裴宸緯
現(xiàn)如今,越來(lái)越多的生活用品都標(biāo)注使用先進(jìn)納米材料以強(qiáng)化產(chǎn)品性能。在某電商平臺(tái)上,納米霧化消毒器、納米枕頭、納米不粘鍋等“納米系”產(chǎn)品銷量激增。一些商家宣稱,這些商品在制造過(guò)程中運(yùn)用了納米技術(shù),具有同類商品不具備的特點(diǎn)。
那么,什么是納米?納米材料真的有那么神奇嗎?在日常生活中,哪些商品運(yùn)用了納米技術(shù)?
和米、分米、厘米等長(zhǎng)度單位一樣,納米也是一種長(zhǎng)度單位,只不過(guò)它更小。1納米等于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納米的材料,就可以稱為納米材料。而與納米材料制備、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(guò)掃描隧道顯微鏡,第一次正式開(kāi)啟對(duì)納米尺度世界的科學(xué)觀測(cè)與研究以來(lái),納米技術(shù)以及納米材料在接下來(lái)的幾十年間飛速發(fā)展,并在各個(gè)領(lǐng)域嶄露頭角。
為什么科學(xué)家們癡迷于探索這樣的小尺度?
專家表示,這是因?yàn)樵S多物質(zhì)在納米尺度范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)很多新奇的物理、化學(xué)、生物學(xué)特性或醫(yī)學(xué)功能等。比如,金的熔點(diǎn)約為1 064 ℃,但在1~2納米尺度下,它在室溫下就會(huì)熔化。另外,一些金屬氧化物通常情況下沒(méi)有磁性,但在20納米尺度以下就會(huì)表現(xiàn)出磁性。
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。
目前,全世界有60多個(gè)國(guó)家專門成立了國(guó)家層面的納米研究計(jì)劃,中國(guó)也不例外。在納米科技的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,中國(guó)是全球最活躍也最有影響力的國(guó)家之一。
那么,我們?cè)谌粘I钪兴?jiàn)到的納米枕頭、納米不粘鍋等產(chǎn)品,是否真的運(yùn)用到了納米技術(shù)呢?
生活中,人們最常見(jiàn)到的納米產(chǎn)品可能就是納米不粘鍋了,它利用了納米材料的表面效應(yīng)。
表面效應(yīng)是納米材料的四大效應(yīng)之一。它是指當(dāng)固體物質(zhì)尺寸縮小到納米量級(jí)時(shí),納米粒子的表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比隨納米粒徑的變小而急劇增大,進(jìn)而導(dǎo)致物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。利用這個(gè)特性,科學(xué)家們可以制作出超疏水、超疏油材料,這些材料能夠被用于不粘鍋制造。
隨著生活節(jié)奏的加快、人們工作壓力的增大,頸椎疼痛成為困擾現(xiàn)代人的一大癥狀。一些商家借機(jī)推出了納米枕頭,聲稱將含有多種珍稀微量元素的天然礦石加工到納米級(jí)別,并將它們與其他織物一同紡織制成枕頭,使用該產(chǎn)品可以緩解腦供血不足等不適。
不過(guò),事實(shí)果真如此嗎?
專家表示:“從技術(shù)的角度講,這是可行的,但其是否發(fā)揮出廣告中宣稱的作用,則取決于納米材料在其中的數(shù)量和質(zhì)量等多種因素。”
總而言之,納米技術(shù)不應(yīng)該被神秘化。納米尺寸效應(yīng)是一些材料到達(dá)一定小的尺度后固有的性質(zhì),并不是什么“玄學(xué)”。
消費(fèi)者要理性地看待納米技術(shù)和這些宣稱運(yùn)用了納米技術(shù)的產(chǎn)品。納米技術(shù)是以功能為導(dǎo)向的,目的在于利國(guó)利民。因此,產(chǎn)品好用才是王道。
聽(tīng)上去“高大上”的納米技術(shù)其實(shí)早已出現(xiàn)在我們的生活中。很多緩釋膠囊就運(yùn)用了納米技術(shù),這些膠囊里的藥物被包裹在納米材料中,其進(jìn)入人體后可以緩慢釋放,以達(dá)到更好的治療效果。一些襯衣、領(lǐng)帶、洗衣機(jī)等也運(yùn)用了納米技術(shù),通過(guò)在其表面涂上納米涂層就可以達(dá)到抗菌、自清潔的效果。
除此之外,納米技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于電子科技領(lǐng)域。比如,現(xiàn)在智能手機(jī)在重量不變甚至減輕的情況下,實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)容量、電池續(xù)航能力的提升,這里面就有納米技術(shù)的功勞。
納米技術(shù)其實(shí)已經(jīng)進(jìn)入尋常百姓家,給老百姓的生活帶來(lái)了極大的便利。未來(lái)希望通過(guò)進(jìn)一步發(fā)展納米技術(shù),將納米材料真正用于普通生活用品制造,不斷提升用戶使用體驗(yàn)。