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內(nèi)容導(dǎo)航：1、身邊的納米技術(shù)有哪些：那些號(hào)稱使用“納米材料”的生活用品，是智商稅嗎？2、身邊的納米技術(shù)有哪些，原來納米技術(shù)就在身邊

1、身邊的納米技術(shù)有哪些：那些號(hào)稱使用“納米材料”的生活用品，是智商稅嗎？

以下文章來源于科學(xué)辟謠 ，作者袁智勤

隨著納米技術(shù)與納米材料的發(fā)展，各式各樣的功能性材料逐漸引入納米材料作為添加劑，從而提升特定方面的性能，如消炎抗菌、抗老化、催化等。

例如，在橡膠中添加一定量納米二氧化硅能改善橡膠的物理機(jī)械性能，提升其耐磨性、拉伸強(qiáng)度和、撕裂強(qiáng)度以及硬度，起到補(bǔ)強(qiáng)作用 [1]。在塑料、橡膠中添加少量層狀水滑石納米材料則能提升阻燃、抗紫外線氧化等性能 [2,3]。

而現(xiàn)如今，越來越多的生活產(chǎn)品都標(biāo)注使用先進(jìn)納米材料強(qiáng)化產(chǎn)品性能，甚至開發(fā)出前所未有的新功能。那么這些使用了納米材料的產(chǎn)品真的如同宣傳說的那樣嗎？納米材料真的有那么神嗎？

今天，我們就一起來聊一聊納米材料那些事。

01

什么是納米？

首先，什么是納米？實(shí)際上它是長(zhǎng)度單位，1納米（nm）等于1米的10億分之一，大致相當(dāng)于10個(gè)氫原子排列在一起的長(zhǎng)度。一般認(rèn)為，三維空間內(nèi)有一個(gè)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(yīng)用等相關(guān)的工藝及方法則統(tǒng)稱為納米技術(shù)。

自20世紀(jì)80年代人類通過掃描隧道顯微鏡第一次發(fā)現(xiàn)納米世界后，納米技術(shù)以及納米材料在接下來的幾十年飛速發(fā)展，并在各個(gè)領(lǐng)域嶄露頭角。

當(dāng)材料尺寸達(dá)到納米尺度時(shí)，通常具有塊狀材料不具備的性能，這主要是因?yàn)榧{米材料表面原子很活躍、反應(yīng)活性比較高，加上量子尺寸效應(yīng)的存在，使其具有特殊的物理、化學(xué)性質(zhì)，包括光學(xué)性質(zhì)、導(dǎo)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(dǎo)電性和延展性。而當(dāng)其變成納米材料時(shí)，可穩(wěn)定分散在溶劑中形成溶膠，并根據(jù)金納米材料的尺寸大小、形狀呈現(xiàn)出不同的顏色 [4]。

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(dāng)它們從常規(guī)碳材料變成單層石墨烯后，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能都得到顯著提升。

02

生活中的“納米”產(chǎn)品

那么生活中看到的混有納米材料的產(chǎn)品，是不是也能有這樣神奇的功效？產(chǎn)品中納米材料含量高不高？其實(shí)，對(duì)于納米材料而言，它們特殊性質(zhì)的根源是其納米級(jí)尺寸。

而納米材料由于比表面大、性質(zhì)活潑，不容易穩(wěn)定分散，因而在制備復(fù)合材料時(shí)容易團(tuán)聚并喪失原本的特性。要制備完全保留納米材料特性的產(chǎn)品，工藝難度較大。

同時(shí)，納米材料制造成本高，完全使用納米材料制備功能產(chǎn)品，亦難以實(shí)現(xiàn)。例如，具有殺菌、吸汗等多種功能的石墨烯內(nèi)褲。石墨烯雖然也是碳材料，但其制備工藝要求高，難以量產(chǎn)，每克石墨烯產(chǎn)品價(jià)值約1000元。要完全使用石墨烯制造一條內(nèi)褲，保守估計(jì)成本需要上萬元。

但是我們買到的產(chǎn)品，也就百來塊，甚至幾十元，說明產(chǎn)品中的納米材料含量肯定不會(huì)很高。除了上述的夸大宣傳，還有一些就屬于“無中生有”。

比如，號(hào)稱可以“平衡陰陽，疏通經(jīng)絡(luò)，對(duì)肌體全方位起到健康作用”的納米套裝，在宣傳時(shí)提到：將納米布料接近人體皮膚，就能依靠極強(qiáng)的催化分解作用把血管壁上的垃圾分解并通過新陣代謝排出體外。這樣的產(chǎn)品顯然是虛構(gòu)夸大其功能，即使納米材料有一定功效，也不可能代替現(xiàn)有醫(yī)療手段。

盡管這些生活產(chǎn)品存在夸大宣傳，納米技術(shù)和納米材料在軍事、科技等領(lǐng)域確實(shí)起到越來越多的作用。

例如，依據(jù)荷葉表面仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的超疏水材料，具有防水、防油、防塵的特性，在精密設(shè)備和表面保潔方面具有重要意義。而普通日用品若帶有“納米”字樣，大家也不用過于崇拜，按正常商品對(duì)待就好。

未來希望通過進(jìn)一步發(fā)展納米技術(shù)，把納米材料真正用于普通生活用品，提升用戶體驗(yàn)。

作者 | 袁智勤 北京化工大學(xué) 副教授

審核 | 熊 斌 湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 副教授

參考資料：

[1] 吳凡, 吳新民, 宋永海, 王松, 懷樂, 宋秋生. 二氧化硅雜化改性氯化聚乙烯橡膠的制備與性能[J]. 合成橡膠工業(yè), 2017, 40(04), 267-270.

[2] 劉義林, 韓得滿, 汪鵬飛, 鮑建設(shè), 黃國(guó)波, 項(xiàng)軍偉. 膨脹型阻燃劑功能化水滑石的制備及阻燃改性三元乙丙橡膠發(fā)泡材料的研究[J]. 特種橡膠制品, 2016, 37(03), 1-6.

[3] 曹江勇, 劉志國(guó), 萬紀(jì)君, 王術(shù)棟, 劉金朋. 吸酸劑水滑石對(duì)氯丁橡膠性能的影響[J]. 橡膠工業(yè), 2022, 69(05), 352-356.

[4] Zhou, H., Yang, H., Wang, G., Gao, A., and Yuan, Z. (2019). Recent Advances of Plasmonic Gold Nanoparticles in Optical Sensing and Therapy. Current Pharmaceutical Design, 2019, 25(46), 4861-4876.

END

2、身邊的納米技術(shù)有哪些，原來納米技術(shù)就在身邊

衣——傳統(tǒng)的衣服一般是滿足人們御寒、遮羞和散熱等功能，而添加了納米材料的衣物其功能就會(huì)完全不同：添加納米級(jí)的紫外線反射劑（二氧化鈦、氧化鋅、氧化亞鋁、炭黑）和改善紡織物本身品質(zhì)，可制造出抗紫外線纖維在紡織物中加入接觸性抗菌劑，如金屬元素、金屬離子，光催化劑，如納米二氧化鈦，納米氧化鋅、納米氧化硅可制造出抗菌、抑菌、除臭型化纖織物，我來為大家科普一下關(guān)于身邊的納米技術(shù)有哪些?下面希望有你要的答案，我們一起來看看吧!

身邊的納米技術(shù)有哪些

衣——傳統(tǒng)的衣服一般是滿足人們御寒、遮羞和散熱等功能，而添加了納米材料的衣物其功能就會(huì)完全不同：添加納米級(jí)的紫外線反射劑（二氧化鈦、氧化鋅、氧化亞鋁、炭黑）和改善紡織物本身品質(zhì)，可制造出抗紫外線纖維。在紡織物中加入接觸性抗菌劑，如金屬元素、金屬離子，光催化劑，如納米二氧化鈦，納米氧化鋅、納米氧化硅可制造出抗菌、抑菌、除臭型化纖織物。

食——納米材料在飲食方面也發(fā)揮著其獨(dú)特的作用，相比于傳統(tǒng)食材和廚具，具有巨大的優(yōu)勢(shì)：用納米技術(shù)對(duì)食物進(jìn)行分子、原子的重新編程，某些結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，從而能大大提高某些成分的吸收率，加快營(yíng)養(yǎng)成分在體內(nèi)的運(yùn)輸，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。納米食品具有提高營(yíng)養(yǎng)、增強(qiáng)體質(zhì)、防止疾病、恢復(fù)健康、調(diào)節(jié)身體節(jié)律和延緩衰老等功能.目前的納米食品主要有鈣、硒等礦物質(zhì)制劑、維生素制劑、添加營(yíng)養(yǎng)素的鈣奶與豆奶、納米茶和各種納米功能食品等。

住——納米材料廣泛應(yīng)用于建筑材料以及裝修涂料等方面，可顯著提高人們的住宿水平。將納米三氧化二鐵、納米二氧化鈦、納米氧化鋅加入到涂料中，可以使墻面涂料的耐刷性能提高近十倍并且使涂料有一定的自潔能力。

玻璃和瓷磚表面涂上一層納米薄膜，可以制成自潔玻璃和自潔瓷磚，根本不用擦。

行——納米材料可以提高和改進(jìn)交通工具的性能指標(biāo)。汽車制造中應(yīng)用的塑料數(shù)量將越來越多。增強(qiáng)塑料是在塑料中填充經(jīng)表面處理的納米級(jí)無機(jī)材料蒙脫土、碳酸鈣、二氧化硅等，這些材料對(duì)聚丙烯的分子結(jié)晶有明顯的聚斂作用，可以使聚丙烯等塑料的抗拉強(qiáng)度、抗沖擊韌性和彈性模量上升，使塑料的物理性能得到明顯改善

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