提起“納米”這個(gè)詞，可能很多人都聽(tīng)說(shuō)過(guò)，但什么是納米，什么是納米技術(shù)，可能很多人并不一定清楚。著名的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者 Feyneman在 20世紀(jì) 60年代曾經(jīng)預(yù)言：如果我們對(duì)物體微小規(guī)模上的排列加以某種控制的話，我們就能使物體得到大量的異乎尋常的特性，就會(huì)看到材料的性能產(chǎn)生豐富的變化。他所說(shuō)的材料就是現(xiàn)在的納米材料。納米是英文namometer的譯音，是一個(gè)物理學(xué)上的度量單位，簡(jiǎn)寫是nm，1納米是1米的十億分之一；相當(dāng)于45個(gè)原子排列起來(lái)的長(zhǎng)度。通俗一點(diǎn)說(shuō)，相當(dāng)于萬(wàn)分之一頭發(fā)絲粗細(xì)。就象毫米、微米一樣，納米是一個(gè)尺度概念，并沒(méi)有物理內(nèi)涵。納米技術(shù)，是指在0.1~100納米的尺度里，研究電子、原子和分子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性的一項(xiàng)嶄新技術(shù)?？茖W(xué)家們?cè)谘芯课镔|(zhì)構(gòu)成的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)在納米尺度下隔離出來(lái)的幾個(gè)、幾十個(gè)可數(shù)原子或分子，顯著地表現(xiàn)出許多新的特性，而利用這些特性制造具有特定功能設(shè)備的技術(shù)，就稱為納米技術(shù)。納米技術(shù)是一門交叉性很強(qiáng)的綜合學(xué)科，研究的內(nèi)容涉及現(xiàn)代科技的廣闊領(lǐng)域。納米科技現(xiàn)在已經(jīng)包括納米生物學(xué)、納米電子學(xué)、納米材料學(xué)、納米機(jī)械學(xué)、納米化學(xué)等學(xué)科。從包括微電子等在內(nèi)的微米科技到納米科技，人類正越來(lái)越向微觀世界深入，人們認(rèn)識(shí)、改造微觀世界的水平提高到前所未有的高度。我國(guó)著名科學(xué)家錢學(xué)森也曾指出，納米左右和納米以下的結(jié)構(gòu)是下一階段科技發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)，會(huì)是一次技術(shù)革命，從而將引起21世紀(jì)又一次產(chǎn)業(yè)革命。然而我們將就納米技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用來(lái)看看納米技術(shù)的應(yīng)用前景。關(guān)于納米技術(shù)在顯示生活中的應(yīng)用主要就是納米材料的應(yīng)用，關(guān)于納米材料有很多種，其生活中的應(yīng)用存在和應(yīng)用也很普遍。1、納米材料的蓮花效應(yīng)。蓮花雖生長(zhǎng)于池塘的淤泥中，但它露在水面上的蓮花荷葉卻出污泥而不染，美麗而潔凈，它可說(shuō)是運(yùn)用自然的納米科技來(lái)達(dá)成自我潔凈的最佳實(shí)例。照理說(shuō)荷葉的基本化學(xué)成分?多醣類的碳水化合物，有許多的羥基（-OH）、（-NH）等極性原子團(tuán)，在自然環(huán)境中很容易吸附水分或污垢。但灑在荷葉葉面上的水卻會(huì)自動(dòng)聚集成水珠，且水珠的滾動(dòng)把落在葉面上的塵埃污泥粘吸滾出葉面，使葉面始終保持干凈。經(jīng)過(guò)科學(xué)家的觀察研究，在1990年代初終于揭開(kāi)了荷葉葉面的奧妙。原來(lái)在荷葉葉面上存在著非常復(fù)雜的多重納米和微米級(jí)的超微結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)電子顯微鏡的分析，蓮花的葉面是由一層極細(xì)致的表面所組成，并非想象中的光滑。而此細(xì)致的表面的結(jié)構(gòu)與粗糙度??微米至納米尺寸的大小。葉面上布滿細(xì)微的凸?fàn)钗镌偌由媳砻嫠嬖诘南炠|(zhì)，這使得在尺寸上遠(yuǎn)大于該結(jié)構(gòu)的灰塵、雨水等降落在葉面上時(shí)，只能和葉面上凸?fàn)钗镄纬牲c(diǎn)的接觸。液滴在自身的表面張力作用下形成球狀，藉由液滴在滾動(dòng)中吸附灰塵，并滾出葉面，這樣的能力勝過(guò)人類的任何清潔科技。這就是蓮花納米表面「自我潔凈」的奧妙所在。利用了蓮花效應(yīng)，中國(guó)是在世界上第一個(gè)做出仿荷葉結(jié)構(gòu)的防水納米布的國(guó)家，是中科院化學(xué)所做出來(lái)的。用顆粒大小為20納米左右的聚丙烯水分散液，浸軋，光照。使顆粒粘結(jié)在纖維表面上，形成凸凹不平的表面結(jié)構(gòu)，成為雙疏材料，即疏水又疏油。用油或水往這種布上倒，都不會(huì)浸濕，也不會(huì)玷污。我們用這種材料做成衣服，就會(huì)防水。如果用這種材料處理玻璃，做成表面凸凹不平的結(jié)構(gòu)，看起來(lái)沒(méi)有任何問(wèn)題，但不會(huì)結(jié)霧，不會(huì)沾水。可以從荷葉超強(qiáng)的疏水性，我們可以制作類似荷葉上有納米材料的雨傘，就像“荷葉面”雨傘，撐雨疏水，抖水即干，不必?fù)?dān)心帶到室內(nèi)會(huì)滴水了。2、納米阻燃劑。納米阻燃劑可分為無(wú)機(jī)納米微粒阻燃劑和納米復(fù)合物阻燃劑兩種。無(wú)機(jī)阻燃劑是應(yīng)用最早的阻燃劑,它具有無(wú)毒、低煙、不產(chǎn)生腐蝕性氣體、無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn)。無(wú)機(jī)阻燃劑通常通過(guò)填充方式添加到高分子材料中,制備成高分子阻燃材料。傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)阻燃劑的粒徑較大,而且不均勻,直接影響其阻燃性和其他性能,因此,為更好地發(fā)揮阻燃效果,無(wú)機(jī)阻燃劑的超細(xì)化將是今后的發(fā)展方向。采用納米技術(shù)將無(wú)機(jī)阻燃劑微粒細(xì)化,使其粒徑在納米級(jí)范圍,使微粒的大小和形態(tài)都更均勻,就能大大地減少阻燃劑的添加量,從而減輕對(duì)織物性能的影響,克服無(wú)機(jī)阻燃劑的最大缺點(diǎn)。超細(xì)化的氫氧化鎂、二氧化二銻以及氫氧化鋁、硼酸鋅等無(wú)機(jī)阻燃劑,均已廣泛應(yīng)用于阻燃材料中。用其做窗簾，墻紙，遇上著火，既不會(huì)燃燒，也可以防患與未然。3、納米技術(shù)電池。所謂的納米技術(shù)電池，就是在電池的制造過(guò)程中，采用納米技術(shù)材料或者制造工藝，生產(chǎn)制造出具有特別高性能的電池產(chǎn)品。隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對(duì)電池的需求量愈來(lái)愈多，人們總是希望得到一種容量大、功率高、性能優(yōu)、價(jià)格廉的電池。但是，由于客觀實(shí)際的限制，在現(xiàn)實(shí)中的電池總是無(wú)法全面滿足人們的要求。電池界的專家學(xué)者在孜孜不倦的追求著電池性能的提高，經(jīng)歷了一代又一代人的不懈努力。納米級(jí)的物質(zhì)被應(yīng)用在電池的制造中，就會(huì)產(chǎn)生顯著的特性。強(qiáng)大的比表面活性能量和良好的導(dǎo)電性能，在參與電化學(xué)反應(yīng)的時(shí)候，納米顆粒物質(zhì)在極板內(nèi)部形成新的活性物基核，改善和增強(qiáng)電極結(jié)構(gòu)，極大地提高電極的電化學(xué)反應(yīng)表面，降低了電化學(xué)反應(yīng)的能壘。因此，納米技術(shù)材料的應(yīng)用可以顯著的降低蓄電池的內(nèi)阻，抑制蓄電池在充放電過(guò)程中，因?yàn)闇囟群碗姌O極化等原因而導(dǎo)致的極板飩化，從而有效的提高電池的性能，使得蓄電池電化學(xué)反應(yīng)的可逆性更好、充放電效率更高、功率更大、電池更加容易均衡一致、低溫性能限制改善。因此，采用納米技術(shù)材料的蓄電池，其容量比常規(guī)電池的容量高，壽命比常規(guī)電池壽命長(zhǎng)，大電流工作能力比常規(guī)電池強(qiáng)，低溫性能比常規(guī)電池優(yōu)。納米技術(shù)電池的顯著優(yōu)點(diǎn)更主要集中表現(xiàn)在電池使用的中后期。一般情況，納米技術(shù)電池前期對(duì)容量及功率的改善效果只是常規(guī)電池的5%-15%，中期對(duì)容量及功率的改善效果比常規(guī)電池高出20%-30%，后期對(duì)容量及功率的改善效果比常規(guī)電池高出可以達(dá)到50%以上。新太納米技術(shù)電池的種類有：納米技術(shù)型免維護(hù)中低倍率鎘鎳蓄電池；納米技術(shù)型免維護(hù)燒結(jié)式超高倍率鎘鎳蓄電池；納米技術(shù)型免維護(hù)閥控式密封鉛酸電池；納米技術(shù)型鋅鎳動(dòng)力電池。4、納米化妝品。采用納米技術(shù)研制的化妝品，其獨(dú)到之處在于，它是將化妝品中的最具功效的成分特殊處理成納米級(jí)這種極其微小的結(jié)構(gòu)，順利滲透到皮膚內(nèi)層，事半功倍地發(fā)揮護(hù)膚、療膚效果。納米化妝品給美容日化行業(yè)帶來(lái)了一股新鮮的活力，一時(shí)間成為新寵。在成都剛結(jié)束的中國(guó)美容化妝品博覽會(huì)上，記者發(fā)現(xiàn)，最搶眼、最具亮點(diǎn)的就是納米化妝品，在這種高科技的日化展位前簇?fù)砹吮姸嗟纳碳液拖M(fèi)者，人們對(duì)“納米”運(yùn)用于化妝品領(lǐng)域感到好奇：這種化妝品的神奇之處到底在哪里呢？納米化妝品和一般化妝品的區(qū)別在哪里？它與眾不同的亮點(diǎn)是什么？記者近日專門采訪了多年從事日化研制的唐先生，他說(shuō)，傳統(tǒng)工藝乳化得到的化妝品膏體內(nèi)部結(jié)構(gòu)為膠團(tuán)狀或膠束狀、其直徑為微米，對(duì)皮膚滲透能力很弱，不易被表皮細(xì)胞吸收。因?yàn)槠つw的吸收功能有限，一般只能通過(guò)兩條途徑。而皮膚最外層具有疏水性角質(zhì)層，因而水溶性物質(zhì)和大分子量的物質(zhì)通過(guò)表皮吸收和毛囊皮脂腺的吸收相當(dāng)不易。而納米技術(shù)完全可以用到化妝品制造業(yè)中，能對(duì)傳統(tǒng)工藝乳化得到的化妝品缺陷進(jìn)行很好改進(jìn)。因?yàn)橛眉{米級(jí)功能原料通過(guò)納米技術(shù)處理得到的化妝品膏體微粒可以達(dá)到納米級(jí)狀態(tài)，這種納米級(jí)膏體對(duì)皮膚滲透性大大增加，皮膚選擇吸收功能物質(zhì)的利用率隨之大為提高。如果你覺(jué)得這種理論太深?yuàn)W，還難弄懂的話，唐先生的另一番形象的比喻便再好理解不過(guò)了：篩子篩沙的場(chǎng)景我們經(jīng)常能夠看到，我們的皮膚就像一個(gè)篩子，篩子上的孔就像最外一層表皮的毛孔，篩子篩沙時(shí)，只有細(xì)小的沙粒才能穿過(guò)篩孔滲漏下去，而石塊、大顆粒雜質(zhì)便留在篩子面上漏不下去。納米化妝品就是將對(duì)皮膚起作用的膏體成分盡量處理成細(xì)小的“沙?！?，輕而易舉透過(guò)皮膚上的“篩孔”，進(jìn)入真皮層，從而被吸收。而美容保健領(lǐng)域中的另一熱門DNA(脫氧核糖核酸)則是納米化妝品的最佳搭配伙伴，只有DNA這種天然生物材料最易通過(guò)納米技術(shù)處理，所以DNA與納米技術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)品便成為如今化妝品行業(yè)中的寵兒。5、納米塑料。通用塑料指聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）和丙烯酸類塑料等大塑料品種。對(duì)于這類塑料的改性，過(guò)去多是采用加入填充料的方式，首先是為了降低成本，后來(lái)是為了增加和增韌以得到工程塑料，并進(jìn)一步向塑料功能化發(fā)展，通過(guò)添加料的方法得到具有導(dǎo)電、抗靜電、熱塑磁性和壓敏等功能的塑料。納米材料的出現(xiàn)，為天加型塑料提供了廣闊的空間。通用塑料首當(dāng)其沖，納米技術(shù)最早就是用于通用塑料的改性。例如：納米碳酸鈣對(duì)高密度聚乙烯的改性，在加入碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%以下時(shí)，其耐沖擊強(qiáng)度隨加入碳酸鈣的增加而增加，拉伸和彎曲強(qiáng)度也有所提高。在此，填料有一個(gè)最大加入百分比，即有一個(gè)加入最大值，而且，該值和碳酸鈣的表修飾類型有關(guān)。未經(jīng)地表面修飾處理的納米碳酸鈣填充體系的沖擊強(qiáng)度隨碳酸鈣用量呈逐漸增加趨勢(shì)，碳酸鈣用量越多，材料沖吉加度越大。經(jīng)表面處理后，材料的沖擊強(qiáng)度隨碳酸鈣用量變化規(guī)律已完全改變。材料在低納米碳酸鈣含量（約4%~6%）時(shí)即實(shí)現(xiàn)增韌目的，沖擊強(qiáng)度提高接近一倍，增韌效果顯著；當(dāng)碳酸鈣用量進(jìn)一步增加時(shí)，材料的沖擊強(qiáng)度呈緩慢下降。幾種表面處理劑對(duì)拉伸彎曲性能的影響基本相同；與處理體系相比，表面處理后材料的拉伸、彎曲性能并無(wú)明顯改善。由處理和未經(jīng)處理的兩種試樣沖擊斷面和斷抽圖SEM照片可知，經(jīng)過(guò)處理體系的沖擊斷面上有較多牽伸結(jié)構(gòu)，拉絲較多；基體上無(wú)明顯可見(jiàn)裂紋，基體發(fā)生明顯的塑性變形，吸收了大量能量。脆斷面的電鏡表明納米粒子分布均勻，附聚團(tuán)粒小。未經(jīng)處理體系的沖擊斷面上出現(xiàn)有許多斷裂裂紋，是導(dǎo)致沖擊強(qiáng)度較低的原因；且未經(jīng)處理的試樣，粒子分布不均，附聚顆粒較大。6、可以抗紫外線的納米材料。研究和開(kāi)發(fā)防紫外線的功能性織物，是目前國(guó)際化纖紡織業(yè)的重點(diǎn)。目前，傳統(tǒng)的抗紫外線紡織品主要采用共混熔融紡絲法，該方法將抗紫外添加劑與成纖聚合物共混并一同進(jìn)行熔融紡絲，抗紫外添加劑多為有機(jī)化合物，存在一定的毒性和刺激性，容易造成皮膚化學(xué)性過(guò)敏。近年來(lái)無(wú)機(jī)紫外線遮蔽劑的研究突飛猛進(jìn)，納米TiO2是其中優(yōu)秀代表。上海交大納米氧化鈦（TiO2）抗紫外纖維通過(guò)了上海市科委組織的專家鑒定，納米TiO2具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)刺激性，使用安全，尤其是吸收紫外線能力強(qiáng)，對(duì)UVA區(qū)和UVB區(qū)紫外線都有屏蔽作用，可見(jiàn)光透過(guò)率大。 采用該項(xiàng)目具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的納米氧化鈦與聚酯原位聚合方法，制備納米TiO2/聚酯復(fù)合材料，真正實(shí)現(xiàn)了納米顆粒在高聚物中的納米級(jí)分散，不僅提高了紡絲效率，而且使材料的力學(xué)、熱學(xué)性能得到了較大提高，織物的紫外線屏蔽指數(shù)大于50,在280~400納米波段紫外線屏蔽率大于95%，紫外線透過(guò)率小于3%。 據(jù)悉，該項(xiàng)目成果可廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)帳篷、遮陽(yáng)傘、夏季女裝、野外工作服、訓(xùn)練服、運(yùn)動(dòng)服、窗簾織物、廣告布等。采用本技術(shù)的抗紫外織物還具有防暑、隔熱、觸感涼爽的性能，特別適宜織造高檔T恤衫、運(yùn)動(dòng)服、訓(xùn)練服等夏季涼爽面料。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界功能性紡織品的需求量超過(guò)500億米，我國(guó)功能紡織品的需求量近50億米。納米TiO2抗紫外纖維技術(shù)市場(chǎng)前景將非常廣闊。激動(dòng)人心的納米時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，人們的生活即刻將發(fā)生巨大的變化，然而，我們也要清醒地看到，市場(chǎng)上真正成熟的納米材料并不是很多中科院院士白春禮院士認(rèn)為，“真正意義的納米時(shí)代還沒(méi)有到來(lái)，我們正在充滿信心地迎接納米時(shí)代的到來(lái)?！?白春禮說(shuō)，“人類進(jìn)入納米科技時(shí)代的重要標(biāo)志是納米器件的研制水平和應(yīng)用程度。”納米科技發(fā)展到今天，距離納米時(shí)代的到來(lái)還有多遠(yuǎn)呢，白春禮說(shuō)，“納米研究目前還有許多基礎(chǔ)研究在進(jìn)行中，在納米尺度上還有大量原理性問(wèn)題尚待研究，納米科技現(xiàn)在的發(fā)展水平大概相當(dāng)于計(jì)算機(jī)技術(shù)在20世紀(jì)50年代的發(fā)展水平，人類最終進(jìn)入納米時(shí)代還需要30到50年的時(shí)間，50年后納米科技有可能像今天計(jì)算機(jī)技術(shù)一樣普及?！?/p>