范新容（南京工業(yè)大學(xué)圖書(shū)館）

隨著研究工作的不斷深入，納米材料已經(jīng)成為材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，并且正在應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。近年來(lái)，納米材料研究取得了突破性進(jìn)展，已在醫(yī)藥、生物、環(huán)境保護(hù)和化工等各領(lǐng)域得到了應(yīng)用，并顯示出它的獨(dú)特魅力。借鑒其他行業(yè)的技術(shù)與方法，本文就納米材料應(yīng)用于圖書(shū)館工作的可能性及相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探索，提出意見(jiàn)，供同行參考指正。

1 納米材料在圖書(shū)館領(lǐng)域的應(yīng)用可能性

在科技飛速發(fā)展的21世紀(jì)，信息、能源、環(huán)境都將對(duì)材料性質(zhì)提出新的要求。器件小型化、高智能化、集成化和信息的存儲(chǔ)傳輸要求材料尺寸盡可能小，對(duì)材料的性能也提出了更高的要求。因此，納米材料作為一種新興的材料必將對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，納米材料方面研究的文獻(xiàn)數(shù)量呈快速增長(zhǎng)，引起世界范圍內(nèi)的關(guān)注。納米材料的應(yīng)用研究正在衛(wèi)生、化學(xué)、能源、光學(xué)和環(huán)境五大領(lǐng)域高速發(fā)展，納米材料已開(kāi)始展現(xiàn)其廣闊的發(fā)展前景和趨勢(shì)。

納米是一個(gè)物理學(xué)上的度量單位，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。當(dāng)物質(zhì)到納米尺度以后，大約是在1～100納米這個(gè)范圍空間，物質(zhì)的物理和化學(xué)性能就會(huì)發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。這種既具不同于原來(lái)組成的原子、分子，也不同于宏觀的物質(zhì)的特殊材料，即為納米材料。納米微粒尺寸小，位于表面原子占相當(dāng)大的比例。隨著粒徑減小，表面原子數(shù)迅速增加。由于納米材料中的表面原子增多，比表面積增大，使這些表面上的原子具有較高的活性，即為納米材料的表面效應(yīng)，同時(shí)納米材料也具有體積效應(yīng)、宏觀隧道效應(yīng)等。這些性質(zhì)在電子學(xué)、化工、生物醫(yī)藥等方面都有重要應(yīng)用價(jià)值。近十多年圍繞著納米材料的設(shè)計(jì)、制備、功能性質(zhì)等各方面的研究，都取得了豐碩的成果。

在這中間，納米憎水材料、超憎水材料能夠起到親油疏水的作用，而成為納米材料研究的前沿課題。紙質(zhì)圖書(shū)引入納米憎水材料，既能提高印刷的質(zhì)量，也能夠在最大程度上防止由于潮濕引起圖書(shū)損壞。納米TiO作為良好的光催化劑，可以有效地降解圖書(shū)館室內(nèi)甲醛、甲苯等有機(jī)污染物，達(dá)到凈化空氣的作用。目前，納米材料在圖書(shū)館領(lǐng)域中的應(yīng)用還很有限，作為圖書(shū)館工作者，如何利用現(xiàn)代科技發(fā)展成果及手段，將納米材料應(yīng)用到圖書(shū)館工作中來(lái)，這是我們所面臨的新課題。

2 納米材料在圖書(shū)館工作中的應(yīng)用簡(jiǎn)析

納米材料的設(shè)計(jì)與研發(fā)已經(jīng)是目前材料科學(xué)工作者正在追求的熱點(diǎn)課題。這方面新的科技成果也為我們圖書(shū)館工作者考慮將納米材料應(yīng)用在圖書(shū)館中提供了可能與途徑。我們認(rèn)為，基于納米材料自身的科學(xué)特質(zhì)以及圖書(shū)館工作的多方面需求，納米材料在圖書(shū)館工作中有著潛在但卻極為廣泛的應(yīng)用前景，其具有代表性和實(shí)用性的應(yīng)用領(lǐng)域有以下一些方面。

2.1 紙質(zhì)圖書(shū)防護(hù)

納米粉體材料與油墨涂料一樣，如果應(yīng)用在紙張上呈現(xiàn)的效果更佳。長(zhǎng)期以來(lái)，印刷與包裝最常用的材料就是紙張，優(yōu)質(zhì)的紙張則成為印刷品質(zhì)量的保證。過(guò)去使用的紙張是由纖維物較粗、顆粒較大的樹(shù)木、竹、麻等制成，存在著一些缺陷如怕水、易潮、易腐蝕等。靜電復(fù)印紙和膠版印刷紙雖然提高質(zhì)量可以達(dá)到防水、防潮功能，但不容易書(shū)寫(xiě)，使印刷品質(zhì)量受到影響。根據(jù)目前的技術(shù)水準(zhǔn)和紙張的實(shí)際應(yīng)用，納米技術(shù)可以改變木材的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和控制細(xì)胞的生長(zhǎng)，通過(guò)這樣的技術(shù)生產(chǎn)的紙張既能夠保證良好的印刷效果，又能夠克服傳統(tǒng)紙張的缺點(diǎn)，不僅可以提高制漿率降低對(duì)環(huán)境的污染，還能起到節(jié)能減排的作用。

如果紙質(zhì)圖書(shū)采用納米專用紙制作，為讀者展現(xiàn)的將是“另類(lèi)書(shū)”。納米憎水材料、超憎水材料能夠起到親油疏水的作用，而成為納米材料研究的前沿課題。到目前為止，已經(jīng)有很多類(lèi)似材料報(bào)道，并引起了廣泛的關(guān)注。紙質(zhì)圖書(shū)引入納米憎水材料，既能提高印刷的質(zhì)量，也能夠在最大程度上防止由于潮濕引起圖書(shū)損壞。

2.2 圖書(shū)標(biāo)簽及防偽

隨著科學(xué)的進(jìn)步，印刷技術(shù)不斷發(fā)展，盜版日益猖獗，在中國(guó)更為嚴(yán)重。這不僅給出版商帶來(lái)了損失，也侵犯了廣大讀者的利益。只有識(shí)別盜版、做好圖書(shū)防偽，才能避免對(duì)整個(gè)社會(huì)誠(chéng)信造成損害?？紤]到成本和防偽效果，納米材料有望成為圖書(shū)防偽的最佳候選。

例如新型納米圖書(shū)標(biāo)簽。在目前國(guó)內(nèi)外圖書(shū)館普遍使用高頻和超高頻電子標(biāo)簽中，超高頻的電子標(biāo)簽由于體積小，所以成本低、隱蔽性好，相應(yīng)的使用壽命更長(zhǎng)，而且目前國(guó)內(nèi)已有超高頻電子標(biāo)簽的生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力1.5億只。高頻標(biāo)簽體積大，只能貼在書(shū)的扉頁(yè)或底頁(yè)，讀書(shū)時(shí)容易被彎曲，或被撕毀、損壞，使用壽命一般2～3年。據(jù)最新報(bào)道，納米防偽薄膜將金屬膜與納米材料復(fù)合，形成以A1SiO/Cr為主體的多層薄膜，由于復(fù)合多層膜的光學(xué)干涉效應(yīng)，薄膜反射光的顏色能夠隨著角度的變化而產(chǎn)生不同顏色，用這種材料制作成圖書(shū)標(biāo)簽，作為納米信息存儲(chǔ)材料，可以將每一本書(shū)的信息存儲(chǔ)在里面，標(biāo)簽信息可寫(xiě)入圖書(shū)身份、信息等內(nèi)容，可長(zhǎng)期使用，無(wú)論溫度、光線，都不會(huì)對(duì)使用產(chǎn)生影響，既方便又可以實(shí)現(xiàn)防偽的作用。如圖1所示，這種新型的納米復(fù)合膜該膜層經(jīng)過(guò)粉碎可以制備變色顏料，將這種新型復(fù)合變色顏料按照一定的比例引入到普通的油墨中就可以達(dá)到一定的防偽效果，也具有很好的耐磨性。

圖1 納米技術(shù)在圖書(shū)標(biāo)簽中的應(yīng)用

2.3 圖書(shū)館燈光照明

在圖書(shū)館內(nèi)的閱讀區(qū)經(jīng)常有讀者抱怨燈光昏暗，是因?yàn)橐恍﹫D書(shū)館燈具密度較稀、光源老化亮度不夠問(wèn)題日漸突出，讀者在光線不足的條件下閱讀，嚴(yán)重影響到視力。如何大幅提高閱覽區(qū)的照明亮度，還能達(dá)到節(jié)約電能、美化環(huán)境、降低成本等要求，是圖書(shū)館工作者關(guān)注的問(wèn)題。如果圖書(shū)館燈光照明采用納米節(jié)能燈，能夠較好達(dá)到這些要求。納米反射技術(shù)及納米光電科技在照明行業(yè)的應(yīng)用，使照明節(jié)能取得了劃時(shí)代的進(jìn)步，上升到了一個(gè)嶄新的境界，并將引領(lǐng)照明節(jié)能的未來(lái)。當(dāng)今納米反射技術(shù)在照明領(lǐng)域的應(yīng)用也是目前世界上最為節(jié)能、高效、環(huán)保的技術(shù)。對(duì)于中國(guó)乃至全世界節(jié)能減排將產(chǎn)生巨大貢獻(xiàn)，具有極其重大的推廣意義。

圖書(shū)館閱覽室中都是傳統(tǒng)的燈光照明，這種高功率燈具的部分燈光沒(méi)有被充分反射投射，被浪費(fèi)的光能又聚集增加了燈具的溫度，從而降低了燈具的使用壽命；由于納米節(jié)能燈的性價(jià)比高，價(jià)格只有LED燈的三分之一，這種節(jié)能燈的發(fā)光源不存在散熱問(wèn)題，使用壽命不會(huì)受到影響。納米反射技術(shù)應(yīng)用于照明，是制作成新式結(jié)構(gòu)的反射裝置——納米節(jié)能反光罩，適用于室內(nèi)燈具如熒光燈具及燈盤(pán)等。新型納米節(jié)能燈的節(jié)能效果性能特點(diǎn)與目前普遍流行的LED節(jié)能燈不同，是從傳統(tǒng)的熒光燈產(chǎn)品升級(jí)而來(lái)的。燈具使用阻燃優(yōu)質(zhì)塑料，具有防火，絕緣性能，表面光潔透亮，防腐防塵功能。納米材料制作的燈罩也具有科技含量，其透光率更高、更亮，燈罩具有照明增效功能，透光率高，防震抗壓，堅(jiān)固耐用。這種納米節(jié)能燈用于圖書(shū)館、書(shū)庫(kù)燈光照明上，燈光穿透率比LED燈穿透率高，同時(shí)納米節(jié)能燈具有防眩功能，可以降低讀者和工作人員查找書(shū)目的疲勞度，也適合在自習(xí)室使用。

2.4 圖書(shū)館書(shū)庫(kù)的防蟲(chóng)防潮

目前，紙質(zhì)圖書(shū)文獻(xiàn)長(zhǎng)期保存在圖書(shū)館書(shū)庫(kù)中，但在庫(kù)房中的蟲(chóng)蛀鼠啃致使存放的書(shū)籍面臨支離破碎、千瘡百孔的危險(xiǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，影響書(shū)庫(kù)中的害蟲(chóng)有十幾種之多，其中以煙草甲、檔案竊蠹等危害最大。一旦它們鉆入書(shū)中，做地道式蛀食，破壞性很大，珍貴的書(shū)籍文獻(xiàn)就會(huì)被蛀成蜂窩，成為廢紙，失去保存的價(jià)值。我們這里所討論的納米材料就是書(shū)庫(kù)害蟲(chóng)的克星。其中納米球內(nèi)含豐富的納米級(jí)、微米級(jí)毛細(xì)孔道，可大量吸附空氣中的水分及有毒、有害氣體，可有效防止細(xì)菌的繁殖，功效持久、無(wú)毒環(huán)保。

實(shí)驗(yàn)表明，納米球?qū)?shū)庫(kù)防蟲(chóng)作用如下：（1）抑菌：內(nèi)含納米銀成分可高效抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。（2）防潮：能防止紙質(zhì)圖書(shū)因受潮而發(fā)霉。（3）防蟲(chóng)：特別添加的天然防蟲(chóng)結(jié)晶體能有效地防止害蟲(chóng)的產(chǎn)生并且殺死害蟲(chóng)。（4）祛異味：采用了防螨抗菌整理劑的復(fù)合技術(shù)，去除了臭味和致病源，又沒(méi)有破壞圖書(shū)文獻(xiàn)，使圖書(shū)中的防螨抗菌效果不再受環(huán)境的限制，除菌效果更徹底。另外，西北大學(xué)納米材料研究所利用溶膠與凝膠相結(jié)合的方法把新研制成的納米材料制成一種透明的膠體，涂在書(shū)畫(huà)表面后可形成一種“無(wú)機(jī)膜”，使書(shū)畫(huà)完全與外界環(huán)境隔絕，有利于書(shū)畫(huà)的長(zhǎng)期保護(hù)。圖書(shū)館可以利用這種納米材料吸收紫外線，保護(hù)古籍的顏色不變，材質(zhì)不腐壞，還可以有效地排除蟲(chóng)菌對(duì)圖書(shū)館藏書(shū)的侵蝕。所以說(shuō)使用了納米材料，無(wú)論對(duì)于圖書(shū)本身還是書(shū)庫(kù)環(huán)境，都具有良好的用途。

2.5 圖書(shū)館整體閱讀環(huán)境的維護(hù)與保持

近日，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)提供的調(diào)查結(jié)果顯示，當(dāng)前人們68%的疾病是由室內(nèi)空氣污染造成的，室內(nèi)空氣污染已成為危害人類(lèi)健康的“隱形殺手”。高校圖書(shū)館開(kāi)館時(shí)間長(zhǎng)，有的屬全天連續(xù)開(kāi)放，讀者在圖書(shū)館的時(shí)間較長(zhǎng)。影響圖書(shū)館室內(nèi)空氣質(zhì)量的主要因素有書(shū)庫(kù)中的書(shū)刊揮發(fā)物和浮塵污染、閱覽室因人員集中二氧化碳濃度較高、圖書(shū)紙張污染、電子電磁塵埃污染等?？紤]到高校圖書(shū)館特殊環(huán)境需要，保證室內(nèi)空氣質(zhì)量尤為重要。

簡(jiǎn)單地使用吸附劑來(lái)吸收有機(jī)污染物，既有成本問(wèn)題，也有吸附達(dá)到飽和狀態(tài)后吸附劑的脫附問(wèn)題，又要消耗能量。工作人員為了增加吸附消除有機(jī)污染物的效果，又要增大吸附劑的用量，同時(shí)采用機(jī)械攪動(dòng)，在圖書(shū)館里既占用空間，又增加噪聲污染是不可取的。經(jīng)測(cè)試，圖書(shū)館內(nèi)的有機(jī)物濃度明顯高于室外，納米TiO作為良好的光催化劑可以有效地降解甲醛、甲苯等污染物，達(dá)到最佳的圖書(shū)館室內(nèi)凈化效果，同時(shí)有機(jī)物降解產(chǎn)生CO和水，不存在進(jìn)一步處理的問(wèn)題，納米降解材料不會(huì)隨時(shí)間的延長(zhǎng)而活性下降。這種綠色的催化劑非常適合圖書(shū)館。納米TiO空氣凈化器應(yīng)用在圖書(shū)館中的工作原理如圖2所示：是利用納米材料的物理吸附和化學(xué)催化作用，有效地去除空氣中有毒、有機(jī)有害污染物，從而達(dá)到凈化環(huán)境空氣的效果。受污染的空氣依次經(jīng)過(guò)空氣凈化器的除塵罩、吸附層等多個(gè)單元后，經(jīng)過(guò)納米材料的吸附、催化反應(yīng)，將危害巨大的有機(jī)污染物完全降解為水和二氧化碳，絕大部分有機(jī)污染物也被凈化器去除，從而使空氣得到凈化。在圖書(shū)館的庫(kù)房、閱覽室及工作空間安放納米TiO光催化劑可具有殺菌、除臭、防霉和凈化空氣功能，另外這種納米催化空氣凈化器還能釋放臭氧負(fù)離子，從而保證圖書(shū)館綠色、環(huán)保的讀書(shū)環(huán)境。

圖2 光觸媒的作用原理

3 幾個(gè)亟待關(guān)注與解決的問(wèn)題

綜上所述，納米材料應(yīng)用于圖書(shū)館領(lǐng)域的前景是令人深受鼓舞的，而且，我國(guó)圖書(shū)館領(lǐng)域的現(xiàn)有工作基礎(chǔ)也為這些工作的推進(jìn)提供了一定的條件?；谶@些現(xiàn)有基礎(chǔ)，我們認(rèn)為，為更好地促進(jìn)納米材料在圖書(shū)館工作中的應(yīng)用，進(jìn)而提升圖書(shū)館工作的層次與質(zhì)量，在今后工作中需要著力關(guān)注和解決以下幾方面問(wèn)題。

3.1 切實(shí)提高通過(guò)運(yùn)用最新科技成果提升圖書(shū)館工作重要性和緊迫性的認(rèn)識(shí)

隨著科學(xué)的飛速發(fā)展，高校圖書(shū)館管理者和工作者需加快對(duì)現(xiàn)代科技知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)，以適應(yīng)信息時(shí)代圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化管理和服務(wù)的要求。不僅要有較為扎實(shí)的圖書(shū)館學(xué)基礎(chǔ)，而且有更寬更廣的人文社會(huì)科學(xué)和數(shù)學(xué)與自然科學(xué)知識(shí)，通過(guò)不斷地了解新學(xué)科、新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，提高運(yùn)用人類(lèi)最新科技成果，進(jìn)一步提升圖書(shū)館工作質(zhì)量與效益的自覺(jué)性和緊迫感。從前面的分析中我們可以看到，納米材料應(yīng)用于現(xiàn)有的圖書(shū)館工作，將帶來(lái)許多重大的，有些甚至是帶有革命性的變化與變革，將極大推動(dòng)圖書(shū)館工作乃至圖書(shū)行業(yè)的發(fā)展。我們對(duì)此要有充分的認(rèn)識(shí)和高度的自覺(jué)，變挑戰(zhàn)為契機(jī)，與時(shí)俱進(jìn)，通過(guò)運(yùn)用納米材料，使圖書(shū)館的工作達(dá)到時(shí)代科技發(fā)展所能支撐的最新水準(zhǔn)。

3.2 切實(shí)解決相關(guān)技術(shù)運(yùn)用、工作銜接等實(shí)際問(wèn)題

隨著納米材料研究的不斷深入，特別是納米科學(xué)與圖書(shū)館工作的進(jìn)一步有機(jī)結(jié)合，為許多圖書(shū)館工作面臨的具體難題提供了新的思路和解決問(wèn)題的可能。但要將這種可能變成現(xiàn)實(shí)，將納米材料真正應(yīng)用到圖書(shū)館工作中來(lái)，使科技成果得到相應(yīng)轉(zhuǎn)化和有效應(yīng)用，還需要科技界、產(chǎn)業(yè)界和圖書(shū)館界通力合作；這其中要切實(shí)解決好諸如如何降低材料成本的方法，以期最大限度地利用好納米材料，相應(yīng)改進(jìn)圖書(shū)館空間硬件條件和設(shè)施等技術(shù)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。但我們有理由相信，納米科技作為一門(mén)新興科學(xué)，必將對(duì)圖書(shū)館工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，利用納米科技解決圖書(shū)館紙質(zhì)圖書(shū)、圖書(shū)標(biāo)簽、燈光照明、空氣凈化等問(wèn)題將成為未來(lái)圖書(shū)館發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3.3 切實(shí)推進(jìn)創(chuàng)新型圖書(shū)館建設(shè)，提高圖書(shū)館消化、應(yīng)用高新技術(shù)的能力

包括納米材料在內(nèi)的高新技術(shù)在圖書(shū)館的應(yīng)用，也向現(xiàn)有的圖書(shū)館建設(shè)工作，尤其是向現(xiàn)有的圖書(shū)館工作者提出了新的更高要求。為了向讀者提供更好的閱讀環(huán)境和文獻(xiàn)信息資源服務(wù)，圖書(shū)館就必須與時(shí)俱進(jìn)，而關(guān)注和促進(jìn)納米材料在圖書(shū)館的應(yīng)用，也就構(gòu)成當(dāng)下促進(jìn)圖書(shū)館可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)值得重視的重要方面。要通過(guò)切實(shí)推進(jìn)學(xué)習(xí)型、創(chuàng)新型高校圖書(shū)館建設(shè)，不僅統(tǒng)一和提高大家對(duì)應(yīng)用高新技術(shù)提高圖書(shū)館工作重要性、必要性的認(rèn)識(shí)，更要通過(guò)一系列切實(shí)可行、行之有效的舉措，更好地提高圖書(shū)館工作人員的工作素質(zhì)和能力，使相關(guān)工作真正落到實(shí)處，收到實(shí)效。

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