❶ 納米技術對人類有哪些幫助
納米也就是很小很小的東西 它可以深入我們去不了的地方 比如說納米機器人 把他們放到我們受傷的部位 他們會自動復製成更多的納米機器人 會修復那受傷的部位 但是他們在我們體內沒有生物去殺死他們 他們就會無盡的復制 看到什麼就復制什麼 到一定時候 地球上全是納米 這就是納米的危害
謝謝!
一段時期以來,納米技術頻頻在媒體中出現,有關納米技術、納米材料以及應用納米技術製造的產品的優越性也廣為宣傳。那麼,什麼是納米技術呢?本文介紹這方面的知識,供初學者參考。
. 納米,是一種長度單位,符號為nm。1納米=1毫微米=10米(既十億分之一米),約為10個原子的長度。假設一根頭發的直徑為0.05毫米,把它徑向平均剖成5萬根,每根的厚度即約為1納米。
. 1、納米技術的含義
. 所謂納米技術,是指在0.1~100納米的尺度里,研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中,發現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子,顯著地表現出許多新的特性,而利用這些特性製造具有特定功能設備的技術,就稱為納米技術。
. 納米技術與微電子技術的主要區別是:納米技術研究的是以控制單個原子、分子來實現設備特定的功能,是利用電子的波動性來工作的;而微電子技術則主要通過控制電子群體來實現其功能,是利用電子的粒子性來工作的。人們研究和開發納米技術的目的,就是要實現對整個微觀世界的有效控制。
. 納米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。1993年,國際納米科技指導委員會將納米技術劃分為納米電子學、納米物理學、納米化學、納米生物學、納米加工學和納米計量學等6個分支學科。其中,納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎,而納米電子學是納米技術最重要的內容。
. 2、納米電子器件的特點
. 以納米技術製造的電子器件,其性能大大優於傳統的電子器件:
. 工作速度快,納米電子器件的工作速度是硅器件的1000倍,因而可使產品性能大幅度提高。功耗低,納米電子器件的功耗僅為硅器件的1/1000。信息存儲量大,在一張不足巴掌大的5英寸光碟上,至少可以存儲30個北京圖書館的全部藏書。體積小、重量輕,可使各類電子產品體積和重量大為減小。
納米,是一種長度單位,符號為nm。1納米=1毫微米=10米(既十億分之一米),約為10個原子的長度。假設一根頭發的直徑為0.05毫米,把它徑向平均剖成5萬根,每根的厚度即約為1納米。
. 1、納米技術的含義
. 所謂納米技術,是指在0.1~100納米的尺度里,研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中,發現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子,顯著地表現出許多新的特性,而利用這些特性製造具有特定功能設備的技術,就稱為納米技術。
. 納米技術與微電子技術的主要區別是:納米技術研究的是以控制單個原子、分子來實現設備特定的功能,是利用電子的波動性來工作的;而微電子技術則主要通過控制電子群體來實現其功能,是利用電子的粒子性來工作的。人們研究和開發納米技術的目的,就是要實現對整個微觀世界的有效控制。
. 納米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。1993年,國際納米科技指導委員會將納米技術劃分為納米電子學、納米物理學、納米化學、納米生物學、納米加工學和納米計量學等6個分支學科。其中,納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎,而納米電子學是納米技術最重要的內容。
納米是一個微小的長度單位,1納米等於10億分之一米。根頭發絲有7萬到8萬納米。納米技術這個詞彙出現在1974年。納米科學、納米技術是在0。10到100納米尺度的空間內研究電子、原子和分子運動規律及特性。納米材料是納米技術的重要的組成部分,也是國際上競爭的熱點和難點。碳納米管自從1991年被發現以來,就一直被譽為未來的材料。碳納米管在強度上大約比鋼強100倍,其傳熱性能優於所有已知的其它材料。碳納米管具有良好的導電性,在常溫下導電時,幾乎不產生電阻。納米陶瓷材料在1600攝氏度高溫下能像橡皮泥那樣柔軟,在室溫下也能自由彎曲。從1998年世界上第一隻納米晶體管製成,到1999年100納米晶元問世,使20世紀最後10年世界上出現的「納米熱」進一步升溫。
我國在納米技術領域佔有一度之地,處於國際先進行列。已成功制備出包括金屬、合金、氧經化物、氫化物、碳化物、離子晶體和半導體等多種納米材料,合成出多種同軸納米電纜,掌握了制備純凈碳納米管技術,能大批量制備長度為2至3毫米的超長納米管。合成的最細的碳納米管的直徑只有0。33納米,這不但打破了我國科學家自已不久前創造的直徑只為0。5納米的世界紀錄,而且突破了日本科學家1992年所提出的0。4納米的理論極限值。《稻草變黃金——從四氯化碳製成金剛石》的文章高度評價。最近又研製成功新型納米材料——超雙疏性界面材料。這種材料具有超疏水性及超疏油性,製成紡織品,不染油污,不用洗染。
納米技術應用前景十分廣闊,經濟效益十分巨大,美國權威機構預測,2010年納米技術市場估計達到14400億美元,納米技術未來的應用將遠遠超過計算機工業。納米復合、塑膠、橡膠和纖維的改性,納米功能塗層材料的設計和應用,將給傳統產生和產品注入新的高科技含量。專家指出,紡織、建材、化工、石油、汽車、軍事裝備、通訊設備等領域,將免不了一場因納米而引發的「材料革命」現在我國以納米材料和納米技術注冊的公司有近100個,建立了10多條納米材料和納米技術的生產線。納米布料、服裝已批量生產,象電腦工作裝、無靜電服、防紫外線服等納米服裝都已問世。加入納米技術的新型油漆,不僅耐洗刷性提高了十幾倍,而且無毒無害無異味。一張納米光碟上能存幾百部,上千部電影,而一張普通光碟只能存兩部電影。納米技術正在改善著、提高著人們的生活質量
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納米技術對人類有哪些幫助
納米技術是用單個原子、分子製造物質的科學技術.納米科學技術是以許多現代先進科學技術為基礎的科學技術,它是現代科學(混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學)和現代技術(計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術)結合的產物 幫助:納米可以做成服裝,可以防紫外線,納米可以做成金屬,強硬度是普通金屬的幾十倍,運用於飛機.還可以拉長.還可以做清潔劑,清潔性能極佳.
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納米技術對人類有什麼好處?
24 瀏覽45922020-03-26
納米技術對人類的幫助 簡介
簡介: 納米技術(nanotechnology),也稱毫微技術,是研究結構尺寸在0.1至100納米范圍內材料的性質和應用的一種技術。 1981年掃描隧道顯微鏡發明後,誕生了一門以0.1到100納米長度為研究分子世界,它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品。因此,納米技術其實就是一種用單個原子、分子射程物質的技術。 利用納米技術將氙原子排成IBM 納米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。納米科學與技術主要包括:納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等 。這七個相對獨立又相互滲透的學科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表徵這三個研究領域。納米材料的制備和研究是整個納米科技的基礎。其中,納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎,而納米電子學是納米技術最重要的內容。 納米技術對人類的幫助: 轉一篇文章,可以參考。 納米技術:走進人類生活,將給現代人生活帶來革命性的變化 記者 趙建國 本報北京9月28日訊 同樣兩件筆挺的西裝,當用水或植物油倒在衣服表面時,其中的一件立刻出現了污漬,而另一件只留下幾個細小的水珠,一抖,什麼都沒了。日前中國科學院在北京舉辦的納米材料應用展示會上,納米技術令觀眾大開眼界。 據中國科學院「百人計劃」入選者之一、「二元協同納米結構理論」的首創者、博士生導師江雷教授介紹,上述展示都是應用了「二元協同納米界面材料」,它會在物質表面上形成一層穩定的氣體薄膜,使油或水無法與材料的表面直接接觸,從而使材料表面呈現出水、油不沾的「超雙疏」性能。 經過「超雙疏」界面材料技術處理過的棉、麻、絲、毛、絨、混紡、化纖等各種紡織面料,都具備對果汁、墨水、醬油、植物油等「不沾」的「超疏」性能,但這種處理技術又不會改變原有織物的各種性能,即纖維強度、面料色澤、耐洗滌性、透氣性、皮膚親和性、免熨性等;同時還有殺菌、防輻射、防霉的輔助效果。如此一來,服裝的洗滌次數可大大減少,洗滌方式只是用水輕漂即可,人們可從此告別大量使用洗滌劑洗衣的時代,減少污染、節約水資源、節約時間都是不言而喻的。這意味著這項技術將給我們的生活帶來革命性的變化。 納米技術是繼互聯網、基因之後人們關注的又一大熱點。什麼是納米?納米是一種幾何尺寸的量度單位,長度僅為一米的十億分之一,略等於45個原子排列起來的長度。納米技術是指製造體積不超過數百個納米的物體,其寬度只有幾十個原子聚集在一起的寬度。 其實,在今天,納米技術已經悄悄滲透到我們的衣、食、住、行等日常生活的各個方面。應用納米技術與納米材料,可以製成抗菌冰箱、抗菌洗衣機等。現在,應用納米技術與納米材料的無菌餐具、無菌撲克牌、無菌紗布等產品也已面世。如果食品製造中採用納米技術, 可以幫助我們提高腸胃吸收能力。 再如,大家知道塗料可以美化居室,但是傳統塗料由於耐洗刷性差,時間不長,牆壁就可能變得斑駁陸離。應用納米技術後,就會使塗料的許多指標大幅度提高,外牆塗料的洗刷性由原來的1000多次提高到了1萬多次,老化時間也延長了兩倍多。 從90年代初起,科學技術部、國家自然科學基金委員會、中國科學院就將納米技術研究列入了攀登計劃項目和相關的重大、重點項目,去年科技部又啟動了有關納米材料的國家重點基礎研究項目,投入的基礎研究與支持資金已達數千萬元。 目前,中國已經建成了幾個納米技術研究基地。中科院、清華大學、北京大學等單位已形成了一支支從事納米技術研究的隊伍,並在國際上取得了一系列令人矚目的成果,個別方面甚至走在了世界最前沿。 有關專家稱,隨著納米功能材料技術的不斷發展,以及在各領域的全面推廣應用,人們的生活將會發生革命性的變化,納米時代離我們越來越近。除了穿的方面,像家庭裝修用的玻璃、瓷磚、大理石、石膏板等材料表面經納米技術處理後,都能呈現奇特的「雙疏」性能,可改善材料自身的部分性能,拓寬應用的范圍。將來可以告別廚房「看著油膩灶、干著臟兮兮」惱人的狀況,而使「下廚房」如同進入一個清潔爽快的空間,有一種藝術創作般的快樂享受。
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納米技術的出現對人類來說有什麼樣的意義?
納米技術是世紀之交異軍突起的新興技術,它的出現,標志著人類在改造自然方面進入了一個新的層次,即從微米層次深入到原子、分子級的納米層次,使人類最終能夠按照自己的意願操縱單個原子和分子,以實現對微觀世界的有效控制。專家們認為:正像產業革命、抗菌素、核能和微電子技術的出現和應用所產生的巨大影響一樣,納米技術將創造人們想像不到的推動新世紀前進的奇跡,成為對世紀信息時代的核心技術。因而納米技術一出現,許多國家將其列為「關鍵技術」范圍,投入巨資進行研究開發。
16 瀏覽822020-01-01
「納米技術」對人類社會的發展有什麼好處?
(1)信息產業中的納米技術:信息產業不僅在國外,在我國也佔有舉足輕重的地位。2000年,中國的信息產業創造了gdp5800億人民幣。納米技術在信息產業中應用主要表現在3個方面:①網路通訊、寬頻帶的網路通訊、納米結構器件、晶元技術以及高清晰度數字顯示技術。因為不管通訊、集成還是顯示器件,都要原器件,美國已經著手研製,現在有了單電子器件、隧穿電子器件、自旋電子器件,這種器件已經在實驗室研製成功,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,這方面我國還很落後,但是這些原器件轉為商品進入市場也還要10年時間,所以,中國要超前15年到20年對這些方面進行研究。③網路通訊的關鍵納米器件,如網路通訊中激光、過濾器、諧振器、微電容、微電極等方面,我國的研究水平不落後,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)環境產業中的納米技術:納米技術對空氣中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。要凈化環境,必須用納米技術。我們現在已經制備成功了一種對甲醛、氮氧化物、一氧化碳能夠降解的設備,可使空氣中的大於10ppm的有害氣體降低到0.1ppm,該設備已進入實用化生產階段;利用多孔小球組合光催化納米材料,已成功用於污水中有機物的降解,對苯酚等其它傳統技術難以降解的有機污染物,有很好的降解效果。近年來,不少公司致力於把光催化等納米技術移植到水處理產業,用於提高水的質量,已初見成效;採用稀土氧化鈰和貴金屬納米組合技術對汽車尾氣處理器件的改造效果也很明顯;治理淡水湖內藻類引起的污染,最近已在實驗室初步研究成功。 (3)能源環保中的納米技術:合理利用傳統能源和開發新能源是我國當前和今後的一項重要任務。在合理利用傳統能源方面,現在主要是凈化劑、助燃劑,它們能使煤充分燃燒,燃燒當中自循環,使硫減少排放,不再需要輔助裝置。另外,利用納米改進汽油、柴油的添加劑已經有了,實際上它是一種液態小分子可燃燒的團簇物質,有助燃、凈化作用。在開發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。現在國際上主要研發能量轉化材料,我國也在做,它包括將太陽能轉化成電能、熱能轉化為電能、化學能轉化為電能等。 (4)納米生物醫葯:這是我國進入wto以後一個最有潛力的領域。目前,國際醫葯行業面臨新的決策,那就是用納米尺度發展制葯業。納米生物醫葯就是從動植物中提取必要的物質,然後在納米尺度組合,最大限度發揮葯效,這恰恰是我國中醫的想法。在提取精華後,用一種很少的骨架,比如人體可吸收的糖、澱粉,使其高效緩釋和靶向葯物。對傳統葯物的改進,採用納米技術可以提高一個檔次。 (5)納米新材料:雖然納米新材料不是最終產品,但是很重要。據美國測算,到21世紀30年代,汽車上40%鋼鐵和金屬材料要被輕質高強材料所代替,這樣可以節省汽油40%,減少co2,排放40%,就這一項,每年就可給美國創造社會效益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)納米技術對傳統產業改造:對於中國來說,當前是納米技術切入傳統產業、將納米技術和各個領域技術相結合的最好機遇。首先是家電、輕工、電子行業。合肥美菱集團從1996開始研製納米冰箱,可折疊的pvc磁性冰箱門封不發霉,用的是抗菌塗料,裡面的果盤都採用納米材料,發展輕工、電子和家用電器可以帶動塗料、材料、電子原器件等行業發展;其次是紡織。人造纖維是化纖和紡織行業發展的趨勢,中國紡織要在進入wto後能占據有利地位,現在就必須全方位應用納米技術、納米材料。去年關於保溫被、保溫衣的電視宣傳,提到應用了納米技術,特殊功能的有防靜電的、阻燃的等等,把納米的導電材料組裝到裡面,可以在11萬伏的高壓下,把人體屏蔽,在這一方面,紡織行業應用納米技術形勢看好;第三是電力工業。利用納米技術改造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,而且釉不結霜,其它綜合性能都很好;第四是建材工業中的油漆和塗料,包括各種陶瓷的釉料、油墨,納米技術的介入,可以使產品性能升級。
15 瀏覽15072020-03-11
❷ 納米技術的作用是什麼
經過科學家的研究和努力,「納米」已不再是冷冰冰的科學詞語,納米技術已走出實驗室,滲透到人們的衣、食、住、行中,悄悄地改變、影響著人們的生活。
傳統的塗料耐洗刷性差,塗刷一段時間後牆壁就會變得斑駁陸離。現在有了加入納米技術的新型油漆,不但耐洗刷性比傳統材料提高了十多倍,而且有機揮發物極低,無毒無害無異味,有效解決了建築物密封性增強、有害蟲氣體不能盡快排出的問題。
人體長期受電磁波、紫外線照射,會導致各種發病率增加或影響正常生育。現在,加入納米技術的高效防輻射服裝——高科技電腦工作裝和孕婦裝已經問世。科技人員將納米大小的抗輻射物質摻入到纖維中,製成了可阻隔95%以上紫外線或電磁波輻射的「納米服裝」,而且不揮發、不溶水,持久保持防輻射能力。同樣,化纖布料製成的衣服因摩擦容易產生靜電,在生產時加入少量的金屬納米微粒,就可以擺脫煩人的靜電現象。
白色污染也遭遇到「納米」的有力挑戰。科學家將可降解的澱粉和不可降解的塑料通過特殊研製的設備粉碎至「納米級」後,進行物理結合。用這種新型原料,可生產出100%降解的農用地膜、一次性餐具、各種包裝袋等類似產品。專家評價說,這是徹底解決白色污染問題的實質性突破。
以納米技術製造的電子器件,其性能大大優於傳統的電子器件。納米電子器件的工作速度是硅器件的1000倍,因而可使產品性能大幅度提高。而納米電子器件的功耗僅為硅器件的1/1000。在一張不足巴掌大的5英寸光碟上,至少可以存儲30個北京圖書館的全部藏書。納米材料體積小、重量輕,可使各類電子產品體積和重量大為減小。
納米金屬顆粒易燃易爆,幾個納米的金屬銅顆粒或金屬鋁顆粒,一遇到空氣就會產生激烈的燃燒,發生爆炸。因此,納米金屬顆粒的粉體可用來做成烈性炸葯,做成火箭的固體燃料還可產生更大的推力。用納米金屬顆粒粉體做催化劑,可以加快化學反應速率,大大提高化工合成的產出率。
納米金屬塊體耐壓耐拉,將金屬納米顆粒粉體製成塊狀金屬材料,強度比一般金屬高十幾倍,又可拉伸幾十倍。用來製造飛機、汽車、輪船,重量可減小到原來的十分之一。
納米陶瓷剛柔並濟,用納米顆粒粉末製成的納米陶瓷具有塑性,為陶瓷業帶來了一場革命。將納米陶瓷應用到發動機上,發動機摩擦系數大幅下降,散熱能力加強的同時,延長了發動機的使用壽命,而且還能減少污染物的排放,是新一代綠色產品。
納米氧化物材料五顏六色,納米氧化物顆粒在光的照射下或在電場作用下能迅速改變顏色。用它做士兵防護激光槍的眼鏡非常適合。將納米氧化物材料做成廣告板,在電、光的作用下,效果會更加絢麗多彩。
納米半導體材料可以發出各種顏色的光,可以做成小型的激光光源,還可將吸收的太陽光中的光能變成電能。用它製成的太陽能汽車、太陽能住宅有巨大的環保價值。用納米半導體做成的各種感測器,可以靈敏地檢測溫度、濕度和大氣成分的變化,在監控汽車尾氣和保護大氣環境上將得到廣泛應用。
用納米葯物治病救人時,把葯物與磁性納米顆粒相結合,服用後,這些納米葯物顆粒可以自由地在血管和人體組織內運動。再在人體外部施加磁場加以導引,使葯物集中到患病的組織中,葯物治療的效果會大大提高。同時還可利用納米葯物顆粒定向阻斷毛細血管,「餓」死癌細胞。納米顆粒還可用於人體的細胞分離,也可以用來攜帶DNA治療基因缺陷症。目前已經用磁性納米顆粒成功地分離了動物的癌細胞和正常細胞,並在治療人的骨髓疾病的臨床實驗上獲得成功。
在納米的世界中,人們按照自己的意願,自由地剪裁、構築材料,這一技術被稱為納米加工技術。納米加工技術可以使不同材質的材料集成在一起,它既具有晶元的功能,又可探測到電磁波(包括可見光、紅外線和紫外線等)信號,同時還能完成電腦的指令,這就是納米集成器件。將這種集成器件應用在衛星上,可以使衛星的重量、體積大大減小,發射更容易,成本也更經濟。
納米技術大力發展的同時,其安全性問題也不可忽視。因為材料在變成納米級過程中物理、化學性質發生變化,比常規物質更容易穿透各種屏障,甚至透過生物體的皮膚、細胞膜,進入組織器官內部。如果生產和使用過程中操作不當,納米材料有可能污染環境、危害健康。有研究結果顯示,部分人造納米材料具有毒性,可能會引起氧化刺激、炎症反應、心肺血管系統及其他組織器官的損害。因此,在發展納米技術的同時,必須同步開展其安全性研究,使其成為安全造福人類的新技術。
❸ 納米技術的認識
理論含義
編輯
納米技術(nanotechnology),也稱毫微技術,是研究結構尺寸在1納米至100納米范圍內材料的性質和應用的一種技術。1981年掃描隧道顯微鏡發明後,誕生了一門以1到100納米長度為研究分子世界,它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品[2]。因此,納米技術其實就是一種用單個原子、分子製造物質的技術。
從迄今為止的研究來看,關於納米技術分為三種概念:
第一種,是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念,可以使組合分子的機器實用化,從而可以任意組合所有種類的分子,可以製造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術還未取得重大進展。
第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的"加工"來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術,也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即使發展下去,從理論上講終將會達到限度,這是因為,如果把電路的線幅逐漸變小,將使構成電路的絕緣膜變得極薄,這樣將破壞絕緣效果。此外,還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題,研究人員正在研究新型的納米技術。
第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來,生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。DNA分子計算機、細胞生物計算機的開發,成為納米生物技術的重要內容。
納米雨衣傘是雨傘與雨衣的結合體,納米雨傘收傘有三折傘和直桿傘的收傘形態(簡單說,收傘時有長短兩種選擇)。納米雨衣可由納米雨傘轉變而成,納米雨衣又不同於一般的雨衣,因為納米雨衣可以保證從頭到腳絕對不濕。因為納米材料,所以這雨傘可以一甩即干,雨傘轉變為雨衣後,這雨衣也只需穿著時輕輕一跳也即可全乾。
防水材料
2014年8月4日,澳大利亞運用新發明的布料,製成一款具有開創性的T恤衫,不管人們怎樣嘗試著浸濕它,此T恤都能保持良好的防水性能。
這件叫做「騎士」(The Cavalier)的白色T恤是百分之百棉質的。雖然表面看起來平淡無奇,但是其布料運用「疏水」納米技術應用編織而成,使得這件T恤能夠有效防止大部分液體和污漬的浸入。這種T恤可以用機器清洗,其防水功能最多可承受80次清洗。它的布料有天然自凈功能,任何附著在上的污漬都能用水擦洗或沖干凈。
和其他含有化學物質的防水應用不同,T恤仿照的是荷葉的自然疏水特點。此布料的發明對於餐館和咖啡廳來說可能具有革命性的影響。此外,這種布料還可以運用在醫療行業或醫院等地。
潛在危害
編輯
和生物技術一樣,納米科技也有很多環境和安全問題(比如尺寸小是否會避開生物的自然防禦系統,還有是否能生物降解、毒性副作用如何等等)。
社會危害
納米顆粒的危害
納米材料(包含有納米顆粒的材料)本身的存在並不是一種危害。只有它的一些方面具有危害性,特別是他們的移動性和增強的反應性。只有某些納米粒子的某些方面對生物或環境有害,我們才面臨一個真的危害[7]。
要討論納米材料對健康和環境的影響,我們必須區分兩類納米結構:
納米尺寸的粒子被組裝在一個基體、材料或器件上的納米合成物、納米表面結構或納米組份(電子,光學感測器等),又稱為固定納米粒子。
「自由」納米粒子,不管在生產的某些步驟中存還是直接使用單獨的納米粒子。
這些自由納米粒子可能是納米尺寸的單元素,化合物,或是復雜的混合物,比如在一種元素上鍍上另外一張物質的「鍍膜」納米粒子或叫做「核殼」納米粒子。
現代,公認的觀點是,雖然我們需要關注有固定納米粒子的材料,自由納米粒子是最緊迫關心的。
因為,納米粒子同它們日常的對應物實在是區別太大了,它們的有害效應不能從已知毒性推演而來。這樣討論自由納米粒子的健康和環境影響具有很重要的意義。
更加復雜的是,當我們討論納米粒子的時候,我們必須知道含有的納米粒子的粉末或液體幾乎從來不會單分散化,而是具有一定范圍內許多不同尺寸。這會使實驗分析更加復雜,因為大的納米粒子可能和小的有不同的性質。而且,納米粒子具有聚合的趨勢,而聚合的納米粒子具有同單個納米粒子不同的行為。
健康問題
納米顆粒進入人體有四種途徑:吸入,吞咽,從皮膚吸收或在醫療過程中被有意的注入(或由植入體釋放)。一旦進入人體,它們具有高度的可移動性。在一些個例中,它們甚至能穿越血腦屏障。
納米粒子在器官中的行為仍然是需要研究的一個大課題。基本上,納米顆粒的行為取決於它們的大小,形狀和同周圍組織的相互作用活動性。它們可能引起噬菌細胞(吞咽並消滅外來物質的細胞)的「過載」,從而引發防禦性的發燒和降低機體免疫力。它們可能因為無法降解或降解緩慢,而在器官里集聚。還有一個顧慮是它們同人體中一些生物過程發生反應的潛在危險。由於極大的表面積,暴露在組織和液體中的納米粒子會立即吸附他們遇到的大分子。這樣會影響到例如酶和其他蛋白的調整機制。
環境問題
主要擔心納米顆粒可能會造成未知的危害。
社會風險
納米技術的使用也存在社會學風險。在儀器的層面,也包括在軍事領域使用納米技術的可能性。(例如,在MIT士兵納米技術研究所[1]研究的裝備士兵的植入體或其他手段,同時還有通過納米探測器增強的監視手段。
在結構層面,納米技術的批評家們指出納米技術打開了一個由產權和公司控制的新世界。他們指出,就象生物技術的操控基因的能力伴隨著生命的專利化一樣,納米技術操控分子的技術帶來的是物質的專利化。過去的幾年裡,獲得納米尺度的專利像一股淘金熱。2003年,超過800納米相關的專利權獲得批准,這個數字每年都在增長。大公司已經壟斷了納米尺度發明與發現的廣泛的專利。例如,NEC和IBM這兩家大公司持有碳納米管這一納米科技基石之一的基礎專利。碳納米管具有廣泛的運用,並被看好對從電子和計算機、到強化材料、到葯物釋放和診斷的許多工業領域都有關鍵的作用。碳納米管很可能成為取代傳統原材料的主要工業交易材料。但是,當它們的用途擴張時,任何想要製造或出售碳納米管的人,不管應用是什麼,都要先向NEC或者IBM購買許可證。