業(yè)化推廣工作。

3 結(jié)語(yǔ)

納米技術(shù)是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的領(lǐng)域之一，它給中醫(yī)藥的現(xiàn)代化提供了新的思路和方法。隨著納米技術(shù)在中藥研究與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的一些應(yīng)用基礎(chǔ)研究上獲得突破，它必將極大地促進(jìn)中藥現(xiàn)代化的進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

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[2] 趙宗江，胡會(huì)欣，張新雪.中藥歸經(jīng)理論現(xiàn)代化研究[J].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，25(1)：5－7.

[3] 高也陶，李捷瑋，潘慧巍，等.五臟相音——《黃帝內(nèi)經(jīng)》失傳2000多年的理論和技術(shù)的現(xiàn)代研究[J].醫(yī)學(xué)與哲學(xué)(人文社會(huì)醫(yī)學(xué)版)，2006， 27(9)：51－53.

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2004，305(5687)：1147－1150.

第8篇：納米技術(shù)的前景范文

關(guān)鍵詞：化學(xué)工藝；化學(xué)；生命科學(xué)；納米技術(shù)；環(huán)境；高分子材料

中圖分類號(hào)：O63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2013）02-0-01

前言

化學(xué)，從古代時(shí)就引起了重視。古代帝王的煉丹術(shù)，就是一種化學(xué)工藝，也是從那時(shí)起，化學(xué)教育起步了。對(duì)于當(dāng)時(shí)而言，煉丹術(shù)就是一種新的化學(xué)工藝，隨著歷史的車輪，現(xiàn)在世界與那時(shí)相比較，進(jìn)步的太多了，可是，化學(xué)的新工藝還是如雨后春筍一般地出現(xiàn)，我們要想取得更加輝煌的成就，就應(yīng)該清楚地掌握現(xiàn)在化學(xué)新工藝的發(fā)展情況，然后再分析它的發(fā)展前景，這樣才能讓化學(xué)這一門科學(xué)更好地為人們所用。

一、重視化學(xué)的必要性

化學(xué)早已作為一門中學(xué)的必修課了，從這里就可以看出化學(xué)的重要程度。諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者H.W.Kroto曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，二十一世紀(jì)雖然是一個(gè)以生命與信息為主要技術(shù)的時(shí)代，但是化學(xué)的地位非但沒(méi)有降低，反而走上了新的高度，這是因?yàn)榛瘜W(xué)本身就是一門過(guò)渡的、集多種新興技術(shù)于一身的學(xué)科。化學(xué)的發(fā)展已經(jīng)引起世界各國(guó)的注意了，化學(xué)是一門可以引起質(zhì)變的學(xué)科，為人類的不斷發(fā)展起到了保駕護(hù)航的作用，世界的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展都與之有相當(dāng)密切的關(guān)系。以我國(guó)為例子，這幾年化學(xué)研究方面取得了飛速的發(fā)展，相關(guān)的論文、期刊，不僅數(shù)量在增多，文章的質(zhì)量也顯著提升，這都是化學(xué)發(fā)展的客觀反映。在如此大好的局勢(shì)下，我們更應(yīng)該抓住機(jī)遇，分析研究化學(xué)新工藝的發(fā)展情況與前景，從而推動(dòng)化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。

二、國(guó)內(nèi)外化學(xué)新工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

就國(guó)內(nèi)而言，我們單單從近年來(lái)化學(xué)工作者所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)情況就可以看出化學(xué)新工藝的發(fā)展是多么迅猛：如侯建國(guó)等的“單分子結(jié)構(gòu)與電子態(tài)的理論和實(shí)驗(yàn)研究”、陳新滋等的“新型手性配體的設(shè)計(jì)、制備及其在不對(duì)稱催化反應(yīng)中的應(yīng)用”等獎(jiǎng)項(xiàng)，都是高水平工藝的代表。下面就國(guó)內(nèi)的化學(xué)新工藝中比較突出的幾點(diǎn)現(xiàn)狀做一簡(jiǎn)要介紹：

首先，出現(xiàn)了很多與生命科學(xué)融合的化學(xué)新工藝，比如化學(xué)與生物醫(yī)學(xué)的聯(lián)系，生物醫(yī)用高分子材料就是一種化學(xué)上的新工藝，一般來(lái)講，這種高分子材料分為體外應(yīng)用與體內(nèi)應(yīng)用兩大類，比較新的工藝是體內(nèi)應(yīng)用的生物可吸收或可降解的高分子材料。這些材料可以用于手術(shù)縫合、體內(nèi)固定件等處。制造這些高分子的材料主要來(lái)源于膠原蛋白與一些人工合成的高分子，比如外消旋聚乳酸等物[1]。將化學(xué)與生命科學(xué)融合所取得的成績(jī)是很顯著的，成功地解決了一些醫(yī)學(xué)上的難題，造福于人類。其次，相對(duì)重視與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的結(jié)合，這一點(diǎn)是很容易理解的，正如我國(guó)始終把發(fā)展生產(chǎn)力、提高人民的生活水平作為基本一樣，只有經(jīng)濟(jì)發(fā)展了，社會(huì)才能進(jìn)步，因此，化學(xué)作為一門很重要的學(xué)科，當(dāng)然也要重視促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。并且在這一點(diǎn)上，我國(guó)取得了很多成績(jī)，比如稀土鎂合金的成功應(yīng)用為神州6號(hào)飛船減重13kg，滿足了國(guó)家的重大需求，再比如四川攀西礦高效、清潔稀土的分離流程，經(jīng)專家鑒定一致認(rèn)為“該流程達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”，這些都體現(xiàn)了化學(xué)新工藝與國(guó)民經(jīng)濟(jì)結(jié)合的密切性。再次，現(xiàn)在的化學(xué)新工藝的發(fā)展很重視創(chuàng)新，最具有代表性的就是納米技術(shù)，納米技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣泛，幾乎涉及到了各個(gè)領(lǐng)域。比如應(yīng)用納米技術(shù)創(chuàng)建了一些高敏感度、高選擇性的酶電化學(xué)傳感器，可以用于醫(yī)學(xué)[2]。再比如利用納米技術(shù)制造了一些靈敏度高的、穩(wěn)定的化學(xué)傳感器，除此之外，納米技術(shù)在研究高分子的工作中也有重要作用，比如楊柏等相關(guān)工作者，通過(guò)帶烷基季銨化聚苯乙烯共聚物與巰基取代羧酸包覆的納米晶復(fù)合，實(shí)現(xiàn)了其可加工性，能形成環(huán)狀、螺環(huán)和纖維狀的單色或多色微球，還能形成納米圖案化，在高含量化合物半導(dǎo)體量子點(diǎn)納米粒子聚合物復(fù)合材料制備方面進(jìn)展明顯，這些成果對(duì)相關(guān)的科研、工業(yè)等領(lǐng)域都有很重要的作用。最后，將化學(xué)新工藝用于緩解環(huán)境污染也是一個(gè)新的嘗試，這種嘗試具有很高的實(shí)踐性，并且已經(jīng)取得了不錯(cuò)的效果。比如在水處理方面，科研人員將生物與化學(xué)工藝結(jié)合，研究出多種方法。比如BC法，這種方法既經(jīng)濟(jì)有效，又減少了投藥量[3]?？梢哉f(shuō)是很重要的發(fā)現(xiàn)，而在對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán)重的方面，比如有毒物質(zhì)的轉(zhuǎn)移、水體沉淀物中的有機(jī)污染物降解等，相關(guān)的科研人員都進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，同樣也取得了令人欣慰的成就，環(huán)境污染問(wèn)題是關(guān)乎每一個(gè)人利益的事情，因此國(guó)際上對(duì)此的重視程度很高，運(yùn)用化學(xué)工藝改善環(huán)境、減少污染，是一項(xiàng)需要一直堅(jiān)持的事業(yè)。

以上只是化學(xué)新工藝目前為止在國(guó)內(nèi)的較為典型的發(fā)展情況，對(duì)于國(guó)外而言，這些方面都有發(fā)展，并且相關(guān)工藝比國(guó)內(nèi)要先進(jìn)，比如對(duì)生活垃圾的處理，國(guó)外早就采取了一些生物化學(xué)的方法，可是這一技術(shù)在我國(guó)還并沒(méi)有普及，我們應(yīng)該加強(qiáng)與外國(guó)的聯(lián)系，相互交流，促進(jìn)化學(xué)的發(fā)展。

三、化學(xué)新工藝的發(fā)展前景

立足于有利于我國(guó)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，我認(rèn)為化學(xué)新工藝的發(fā)展前景還是相當(dāng)廣闊的，化學(xué)是一門綜合性學(xué)科，尤其是現(xiàn)在國(guó)際上的學(xué)術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出一種多元化的現(xiàn)象，越來(lái)越注重學(xué)科之間的相互融合，在這樣的背景下，化學(xué)的地位愈加顯現(xiàn)，通過(guò)化學(xué)，學(xué)者們可以把多個(gè)學(xué)科相貫通，這樣也許就會(huì)產(chǎn)生一些新的思想、新的成就。尤其在一些納米技術(shù)、材料技術(shù)、環(huán)境科學(xué)、航天科學(xué)、核技術(shù)方面，化學(xué)的新工藝已經(jīng)取得了比較矚目的成績(jī)，相信在這些工藝的發(fā)展下，會(huì)在很大程度上推動(dòng)社會(huì)科學(xué)的進(jìn)步。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)簡(jiǎn)要的分析了化學(xué)相關(guān)新工藝的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展前景，體現(xiàn)出了化學(xué)的重要性，如今在日常生活中的方方面面都有可能應(yīng)用到化學(xué)，化學(xué)已經(jīng)具有不可替代的地位了，這不僅僅對(duì)相關(guān)的化學(xué)工作者提出了更高的要求，也對(duì)整個(gè)社會(huì)甚至整個(gè)國(guó)家提出了要求，從國(guó)家來(lái)講，一定要營(yíng)造一種學(xué)術(shù)的氛圍，而對(duì)于個(gè)人，要積極地學(xué)習(xí)、研究，發(fā)現(xiàn)更多新的工藝，更好地造福于人類。

參考文獻(xiàn)：

[1]范如霖.新藥研發(fā)中的化學(xué)和工藝戰(zhàn)例九則[M].華東理工大學(xué)出版社，2008.

第9篇：納米技術(shù)的前景范文

【關(guān)鍵詞】納米纖維；納米塑料；納米技術(shù)發(fā)展

1 引言

目前，我們主要朝著兩個(gè)方向來(lái)發(fā)展納米技術(shù)，他們分別是開(kāi)發(fā)新材料，如巴基球以及納米管等等，和運(yùn)用新科技來(lái)減少現(xiàn)在正在使用的材料，例如金屬氧化物的用量等等。一些含有氟聚合物和特種復(fù)合材料中已經(jīng)慢慢運(yùn)用到了碳納米管，除此以外，鈦白粉和粘土以及SiO2等之中也運(yùn)用到了納米技術(shù)。納米氧化物和材料、納米粘土以及碳納米管市場(chǎng)都是納米材料市場(chǎng)的組成部分。德固薩公司是一家以生產(chǎn)先進(jìn)的納米氧化鈰、氧化銦以及氧化鋅為名的公司，它在2004年到2008年之間投資在納米研究領(lǐng)域有2500萬(wàn)美元。密歇根大學(xué)目前正在跟比較前沿的巴斯夫公司合作，研究開(kāi)發(fā)納米立方體。這種立方體在中壓時(shí)可以吸附氫氣，在釋放壓力時(shí)又可以放出氫氣，它是由含有苯和本基因有機(jī)體以及氧化鋅分子組合而成的多孔結(jié)構(gòu)。其實(shí)，目前已經(jīng)有多家公司開(kāi)始從事聚合物納米技術(shù)的研究，并且還出產(chǎn)了許多商業(yè)化產(chǎn)品。

2 化工中如何運(yùn)用納米技術(shù)

2.1 開(kāi)發(fā)運(yùn)用碳納米管

運(yùn)用碳納米管，我們可以制成儲(chǔ)氣能力極強(qiáng)的儲(chǔ)氫材料，然后將它運(yùn)用于燃料電池等領(lǐng)域。除此外，碳納米管還可以制成具備高強(qiáng)度的碳Z-T-維材料以及將它作為增強(qiáng)填料形成各種復(fù)合材料。如果再大氣中制取因，則可以大大地降低費(fèi)用，這是日本豐橋（Toyohashi）技術(shù)科學(xué)大學(xué)與Futaba公司以及Tokai碳素公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)研究出來(lái)的新方法。如果用200-300A的20V直流電在兩個(gè)石墨電極之間，便會(huì)產(chǎn)生電弧，在這種情況下，陽(yáng)極是不斷地消耗的，在4000-10 000K下快速蒸發(fā)時(shí)候，電弧噴射便產(chǎn)生了。如果將電弧噴射快速急冷，讓它到冷卻板上，我們就可以得到納米碳顆粒了，這種產(chǎn)物越有30%納米管[3]和約70%碳顆粒凝聚體。碳納米管可以用于生產(chǎn)高性能塑料的蓄電池、燃料電池電極材料以及電子元件和增強(qiáng)材料，目前，世界上擁有著最大規(guī)模的碳納米管生產(chǎn)裝置的公司就是日本三井化學(xué)公司，它的生產(chǎn)能力為120t/d 。美國(guó)西南納米技術(shù)公司和大陸菲利普斯合作，它們的目標(biāo)市場(chǎng)之一是應(yīng)用于塑料參混物，現(xiàn)在正在不斷加快低成本碳納米管的商業(yè)化步伐。美國(guó)公司zeyo第一次提出了大大提高材料的導(dǎo)電和力學(xué)性能，可用于改性聚氨酯的單壁碳納米管和多壁碳納米管添加劑產(chǎn)品。我國(guó)的碳納米管技術(shù)也是列于世界前位的，目前我國(guó)清華南風(fēng)納米粉體技術(shù)產(chǎn)業(yè)化啊工程中心的碳納米管批量生產(chǎn)技術(shù)在國(guó)際上是最高的。

2.2 納米催化劑

根據(jù)商務(wù)通訊公司的報(bào)道，在全球，納米催化劑的市場(chǎng)資金將會(huì)越來(lái)越多，應(yīng)用領(lǐng)域也將會(huì)越來(lái)越大，其包含有煉油和石化行業(yè)、化學(xué)和醫(yī)藥領(lǐng)域、食品加工和環(huán)保領(lǐng)域等等。納米的催化性能以及吸附能得到了不斷增強(qiáng)，這是由于納米的表面積不斷增大以及納米微粒粒徑不斷減小的后果，除此之外，正是由于這些獨(dú)特的效應(yīng)，使得一些原來(lái)不能反應(yīng)的能夠進(jìn)行反應(yīng)了，而且也使得能反應(yīng)的反應(yīng)效率得到提高，有效地控制了反應(yīng)效率。瑞士技術(shù)研究院開(kāi)發(fā)了一種可應(yīng)用于環(huán)氧化反應(yīng)，并且低費(fèi)用、高效的納米顆粒二氧化鈦，這就是二氧化硅催化劑。與穿透的環(huán)氧化催化劑相比，此種基于相同的材料但產(chǎn)生副產(chǎn)物很少的催化劑能夠大大地提高轉(zhuǎn)化率。所謂的環(huán)氧化物，就是生產(chǎn)表面活性劑、許多聚合物以及醫(yī)藥的關(guān)鍵中間體。

2.3 納米復(fù)合材料

由于納米粒子具備著量子尺寸效應(yīng)、表面界面效應(yīng)以及小尺寸效應(yīng)，這些 效應(yīng)和聚合物耐腐蝕卻容易加工以及密度小的特點(diǎn)結(jié)合以后，就使得他們能夠成為和常規(guī)不同的復(fù)合材料。它們分別包括了有納米塑料、輪胎納米聚合物、納米功能性纖維等。因?yàn)榫酆衔锛{米復(fù)合材料的快速崛起，所以傳統(tǒng)的塑料產(chǎn)業(yè)也出現(xiàn)了新的力量，聚合物復(fù)合材料提高了傳統(tǒng)材料的性能，體現(xiàn)了更加優(yōu)異的綜合性能。除此之外，納米聚合物在輪胎中的運(yùn)用能夠起到節(jié)省能源的作用。意大利Nova—mont公司與別的公司合作，開(kāi)發(fā)出能夠大大減少輪胎滾動(dòng)阻力的淀粉聚合物。最后，納米技術(shù)的進(jìn)步還使得功能性聚酯等纖維應(yīng)用了納米材料，得到進(jìn)步。一些含有納米材料的功能性纖維陸續(xù)出現(xiàn)，其中能夠防輻射、變色、抗菌等等功能引起了人們的關(guān)注。

2.4 納米材料在石油工業(yè)的應(yīng)用展望

納米材料在油田開(kāi)發(fā)和石油化工方面都得到了應(yīng)用。為了能夠解決好低參透油田的注水開(kāi)采的最終采收率低和開(kāi)采速度慢的問(wèn)題，我國(guó)在實(shí)際注入過(guò)程中采用了新型降壓注水劑納米聚硅材料。實(shí)際證明，這種材料能夠提高低滲透壓注水井的吸水功能。除此之外，又因?yàn)榧{米表面積很大而且表面活性中心也多，所以它也是一種很好的催化材料。如果把一般的鉑、鎳、鐵等金屬催化劑制成納米微粒的話，納米它就可以大大地改善催化效果。

2.5 納米材料

俄羅斯科學(xué)家曾經(jīng)將納米合金粉末和納米銅粉末加到油中，可是使得油的使用壽命延長(zhǎng)，而且性能得到十倍以上的提高，降低磨損率。目前，油田現(xiàn)場(chǎng)的油氣井在完井時(shí)套管的管扣劑普遍采用的是黃油或是絲扣油，但是這種油經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)咬扣的現(xiàn)象，除此之外，這兩種油的減摩效果也不是很理想，所以卸扣和上扣的勞動(dòng)強(qiáng)度也得到增強(qiáng)。針對(duì)套管和油管目前正在使用的絲扣油具有的缺點(diǎn)，根據(jù)納米材料低彈性模量以及硬度大的特點(diǎn)，和納米粒子抗磨特征，為了能夠達(dá)到減小上卸扣的困難以及避免咬扣或是粘扣的目標(biāo)，提出了把納米粒子加入在先有絲扣油中作為添加劑的建議。

2.6 存在的問(wèn)題與發(fā)展方向

盡管納米材料有著非常好的發(fā)展前景，但是我們也要認(rèn)識(shí)到許多方面到目前為止也是美好的想象或者還處于試驗(yàn)階段，必須還要解決離實(shí)際應(yīng)用之路上的很多問(wèn)題。

首先，雖然功能性納米材料的成本算是比較低的，但是目前我們制備工藝還大多處于實(shí)驗(yàn)室階段，所以納米技術(shù)發(fā)展存在的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是工業(yè)化設(shè)備問(wèn)題。其次，其材料形式也是作為催化劑的納米材料的一個(gè)很重要的問(wèn)題。如果直接用顆粒存于反映體系之中，那我們就必須考慮它的回收難易性和活性再生難以及抗污染性等問(wèn)題。還有就是在目前的水平中，納米二氧化鈦燈光催化劑的催化效率還處于比較低的水平，因?yàn)樗鼉H僅只能利用波長(zhǎng)低于400nm的太陽(yáng)光。最后，納米粒子在基礎(chǔ)油中必須均勻、穩(wěn)定地分散，這是它作為油添加劑被應(yīng)用的前提。我們相信這些難題將會(huì)隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)張都會(huì)慢慢得到解決，納米材料也會(huì)在應(yīng)用中顯示它的無(wú)比優(yōu)越性。