納米技術的性質范文
時間：2023-12-01 17:32:59
導語：如何才能寫好一篇納米技術的性質，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
關鍵詞：紡織服裝領域；納米技術；應用與安全性
中圖分類號：TB114 文獻標識碼：A
納米技術應用于紡織行業主要是利用物理方面獨特的特性，通過加工處理對原有纖維物的性能做改變與調整，并使其產生新的功效。改變的內容包括了外觀，使用時的舒適度，自身對于污物的清理、醫療保健功能等。
一、紡織品服裝創新開發中納米技術的作用
（一）纖維素的功能性處理
將棉纖維自身所具有的空隙看作是納米的反應器，通過合適的溶劑使空隙得到充分膨化。之后在受限空間內進行反應。在空隙內植入金屬微粒。采用的是類似于納米微粒生產的方法。比如將銀粒子在纖維上還原，以金屬銀的納米顆粒形式存在，沉淀在纖維空間內。之后將其固定在空間內部，該過程利用的是纖維遇堿產生的不可逆膨脹特性。制成的功能性纖維有抗菌，防臭等功能。
（二）著色因子植入
某些合成纖維存在染色困難現象，會影響到某些服裝面料使用，如聚丙烯。某些纖維在著色過程中則必須要用到載體，會對環境造成污染，工藝在發展過程中必然面臨著淘汰。但是納米技術則可以解決這個問題。在纖維合成過程中添加納米材料，添加材料可以與纖維發生一定反應。通過增加纖維的染色位置來對其染色性能改變。
（三）抗菌，防臭纖維的制造
納米材料的特征在于占有較大比例的原子所處在環境都存在缺陷性。表面原子周圍缺少原子，顆粒出現了大量的剩余懸鍵，從而具有了不飽和性質。該性質則決定了納米材料的特殊性質。實驗已經證明，納米級別的ZnO粉體表面存在一定的鋅氧比。微晶表面存在空穴或者是缺陷。微粒在表面由于氧缺陷生成鋅離子。由于氧負離子空位形成的電穴可以將空氣中的氧激活變為活性氧。該物質的化學活性極強，可以與多種有機物進行化學反應，從而殺死細菌與病毒。將納米級別的ZnO粉摻入聚酯纖維之中，制造的合成纖維有殺菌，殺毒的作用，同時也能夠屏蔽紫外線。該種面料可以應用于手術服等醫務工作人員服裝，也可以作為內衣，外裝等用料。
（四）纖維綜合力學性能的提升
綜合力學性能的提升主要是利用了納米復合技術。比如利用原位插層聚合法。該方法完全區別于傳統方法，利用該方法將單體滲入黏土片層活性中心反應器中，進行原位聚合。反應器是納米級的，而原位聚合是定量的。從而實現納米相自組裝排列與分散，從而實現納米級別水平材料設計。
（五）自清潔納米材料應用于紡織材料
在紫外線的作用下，氧化鈦以納米微粒在形式存在，會產生氧化反應。在陽光作用下可以將微粒表面的污物進行分解。自清潔材料正是利用了該效應。將氧化鈦微粒涂于材料上可以形成特殊的界面。而材料表面呈現出的雙疏性則會強于一般情況。由此研發新的界面材料。其基本原理在于將納米級別的幾何形狀界面結構建立在特定的表面上。從宏觀上來看相當于材料的表面有一層氣體薄膜、油、水等污物無法直接與材料接觸。將其應用于汽車行業，在下雨時就不需要刮水器。應用于眼鏡行業，就不會因為溫度變化鏡片形成水膜。經過該技術處理的紡織面料在拒水與拒油方面表現出的性能卓越。而纖維自身的某些性能如強度，親和力不會產生影響。同時也能增加特殊的效果，如殺菌。
（六）碳納米纖維管
碳納米管在力學性能方面表現良好，實驗與理論都已經證明，納米管的剪切與楊氏模量和金剛石是相當的。與鋼相比，強度大而密度小。在柔性、延伸率、彎曲性、彈性、耐高溫、不燃等方面都表面出了良好的性能。
（七）納米光敏微米應用于紡織面料
納米光敏對于可見光較為敏感，依據其波長的不同及對可見光的敏感程度可以對自身色彩進行調節，從而與周圍環境更好的融合在一起，形成保護色。將該種性能用于紡織，服裝就有了隱形功能。
二、納米技術與紡織材料的結合方式
（一）涂布法
該方法是將含有納米粒子的材料與織物表面相結合，從而形成納米織物。如將面料的表層涂上與納米粒子混合的高分子薄膜。當納米薄膜與其他的面料復合時，會產生細微的凹凸。在水存在的情況下，細微的凹凸會使其他物質及灰塵離開涂層的表面，從而將其潔凈。利用此種面料制作的服裝，在清洗的時候無需要進行搓洗，只需要適量的噴水并進行擦拭，衣服就會恢復潔凈。
（二）混裹法
該方法是將含納米粒子材料或者是納米粒子與其他的纖維進行混合，形成納米纖維。如將其應用于消防服，可以有效地減輕消防服的重量并且能夠有效地抑制烈火灼燒。通過分散粒子將碳系粒子均勻地分布于碳系纖維之中，其升熱擴散功能會有效的提升，由于具備了更好的熱傳導效率，面料的耐熱與隔熱性能都能夠有效提升。而自身重量也會相應減輕，衣物舒適性也會大幅增加。
（三）包覆法
此方法是將納米粒子植入纖維中，或者將纖維的外部用含有納米粒子物質進行包覆，從而形成具有納米特性的紡織材料?？茖W家研究已經證實了可以利用人體活動提供從能量，以作為納米發電機的能量來源。通過納米技術將能量進行轉換，就可以產生電流。
三、納米紡織品服裝的安全性問題分析
技術是一把雙刃劍，納米技術與納米材料的應用給人們生活帶來便利的同時，也會帶來某些安全方面的問題。而最主要的是對人體健康造成的危害。工業與商業化過程中使用到的納米顆粒有一定的毒性，使用該材料制造的產品在對環境造成影響的同時，更重要的是對人體健康造成了危害。比如碳納米管會導致胃癌與肺癌。納米銀則會將人體過敏的概率大幅度提升。
納米之所以有巨大的優勢就在于其具有較小的體積，但是從另一方面而言，對人體危害最大的也正是這一特性。細小的納米粒子通過呼吸作用進入人的身體，也可以由人體皮膚進入，到達內部器官。研究發現，當顆粒直徑在100納米時，穿透肺部防線的時間不到一分鐘。出現在其他的器官的時間不會超過一個小時。在時間的作用下，人體內顆粒會過度積累，影響到身體健康甚至是威脅到生命。如肺部炎癥，DNA損傷，內臟組織病變，胎兒發育異常等。與蛋白質、細菌等相互作用則可能會帶來一些新的疾病。比如在醫學界已經有了納米病理學學科。
鑒于納米技術存在的問題較多，因此在某些領域使用時要慎重。比如在某些年齡段，衣物在生產過程中要對含有納米粒子的材料進行處理，降低納米粒子進入到人體的概率?；蛘呤鞘褂酶冗M的方法所生產的材料。除了從年齡方面來考慮以外，還要從與人體接觸面積方面來考慮。某些物品與人體的接觸面積較大，關系也比較密切，這一類主要是貼身衣物，如內衣，浴衣，睡衣，還有床單，毛巾，浴巾等。此類物品要通過一定的技術手段將其對人體有害的部分M行規避。在生產上則可能地減少成品材料中含有的對人體的有害物質，從源頭上保證產品的安全。
技術可以為人們帶來便利，關鍵就在于如何利用。對于行業而言，就應該有行業規范，納米技術應用于紡織行業，相應地也應該有規范為人體健康提供保證。除過行業標準，政府要從宏觀角度來把握，制定嚴格的質量標準，同時為了確保標準在實施過程中的有效性，可以將其上升到法律法規層面，形成一種強制性約束。管理工作人員在工作過程中要嚴格依據相應標準及規定行事，加強對企業的監督，從多個方面來保證產品質量及安全。
結語
技術推動了社會的發展，給人們的生活帶來了便利，但是在技術應用過程中也會存在不好的一面，不應該被忽視。納米技術應用于紡織行業的前提是，技術不會對人體健康帶來影響。要實現這個目標就要從多個方面入手，從管理、制度、標準、法律等多方面形成合力，從而讓技術真正地為人類服務。
參考文獻
篇2
關鍵詞：包塊內注射5-氟脲嘧啶；治療；乳腺增生；療效觀察
乳腺增生是育齡婦女中比較常見的一種乳腺疾病，隨著人們生活水平的提高，這幾年的發病率逐年增加，國內有相關報道稱乳腺增生的發病率已經超過了40%[1]，下面本文通過對我院收治的60例乳腺增生患者，進行包塊內注射5-氟脲嘧啶治療的治療方法與采用乳癖消化加三苯氧胺的治療方法進行比較，從而探討包塊內注射5-氟脲嘧啶治療乳腺增生的臨床治療效果。通過對比分析兩組的治療效果，現總結如下。
1資料與方法
1.1一般資料選取我院于2009年1月~2011年6月收治的60例乳腺增生患者，按照隨機方法將其分為治療組和觀察組，其中治療組和觀察組各30例，治療組30例患者，年齡25~55歲；觀察組30例患者，年齡25~55歲。兩組患者一般臨床資料無顯著差異性（P>0.05），具有可比性。
1.2方法 患者出現了周期性的疼痛而就診，通過臨床檢測，發現以下癥狀符合乳腺增生疾病的表現：①觸診部位增厚且呈現塊狀；②持續性的脹痛；③腺體有觸痛；④經過彩色B超檢測以后，排除了乳腺癌、乳腺炎等疾病，但仍然存在持續性的脹痛。
1.3方法治療組：包塊內注射5-氟脲嘧啶和利多卡因，依據包塊直徑大小控制用量，通常1cm注射5ml的5-氟脲嘧啶和3ml的利多卡因[2]，1次/w，通常5~7d為一個療程。觀察組：口服乳癖消，3次/d，2粒/次，同時兼口服三苯氧胺，2次/d，5mg/次。連續使用2個月為一個療程。
1.4療效判定依據及標準 療效判定依據及標準：患者痊愈表現為：臨床癥狀和疼痛完全不見，同時生活恢復正常[3]；患者有效表現為：臨床癥狀和疼痛有所減緩，包塊最大直徑縮小一半；沒有效果表現為：臨床癥狀和疼痛完全沒有改變，甚至情況變壞。也就是總有效率=（痊愈+有效）×100%。
1.5統計學處理本次采用SPSS18.0統計學軟件進行處理分析，計量資料采用t檢驗，組間對比采用x2檢驗，P＜0.05為差異顯著性，有統計學意義。
2結果
2.1兩組患者的臨床療效結果對比兩組患者的臨床療效結果對比發現，治療組30例患者中，痊愈患者為17例，所占百分比為56.66%，有效患者為11例，所占百分比為36.67%，沒有效果的患者為2例，所占百分比為6.67%，治療組的總有效率高達93.33%；而對照組的30例患者中，痊愈患者為12例，所占百分比為40.00%，有效患者為10例，所占百分比為33.33%，沒有效果的患者為8例，所占百分比為26.67%，對照組的總有效率只有73.33%。兩組對比（P＜0.05）有差異顯著性，有統計學意義，見表1。
2.2兩組患者包塊變化情況對比治療組治療前后包塊大小有明顯差異，（P0.05），不具有統計學意義。
3討論
通過包塊內注射5-氟脲嘧啶和利多卡因治療乳腺增生的治療方法，可以快速地提高治療的有效性及其效率，能夠有效地防止病情惡化。因此隨著醫療的發展，通過包塊內注射5-氟脲嘧啶和利多卡因治療乳腺增生的治療方法越來越受到醫院的重視和市場的肯定。因此，通過包塊內注射5-氟脲嘧啶和利多卡因治療乳腺增生的治療方法值得在臨床上應用和不斷地推廣發展。
參考文獻：
[1]于海文，石瑩瑩，沈琦，等.包塊內注射5-氟脲嘧啶治療乳腺增生的臨床療效[J]中國現代普通外科進展.2009，12（01）:18-20.
篇3
【關鍵詞】納米材料；納米技術；應用
有人曾經預測在21世紀納米技術將成為超過網絡技術和基因技術的“決定性技術”，由此納米材料將成為最有前途的材料。世界各國相繼投入巨資進行研究，美國從2000年啟動了國家納米計劃，國際納米結構材料會議自1992年以來每兩年召開一次，與納米技術有關的國際期刊也很多。
一、納米材料的特殊性質
納米材料高度的彌散性和大量的界面為原子提供了短程擴散途徑，導致了高擴散率，它對蠕變，超塑性有顯著影響，并使有限固溶體的固溶性增強、燒結溫度降低、化學活性增大、耐腐蝕性增強。因此納米材料所表現的力、熱、聲、光、電磁等性質，往往不同于該物質在粗晶狀態時表現出的性質。與傳統晶體材料相比，納米材料具有高強度——硬度、高擴散性、高塑性——韌性、低密度、低彈性模量、高電阻、高比熱、高熱膨脹系數、低熱導率、強軟磁性能。這些特殊性能使納米材料可廣泛地用于高力學性能環境、光熱吸收、非線性光學、磁記錄、特殊導體、分子篩、超微復合材料、催化劑、熱交換材料、敏感元件、燒結助劑、劑等領域。
（一）力學性質
高韌、高硬、高強是結構材料開發應用的經典主題。具有納米結構的材料強度與粒徑成反比。納米材料的位錯密度很低，位錯滑移和增殖符合Frank-Reed模型，其臨界位錯圈的直徑比納米晶粒粒徑還要大，增殖后位錯塞積的平均間距一般比晶粒大，所以納迷材料中位錯滑移和增殖不會發生，這就是納米晶強化效應。金屬陶瓷作為刀具材料已有50多年歷史，由于金屬陶瓷的混合燒結和晶粒粗大的原因其力學強度一直難以有大的提高。應用納米技術制成超細或納米晶粒材料時，其韌性、強度、硬度大幅提高，使其在難以加工材料刀具等領域占據了主導地位。使用納米技術制成的陶瓷、纖維廣泛地應用于航空、航天、航海、石油鉆探等惡劣環境下使用。
（二）磁學性質
當代計算機硬盤系統的磁記錄密度超過1.55Gb/cm2，在這情況下，感應法讀出磁頭和普通坡莫合金磁電阻磁頭的磁致電阻效應為3%，已不能滿足需要，而納米多層膜系統的巨磁電阻效應高達50%，可以用于信息存儲的磁電阻讀出磁頭，具有相當高的靈敏度和低噪音。目前巨磁電阻效應的讀出磁頭可將磁盤的記錄密度提高到1.71Gb/cm2。同時納米巨磁電阻材料的磁電阻與外磁場間存在近似線性的關系，所以也可以用作新型的磁傳感材料。高分子復合納米材料對可見光具有良好的透射率，對可見光的吸收系數比傳統粗晶材料低得多，而且對紅外波段的吸收系數至少比傳統粗晶材料低3個數量級，磁性比FeBO3和FeF3透明體至少高1個數量級，從而在光磁系統、光磁材料中有著廣泛的應用。
（三）電學性質
由于晶界面上原子體積分數增大，納米材料的電阻高于同類粗晶材料，甚至發生尺寸誘導金屬——絕緣體轉變（SIMIT）。利用納米粒子的隧道量子效應和庫侖堵塞效應制成的納米電子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特點，有可能在不久的將來全面取代目前的常規半導體器件。2001年用碳納米管制成的納米晶體管，表現出很好的晶體三極管放大特性。并根據低溫下碳納米管的三極管放大特性，成功研制出了室溫下的單電子晶體管。隨著單電子晶體管研究的深入進展，已經成功研制出由碳納米管組成的邏輯電路。
（四）熱學性質
納米材料的比熱和熱膨脹系數都大于同類粗晶材料和非晶體材料的值，這是由于界面原子排列較為混亂、原子密度低、界面原子耦合作用變弱的結果。因此在儲熱材料、納米復合材料的機械耦合性能應用方面有其廣泛的應用前景。例如Cr-Cr2O3顆粒膜對太陽光有強烈的吸收作用，從而有效地將太陽光能轉換為熱能。轉（五）光學性質
納米粒子的粒徑遠小于光波波長。與入射光有交互作用，光透性可以通過控制粒徑和氣孔率而加以精確控制，在光感應和光過濾中應用廣泛。由于量子尺寸效應，納米半導體微粒的吸收光譜一般存在藍移現象，其光吸收率很大，所以可應用于紅外線感測器材料。
（六）生物醫藥材料應用
納米粒子比紅血細胞（6～9nm）小得多，可以在血液中自由運動，如果利用納米粒子研制成機器人，注入人體血管內，就可以對人體進行全身健康檢查和治療，疏通腦血管中的血栓，清除心臟動脈脂肪沉積物等，還可吞噬病毒，殺死癌細胞。在醫藥方面，可在納米材料的尺寸上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的藥品納米材料粒子將使藥物在人體內的輸運更加方便。
二、納米技術現狀
目前在歐美日上已有多家廠商相繼將納米粉末和納米元件產業化，我國也在國際環境影響下創立了一（下轉第37頁）（上接第26頁）些影響不大的納米材料開發公司。美國2001年通過了“國家納米技術啟動計劃（NationalTechnologyInitiative）”，年度撥款已達到5億美圓以上。美國科技戰略的重點已由過去的國家通信基礎構想轉向國家納米技術計劃。布什總統上臺后，制定了新的發展納米技術的戰略規劃目標：到2010年在全國培養80萬名納米技術人才，納米技術創造的GDP要達到萬億美圓以上，并由此提供200萬個就業崗位。2003年，在美國政府支持下，英特爾、蕙普、IBM及康柏4家公司正式成立研究中心，在硅谷建立了世界上第一條納米芯生產線。許多大學也相繼建立了一系列納米技術研究中心。在商業上，納米技術已經被用于陶瓷、金屬、聚合物的納米粒子、納米結構合金、著色劑與化妝品、電子元件等的制備。
目前美國在納米合成、納米裝置精密加工、納米生物技術、納米基礎理論等多方面處于世界領先地位。歐洲在涂層和新儀器應用方面處于世界領先地位。早在“尤里卡計劃”中就將納米技術研究納入其中，現在又將納米技術列入歐盟2002——2006科研框架計劃。日本在納米設備和強化納米結構領域處于世界先進地位。日本政府把納米技術列入國家科技發展戰略4大重點領域，加大預算投入，制定了宏偉而嚴密的“納米技術發展計劃”。日本的各個大學、研究機構和企業界也紛紛以各種方式投入到納米技術開發大潮中來。
中國在上世紀80年代，將納米材料科學列入國家“863計劃”、和國家自然基金項目，投資上億元用于有關納米材料和技術的研究項目。但我國的納米技術水平與歐美等國的差距很大。目前我國有50多個大學20多家研究機構和300多所企業從事納米研究，已經建立了10多條納米技術生產線，以納米技術注冊的公司100多個，主要生產超細納米粉末、生物化學納米粉末等初級產品。
三、前景展望
經過幾十年對納米技術的研究探索，現在科學家已經能夠在實驗室操縱單個原子，納米技術有了飛躍式的發展。納米技術的應用研究正在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤4大領域高速發展?？梢灶A測：不久的將來納米金屬氧化物半導體場效應管、平面顯示用發光納米粒子與納米復合物、納米光子晶體將應運而生；用于集成電路的單電子晶體管、記憶及邏輯元件、分子化學組裝計算機將投入應用；分子、原子簇的控制和自組裝、量子邏輯器件、分子電子器件、納米機器人、集成生物化學傳感器等將被研究制造出來。
納米技術目前從整體上看雖然仍然處于實驗研究和小規模生產階段，但從歷史的角度看：上世紀70年代重視微米科技的國家如今都已成為發達國家。當今重視發展納米技術的國家很可能在21世紀成為先進國家。納米技術對我們既是嚴峻的挑戰，又是難得的機遇。必須加倍重視納米技術和納米基礎理論的研究，為我國在21世紀實現經濟騰飛奠定堅實的基礎。整個人類社會將因納米技術的發展和商業化而產生根本性的變革。
篇4
既然，這一項新興技術讓世界各國站在同一起跑線上，我們完全可以利用我國扎實的基礎教育在中學階段開發和實踐納米課程，爭取能培養更多學生對于科學的興趣，提高學生的科學素養，并為高校輸送一些愿意在科學道路上繼續埋頭苦干的學子.
本文筆者主要想和大家一起討論在高中階段開展納米課程的一點思考，選擇高中生這個群體，是因為他們已經在初中階段學過了物理、生物、化學的一些基礎知識，這樣對于接受納米知識做好了一些科學準備.幸運的是，筆者所在的學校十分重視實驗室的建設，裝備了納米實驗室，也為筆者進一步開發課程資源提供了近水樓臺的條件.
我們可以在高中階段對學生開發哪些納米課程資源呢？能在中學裝備納米實驗室的學校不多，高校的課程對于高中生又太難，在實踐中我們只能摸著石頭過河，我們相信將來隨著納米技術的普及，會有更多的學校開設這樣的課程，這里我們只能是拋磚引玉，提一些自己粗淺的想法.
1 了解納米和納米技術
1.1 讓學生知道納米究竟是什么東西？
納米（nm）實際上是一種計量單位，從宏觀的角度上看1米等于100萬微米，而1微米等于1000納米；從微觀上看，納米是描述原子、分子等尺寸及其距離，1納米僅等于十億分之一米，人的一根頭發絲的直徑相當于6萬個納米.納米小得可愛，卻威力無比，它可以對材料性質產生影響，并發生變化，使材料呈現出極強的活躍性.科學家們說，納米這個“小東西”將給人類生活帶來的震憾會比被視為迄今為止影響現代生活方式最為重要的計算機技術更深刻、更廣泛、更持久.
1.2 讓學生知道納米技術應用廣泛
在汽車行業，納米技術的應用十分廣闊.特別是納米技術的集成，可以使這個傳統產業產生新的亮點，擁有更清潔的能源、更好的安全性能，更強的馬力等等.這些方面已經引起一些大公司的關注，預計在近期內可形成約10億美元的市場.
在建材行業，納米技術的全面應用，將使這個傳統產業發生翻天覆地的一場革命，綠色家具、環保潔具、綠色裝修、清潔能源等等，將徹底改變人類的生活.
在紡織行業，納米技術的應用將給人類提供更加舒適的著裝，提供更優良品質的功能纖維，甚至可以應用到國防技術上，從而引發紡織面料的又一次革命，提高我國紡織品的附加值和我國紡織業的整體實力水平，同時大大提高我國纖維產業在國際市場的競爭力，把我國從紡織大國變成真正的紡織強國.
在機械行業，納米技術的應用，將解決該行業的一些難題，加速產品的升級換代，提升我國機械工業的水平，從而促進我國的加工制造業飛速發展，承擔起世界加工廠的重任.
在改造傳統工業部門的同時，納米經濟也在促進著新興經濟部門的不斷發展和創新.下面讓我們具體的來看一下納米技術對新興經濟的作用.
在電子信息產業，納米技術的應用將為電子信息產業的發展克服以強場效應、量子隧穿效應等為代表的物理限制，制造出基于量子效應的新型納米器件和制備技術.這將是對信息產業和其它相關產業的一場深刻的革命.這些技術的突破將全面地改變人類的生存方式.正如美國《新技術周刊》指出，納米技術在電子信息產業中的應用，將成為21世紀經濟增長的一個主要發動機，其作用可使微電子學在20世紀后半葉對世界的影響相形見絀.
納米技術將在生物醫學、藥學、人類健康等生命科學領域有重大應用.在納米生物材料、微細加工、光學顯示、生物信息和分子生物學等技術積累的基礎上，發展生物芯片技術，形成新型生物分子識別的專家系統、臨床疾病檢測系統、藥物篩選系統和生物工業活性監測系統等實用化技術，具有重要的社會與經濟前景.
納米技術在環保產業上的應用，將使處理“三廢”的手段更有效率，使人類居住的環境得到很大程度的改善.我國為實現可持續發展戰略，對新型納米環境材料及技術也提出了新的迫切需求.
2 了解我們身邊的納米材料和納米技術的應用
這樣的例子舉不勝舉，完全可以讓學生通過網絡自己搜尋，然后再相互溝通和交流.
比如：日本的8 mm攝像機的生產，抗菌除臭冰箱、洗衣機、高性能彩打墨粉等，都是采用的納米技術，如果在分散的納米分子材料上經過特殊處理，再運用到纖維物體上，那么衣服就可以不粘油、不粘水，由于納米分子非常非常小，它不會影響纖維物體的透氣性和清洗效果.
又如：納米技術用在醫學上，專家們把磁性納米復合高分子微粒用于細胞分離，或者把非常細小磁性納米微粒，放入一種液體中，然后讓病人喝下后，對人身體的病灶部位進行治療，并且通過操縱，可使納米微粒在人的身體病灶部位聚集進行有目標的治療，在不破壞正常細胞的情況下，可以把癌細胞等分離出來，也可以制成靶向藥物控釋納米微粒載體（俗稱“生物導彈”），用于治療腦栓塞等疾病，同時也可用納米技術生產出納米探針（微型機器人）深入體內治療疾病或清理體內垃圾等.如果在火箭燃料中加入不到1%的納米鋁粉，就可將燃燒能力提高一倍，納米技術如果應用在陶瓷上，可使陶瓷具有超塑性，大大增強了陶瓷的韌性，不怕摔，不怕碎，陶瓷堅固無比.另外，戴上涂有納米涂料的眼鏡，在寒冷的冬季，人們從室外進入室內，就能避免眼鏡上蒙上一層水氣.令科學家高興的是，納米鈦與樹脂化合后生成的多種全新涂料，具有多種同類產品無法相比的優越性，在海水中浸泡10年不損，并具有神奇的自我修復能力和自潔性，納米鈦還作為唯一對人植物神經、味覺沒有任何影響的金屬，其用途廣泛.
3 利用掃描隧道顯微鏡TSTM看微觀世界并制作簡單的納米材料
3.1 了解掃描隧道顯微鏡的原理，學會操作掃描隧道顯微鏡
掃描隧道顯微鏡Scanning Tunneling Microscope縮寫為STM.它作為一種掃描探針顯微術工具，掃描隧道顯微鏡可以讓科學家觀察和定位單個原子，它具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的分辨率.此外，掃描隧道顯微鏡在低溫下可以利用探針尖端精確操縱原子，因此它在納米科技既是重要的測量工具又是加工工具.
STM使人類第一次能夠實時地觀察單個原子在物質表面的排列狀態和與表面電子行為有關的物化性質，在表面科學、材料科學、生命科學等領域的研究中有著重大的意義和廣泛的應用前景，被國際科學界公認為20世紀80年代世界十大科技成就之一.
掃描隧道顯微鏡的工作原理簡單得出乎意料.就如同一根唱針掃過一張唱片，一根探針慢慢地通過要被分析的材料（針尖極為尖銳，僅僅由一個原子組成）.一個小小的電荷被放置在探針上，一股電流從探針流出，通過整個材料，到底層表面.當探針通過單個的原子，流過探針的電流量便有所不同，這些變化被記錄下來.電流在流過一個原子的時候有漲有落，如此便極其細致地探出它的輪廓.在許多的流通后，通過繪出電流量的波動，人們可以得到組成一個網格結構的單個原子的美麗圖片.
操作掃描隧道顯微鏡是個精細活兒，學生需要在教師指導下分步驟反復訓練才能逐漸熟練起來.制作一個良好的針尖是實驗成功的關鍵，而針尖的材料是鉑金，為了讓這個價格昂貴的實驗耗材以后少損失，教師特別需要指導學生在實驗初學好此基本功，這就如同學武功的人一定要練好馬步一樣.同時，學生還需要學會操作軟件，記錄數據和圖像，因此學生需要具備一定的操作電腦的能力.
3.2 學會制作納米材料
比如Fe納米材料的制備方法可以分為兩種：
（1）物理制備方法
具體又包含氣相法、惰性氣體蒸發、原位加壓制備法、磁控濺射法與等離子體法等.
（2）化學制備方法
具體又包含水熱法、溶膠-凝膠法、噴霧干燥法、微乳法等.
我們可以與學生用其中一兩種方法嘗試制作Fe納米材料并[HJ1.73mm]研究其性質，這需要學生具備一定的物理、化學知識功底.
4 了解假納米和納米技術的風險
4.1 納米打假
納米技術并非高不可攀，但也決非人人都能“納”一把，因此，我們要提前做好納米技術的打假工作，為納米技術的發展創造良好的空間.現在只要留心大城市的市場上，打著“納米家用電器”、“納米防輻射衣服”、“納米防紫外線化妝品”、“納米太陽傘”等新奇廣告招牌隨處可見，就如同“綠色食品”、“基因食品”、“數字電視”等一樣，“前衛”商品堂而皇之地擺在商場的柜臺上，納米技術的用途相當廣泛這點不錯，但還沒有到廣泛地應用階段，因此，一些企業借納米造勢，趁老百姓對納米技術的內涵還不太清楚，或把一點點皮毛的加工謊稱為納米技術，甚至置納米材料不會釋放微波這一普通常識不顧，聲稱自己產品能釋放保健微波來欺騙消費者.
學生既然在學校學習了相應的納米知識，應該去更多地影響身邊的人，幫助大家識別真假納米，這其實也是學生學以致用的過程，在這過程中，學生會更多地查找資料，思考討論，更進一步提高了科學研究的能力.
4.2 納米技術的負面效應
北京大學化學與分子工程學院劉元方院士說，隨著納米科技的迅猛發展，各種性能優異的納米材料已經從實驗室走出來，成為觸手可及的商品，但除了產品功能，這些新型材料對生態環境的影響遠遠沒有被我們了解.
目前需要解決的問題是，原來沒有毒性的化學物質到了納米尺度后是否對環境安全帶來新的風險.目前有關尺度、形貌對毒性的影響，納米材料與其他物質相互作用，外界環境如溫場、光場、pH值對暴露在環境中的納米粒子可能帶來的安全風險等方面的研究甚少，基本處于空白狀態.因此，需要著手建立納米尺度有毒化學物質的數據庫，進一步明確劃分納米尺度有毒化學物質的范圍，以利于重點防范這些物質在生產和應用過程中對環境安全造成的危害.
同時，在納米改性升級產品中，對納米材料存在引起環境安全風險的研究，也才剛剛引起人們的注意.其中最值得注意的是化工產品，如農藥、化肥、殺蟲劑，因為這些產品與農業關系密切.納米材料改性后產品功能升級，提高了使用效率，但是無機納米粒子和有機修飾的納米粒子，以及納米尺度的有機金屬離子的絡合物卻直接暴露在空氣、水和土壤中，它們給環境安全帶來的潛在風險應引起高度重視.
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關鍵詞：納米技術；食品科學；應用
一、納米技術
自從上個世紀90年代出現納米技術后，在納米技術領域的新概念、新名詞、新材料不斷涌現，使得人們對納米技術的理解不夠透徹，對其研究也處于初級階段。其實，納米技術是一門基礎研究與應用研究多學科交叉的科學，不管是在原子、分子或者是在超分子角度上對其分析，納米技術都堪稱是一項新的、空前的技術創新，對今后物理學的發展起著重要作用。納米技術的目標主要是根據納米結構所具有的特性和功能，結合人們的需求，對材料進行加工，并制造具有特定功能的產品，給人們帶來全新的技術革命。此外，在設計過程中在原子、分子的水平上運用納米技術進行材料設計，進而制造出具有全新性質和各種功能的材料，從而滿足人們日益增長的生活需求。
二、納米食品的概述
所謂納米食品，指的是在食品加工、生產或包裝過程中采用了納米技術手段的食品。但是，納米食品不僅僅是采用納米技術將食品的尺寸加工至納米級別，也涉及到通過納米技術對食品進行了改造從而改變食品性能的食品。從而使經過納米技術加工的食品在營養、吸收等方面會很大的提高，在這方面應用最廣泛主要有維生素制劑、鈣、硒等礦物質制劑、豆奶與納米添加營養素的鈣奶茶等。但是，由于人們對納米技術研究的局限性決定了納米食品也存在一些問題，從而使得納米食品的安全日益受到人們的關注。因為，在納米食品生產過程中主要采用球磨法使食品的尺寸變小而達到納米級別，從而不可避免地產生粉料污染，同時，納米技術給食品所帶來的危害與不利影響等，目前我們還無法預測，難以判斷納米材料是否對人體有害。目前，我國乃至國際上的納米食品行業還沒有形成一個統一的、有效的標準，無法對納米食品進行安全性評價，也不利于食品健康的管理與監控。此外，據研究部分納米食品存在一些有害成分，采用球磨法對食品進行加工，所制備得到的納米粉末更容易進入細胞甚至細胞核內，進而對人體所產生的危害也沒有研究清楚。
三、納米技術在食品科學中的應用分析
1.微乳化技術和納米膠囊制備技術
所謂的微乳液，就是通過將兩種互不相溶的液體形成的吉布斯自由能最小、狀體均勻并且穩定，各向同性、粒徑大小為l～100納米、外觀透明或半透明的分散體系，而制備該微乳液的技術也稱為微乳化技術。自從上個世紀末以來，人們加大對微乳理論和應用的研究，并將微乳化技術已應用于納米顆粒、微膠囊和納米膠囊的制備。采用納米技術，將微膠囊制備成具有粒徑大小在10～1 000納米尺寸的新型材料。由于納米膠囊顆粒微小，形成膠體溶液，易于分散和懸浮在水中，并形成清澈透明的液體，從而使所載的藥物或食品功能因子改變分布狀態而濃集于特定的靶組織，進而有利于提高療效的目的，增加藥品生產效率。
在食品包裝行業，納米技術的應用最為普遍，并且該技術能給人們帶來極大的利益。因為，在包裝材料過程中，只需加入一定的納米微粒就能夠有效地增加包裝材料的抗菌性能與密封效果，從而更好地為食品包裝提高質量安全保障。同時，在冰箱制造行業也能看到納米技術的應用情況，通過納米技術能夠有效地生產出一些抗菌性的冰箱，從而滿足人們日常生活需求。此外，由于納米材料的尺寸微小（納米級別），并體現出特殊的功能，在食品包裝過程中加入一定的納米微粒有利于改變對現有包裝材料的性能，從而進一步保證食品的安全。甚至已有不少人研究納米技術在玻璃和陶瓷容器等領域的應用，通過加入納米顆粒，可以有效地增加了脆性材料的韌性與強度，還可以有效地吸收紫外線防止塑料包裝由于時間過長而出現老化、變質等現象，進而增加食品包裝的使用壽命，促進食品包裝行業的發展。
2.納米技術在超細微粒和納米粒子制備中的應用
在當今的高新技術研究領域中，超細微粒尤其是納米粒子已經成為人們研究的熱門方向，并是當今急需加大研究投入的領域。經過超細化處理后的物質，粒子之間的接觸面積增大，比表面積也大大增加，界面能顯著提高，表面能會發生巨大變化，從而顯現出獨特的物理與化學性能。通常情況下，制備超細粒子的方法為超細碾磨法，例如市場上比較普遍的具有強抗氧化性的超細綠茶粉與具有強結合水能力的超細面粉等。研究表明，粒子越小越有助于人體的吸收消化，約1 000納米的超細綠茶粉呈現出較好的營養消化和吸收率，其營養價值大大超出普通的綠茶粉。又近年來迅速發展起來的新技術――超臨界流體制備超細微粒技術，也屬于納米技術制備超細粒子的范疇，該技術可以較準確地控制結晶過程，對粒子尺寸進行精確的控制，從而生產出的超細微粒粒徑小且粒度分布均勻，該技術在醫療藥物制造行業較為普遍，具有誘人的應用前景。
3.納米技術在食品檢測中的應用
隨著計算機技術的飛速發展，使得納米傳感器技術也得到了驚人的發展，并已在食品安全監測中得到廣泛的應用。所謂納米生物傳感器技術，采用選擇性結合靶分子的生物探針，對食品進行安全監測的技術。因為，納米材料本身就是非常敏感，對于不均勻的生物與化學物質反應靈敏，將納米技術與生物學、計算機技術、電子材料相結合，可以制備新型的傳感器件，并提高食品安全監測效率。例如與生物芯片等技術結合，可以使分子檢測更加簡便、高效的納米生物傳感器。近年來，人們通過納米生物傳感器技術可以實現對食品安全、臨床診斷與治療的快速、有效、靈敏地檢測。例如，在傳統的檢測領域，尤其是監測微量細菌時需要擴增或富集樣本中的目標菌，從而無形中增加監測步驟，同時過程繁瑣而費時費力，然而，利用納米技術與表面等離子體共振、石英晶體微天平等研制而成的納米生物傳感器，不僅能夠大大減少檢測所需的時間，還可以提高檢測的靈敏度，進而提高監測效率與精確度。
四、結語
綜上所述，由于納米材料發展比較晚，各方面的研究還不夠完善，納米技術也存在一些不足和缺陷。但是，這并不影響納米技術在食品工業中的應用，隨著人們對納米技術研究的不斷深入，我相信在不久的將來納米技術將會引發一場新的食品科學的革命，為食品行業帶來巨大的經濟效益與發展空間，也會使人們的飲食結構和生活方式發生巨大的變化，引領人們走進一個全新的食品行業，進而提在很大程度上提高人們的生活水平。
參考文獻：
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1.1納米技術及納米材料簡介納米材料通常是指粒徑在1nm到100nm之間的材料，這種材料通常具備特殊的物理化學性質，而納米材料加入其它物質中往往會改變其它物質的性質，這種納米材料改變其它材料性質的技術稱為納米技術。納米材料因其粒徑過小而具有界面效應、小尺寸效應以及宏觀量子隧道效應等，從而改變了材料的性能，并影響了其它物質的性能。從物理學角度解釋是：納米粒度過小，其表面就占有了很大的比例，當粒度小于10nm時，材料表面的原子占材料原子總數的三分之一以上，處于表面的原子與內部的原子所處的化學環境完全不同，就會表現出一些特殊的物理化學性質，叫做表面相。在大塊材料中，由于處于表面的原子遠小于體內原子，所以表面相很難表現，而納米材料的表面相現象就十分明細，如：在催化過程中，粒度表面結構的變化、表面的吸附以及表面的擴散等。實踐證明：當材料達到納米尺度時，材料的表面相會影響到材料的性質。除此之外，納米材料中的電子相關性很強、能級分裂和電子布局的改變，量子隧道和輸運的不同以及材料中的激發態都會影響納米材料的性能。
1.2納米材料對涂料性能的影響分析目前在涂料生產領域使用的涂料有納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鋅等半導體材料，這些材料具備一些其它材料不具備的性能，如光電催化特性、吸收特性、光電特性等，下面以納米二氧化硅和納米二氧化鈦為例，研究納米材料對涂料性能的改變。納米材料對白色涂料的影響試驗：將經過表面處理的納米二氧化硅、納米二氧化鈦分別做成含納米材料不同含量的白色涂料（0、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%），各制作出12塊標準的人工老化試樣板，然后各取其中6塊含納米二氧化硅或納米二氧化鈦不同的進行耐紫外老化試驗，另外的6塊作為對比樣板，最后使用尼康分光光度計測其顏色變化情況。
試驗的結果分析發現：在苯丙涂料中加入0.5%-2.0%的納米二氧化硅或二氧化鈦，涂膜的老化速度明顯變慢，說明納米二氧化硅或二氧化鈦對紫外光有著很好的屏蔽作用；作為對比，含有乳化漆抗紫外防老化分散液涂料的老化速度與含有納米材料的涂料類似，也說明了納米二氧化硅和二氧化鈦有著很好的吸收紫外線的作用。納米涂料耐老化機理分析：耐老化性能是衡量涂料好壞的一種重要性能，紫外線是導致涂料老化的一種電磁波，波長200-400nm，紫外線的波長越短，能量越強，對涂料的損壞也越大。納米二氧化鈦能夠引起紫外線的散射，從而實現屏蔽紫外線的作用，而粒徑是影響其散射能力的主要因素，經過試樣驗證得知，二氧化鈦在水中屏蔽紫外線的最佳粒徑是77nm，即銳鈦型納米級二氧化鈦，因此采用銳鈦級二氧化鈦是提高涂料耐紫外老化性能的最佳粒徑。
1.3納米材料在涂料中的應用納米材料在涂料生產中應用非常廣泛，按功能分通常分為結構涂層和功能涂層，結構涂層是通過提高基體的性質或改性，如超硬、抗氧化、耐熱、耐腐蝕等，功能性涂層是指賦予基體所不具備的其它性能，如消光、導電、絕緣、光反射等，在涂料中加入納米材料可以更好的提高涂層的防護能力，如防紫外線、抗降解、變色等。目前已經投入生產使用的涂料研究成果有很多，其中最為典型的是光催化涂料和特殊界面涂料。光催化涂料的工作原理是：某些納米材料在光照條件下對有害物質的降解有著很好的催化作用，利用這種催化作用原理研制成納米光催化涂料，如：利用特殊處理的納米二氧化鈦與純丙樹脂配制成的光催化涂料，這種涂料對氮氧化物、油脂、甲醛等有害物質有著很好的催化降解作用，其中對氮氧化物的降解效率超過了80%。
特殊界面涂料是指通過樹脂與納米材料的特殊復合后的涂料，會表現出一些特殊的物理化學性能，如疏水、疏油等，這些特殊性能是衡量涂料質量的重要指標之一，對提高涂料的耐污染性能至關重要，目前存在的有超雙親界面物性材料和超雙疏性界面材料。研究證明，通過有效的光照改變納米二氧化鈦的表面，可以形成親水性和親油性兩相共存的界面，稱為二元協同納米界面。這樣處理后的具有超雙親性的二氧化鈦表面，用作玻璃表面或建筑物表面，可以是建筑物表面和玻璃表面具有自動清潔和防止煙霧的效果。超雙疏性界面物性材料則是利用特殊的外延生長納米化學方法在特定表面構建納米尺寸幾何形狀互補的界面結構，這種構造方法是自下而上，由原子到分子、分子到聚集體的方式構建的，最終形成的凹凸相間界面的低凹表面可以吸附氣體分子穩定存在，而這種穩定存在在宏觀上表現為界面表面有一層穩定的氣體薄膜，從而使材料表現出對水和油的雙疏性。采用這樣的表面涂層修飾輸油管道，可以達到石油和管壁的無接觸運輸，很好的保護輸油管道的安全。納米材料對涂料性能的影響還有很多，如可以提高涂料觸變性、高附著力、儲存穩定性等，還有研究人員發現，納米材料與樹脂結合時可以形成的大量共價鍵，當納米材料的含量達到30%以上時，涂料膜會具有高強度、高彈性、高耐磨性等特性，但其研究成果還需要進一步驗證。納米技術還屬于新型技術，其在涂料要的應用還需要進一步的研究和探索，隨著納米技術的改性特點被不斷的開發，在不久的將來必然有更多的納米技術與涂料結合的成果出現。
2結束語
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1.1原藥納米化后呈現新的藥效或增強原有療效中藥被制成粒徑0.1～100nm大小，其物理、化學、生物學特性可能發生深刻的變化，使活性增強和/或產生新的藥效。如靈芝通過納米級處理，可將孢子破壁，并采用超臨界流體萃取技術萃取出靈芝孢子的脂質活性物質，從而增強抗腫瘤的功效。
1．2改善難溶性藥物的口服吸收
在表面活性劑、水等存在下，直接將藥物粉碎成納米混懸劑，增加了藥物溶解度，適于口服、注射等途徑給藥，以提高生物利用度。
1．3增加藥物對血腦屏障或生物膜的穿透性
納米粒能夠穿透大粒子難以進入的器官組織、血腦屏障及生物膜。如阿霉素α聚氰基丙烯酸正丁酯納米粒(NADM)可以改變阿霉素的體內分布特征，對肝、脾表現出明顯的靶向性，而血、心、肺、腎中的藥物分布則減少。
1．4靶向作用
徐碧輝教授等在研究中發現，一味普通的中藥牛黃，加工到納米級水平后，其理化性質和療效會發生驚人的變化，甚至可以治療某些疑難雜癥，并具有極強的靶向作用。
1.5使藥物達到緩釋、控釋
借助高分子納米粒作載體等技術手段，可實現藥物的緩釋、控釋。如雷公藤乙酸乙酯提取物固體納米脂質粒有良好的緩釋、控釋功能。
2納米中藥的制備技術及其進展［3］
納米中藥的制備是研究納米中藥最基礎的，也是最重要的問題。將納米技術引入中藥的研究，必須考慮中藥組方的多樣性、成分的復雜性，例如中藥單味藥可分為礦物質、植類藥、動物藥和菌物藥等，中藥的有效部位和有效成分又包括無機化合物和有機化合物、水溶性成分和脂溶性成分等，因此，針對不同的藥物，在進行納米化時必須采用不同的技術路線。此外，還必需考慮中藥的劑型。納米中藥與中藥新制劑關系十分密切，如何在中醫理論的指導下進行納米中藥新制劑的研究，將中藥制成高效、速效、長效、劑量小、低毒、服用方便的現代化制劑，也是進行中藥納米化所必須考慮的問題。納米中藥是針對中藥的有效成分或有效部位進行納米技術加工處理，開發中藥的新功效。聚合物納米?？勺鳛樗幬锛{米粒子和藥物納米載體。藥物納米載體系指溶解或分散有藥物的各種納米粒，藥物納米載體包括納米脂質體、固體脂質納米粒以及納米囊和納米球。而對于不同類型的納米中藥，有不同的制備方法。
2.1藥物納米粒子的制備
藥物納米粒子的制備是針對組成中藥方劑的單味藥的有效部位或有效成分進行納米技術加工處理。在進行納米中藥粒子的加工時，必須考慮中藥處方的多樣性、中藥成份的復雜性。
納米超微化技術［4］，是改進某些藥物的難溶性或保護某些藥物的特殊活性，適用于不宜工業化提取的某些中藥。如礦物藥、貴重藥、有毒中藥、有效成分易受濕熱破壞的藥物、有效成分不明的藥物。目前比較常用的是超微粉碎技術。所謂超微粉碎是指利用機械或流體動力的途徑將物質顆粒粉碎至粒徑小于10μm的過程。根據破壞物質分子間內聚力的方式不同，目前的超微粉碎設備可分為機械粉碎機、氣流粉碎機、超聲波粉碎機。
機械粉碎法［5］是利用機械力的作用來實現粉碎目的。邊可君等采用自主開發的溫度可控(-30～-50℃)的惰性氣氛高能球磨裝置系統制備納米石決明。將石決明置于配有深冷外套的惰性氣氛球磨罐中，同時裝入磨球，磨球與石決明粉比保持在15：1～5：1范圍，控制高能球磨機的轉速(200～400r／min)和時間(2～60h)，獲得了平均粒度不大于100nm的石決明粉末。
氣流粉碎法［6］是以壓縮空氣或過熱蒸汽通過噴嘴產生的超音速高湍流氣流作用為顆粒的載體。顆粒與顆粒之間或顆粒與固定板之間發生沖擊性擠壓、摩擦和剪切等作用，從而達到粉碎的目的。與普通機械沖擊式超微粉碎機相比，氣流粉碎產品粉碎更細，粒度分布范圍更窄。同時氣體在噴嘴處膨脹降溫，粉碎過程中不會產生很大的熱量。所以粉碎溫升很低。這一特性對于低融點和熱敏性物料的超微粉碎特別重要。世界上首項將納米技術應用于中藥加工領域的納米級中藥微膠囊生產技術，是通過對植物生理活性成分和有效部位進行提取。并用超音速干燥技術制成納米級包囊。利用這項技術生產出的甘草粉體和絞股藍粉體。經西安交通大學材料科學工程學院金屬材料強度國家重點實驗室和第四軍醫大學基礎部藥物化學研究室鑒定，均達到了納米級。其中甘草微膠囊微粒平均粒徑為19nm。這樣的納米粒可跨越血腦障礙，實現腦位靶向［6］。
中藥納米超微化技術既豐富了傳統的炮制方法，又能為中藥的生產和應用帶來新的活力。納米產品目前已成為中藥行業新的經濟增長點。將這項技術應用于中藥行業可以開發具有更好療效、更優品種的納米中藥新產品。這將對中藥行業的發展帶來深遠的理論和現實意義。
2.2藥物納米載體的制備
藥物納米載體的制備主要是選擇特殊的材料，它們應具備以下特征：性質穩定，不與藥物產生化學反應，無毒，無刺激，生物相容性好，不影響人的正常生理活動，有適宜的藥物釋放速率，能與藥物配伍，不影響藥物的物理作用和含量測定；有一定的力學強度和可塑性(即易于形成具有一定強度的納米粒，并能夠完全包封藥物或使藥物較完全的進入到微球的骨架內)；具有符合要求的黏度、親水性、滲透性、溶解性等性質。這與所用藥物的性質、給藥方式有關［7］。近年來，可生物降解的高分子載體材料被認為是很有潛力的藥物傳遞體系，因為它們性能多樣，適應性廣，且具有良好的藥物控制性質，達到靶向部位的能力及經口服給藥方式能夠傳遞蛋白質、肽鏈、基因等藥物的性能。常見的高分子材料有淀粉及其衍生物、明膠、海藻酸鹽、蛋白類、聚酯類等。
對于納米中藥載體，目前常用的是納米包復技術［8］。納米包復化學藥品和生物制品的技術在世界藥學領域是最受關注的前沿技術之一。根據待包復的中藥的性質不同，可選取不同的納米包復技術，得到納米中藥。毛聲俊等［9］采用3琥珀酸3O硬脂醇甘草次酸酯作為導向分子，采用乙醇注入法制備了甘草酸表面修飾脂質體，作為肝細胞主動靶向給藥的載體。楊時成等［10］采用熱分散技術將喜樹堿制成poloxamer188包衣的固體脂質納米?；鞈乙骸ｊ惔蟊龋?1］用“乳化蒸發—低溫固化”法制備紫杉醇長循環固體脂質納米粒，延長了藥物在體內的滯留時間。
此外，還有乳化聚合法［12］、高壓乳勻法［13］、聚合物分散法等。制備成納米微粒載體系統的中藥多為單一有效成分，如抗肝癌或肝炎藥物：蓖麻毒蛋白、豬苓多糖、斑蝥素、羥喜樹堿、黃芪多糖等；抗感染藥：小檗堿等；消化道疾病藥：硫酸氫黃連素等；抗腫瘤藥：秋水仙堿、高三尖杉酯堿、泰素等；心血管疾病藥：銀杏葉有效成分等；其它還有鶴草酚、苦杏仁苷等。也有將多種中藥成分復合后制備納米微粒載體系統的，如口服結腸靶向給藥系統——通便通膠囊，其主藥成分為3種極性相似的火麻仁油、郁李仁油和萊菔子油的混合油。還有將中藥復合西藥后制備納米微粒載體系統的，如多相脂質體1393，其主要成分為氟脲嘧啶、人參多糖和油酸等；中藥復方“散結化瘀沖劑”浸膏和5氟脲嘧啶(5FU)相結合后制備的磁性微球制劑也屬此列。總之，不同的制備技術和工藝適合不同種類納米中藥的制備。
3問題與展望
盡管目前納米技術的研究進展一日千里，納米技術的飛速發展將有可能使中藥的現代化邁上一個臺階，但是，目前納米中藥的研究尚處于基礎階段，納米中藥的制備技術也很不成熟，有許多問題仍需進一步研究。納米粒制備時，載體材料多為生物降解性的合成高分子，在體內降解較慢，連續給藥會產生蓄積，且降解產物有一定的毒性。另外有毒有機溶劑、表面活性劑的應用都給納米控釋系統的產業化帶來了較大的困難。美國Rice大學生物和環境納米技術中心(CBEN)主任VickiColvin認為至少有兩點需要引起重視：“一是納米材料微小，它們有可能進入人體中那些大顆粒所不能到達的區域，如健康細胞。二是對比普通材料納米量級性質會有所改變”。也就是很有可能在粒徑減小到一定程度時，原本可視為無毒或毒性不強的納米材料開始出現毒性或毒性明顯加強，例如改變納米材料表面的電荷性質，改變納米材料所處的物理化學環境，相同的納米材料可能會出現不同的毒性，納米材料在生物體內可能會出現特殊的代謝情況，并且可能會與某些特定部位的器官或者組織細胞進行作用進而使其帶來某些特而且納米化后中藥有效成分和藥效學的不確定性，將給藥物質量的穩定可控留下隱患。另外納米中藥的范圍應有所限制，當一種中藥粉碎到了納米級時，藥效可能會發生改變，不能為獲得納米微粒而損壞了藥物的有效成分。目前對中藥的微觀研究尚不深入，對其有效成分與非有效成分還認識不清，倉促對其納米化處理有可能得不償失。在目前這個時期，進行商品化的納米中藥生產為時尚早。而應該進行開發納米中藥的制備技術研究并建立一整套納米藥理、藥效和毒理學的理論與系統評價方法。
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[關鍵詞] 納米技術 體育 道德
納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍或由它們作為基本單元構成的材料。納米材料的光、電、熱、磁等物理性質與常規材料不同，出現諸多新奇特性和優良性能，在材料、電子、光電等領域得到廣泛的應用。現代體育運動是隨著科學技術的進步而發展的，現代科學技術及其成果在體育運動中的廣泛滲透與應用，給體育運動帶來勃勃生機。在現代體育中，納米技術越來越多的應用于運動器材和裝備中。根據著名商業經濟雜志《Forbes》2003和2004年十大納米產品統計，醫用清潔類、服裝紡織類的許多產品都率先為運動員所用，與體育運動相關的納米產品幾乎占據50％。
一、以減阻作用為主的產品
涉及減阻作用的產品，主要是那些速度競爭的項目。如2000年奧運會上的“Fastskin泳衣”是以聚四氟乙烯為主的材料制成。研制這種泳裝的目的是要減少人體與水的運動阻力，并通過彈性材料使運動員更合理地分配肌肉和關節的負荷，更容易產生運動動力。運動船艇減阻涂層是以強疏水光固化含氟蠟為基質材料，將納米粒子通過表面修飾和特殊工藝處理，使之均勻分散于基質蠟中形成的。
二、以減少重量、增加性能等綜合作用的產品
在球拍中，網球拍、羽毛球拍、乒乓球拍已經率先采用納米技術，它們在減輕球拍重量的前提下，增加其性能，如彈性、耐用度、手感等;而自行車、跑鞋作為實現最快速度的裝備，則要求以重量輕，抗沖撞能力強為前提。如2005年環法自行車賽上，瑞士Phonak隊的運動員騎著車架中含有碳納米管的自行車參與比賽，這款自行車車架重不到一公斤，并且具有很好的剛性與強度。
三、以增強彈性或增加牢度為主的產品
在田徑比賽中，跑道的好壞往往決定徑賽運動員的成績，納米跑道是在傳統的制造跑道的材料――聚氨酯中加入一定比例的納米粉體得到的納米聚氨酯，經過實驗對比，納米跑道不但秉承了一般聚氨酯塑膠的特點，而且有更佳的耐磨、阻燃及防霉性能。其優良的回彈值及壓縮復原性更是備受運動員推崇，在納米跑道中比賽，運動員會有更愜意的感覺，可創造出更優異的成績。撐桿跳用的撐桿從過去竹竿到玻璃鋼尼龍，再到現在的納米碳纖維材料，已使世界紀錄提升了2米多。這些以增加比賽器械彈性作用的新材料為比賽的精彩程度增添了科技含量。
四、以疏水作用為主的產品
用納米技術處理過的疏水織物面料不僅有超疏水、疏油的作用，而且能保持原有織物的任何特性與特征。這種疏水層可以減弱紡織品表面張力，從而促成水珠形成從織物表面滑落，而不是被織物吸收，但水蒸氣和熱量卻可以暢通無阻地通過此面料，排出體外。在這些疏水產品中，以滑雪服在競技體育中應用最為普遍，倘若賽艇、皮劃艇等水上項目運動員身著納米防水服,冬日訓練便不用忍受濕衣冷衫之苦。
五、以防護和保健作用為主的產品
納米藥物在醫學領域中具有極其重要的地位，在提高藥物的生物利用度、減少副作用等方面起著十分重要的作用。納米中藥由于小的粒徑和大的選擇吸附能力,可能有更強的穿透能力，從而使更多的納米中藥穿透皮膚屏障,進入血液循環。
總之，隨著納米科技的不斷發展，如何將納米科技真正用于體育運動，使運動員的運動能力和技術水平得到更充分的發揮，運動成績的提高更加有保證已經成為研究重點。然而，人類對納米材料的認識尚屬起步階段，對它可能對機體產生的潛在危害方面卻缺乏足夠的重視,世界范圍內還沒有任何研究機構對納米材料進行過安全性評價，納米技術的不合理使用存在影響運動員的身心健康,違背奧林匹克精神和體育倫理道德的潛在危險。例如，納米藥物由于小的粒徑可以穿透皮膚屏障,進入血液循環，發揮比常規藥物更好的功效，但是反過來，藥物粒徑變小后它的毒副作用也得到不同程度的增大，現已證實常規藥物被納米顆粒物裝載后,急性毒性、細胞毒性、腎毒性等明顯增強。器材的高科技化可能會削弱運動員在競技體育中的主體地位，從而變相剝奪運動員的競賽權利、若運動成績的提高在較大程度上依賴于器械和服裝的高科技化，可能會帶來一些新的不公平、器材作弊也可能會成為興奮劑的另一種表現形式。因此競技體育在充分享受納米技術帶來巨大恩惠的同時,也面臨嚴峻的挑戰。必要全面、客觀、公正審視納米技術，為納米時代競技體育的健康穩定發展提供理論上的依據，順應奧運會提出的更干凈、更人性、更團結這一精神。
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關鍵詞：納米材料；化學化工領域；應用
基于現代科學技術不斷進步的基礎上，納米材料是一種新型材料，具有獨特的性質，在特殊結構層次的影響下，表面效應、小尺寸效應以及宏觀量子隧道效應是其主要的特點。在化學化工領域內，納米材料具有良好的應用價值，以下進行具體分析。
1納米材料及其特性
納米材料是一種新型材料，三維空間中至少有一維處于納米尺度，或者以納米尺度作為基本結構，該材料的尺寸結構特殊，相當于10-100個原子緊密排列在一起。納米科技將成為21世紀科學技術發展的主流，它不僅是信息技術、生物技術等新興領域發展的推動力，而且因其具有獨特的物理、化學、生物特性為涂料等領域的發展提供了新的機遇。
納米材料主要由納米晶粒和晶粒界面兩部分組成，其晶粒中原子的長程有序排列和無序界面成分的組成后有大量的界面（6×1025m3/10nm晶粒尺寸），晶界原子達15%～50%，且原子排列互不相同，界面周圍的晶格原子結構互不相關，使得納米材料成為介于晶態與非晶態之間的一種新的結構狀態。納米材料主要有四方面特性，分別是表面效應、小尺寸效應以及宏觀兩字隧道效應，以下分別進行具體分析：
一是表面效應，納米材料的表面效應是指納米粒子表面原子數與總原子數的比例值隨著粒徑變小而急劇增長后所導致的性質改變。根據相關研究表示，伴隨著粒子直徑的縮短，避免原子個數的增長速度迅猛，而表面原子由于周圍缺乏相鄰原子，呈現不飽和性狀態，強化了納米粒子的化學活性，從而使得納米材料能夠在吸附、催化等作用上明顯的優勢。
二是小尺寸效應。小尺寸效應即為納米粒子的粒徑小于或等于超導態的相干波長時，其周期性的邊界條件將被損害，從而使得納米材料的化學性質、催化性質相對于其他材料來說有著明顯的區別。小尺寸效應不單單顯著擴展了納米材料的物理與化學特性范圍，并且大大拓展了其應用領域。
三是宏觀量子隧道效應。該效應主要是指納米粒子能穿越宏觀系統的壁壘而出現變化的一種特征。這一效應對納米材料的基礎研究與實際應用都有著十分關鍵的作用。宏觀量子隧道效應限制了磁盤對信息存儲量的限制，明確了現代微電子元件微型化的極限。
四是量子尺寸效應。該效應主要是指納米粒子尺寸持續減少到某一數值時，納米能級周邊的電子能級可以轉變為分離能級粒。這一效應使得納米粒子擁有高水平的光學非線性、光催化性等特征。
總的來說，納米材料與其他材料不同，擁有眾多與眾不同的特性，這使得其在力學、磁學、熱學等各個領域都擁有十分重要的應用價值，并給資源利用拓展了更大的空間。
2納米材料在化學化工領域內的應用
2.1在環境保護方面的應用
納米材料以其自身基本特性在環境保護領域內發揮著重要的作用，為空氣污染與水體污染治理等提供了可靠的技術支持，改善了空氣與水體質量，滿足可持續發展理念下環境保護的基本要求。
就納米材料在空氣凈化方面的作用來看，其具有細微的顆粒尺寸，并且納米微粒表面形態特殊，粒徑大小各不相同，對著粒徑的減少納米微粒表面粗糙狀態加劇，最終形成凹凸不平的原子臺階，從而對空氣污染進行科學化治理，提高空氣凈化效果。納米材料與技術在汽車尾氣超標報警器與凈化設備中也具有良好的應用效果，能夠有效提高設備性能，從而切實減少汽車排放尾氣中所含的有毒物質，降低空氣污染指數，從而為社會群體的工作與生活提供優質的環境。除此之外，納米材料與技術在石油提煉工業中也具有良好的應用價值，能夠優化脫硫環節，從而提高石油煉化工業的生產效率。
就納米材料在污水治理方面的作用來看，其能夠有效提取污水中的貴金屬，去除污水中的有害物質、污染物質和細菌等，從而改善水質，并能夠實現循環利用，對于社會生態的穩定平衡發展具有重要意義。水體中的污染物均可以基于納米材料與技術來進行治理，在有機污染物與無機污染物上并沒有明顯差異，尤其是納米為例光催化作用，能夠將水體中的污染物制造為礦化物，從而促進改善水質，去除有害污染物的目標得以順利實現。
2.2在涂料領域內的應用
納米材料及技術在涂料領域內也發揮著重要的作用，由于納米材料存在一定表面效應，其結構層次特殊，與其他材料相比納米材料的性質比較特殊，并具有一定優勢與活力。納米材料在化學化工領域內的應用主要體現在表面涂層方面，并且受到社會群體的高度灌注。納米材料及其技術的合理應用，推進了涂料領域內表面涂層技術的不斷發展，為化學化工領域各項活動的規范進行提供可靠的技術支持?；趥鹘y涂層技術的基礎上，納米復合體系涂層得以實現，并促進了表面涂層技術的不斷發展進步。由于納米材料具有表面效應、體積效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應和一些奇異的光、電、磁等性能，將其用于涂料中后，除了可以改性傳統涂料外，更為重要的是可以制備各種功能涂料，如具有抗輻射、耐老化、抗菌殺菌、隱身等特殊功能的涂料。
基于納米材料與技術的納米復合體系涂層的出現和應用，改善了涂料的防護能力，并使得涂料具備防紫外線等作用，使得涂料的使用價值得到明顯改善。在汽車裝飾噴涂行業中對納米材料與技術加以合理應用，能夠海山汽車漆面的色彩效果；將納米材料應用于建筑材料涂料中，能夠改善熱傳遞效果，并減少透光性，從而優化涂料性能，滿足實際使用需求。
2.3納米材料材料在催化領域中的應用
催化劑在眾多化工領域中都占據著十分重要的地位，其能夠控制反應時間、提升反應速度與效率，顯著提升經濟效益，減少對生態環境的污染。首先，光催化反應。納米粒子作為光催化劑擁有粒徑細、催化效率高等優勢，十分容易利用光學手段來對界面的電荷轉移進行等特點進行研究。例如，利用納米Ti02應用在高速公路照明裝置的玻璃罩面中，由于其擁有較高水平的光催化活性，能夠對其表面的油污進行分解處理，從而保證其良好的透視性。又例如，在火箭發射所使用的固體燃料推進器中，如添加大約為1wt%的超細鋁或鎳顆粒，可以使得其燃燒使用率增加100%。將表面為180m2/g的碳納米管直接應用在NO的催化還原中，從而可以增加NO的轉化率。
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納米材料在結構、光電和化學性質等方面的誘人特征，引起物理學家、材料學家和化學家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后，世界各國對這種材料給予極大關注。它所具有的獨特的物理和化學性質，使人們意識到它的發展可能給物理、化學、材料、生物、醫藥等學科的研究帶來新的機遇。納米材料的應用前景十分廣闊。近年來，它在化工生產領域也得到了一定的應用，并顯示出它的獨特魅力。
1.在催化方面的應用
催化劑在許多化學化工領域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應時間、提高反應效率和反應速度。大多數傳統的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經驗進行，不僅造成生產原料的巨大浪費，使經濟效益難以提高，而且對環境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑，可大大提高反應效率，控制反應速度，甚至使原來不能進行的反應也能進行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應速度提高10～15倍。
納米微粒作為催化劑應用較多的是半導體光催化劑，特別是在有機物制備方面。分散在溶液中的每一個半導體顆粒，可近似地看成是一個短路的微型電池，用能量大于半導體能隙的光照射半導體分散系時，半導體納米粒子吸收光產生電子——空穴對。在電場作用下，電子與空穴分離，分別遷移到粒子表面的不同位置，與溶液中相似的組分進行氧化和還原反應。
光催化反應涉及到許多反應類型，如醇與烴的氧化，無機離子氧化還原，有機物催化脫氫和加氫、氨基酸合成，固氮反應，水凈化處理，水煤氣變換等，其中有些是多相催化難以實現的。半導體多相光催化劑能有效地降解水中的有機污染物。例如納米TiO2，既有較高的光催化活性，又能耐酸堿，對光穩定，無毒，便宜易得，是制備負載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報道，選用硅膠為基質，制得了催化活性較高的TiO／SiO2負載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒，對某些有機化合物的氫化反應是極好的催化劑，可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應效率、優化反應路徑、提高反應速度方面的研究，是未來催化科學不可忽視的重要研究課題，很可能給催化在工業上的應用帶來革命性的變革。
2.在涂料方面的應用
納米材料由于其表面和結構的特殊性，具有一般材料難以獲得的優異性能，顯示出強大的生命力。表面涂層技術也是當今世界關注的熱點。納米材料為表面涂層提供了良好的機遇，使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統的涂層技術，添加納米材料，可獲得納米復合體系涂層，實現功能的飛躍，使得傳統涂層功能改性。涂層按其用途可分為結構涂層和功能涂層。結構涂層是指涂層提高基體的某些性質和改性；功能涂層是賦予基體所不具備的性能，從而獲得傳統涂層沒有的功能。結構涂層有超硬、耐磨涂層，抗氧化、耐熱、阻燃涂層，耐腐蝕、裝飾涂層等；功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學涂層，導電、絕緣、半導體特性的電學涂層，氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料，可進一步提高其防護能力，實現防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等，在衛生用品上應用可起到殺菌保潔作用。在標牌上使用納米材料涂層，可利用其光學特性，達到儲存太陽能、節約能源的目的。在建材產品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料，可以達到減少光的透射和熱傳遞效果，產生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料，所應用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導體特性的納米氧化物粒子，在室溫下具有比常規的氧化物高的導電特性，因而能起到靜電屏蔽作用，而且氧化物納米微粒的顏色不同，這樣還可以通過復合控制靜電屏蔽涂料的顏色，克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變，還具有隨角變色效應。在汽車的裝飾噴涂業中，將納米TiO2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中，能使涂層產生豐富而神秘的色彩效果，從而使傳統汽車面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光潔度及強度成倍地增加。納米涂層具有良好的應用前景，將為涂層技術帶來一場新的技術革命，也將推動復合材料的研究開發與應用。
3.在其它精細化工方面的應用
精細化工是一個巨大的工業領域，產品數量繁多，用途廣泛，并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優越性無疑也會給精細化工帶來福音，并顯示它的獨特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細化工領域，納米材料都能發揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2，可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡膠中，可以提高橡膠的耐磨性和介電特性，而且彈性也明顯優于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料，可以提高塑料的強度和韌性，而且致密性和防水性也相應提高。國外已將納米SiO2，作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中，使其密封性和粘合性都大為提高。此外，納米材料在纖維改性、有機玻璃制造方面也都有很好的應用。在有機玻璃中加入經過表面修飾處理的SiO2，可使有機玻璃抗紫外線輻射而達到抗老化的目的；而加入A12O3，不僅不影響玻璃的透明度，而且還會提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO2具有優良的紫外線屏蔽性能，而且質地細膩，無毒無臭，添加在化妝品中，可使化妝品的性能得到提高。超細TiO2的應用還可擴展到涂料、塑料、人造纖維等行業。最近又開發了用于食品包裝的TiO2及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米TiO2，能夠強烈吸收太陽光中的紫外線，產生很強的光化學活性，可以用光催化降解工業廢水中的有機污染物，具有除凈度高，無二次污染，適用性廣泛等優點，在環保水處理中有著很好的應用前景。在環境科學領域，除了利用納米材料作為催化劑來處理工業生產過程中排放的廢料外，還將出現功能獨特的納米膜。這種膜能探測到由化學和生物制劑造成的污染，并能對這些制劑進行過濾，從而消除污染。
4.在醫藥方面的應用
21世紀的健康科學，將以出入意料的速度向前發展，人們對藥物的需求越來越高。控制藥物釋放、減少副作用、提高藥效、發展藥物定向治療，已提到研究日程上來。納米粒子將使藥物在人體內的傳輸更為方便。用數層納米粒子包裹的智能藥物進入人體，可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織；使用納米技術的新型診斷儀器，只需檢測少量血液就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病，美國麻省理工學院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物，稱之為“定向導彈”。該技術是在磁性納米微粒包覆蛋白質表面攜帶藥物，注射到人體血管中，通過磁場導航輸送到病變部位，然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流動，因此可以用來檢查和治療身體各部位的病變。對納米微粒的臨床醫療以及放射性治療等方面的應用也進行了大量的研究工作。據《人民日報》報道，我國將納米技術應用于醫學領域獲得成功。南京?？萍瘓F利用納米銀技術研制生產出醫用敷料——長效廣譜抗菌棉。這種抗菌棉的生產原理是通過納米技術將銀制成尺寸在納米級的超細小微粒，然后使之附著在棉織物上。銀具有預防潰爛和加速傷口愈合的作用，通過納米技術處理后的銀表面急劇增大，表面結構發生變化，殺菌能力提高200倍左右，對臨床常見的外科感染細菌都有較好的抑制作用。
微粒和納粒作為給藥系統，其制備材料的基本性質是無毒、穩定、有良好的生物性并且與藥物不發生化學反應。納米系統主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的藥物的給藥。
納米生物學用來研究在納米尺度上的生物過程，從而根據生物學原理發展分子應用工程。在金屬鐵的超細顆粒表面覆蓋一層厚為5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白質特別是酶，從而控制生化反應。這在生化技術、酶工程中大有用處。使納米技術和生物學相結合，研究分子生物器件，利用納米傳感器，可以獲取細胞內的生物信息，從而了解機體狀態，深化人們對生理及病理的解釋。
