納米技術特征范文
時間：2023-12-04 17:58:08
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篇1
關鍵詞：單渡線道岔 技術特征工藝研究
中圖分類號：U239.5 文獻標識碼：B 文章編號：
The research of technical features and processing technic of single crossover turnout of connective railway of Sumutrabhumi Airport, Bangkok, Thailand
Liang hongbo Gao shuangjin
(CNR(BEIJING)RAILWAY EQUIPMENT CO.,LTD. Beijing,102202)
Abstract: This article discusses the main technical features and processing technic of single crossover turnout of connective railway of Sumutrabhumi Airport, Bangkok, Thailand.
Key words: Single Crossover, Turnout, Technical Features, Processing Research
引言
隨著企業市場的國際化，國際市場紛紛走進了國內企業。公司作為國內道岔主要生產制造企業，積極響應市場形式，根據中鐵建（泰國）有限公司的委托，依據SRT（泰國國家鐵路公司）招標文件PS（技術規范）和道岔初步設計（TRW/1002-A）文件的有關要求，為泰國曼谷蘇瓦納布米機場連接線路，量身研制了UIC60-4m特殊單渡線道岔。
一、主要尺寸、結構和技術參數
（一）設計原則
道岔適用范圍，僅適用于MAKKASAN車站內的曲線單渡線；道岔允許通過速度，直向速度100km/h，側向速度50km/h；道岔軌距為1435mm；道岔設1：40軌底坡；轉轍器基本軌采用UIC60鋼軌、尖軌采用UIC60B鋼軌，尖軌尖端為藏尖式，跟端采用間隔鐵連接，轉轍器間隔設置施維
格滾輪滑床板；固定轍叉采用高錳鋼整鑄轍叉與普通鋼軌焊接形式；護軌采用UIC33槽型鋼軌制造；扣件采用Ⅱ型彈條扣件；軌下基礎采用混凝土岔枕；道岔鋼軌及鐵墊板下均設橡膠墊板。
（二）道岔平面布置及主要尺寸
道岔全長 L=86151mm；道岔前端長 a=7806mm、a′=15333mm；道岔后端長 b=63012mm；前端轍叉：m=3294mm，n=5010mm;后端轍叉：m=2861mm;n=4926mm; 道岔尖軌尖端前基本軌長度q=1947mm、q′=2552mm；道岔軌距=1435mm；
（三）、結構設計
基本軌，兩組轉轍器基本軌采用UIC60鋼軌制作，并且沒有直基本軌，均為曲基本軌。尖軌，兩組轉轍器尖軌采用UIC60B鋼軌制作，軌頂面加工1：40斜，跟端采用熱鍛成型工藝過渡為UIC60標準鋼軌斷面，尖軌跟端采用間隔鐵結構，尖軌與基本軌密貼，前段為直線密貼，后段為曲線密貼，尖端為藏尖式。本道岔共有兩個轍叉，均采用高錳鋼整鑄轍叉與普通鋼軌焊接形式。護軌為
分開式，采用UIC33槽型鋼軌制造，護軌頂面高出基本軌頂面12mm。扣件及墊層，墊板內側采用彈片扣壓，外側采用Ⅱ彈條，兩側扣壓力相當；鋼軌軌下設置5mm厚膠墊板，鐵墊板下設置10mm橡膠墊板，這種雙層減振墊層設置能有效減少車輛的振動，同時降低噪聲。所有鋼軌頂面全長淬火。
二、重點工藝研究
（一）、試制依據
泰國曼谷蘇瓦納布米機場連接線路單渡線UIC60-4m專線9720
《標準軌距鐵路道岔技術條件》 TB/T412-2004
《高錳鋼轍叉技術條件》 TB/T447-2004
《鋼軌淬火技術條件》 TB/T1779
（二）、重點工藝
尖軌加工是工藝難點，尖軌線型比較復雜，根據車間現有的數控加工能力，數控銑床的裝夾以平直的鋼軌軌腰定位。經過研究論證多種加工方案確定采用如下方案：
（1）、1號曲線尖軌（圖號專線9720-I-8）轉化后加工圖，工作邊、非工作邊線型均為直線+曲線，加工時按圖（一）加工，然后頂調成型，符合圖紙要求。
圖（一）圖（二）
（2）、2號曲線尖軌（圖號專線9720-I-9）轉化后加工圖，工作邊、非工作邊線型均為直線+曲線，處理后加工線型圖及頂調圖與1號曲線尖軌相似。在此就不用簡圖做以解釋。
（3）、1號曲線尖軌（圖號專線9720-Ⅱ-8）轉化后加工圖，非工作邊線型為曲線，工作邊線型為直線+曲線，加工時按圖（二）加工，然后頂調成型，符合圖紙要求。
（4）、2號曲線尖軌（圖號專線9720-Ⅱ-9）轉化后加工圖，非工作邊線型為直線+曲線，工作邊線型曲線，加工時按圖（三）加工，然后頂調成型，符合圖紙要求。
圖（三）
高錳鋼轍叉的制造
高錳鋼轍叉是該道岔最主要零部件，該組特殊單渡線道岔共有二個高錳鋼轍叉，均采用高錳鋼整體鑄造。在制作模型時嚴格控制外形尺寸，保證模型的精確，除此之外對冶煉、造型、澆注、熱處理、表面機加工等都進行了嚴格控制。為保證各裝配與作用面尺寸精確，對錳叉兩端、底面、頂面、工作邊、接頭夾板貼合面、接頭螺栓孔、耳板兩側及上面，均進行表面機加工，保證了轍叉的質量。
三、結束語
篇2
關鍵詞：納米，中醫藥，經濟，技術
引言：通過現在的問題反映，首先提出一些納米技術的需求，再而闡述了納米中醫藥的現狀接著提出納米中藥化的好處和現在存在的一些問題，通過筆者的分析，一步一步的攝入了納米技術在當前中國的國情來說要發展，提出一些相對的解決方法。引入納米技術是社會的要求。最后說明自己的觀點（總結）。
隨著經濟的發展，環境問題變得越來越嚴重。從而導致發病率變得越來越高。如果還是單靠過去的一味中藥很難把病情完全治好。加上現在環境問題的特為嚴重和社會的需求量增多。很多中藥材都是靠人工培育，但人工培育的功效始終比不上天然的。雖然實行了中醫藥的政策，解決了老百姓的看病難，看病貴的問題。但始終是不能從根本解決問題。加上納米技術的進一步發展，因此將納米技術融入中醫藥是社會的要求，社會的主流。納米技術使中醫藥的藥效得到更好的發揮。
那先由我們看看納米中醫藥的發展
納米中藥制備技術的研究現狀
醫學上的發展就目前來說，提出最多的是中西合作和中醫藥現代化，但我們在中醫藥的現狀中發現很多問題，例如上面所提的民生問題，為此我們要想一下有沒有更好的方案解決目前的問題，隨著經濟的發展我，我國的納米技術已達到一定的程度，并取得一定的成效，為使中藥面向世界，并形成醫學科新的經濟增長點，應將現代的高新技術引入到中藥制劑之中。隨著科學技術的飛速發展，中藥的現代化生產已成為現實。納米技術的出現使得超微粉碎成為全世界各個生產領域的先進技術，日益顯現出它強大的生命力和蘊藏的無窮財富。對于中國的國藥—中草藥尤為如此?？梢哉f中藥超微粉碎是中藥的一次飛躍性革命。如果中國能勝利的打完這場“革命”，在醫學生又是一個新的焦點。納米技術是如何引進中醫藥中呢？首先注意的是納米粒制備的關鍵是控制粒子的粒徑大小和獲得較窄且均勻的粒度分布，減小或消除粒子團聚現象，保證用藥有效、安全和穩定。
根據目前的科技情況。納米藥物粒子的制備技術可以分為三類，機械粉碎法、物理分散法和化學合成法。通過宏觀到微觀的轉型，實現了微觀世界的并且是醫學界的狂飆式發展。
中醫藥的理論基于對宏觀的自然界，而納米技術科研研究則是微觀技術，現在把宏觀與微觀技術的有機組合能不能在醫學上形成一們嶄新的“宏微”中醫理論學科呢？至于宏觀中醫藥大家對它有了一定的了解，現在我只是對微觀進行闡述。納米科學與技術，有時簡稱為納米技術，是研究結構尺寸在0.1至100納米范圍內材料的性質和應用。納米技術的引入是醫學微觀化，一方面由于納米技術的引入為攜帶提供了一定的方便，以前，無論什么看一次病總要大袋小袋的提著，這只是對病者，如果像醫院或一些醫護機構，當他們想購買大量藥物時不是很麻煩。引入納米技術在這里就起了相當重要的作用，比如運輸大量的藥物，現在只須小盒便能搞定；另一方面，害怕吃藥嗎？害怕打針嗎？不用怕，納米技術中藥話可以幫助你，把納米級藥物制成藥膏然后貼于患處，可以通過皮膚直接接受不需要注射。由于納米技術是對藥物的微觀化，比如將藥物磨成粉狀，加大了與病菌的接觸面積，例如中藥超細后的產品除用于散劑、顆粒劑、膠囊劑、片劑、中藥口服散劑、膠囊劑、微囊外，把藥物微化，這樣可以提高藥物在體內的生物利用度。增強中藥的療效，再者，納米技術在中藥加工方面的應用能保持中藥原有成分的基礎，使藥效充分析出。另外，納米粒子包裹的智能藥物進入人體后，可主動搜索并攻擊癌細胞或修復損傷組織。在人工器官移植領域，只要在器官外面涂上納米粒子，就可以預防器官移植的排異反應。使用納米技術的新型診斷儀，只需檢測少量的血液，就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病。在抗癌的治療方面，德國一定醫院的研究人員將一些極其細小的氧化鐵納米顆粒，注入患者的癌瘤里，然后將患者置于可變的磁場中，使患者癌瘤里的氧化鐵納米顆粒升溫到45-47攝氏度，這溫度足以燒毀癌細胞，而周圍健康組織不會受到傷害。同時，配合使用納米藥物來阻斷腫瘤血管生成，餓死癌細胞。納米中藥化不知那些好處，據了解，納米中藥化將藥物加工成納米級的微細粒子，病人服藥時，首先減輕病人的痛苦，有些病人怕吃藥，如果制成了粒子狀，病人一般是比較易接受，藥物的真對性特別的強，藥物就可能針對性地直達病灶，激活中藥細胞活性成分，直接攻擊病毒、細菌、重金屬、毒質，細胞壁或細胞膜等障礙將不復存在，這樣中藥療效可大大速率，盡快的減輕病人的痛苦，如治療消化道疾病的藥品“思密達”經納米化處理后其藥效提高了3倍。中藥藥效的加大、加快，使中藥可與西藥相媲美，為今后中藥的發展創造了條件。使中藥具有新的功能將中藥加工至納米尺寸之后，其細胞內原有不能被釋放出來的某些活性成分由于破壁而被釋放出來，有可能使納米中藥具有新的功能。此外，由于其給藥途徑，藥物吸收方式等的改變，可能在藥代動力學、藥效學、藥理學、藥物化學等方面產生新的作用。并且中藥有沒有西藥那樣很多副作用，發展納米中醫藥看來是必然的事了。特別的，一些科學家預言：由于納米微粒的尺度一般比生物體內的細胞、紅血球小得多，所以，有可能把含有計算機功能、人機對話功能和有自身復雜能力的納米機器人送入體內而又不嚴重干擾細胞的正常生理過程。通過體外控制操作，獲取體內多種生化反應的連續的動態信息，從而破解中藥復雜的作用機制。
納米中醫藥也存在一定的問題，那是值得我們深慮：
1.成分的混亂；由于納米中藥化加大了藥的效用，但同時也是所需藥的成分難以把握，例如你本來是需要的是5兩A藥材6兩B藥材4兩C藥材，但當你納米化時，你會使藥用發生了變化，使得吸收的藥的分量不同，可能導致A多了或少了。納米技術中藥化使得生物利用度、溶出度較低等得以糾正，療效得以增強。這種改變性質的作用使得傳統中藥所含的有效成分及其藥效變得面目全非。嚴重的會造成安全隱患。為此對研究和發展納米中藥化造成了巨大的壓力。
2.由于納米技術是一種微觀的世界，如果科學家對藥物不是有充分的了解，當實行微觀處理時可能會導致一些藥物的分量不夠或減少了別的分量，另外，需要謹慎地掌握納米粒度與相關中藥所含有效成分分子組成和分子量的關系，以防為獲得納米微粒而損壞了藥物的有效成分。納米級的研究并不像宏觀的研究那么簡單，如果一些技術錯誤了，結果可能要重做。
3.納米中藥因其粒度超細，表面效應和量子效應顯著增加，使得藥物的有效成分獲得了高能級的氧化或還原潛力，從而影響藥物穩定性，增加了保質和儲存的困難。
4.加大了鑒別的難度，即超細狀態下的中藥是否還具有普通粉碎時所有的顯微特征？如果原有的顯微特征發生了改變，則又應建立何種更精細的鑒別方法？這是個重大的問題，對于納米級的研究，考的是先進的技術。
5.納米尺度的物質存在著生物安全性威脅問題，如果不能夠有效地防止納米尺度物質的接觸或者攝入，可能會引起多系統的復雜病變。
所謂萬物都有雙面性，納米中醫藥的引入一定上給我們帶來了很多好處，但也有一些負面的影響，綜合中國現在的情況，許多專家都認為發展納米中醫藥是利大于弊。那就根據我國的國情出發，如何將納米技術中醫藥引入。何如加大對納米技術中醫藥的發展呢？
1.由于各級的懶散性比較強，如果國家不統一制定完全的行業技術標準，可能會導致某些地方的藥用不高或某些地方的納米中藥技術只是一個夢想。如果國家有了一定的機構管理，一定的技術標準，那樣可以使納米藥物統一化，安全化。所以國家應成立你執迷中醫藥的研究中心，一方面集中科研相關的技術連接，另一方面可以組織協調科研機構，高校試驗室以及產業界的公共參與，進行重點攻關。
2.國家政府必須認真重視納米醫藥的發展，畢竟市場是一個充滿“利潤”式的社會，很多時候，如果國家不重視藥物的安全管理，可能不導致藥物市場混亂，同時國家有必要組織一定實力和特色的中藥類高校與納米研究機構進行強強聯合，通過集大家之智慧來進行納米中醫藥化。這就是國家要加強宏觀調控對納米藥物的管理。
3.由于納米中藥化是剛剛引進來的一個新學科，很多方面還沒有完善，特別是納米對技術的要求高，所以國家應增加國內納米重要的博士研究站，在較高會議上培養和吸引綜合性的科研人才投身到這個領域中去
4.加強國內研究基地的建設。改善基礎設施條件，增加專項的投入，并重視知識產權的保護，加大納米中醫藥的財政支出，因為外國對這方面有了一定的認識，由于他們的技術含量高，納米技術早就名噪一時，所以，國家可以加大中外的合作，另外還有派人到外國學習先進的技術，通過只是的交流，國與國的合作，進一步提高中醫藥的納米技術的發展。
總結：納米技術是2l世紀最具發展前景的領域之一，它給中醫藥的現代化提供了新的思路和方法。通過對比中國的利弊，實行納米中藥化的轉型不但可以促進經濟的發展和提供取藥的方面，在歷史上也是一次偉大的改革，在一定的程度上提高了醫學家納米中醫藥的定位，而且在國外也是中醫的地位提得更高?？茖W技術的迅猛發展，中醫藥也逐步走向世界，面臨著前所未有的機遇和巨大的發展空間—納米技術中藥化，然而，基于其獨特的理論體系，現代科學技術尚難與之有機地結合起來，這也成為阻礙中醫藥發展的最主要因素。隨著納米技術在中藥研究開發領域的一些應用基礎研究上獲得突破，它必將極大地促進中藥現代化的進程。在中醫理論的指導下，中藥納米化技術作為實現中藥現代化的關鍵技術，必將推動我國的中藥盡可能快地走向國際市場。
參考文獻：
1楊祥良基于納米技術的中藥基礎問題研究[J]．華中理工大學學報，20一104—105
2趙宗江，胡會欣，張新雪．中藥歸經理論現代化研究[J]．北京中醫藥大學學報，2002年25
3.徐輝碧,楊祥良,謝長生,等.納米技術在中藥研究中的應用[J].中國藥科大學學報,2001年32
篇3
關鍵詞：納米技術 服裝面料 紡織品
1、納米技術在服用抗菌纖維中的應用
1.1 抗菌材料的研究意義
隨著人們生活水平的提高，各種不同功能性纖維不斷涌現，納米抗菌衛生材料及制品已逐漸為人們所接受。伴隨巨大的商業利益、開發和應用納米無機抗菌劑的抗菌纖維己成為服裝服飾行業發展的主要方向之一。
抗菌防臭加工通常是采用具有抗菌、防霉能力的加工藥劑處理纖維制品的加工技術。加工的目的有二：一是對纖維材料本身加以保護，包括防止紡織纖維表面附著雜色、變色、脆化和對在貯藏中的纖維制品的防微生物保護等；二是對穿著者和使用者的保護，包括預防傳染病、防止織物產生惡臭、防止襪子上水蟲菌繁殖、防止嬰兒尿布疹、保護臥床病人和老齡者的皮膚等?？咕牧喜粌H用于制作手術服、護士服和手術巾等醫療用品．還可織制抗茵、防臭的成衣、內衣、外裝、鞋襪、睡衣、圍裙、床單、沙等高級生活用品。
1.2 納米無機抗菌劑的作用原理
無機系列抗菌劑包括金屬元素、氧化物和多種化合物。無機抗菌劑具有熱穩定性強、功能持久、安全可靠的持點。
納米無機抗菌劑是將具有抗菌作用的成分Ag+、Cu2+、Zn2+等納米微粒離子及其化合物通過物理吸附離子交換等方法，將銀、銅、鋅等微?；蚣{米級金屬(或其離子)微粒固定在沸石、硅膠等多孔材料的表面制成抗菌劑，根據與金屬離子結合的材料的不同，抗菌劑種類不同，但是在各種無機抗菌劑中起抗菌作用的仍然是各種金屬離子，其他成分起載體的作用。納米二氧化鈦、納米氧化鋅等光催化殺菌劑，通常表現出超過傳統抗菌劑(即僅能殺滅細菌本身)的性能。
對于金屬離子的抗菌機理，主要有兩種解釋：一種是依靠在自然界中存在的一些金屬離子如銀離子等金屬離子的緩釋?？咕a品在使用過程中，抗菌劑中的金屬離子被緩慢釋放出來，由于銀等在很低的濃度下即能破壞細菌的細胞膜或細胞原生質活性酶的活性，因此具有抗菌作用。不同的金屬離子對不同的有害細菌的作用效果不一樣。
對于納米半導體，當粒子細化到納米尺度時，光生電子和空穴的氧化還原能力大大增強，受陽光和紫外線的照射時，納米二氧化鈦和納米氧化鋅等抗菌劑在有水分和空氣存在的體系中能自行分解并釋放出自由運動的電子(e-)，同時留下帶正電的空穴(h+)，其主要反應為：
ZnO/ TiO2+hve-+h+
e-+O2?O2-
h+H2O ?OH+H+
生成的帶羥基的自由基?OH和超氧化物陰離子自由基?O2-都非?；顫姡瘜W活性極強，能與多種有機物發生反應(包括細菌內的有機物及其分泌的毒素)，從而將細菌、殘骸和毒素一起殺滅，達到消除之目的。
對于細菌，靜殺菌順序為：
Ag+＞Co2+＞Ni+≥A13+≥Zn2+≥Cu2+＝Fc3+＞Mn2+≥Sn2+＞Ba2+≥Mg2+≥Ca2+
對于霉菌，靜殺菌順序為：
Ni+≥Cu2+≥Co2+≥Zn2+=Ag+＝Fe3+=Mn3+≥Ba2+≥Mg2+≥Ca2+
殺菌作用的順序為：
Ag+＞Cu2+≥Fe3+=Sn2+≥A13+≥Zn2+≥C02+
由此可見，Ag+殺菌效果最好．Cu2+、Fe3+雖亦有較好的殺菌效果,但這兩種離子都明顯帶有顏色，不利于應用。
另一種是活性氧抗菌機理。半導體材料的抗菌劑在用能量大干其導帶寬度的紫外線照射下吸收光能，使得導帶上的電子被激發分解出能自出移動的、帶負電的電子的同時也在價帶上產生氧化能力很強的空穴。與水或空氣作用，在有02和H20存在的條件下，導帶上被激發的電子就會被氧分子捕獲，產生高化學活性的活性氧自由基，而活性氧自由基極不穩定，可迅速通過歧化反應轉化為較為穩定的H2O2、，H2O2作為一種活性氧化劑可以進一步作多種形式的分解，產生氫氧自由基，具有很強的氧化還原作用，從而產生抗菌作用。
2、納米技術在服用抗紫外線纖維中的應用
2.1 纖維抗紫外線的方法
在纖維和織物中添加屏蔽紫外線的納米級物質微粒主要有兩類：一類是起反射紫外線作用的物質，習慣上稱為紫外線屏蔽劑，通常選用一些金屬氧化物的粉體；另一類是指對紫外光有強烈的選擇性吸收，并能進行能量轉換而減少它的透過量物質，習慣上稱為紫外線吸收劑，通常是一些無機材料和一些有機化合物。吸收劑在吸收紫外線的能量后，轉變為活性異構體，隨之以光和熱的形式釋放這些能量恢復原分子結構。這著重介紹納米無機材料防紫外線助劑。
材料達到納米尺度后，比表面積增大．表面原子數、表面能和表而張力隨粒徑的下降急劇增加，表現出小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應及宏觀量子隧道效應等待點，導致材料的各項性能不同于正常粒子。金屬氧化物粉體達到納米級后，金屬氧化物則表現出了抗菌、殺菌功能以及吸收紫外線功能等。紡織纖維中添加無機材料的關鍵是材料的粒徑大小以及添加量問題，材料的粒徑過大，添加量過高，都會影響紡絲的性能指標。粒徑達到納米級，添加少量就會達到同樣效果，同時紡絲性能亦不會受到影響。納米無機材料與普通無機材料的比較如表1所示。
紫外吸收劑用得最多的納米無機材料，包括納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米二氧化硅。納米三氧化二鋁，納米云母，納米氧化鐵以及部分納米復合材料等，它們都有屏蔽UV―A、UV―B波長范圍內的紫外線的特征。
2.2 抗紫外線纖維在服裝面料上的應用
防紫外線紡織品的品種繁多。各國現階段所生產的抗紫外線功能的服裝為運動衫、罩衫、制服、職業服、游泳衣、童裝、襯衣、野外作業服、裙裝等．這些產品能夠有效地為人體提供保護。女士非常注重皮膚保養，惟恐皮膚被紫外線所傷害，所以夏季具有防紫外線功能的輕薄的女裝面料市場前景看好。除了女裝面料之外，其他諸如具備防紫外線功能的遮陽幅、長筒襪等也會是較好的賣點；男士對這種防護功能的紡織品同樣有著潛在的需求，經過防紫外線加工的了恤衫、襯衣、長短褲等男用服裝的市場前景不可估量；運動服和休閑服是戶外經常穿著的服裝，如果生產加工出防紫外線的運動服以及休閑服(包括泳裝、網球杉、高爾夫服、滑雪衫、T恤衫等)，將會是市場的另一熱點；在戶外進行作業所需要的工裝如野外作業服、漁業作業服、農業作業服等同樣需要具有防紫外線的功能。
3、納米技術在服用遠紅外纖維中的應用
具有遠紅外功能的纖維在日常生活中有著重要的應用地位，它是一種通過高效吸收和發射遠紅外而具有保溫、改善微循環系統、促進血液循環等保健功能的新型紡織纖維。遠紅外紡織纖維的創意來自于日本陶瓷業的奇想．從而開始了纖維與遠紅外物質的結合。由于超細陶瓷粉末具有吸收外界遠紅外線，并向人體發射遠紅外線的積極的保溫作用，因此使得紡織纖維具備了促進血液循環，調節新陳代謝．減小水分子締合度，提高細胞活性的保溫保健功能。
3.1 遠紅外材料作用機理
遠紅外是波長在2.5―1000 微米的電磁波輻射，具有熱效應。遠紅外纖維所用低溫遠紅外材料的遠紅外輻射機理是其自身的晶格振動。當材料從環境或人體熱量吸收能量之后．其分子中的原子或原子團處于高能量的激發狀態，當原子或原子團從高能量的振動狀態向低能量狀態轉變時，就會產生波長2.5―25微米的遠紅外輻射。
另外，納米材料之所以能作為紅外吸收材料，主要是因為納米材料的尺寸遠小于紅外及雷達波波長，因此對這種波的透過率比常規材料要強得多，而納米材料的比表面積比常規粗粉大3―4個數量級，對紅外線和電磁波的吸收率也比常規的材料大得多，這就大大減少了波的反射率，使得紅外探測器和雷達接受到的反射信號變得微弱。這一性質使其具備做軍用服裝用料。
4、納米技術在服用阻燃纖維中的應用
4.1 紡織品阻燃的意義
紡織品是與人類生活、生產工作環境緊密相關的，它不僅給人們帶來了前所未有的舒適與方便，同時也帶來了潛在的火災隱患。據統計，全世界每年發生的火災給人類生命財產造成了巨大損失，因此對紡織品進行阻燃整理有著非常重要的意義。
4.2 纖維及紡織品的阻燃方法
纖維及紡織品的阻燃方法技生產過程及阻燃劑的引入方法，大致分為原絲阻燃改性和阻燃后整理兩類。具體可分為共聚法、共混法和后處理法。
(1)共聚法
共聚法是在纖維聚合物分子結構上引入具有改善成纖高聚物熱穩定性的芳環或芳雜環，或把含有磷、鹵、硫等阻燃元素的納米級化合物作為共聚單體引入列大分子鏈巾，然后再把這種阻燃成纖高聚物用熔融紡絲或濕紡制成阻燃纖維．進而織制成紡織品。目前以這種方法生產的阻燃纖維有阻燃臘綸、阻燃滌綸等。這些纖維，出于阻燃劑結合到纖維大分子鏈上，使其具有持久的阻燃性能。但聚合、紡織及后加工處理工藝須適當變動，其對纖維的物理機械性能及服用性能也有著顯著的影響。
(2)共混法
共混法是將納米級阻燃劑加入到紡絲熔體或漿液中以紡制阻燃纖維的方法。它要求阻燃添加劑粒度細，與樹脂相密件好，能經受高溫，具有良好的穩定性、不會凝聚等等o
(3)后整理法
后整理法是通過吸附沉積、化學鍵合、非極性范德華力結合及站臺等方法，將阻燃劑固著在織物或紗線上面而獲得阻燃效果的加工過程。
4.3 納米技術在共混阻燃改性纖維中的應用
將納米阻燃劑加入紡絲熔體或漿液中紡制阻燃纖維的方法，工藝簡單，對纖維原有性能的影響較?。枞汲志眯噪m不如共聚改性，但比后整理法好得多。使用的添加型阻燃劑粒度要綱，與聚合體相密性好，能經受熔體的紡絲溫度或在原液中有良好的穩定性，不會凝聚，不溶了凝固浴。
若采用皮芯型復合紡絲工藝，使阻燃劑位于纖維芯部，普通聚合體為皮層，則既可防止鹵系阻燃劑過早地分解出鹵化氫離開火焰影響阻燃性，又能保持纖維原有的外觀、白度印染色性，比均相共混紡絲效果好。
4.3.1 納米改性阻燃聚丙烯纖維
共混改性阻燃PP纖維的阻燃劑多選用溴系或磷系阻燃劑，制成阻燃母粒，在紡絲時按一定比例與聚丙烯切片共混。該方法因添加量少、成本低、工藝簡單，對纖維的物理機械性能影響小，制得的阻燃纖維比普通丙綸手感柔軟。因此，國內外都采用此方法對丙綸進行阻燃處理。
4.3.2 納米改性阻燃聚酯纖維
目前占領國際阻燃滌綸市場的均是磷系阻燃劑，它屬于固相阻燃機理，燃燒時發煙量小，對設備無腐蝕。阻燃滌綸的生產也多采取先制造阻燃母粒．然后再與切片共混，熔融紡絲，工藝流程與聚丙烯纖維生產基本相似。
5、結論
1）納米技術是在納米級這個極微小世界內進行研究的技術。納米技術在紡織品領域的應用被公認為是高新技術的最重要源頭之一，納米技術在紡織品領域的發展也將對廣大的企業和消費者產生影響。
2）納米材料具有普通材料所不具備的優良特征，雖然納米技術仍處于發展初期，但事實證明納米技術是一個可以改善紡織品性能的有用工具，隨著紡織品性能的提高是，附加值和附加收入也會增加。
3）納米技術在紡織品領域雖正處于起步階段，但充滿機遇與挑戰的納米技術是未來發展的必由之路，它在紡織領域中有著極其廣闊的發展前景。
參考文獻
[1] 許并社等．納米材料及應用技術．化學工業出版社，2004.1．
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【摘要】在政府的大力支持下，針對國際經濟發展、納米科技發展出現的新趨勢和自身的需求，納米技術及應用國家工程研究中心（簡稱“納米中心”）積極與多國的高校、科研機構和企業等在納米科學技術領域開展了多方面的國際交流與合作。其中，在與巴西的國際科技合作過程中，納米中心探索出新的合作模式、合作管理形式、合作內容及成果等。
關鍵詞 國際科技合作；納米中心(NERCN)；巴西；納米技術
Exploration of NERCN for the International Cooperation of science and Technology
——The example of International Cooperation of Science and Technology with Brazil
CHEN Jun-chenYIN Gui-linHE Dan-nong
（National Engineering Research Center for Nanotechnology, Shanghai 200241, China）
【Abstract】With the strong support of government, in consideration of the new trend of the development of international economy, nanotechnology and own demand, National Engineering Research Center for Nanotechnology (NERCN) carries out a wide range of international communication and cooperation with many foreign universities, research institutions and companies in the field of science and nanotechnology. Among them, NERCN explores new cooperation mode, cooperative management form, cooperative content and results in the process of international cooperation of science and technology with Brazil.
【Key words】International cooperation of science and technology；National Engineering Research Center for Nanotechnology (NERCN)；Brazil； Nanotechnology
國際科技合作是指在世界范圍內，尋求最有優勢的生產要素和最先進的科技成果與本國的優勢重新組合與配置，以取得最佳的經濟效益[1]。隨著全球科技創新和經濟全球化程度的不斷加深以及競爭的日益激烈，國際科技合作已成為提升創新效益和效率的關鍵領域，各國都試圖通過開展國際科技合作來充分利用全球最優質的創新資源，通過不斷參與國際科技創新活動減少成本、增強創新的能力[2]。近年來，歐美等發達經濟國家以自身需求和國家利益為導向，以吸收高新技術和人才以及開拓國際技術市場為目的，在政府層面上與國外具有優勢技術水平和科技資源的國家或地區簽署了大量雙邊或多邊科技協議，在這些協議指導下開展的對外科技合作數量不斷增長。據初步統計，美國僅聯邦政府各主要職能部門就與110多個國家和地區簽署了近900個科技外交方面的協議及諒解備忘錄等[3]。
1我國開展的國際科技合作
隨著科技發展步伐的加快，我國科技水平也得到了大幅提高，國際專利授權量與日俱增，部分專利已達到國際領先水平，大量我國自主研發的科技產品具備相當雄厚的實力，邁入國際市場已是大勢所趨。在經濟全球化的背景下，一方面，我們要繼續吸收以美國、歐洲、日本等為代表的科技發達國家和地區在國際市場中的先進科技，引進高水平科技成果，加強國際科技合作以提升自身競爭力；另一方面，我們也應與以巴西、印度、非洲等為代表的經濟、科技水平欠發達的國家和地區展開深入的國際科技合作，通過科技援助等手段提高其科技水平。因此，與包括中國在內的國家建立科技合作也是這些經濟、科技水平欠發達的國家和地區發展自身的內在需要。
鑒于國際科技合作對經濟發展尤其是科技進步方面發揮的作用越來越大，我國政府通過以建立國際科技合作項目等形式與包括歐美、俄羅斯、日本以及巴西等國家開展了一系列的國際科技合作。從目前的發展情況來看，我國國際科技合作的廣度和深度不斷拓展，從能源、環境、材料等科技創新合作領域發展到經貿合作領域。技術轉移在國際科技合作中所占比重越來愈大，技術的輸入輸出成為國際合作的主要內容，國際科技合作方式也趨于靈活、多元化。
基于我國目前科技合作的發展現狀，合作模式也呈現出多樣化的特點。依合作渠道可分為“中外型”、“中中外型”和“中外外型”；依合作目的可分為“R&D型”、“二次開發型”、“技術輻射型”和“產品產業化型”等；依合作內容可分為“互訪交流型”、“引進核心技術或產品型”、“引進設備型”、“引進核心部件型”和“引進材料型”等；依合作組織可分為“民間合作型”、“政府間合作型”和“混合型”等；依科技實力可分為“強-強合作型”、“強-弱合作型”和“弱-弱合作型”等；依合作參與方數目可分為“雙邊合作型”和“多邊合作型”等[4-5]。
上述任何類型的國際科技合作都離不開“政府主導型”和“自由發展型”的分類?！罢鲗湍Ｊ健笔侵冈谏鐣l展領域、政府投資的重點項目等方面,由政府整合資源、發揮主導作用、組織和協同相關主體協同開展國際科技合作，發揮了政府在根據科技發展趨勢和我國科技發展需要規劃國際科技合作戰略等方面的優勢?！白杂砂l展型模式”主要是指以企業、高?？蒲性核⒅薪榈戎黧w為主，由主體根據自身組織的發展目標和戰略來自主開展各類國際科技合作，凸顯了企業、高?？蒲性核戎黧w發揮自身市場或技術優勢[6-8]。然而，如何將政府主導型與自由發展型兩種國際科技合作模式相結合，從而使各自優勢都得到彰顯，無疑是國際科技合作模式的探索和發展。
2納米技術及應用國家工程研究中心開展的國際科技合作
納米技術及應用國家工程研究中心（簡稱“納米中心”）經國家發展改革委批準成立，是國家在布局發展納米科技與產業方面專門設立的從事納米技術及應用研究的國家級工程研究中心。自建立以來，納米中心一直致力于推動我國納米技術的國際交流與合作。
2007年，科技部國際合作司批準“納米技術與產業國際科技合作基地”在納米中心設立，為中心的國際交流與合作奠定了更為堅實的基礎。在政府的大力支持下，針對國際經濟發展、納米科技發展出現的新趨勢和自身的需求，納米中心積極與多國（包括美國、俄羅斯、英國、德國、澳大利亞、法國、日本、韓國、丹麥、荷蘭、巴西、智利等）的高校、科研機構和企業等在納米科學技術領域開展了多方面的國際交流與合作，承擔了10余項國家及地方國際合作科研項目。此外，納米中心積極與國外知名企業建立良好的交流與合作關系，以引進國外先進的“產學研用”相結合的技術創新體系和高科技產業化運作模式，積極推進中心的納米技術與產品輸出，并與國外企業簽訂了合作協議，為中心擁有的納米技術占領國際市場奠定了良好基礎。
目前，納米中心在國際合作方面形成了多樣化格局，已在人員互訪、簽約全面合作框架協議、研究項目合作、建立聯合工作組、人才合國際科技合作是指在世界范圍內，尋求最有優勢的生產要素和最先進的科技成果與本國的優勢重新組合與配置，以取得最佳的經濟效益[1]。隨著全球科技創新和經濟全球化程度的不斷加深以及競爭的日益激烈，國際科技合作已成為提升創新效益和效率的關鍵領域，各國都試圖通過開展國際科技合作來充分利用全球最優質的創新資源，通過不斷參與國際科技創新活動減少成本、增強創新的能力[2]。近年來，歐美等發達經濟國家以自身需求和國家利益為導向，以吸收高新技術和人才以及開拓國際技術市場為目的，在政府層面上與國外具有優勢技術水平和科技資源的國家或地區簽署了大量雙邊或多邊科技協議，在這些協議指導下開展的對外科技合作數量不斷增長。據初步統計，美國僅聯邦政府各主要職能部門就與110多個國家和地區簽署了近900個科技外交方面的協議及諒解備忘錄等[3]。
1我國開展的國際科技合作
隨著科技發展步伐的加快，我國科技水平也得到了大幅提高，國際專利授權量與日俱增，部分專利已達到國際領先水平，大量我國自主研發的科技產品具備相當雄厚的實力，邁入國際市場已是大勢所趨。在經濟全球化的背景下，一方面，我們要繼續吸收以美國、歐洲、日本等為代表的科技發達國家和地區在國際市場中的先進科技，引進高水平科技成果，加強國際科技合作以提升自身競爭力；另一方面，我們也應與以巴西、印度、非洲等為代表的經濟、科技水平欠發達的國家和地區展開深入的國際科技合作，通過科技援助等手段提高其科技水平。因此，與包括中國在內的國家建立科技合作也是這些經濟、科技水平欠發達的國家和地區發展自身的內在需要。
鑒于國際科技合作對經濟發展尤其是科技進步方面發揮的作用越來越大，我國政府通過以建立國際科技合作項目等形式與包括歐美、俄羅斯、日本以及巴西等國家開展了一系列的國際科技合作。從目前的發展情況來看，我國國際科技合作的廣度和深度不斷拓展，從能源、環境、材料等科技創新合作領域發展到經貿合作領域。技術轉移在國際科技合作中所占比重越來愈大，技術的輸入輸出成為國際合作的主要內容，國際科技合作方式也趨于靈活、多元化。
基于我國目前科技合作的發展現狀，合作模式也呈現出多樣化的特點。依合作渠道可分為“中外型”、“中中外型”和“中外外型”；依合作目的可分為“R&D型”、“二次開發型”、“技術輻射型”和“產品產業化型”等；依合作內容可分為“互訪交流型”、“引進核心技術或產品型”、“引進設備型”、“引進核心部件型”和“引進材料型”等；依合作組織可分為“民間合作型”、“政府間合作型”和“混合型”等；依科技實力可分為“強-強合作型”、“強-弱合作型”和“弱-弱合作型”等；依合作參與方數目可分為“雙邊合作型”和“多邊合作型”等[4-5]。
上述任何類型的國際科技合作都離不開“政府主導型”和“自由發展型”的分類。“政府主導型模式”是指在社會發展領域、政府投資的重點項目等方面,由政府整合資源、發揮主導作用、組織和協同相關主體協同開展國際科技合作，發揮了政府在根據科技發展趨勢和我國科技發展需要規劃國際科技合作戰略等方面的優勢。“自由發展型模式”主要是指以企業、高?？蒲性核?、中介等主體為主，由主體根據自身組織的發展目標和戰略來自主開展各類國際科技合作，凸顯了企業、高校科研院所等主體發揮自身市場或技術優勢[6-8]。然而，如何將政府主導型與自由發展型兩種國際科技合作模式相結合，從而使各自優勢都得到彰顯，無疑是國際科技合作模式的探索和發展。
2納米技術及應用國家工程研究中心開展的國際科技合作
納米技術及應用國家工程研究中心（簡稱“納米中心”）經國家發展改革委批準成立，是國家在布局發展納米科技與產業方面專門設立的從事納米技術及應用研究的國家級工程研究中心。自建立以來，納米中心一直致力于推動我國納米技術的國際交流與合作。
2007年，科技部國際合作司批準“納米技術與產業國際科技合作基地”在納米中心設立，為中心的國際交流與合作奠定了更為堅實的基礎。在政府的大力支持下，針對國際經濟發展、納米科技發展出現的新趨勢和自身的需求，納米中心積極與多國（包括美國、俄羅斯、英國、德國、澳大利亞、法國、日本、韓國、丹麥、荷蘭、巴西、智利等）的高校、科研機構和企業等在納米科學技術領域開展了多方面的國際交流與合作，承擔了10余項國家及地方國際合作科研項目。此外，納米中心積極與國外知名企業建立良好的交流與合作關系，以引進國外先進的“產學研用”相結合的技術創新體系和高科技產業化運作模式，積極推進中心的納米技術與產品輸出，并與國外企業簽訂了合作協議，為中心擁有的納米技術占領國際市場奠定了良好基礎。
目前，納米中心在國際合作方面形成了多樣化格局，已在人員互訪、簽約全面合作框架協議、研究項目合作、建立聯合工作組、人才合作、技術輸出等方面，全方位展開了國際交流與合作工作，對外交流工作的層次不斷提高、規模不斷擴大、合作伙伴不斷增多。
3納米中心與巴西開展的國際科技合作
我國納米技術經過多年的發展，取得了大批成果，在諸多領域走在了世界前列。近年來，巴西政府非常重視納米技術的發展，巴西科技部已經制定了較為系統的納米技術創新發展戰略和部署，建立了由各部委共同組成的納米技術聯合委員會，總體負責國家納米技術發展規劃和管理；確立了納米材料、納米器件與系統、納米生物技術等主要的發展方向；倡導整合資源，聯合了國內幾十家相關實驗室，建立了巴西“國家納米技術聯合實驗室體系”，集合了國內一批科研機構推進納米技術發展，部分技術成果已經在工業界獲得了應用。因此，在巴西有關國家納米技術發展戰略的引導下，納米技術必將會支撐巴西在新世紀科技與產業的發展。
巴西的納米技術具有自身的特點，但在整體規模、全面性和應用開發方面與我國相比還有一定差距，因此，巴西對我國領先領域的納米技術仍有巨大需求。近年來，中國與巴西兩國的雙邊合作領域不斷拓展，政治互信逐步加深，中國政府積極推動與巴西等發展中國家的科技合作。
納米中心作為國家在發展納米技術研究方面的布局單位，多年來十分重視納米技術的應用研究，在已簽署的合作協議基礎上，進一步整合資源，積極與巴西開展多方面的合作，以行動落實雙方政府簽約的合作內容，為推進我國納米技術與產業的發展，以及中巴的合作和友誼多做貢獻。
（1）合作模式創新：政府主導與自由發展相結合
2009年，中巴政府簽署了《科技與創新合作工作計劃書》。在此基礎之上，為推動兩國在納米技術領域的交流與合作，2011年4月，中國科技部與巴西科技部在北京簽署了《關于建立中國巴西納米技術研究和創新中心的諒解備忘錄》。同年6月，中巴政府簽署了《中國政府與巴西政府十年合作規劃》，納米技術合作被列為了該框架戰略合作協議的重點合作領域之一，納米中心作為中方的管理機構之一和中國科學院一起與巴西相關單位共同參與建設“中國-巴西納米技術聯合研究中心”。
在科技部的大力支持下，為了推動中國與巴西在納米技術及產業化方面的交流，納米中心與巴西相關科研機構積極對接，與巴西能源與材料國家工程研究中心（CNPEM）、巴西納米技術國家重點實驗室（LNNano），于2012年在上海召開了“納米科技發展中巴雙邊會議”，探討納米技術應用研究合作內容，并簽署了《納米技術開發與推廣合作協議》，開啟了中巴納米技術合作的大門。
自2012年9月納米中心與巴西相關機構簽訂合作協議以來，為進一步落實雙邊合作協議，納米中心與巴西開展了多層次的頻繁交流。納米中心與巴西科技部、巴西納米技術國家實驗室和中方國家納米科學中心在巴西坎皮納斯聯合舉辦了“2014中巴納米技術發展論壇”；參加了由巴西圣卡塔琳娜大學和巴西CERTTI基金會組織的“巴西第二屆納米技術研究與產業化論壇”；并派代表團對巴西進行了多次訪問，與巴西納米技術國家重點實驗室（巴西能源與材料國家工程研究中心、國家納米實驗室、國家同步輻射光源實驗室等）、巴西能源與核研究所、巴西坎皮納斯大學、巴西圣保羅大學、巴西圣卡塔琳娜大學等多個從事納米技術研究的主要科研機構進行了交流，對巴西開展納米技術研究的情況進行了全面了解，并與更多機構簽署了合作協議。同時，巴西相關機構代表也應納米中心的邀請來中國進行了訪問，對中心將納米技術應用于環境治理、能源、傳感、醫療等方面的成果留下了深刻印象，為雙方開展進一步的交流與合作奠定了重要基礎。
在中巴政府的大力支持下，通過人員互訪及長期溝通，中巴雙方聚焦了合作點，開展了項目聯合研究，同時建立了長期的交流機制。
（2）合作管理形式創新：統籌規劃、個性化管理
中國與巴西具有不同的國情，故納米中心與巴西高校、科研機構和企業的跨國合作也要依兩國具體情況而定。中巴雙方會對每次合作進行充分的溝通及協商，先統籌規劃擬定符合雙方發展的“共贏”方針，再結合各自的情況進行適合的個性化管理，最大程度發揮納米中心在納米應用研究領域的優勢，幫助巴西在納米科技方面取得進步。同時，納米中心積極進行人員交流，通過多種渠道幫助巴方培養青年科技人員。
（3）合作內容及成果創新：從實驗室走向產業化
納米中心與巴西納米技術企業建立了合作關系，根據巴西市場的需求，合作開發具有針對性的納米技術產品，推動納米技術成果在巴西開展推廣應用。
納米中心與巴西國家納米實驗室聯合承擔了《納米功能材料產業化關鍵技術聯合開發與推廣應用》項目，并于2013年與巴西某納米技術公司簽訂了《納米技術與產品推廣合作協議》等，為中心的技術和產品出口巴西奠定了基礎。之后，納米中心代表團遠赴巴西，與巴方高層舉行了多次會談，在技術研發及產品銷售方面等進行了深入溝通，針對巴西市場特點，在多種納米功能材料的應用方面開展系列合作，進行聯合開發及推廣。
目前，納米中心與巴西有關高校、科研機構和企業在納米技術領域已開展了多方面的交流與合作，建立了良好的關系，在多個方面均取得了大幅進展：（1）進行了頻繁的人員互訪，并形成了長期交流機制；（2）在納米功能材料領域開展了多項科技項目技術合作；（3）與納米技術企業在納米產品方面開展了合作，進行產品輸出；（4）積極進行人員交流，通過多種渠道幫助巴方培養青年科技人員。
4結論與展望
納米中心在國際合作方面形成了多樣化格局，已在人員互訪、簽約全面合作框架協議、研究項目合作、建立聯合工作組、人才合作、技術輸出等方面，全方位展開了國際交流與合作工作，對外交流工作的層次不斷提高、規模不斷擴大、合作伙伴不斷增多。
納米中心與巴西相關高校、科研機構及企業的交流與合作已取得了一系列初步成果，形成了良好的發展勢頭。納米中心將在已簽署的各項合作協議基礎上，通過進一步整合資源，不斷深入、拓展與巴西在納米技術領域的合作，為中巴合作夯實基礎，為中巴友誼多做貢獻：（1）繼續堅持中巴雙方頻繁交流，將目前開展的雙邊互訪及“雙邊論壇”制度化，發展成為長期性的定期雙邊交流活動，建立長期穩定的中巴納米技術合作交流平臺；（2）切實落實雙方的項目合作，通過與巴西科研機構開展長期穩定的納米技術聯合研究，為巴方合作單位提供長期的技術支持；（3）通過與巴西企業聯合開展針對性的應用技術及產品開發，實現我國納米技術及產品在巴西的大規模推廣和應用；（4）建立和完善雙方人才交流機制，為雙方培養納米技術人才。
參考文獻
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篇5
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?？煽缭窖X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?。陳大兵等［11］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?？傊?，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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篇6
一、反向等同原則的起源及現狀
（一）反向等同原則的起源
反向等同原則是在美國司法實踐中確立起來的，最初見于美國最高法院判決的Westinghouse v. Boyden Power Brake Co.案。本案中，法院認為Boyden的裝置已經為Westinghouse專利的字面范圍所覆蓋，但即便如此，法院拒絕判定侵權成立， “被控侵權物即便不在權利要求的字面范圍內，侵權指控仍然有可能成立，反過來也一樣。專利權人可以證明被控侵權物落入了權利要求的字面范圍，但如果被控侵權物在原理上已經發生了重大改變，使得專利權利要求的字面范圍與專利權人的實際發明之間出現了脫節，那么被控侵權物就不在專利權的保護范圍之內，沒有侵犯專利權?！痹摫硎鲆渤蔀榱朔聪虻韧瓌t最初的雛形。
（二）反向等同原則的發展及現狀
1、聯邦最高法院的確認
在著名的Graver Tank & Mfg. Co. v. Linde Air Products Co.案中，反向等同原則的觀點首次得到了美國聯邦最高法院的確認，“等同原則的適用并不總是有利于專利權人，有些時候也會不利于專利權人。當一項裝置與發明在原理上存在較大變化，采用實質不同的方式，實現了與發明相同或基本相同的功能時，即使該裝置落入了專利權利要求的字面范圍，被控侵權行為人仍然可以憑借等同原則來限制權利要求的范圍，用以擊敗專利權人的侵權指控?！?/p>
這里我們可以看出，反向等同原則與等同原則其實是密不可分的，如果說等同原則的目的在于懲罰那些“形不是而神是”的被控侵權物的話，那么反向等同原則的目的就在于保護那些“形是而神不是”的被控侵權物。
第二，為反向等同原則的適用提供了強有力的判例依據，在Graver案后，許多地區法院和上訴法院都在其判例中認可了反向等同原則的適用，其中最為知名的是1976年美國索賠法院審理的Leesona Corp. v. United States案，該案中，法院認為，“若要證明侵權成立，僅僅在字面程度上（相同）是不夠的經過比對，被控侵權設備沒有通過與專利設備實質相同的方式，為了與其同樣的目的而實現實質相同的功能，因此，侵權并不成立”。
2、聯邦巡回上訴法院的態度
聯邦巡回上訴法院（CAFC）在其審結的Tate Access Floors， Inc. v. Interface Architectural Res.， Inc.案中，對反向等同原則的適用提出了質疑，“Graver案后，國會在適用112條時，其對說明書、實施例、功能性限定特征等的要求與反向等同原則最廣泛的含義是一致的，盡管本院承認存在以該原則為依據對字面侵權提出的抗辯，但對于久未適用的這樣一種例外，我們很難確定其可以再次被使用。”
但是，CAFC并沒有否認反向等同原則作為一向有效的法律原則存在的可能性，有學者指出，“該原則在聯邦巡回上訴法院受到了冷遇，不過這種情況可能正在變化?！贝送?，雖然專利法規定權利要求要確保充分公開，但這個要求通常依賴該發明的科技領域的知識狀態，不可預測領域的發明較傳統領域對公開的要求更高。有人認為，“公開之詳盡，從未要求達到對大量制造所請求的發明給予指導的程度，專利制度的目的并不是向相競爭的制造者提供免費的制造數據及制造圖紙?！辈⑶?，允許以功能性限定權利要求的存在使得這種充分公開即便通過了專利審查，在之后技術的發展過程中就不可避免的會有權利要求范圍超過說明書涵蓋實際發明范圍的情況出現。
二、反向等同原則的內涵與本質
（一）事實問題：技術進步帶來的影響
專利法的根本目的是為了通過授予排他性的權利來鼓勵技術的創新和發展，對于新興領域的產業而言更是如此，因為在這類產業中，技術的飛速發展使得原有專利技術特征的內涵和外延都發生了巨大的、甚至是實質性的變化，技術特征的范圍也不斷擴張，在后出現的新技術往往會落入原有專利權利要求的字面范圍。要想避免新技術過早“夭折”，則需要在其產生初期通過專利法提供充分的庇護，反向等同原則即是有效的方法之一。這里，筆者以納米技術為例對反向等同原則適用進行說明。
納米技術是一門應用科學，其目的在于研究納米規模下物質和設備的設計方法、組成、特性以及應用，因為物質在納米尺度，會和它們在宏觀時有很大的不同，宏觀上要達到的高效穩定的質量，都不只是進一步的微小化而已。
此外，與傳統機械相比，納米器械有著完全不同的運行規則。例如，如果不改變其原有的機構和技術特征，僅僅將傳統產品進行復制性的微縮制造，顯然沒有脫離現有技術的范圍，從而無法滿足專利法對于新穎性的要求。但有的學者認為，在納米技術下，如果這種微縮制造產生的產品采取了極為微小的度量標準，從而其導致內部結構、排列等物理規則已發生了顯著的改變，則可適用反向等同原則以避開在先技術的保護范圍，康奈爾大學的研究者所研發的一款“納米吉他”就是其中一種：
首先，該款吉他的弦由激光拉制而成，大約只有100個原子的寬度，其可以產生高于人類聽力所及頻率十七倍的音色。與此相應，如果在這之前存在一種普通的六弦樂器，其權利要求十分廣泛，且并未對器械的大小有所提及，權利人很有可能宣稱上述“納米吉他”與其產品是相同的，也就是說，利用納米技術制成的器械所應用的技術方案是有可能與傳統的同類產品專利形成字面等同的。
其次，這種納米級的器械制造者在設計過程中必須要考慮到較之于傳統器械不同的特點，這些特點往往都是非常突出的。例如，不可思議的微小尺寸，電子結構、傳導性能、靈敏程度、熔點以及機械性能等都顯著區別于與其相同的在先產品。同時，這種將器械納米化趨勢已經在機械領域擴張開來，一份由國家科學基金會制定的社會納米技術發展報告顯示，“納米化不僅僅是一個微縮過程，更是一種可以產生質的變化的技術?！?/p>
出于以上兩點原因，有學者指出，“當被控侵權裝置與發明的權利要求存在明顯不同時，盡管其完全落入權利要求的保護范圍之內，對其發明者不侵權的判決也許更為公平”。
（二）法律問題：權利要求的限縮解釋
我們知道，專利權保護范圍的確定是以權利要求的內容為準，但現實中無論是技術方案簡單亦或復雜，僅僅依靠權利要求書的文字表述是遠遠不夠的，尤其對于發明和實用新型而言，都需要對權利要求的具體含義進行進一步的解釋。當權利人的權利要求的字面范圍與專利權人的實際發明之間出現脫節時，即發明內容不足以支持權利要求，權利要求的范圍相對于發明申請日時的發明技術過于寬泛，權利要求書不能成為一個比說明書描述得更廣泛的發明。
正是基于上述原因，與等同原則對權利要求擴張解釋，以利于充分保護權利人的利益相對應，反向等同原則對權利要求進行限縮解釋，為那些本不應該遭受侵權指控的人提供依據起到了重要作用。例如，美國雖然允許以功能性限定技術特征的方式來書寫權利要求，但同時也要求對該類權利要求的解釋不能覆蓋所有能夠實現該功能或者效果的具體實施方式，而只能被解釋為覆蓋了說明書中所記載的具體實施方式及其等同物。有學者進一步指出，“事實上，只有從具體的實施例出發，才能對于寬泛的權利要求的解釋起到限定性的作用，而反向等同原則正是將關注點放在了具體的實施例上，這就為解釋權利要求的范圍提供了明確的語境，這樣一來，對于權利要求的解釋將更加精準，專利權人也不會享受到那些本不應該被賦予的利益。
三、反向等同原則適用的原因及可能性
（一）功能性限定權利要求
1、功能性限定權利要求的特點
一般來說，產品專利的權利要求應由反映該產品結構或者組成的技術特征組成，方法專利的權利要求則由反映實施該方法的具體步驟和操作方式的技術特征組成。而如果一項權利要求中采用了零部件或者步驟在發明中所起的作用、功能或者所產生的效果來限定發明，則成為功能性限定特征。筆者在上文中曾提到，反向等同原則的重要功能之一就是為權利要求提供限縮性的解釋，而針對功能性權利要求，我們更應該適時地適用該原則，以說明書的記載為準來縮小解釋權利要求范圍，使得發明人得到的報酬（保護范圍）與發明公開的技術內容相適應，即將功能性權利要求的保護范圍合理限制在所屬領域的普通技術人員根據說明書的即在容易實施的技術范圍內。
2、司法實踐中的應用
當權利要求中采用多個功能性限定特征時，則需要從整體上考慮被控侵權技術與專利技術的差別。在1988年美國聯邦巡回上訴法院審理的Texas Instrument Inc. v. U.S. International Trade commission案中，被告美國國際貿易委員會認為，就單個技術特征而言，對比技術特征都是等同的，但從整體上來看，被控侵權物與發明之間的區別是巨大的，前者對該種微型電子計算器的改進已經超出了原告專利公開的技術范圍，故駁回了原告對被控侵權人提出的控告，原告不服，上訴至美國聯邦巡回上訴法院。
上訴法院在審理過程中首先指出，對于功能性限定權利要求中的特征，應僅僅解釋為覆蓋了說明書中記載的具體實施方式及其等同物，并進行了詳細的技術比對：盡管從字面上看權利要求1中所述的每一個功能性限定特征在被控侵權人的計算器中都被采用了，而且就單個而言，可以認為兩者實現每一功能所采用的具體方式都是等同的，但如果將被控侵權人的計算器作為一個整體，就可以發現它與專利發明之間的區別是顯著的，并同時指出，反向等同原則也許成為不等同原則更好，當權利要求的字面范圍遠大于說明書所公開的技術內容的合理范圍時，被告就可以要求法院適用該原則。
（二）從屬專利的強制許可
在討論這一點之前，我們需要做一個假定：既然在反向等同原則適用的案例當中，被控侵權技術往往有了飛躍性的進步，較之于涉案專利有了實質變化，那么該種技術方案很有可能在現實中也被授予了專利權。由于其包含了在先專利所有的技術特征，與在先專利達到了字面相同的程度，那么，實施后專利則不得不侵犯前專利，這就為強制許可的適用創造了條件。
雖然強制許可被學界視為當壟斷存在時防止專利權濫用的一種有效方法，且于技術進步是有利的，但由于觸及到一些占據市場支配地位的大型工業集團的利益，其在適用時往往會遭到他們的強烈反對，這也使得現有的知識產權體系對其采取了較為排斥的態度。
有人可能會對此表示擔心，認為適用反向等同原則會削弱對在先專利權利人的保護力度，因為畢竟他們往往是某一類技術的最初創造者，為什么不能讓他們也享有在后技術創造者的成果呢，就在后的技術一并享有專利呢？這里，仍以之前提到的納米技術為例進行說明：
首先，對于納米技術的持有者而言，其在研發的過程中投入了巨大的成本，他們擁有該種技術的專家以及升級了的設備，較之于那些仍依賴傳統技術的在先權利人而言，主打新興納米技術的企業已經具有了實施這些技術的能力，因此更適合作為新技術下一步發展的主導力量。
第二，在專利法范圍內賦予納米技術更寬松的發展環境不一定就會損害到傳統產業的商業利潤。上文中提到的“納米吉他”即是如此，只要人們沒有完全摒棄原有的傳統吉他，總會有對于原有更便于操作的產品的需求者。因此，在先產品的制造者不必擔心在后制造者進入市場帶來的威脅，因為他們自會占據一個合適的地位。
第三，如果像某些人建議的那樣，將在后技術所獲得的專利也授予在先技術持有人，使其成為該類技術的壟斷者，則會違背專利體系的本質功能。因為授予專利的目的是為了鼓勵發明者進一步的創新，但事實上，對于傳統吉他的制造者來講，其關注的重點不在于納米技術的應用上，授予其有關納米吉他的專利除了能夠為其帶來一筆意外的財富外，并不能對其就傳統產品進行發明再創造提供額外的動力。
綜上，無論是強制許可亦或交叉許可，其雖然是防止前專利壟斷技術的方法，但其實施多少摻入了政策性的考慮，適用上也離不開國家行政權力的保障，故而與專利訴訟中的侵權判定關系不大，有學者曾對強制許可適用的類型做過總結，“專利失靈”便是其中的一種。而如果引入反向等同原則，法院至少可以不必動用強制力來保證強制許可的實施。
篇7
1納米技術及納米材料
1.1納米技術
納米技術是20世紀80年代末誕生且正在崛起的新技術，主要是在0.1-100nm尺度范圍內，研究物質組成的體系中電子、原子和分子運動規律與相互作用，其研究目的是按人的意志直接操縱電子、原子或分子，研制出人們所希望的、具有特定功能的材料和制品。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。
1.2納米材料
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[1]。狹義上，納米材料是指粒徑在0.1-100nm范圍內的或具有特殊物理化學性能的材料。廣義上，納米材料是指在三維空間中至少有一維長度在0.1-100nm范圍內的或具有納米結構的材料。按化學組成可分為:納米金屬、納米晶體、納米陶瓷、納米玻璃、納米高分子和納米復合材料等。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。
2納米材料在涂料領域中的應用
現階段納米材料在涂料中的應用主要為兩種情況[2]：（1）納米材料經特殊處理后，添加到傳統涂料中分散后制成的納米復合涂料（Nanocompositecoating），使涂料的各項指標均得到了顯著的提高。將納米離子用于涂料中所得到的一類具有抗輻射、耐老化、具有某些特殊功能的涂料稱為納米復合涂料。（2）完全由納米粒子和有機膜材料形成的納米涂層材料，通常所說的納米涂料均為有機納米復合涂料。目前，用于涂料的納米粒子主要是某些金屬氧化物（如TiO2、Fe2O2、ZnO等）、納米金屬粉末（如納米Al、Co、Ti、Cr、Nd等）、無機鹽類（CaCO3）和層狀硅酸鹽（如一堆的納米級粘土）[3]。
2.1納米TiO2在涂料中的應用
2.1.1隨角異色效應
由于納米二氧化鈦晶體的粒徑大約是普通鈦白粉的1/10，遠遠低于可見光的波長，本身具有透明性，又對可見光具有一定程度的遮蓋，透射光在鋁粉表面反射與在納米二氧化鈦表面反射產生了不同的視覺效果。到1991年，全世界已有11種含超細二氧化鈦的金屬閃光漆。目前，福特、克萊斯樂、豐田、馬自達等許多著名的汽車制造公司都已使用含有超細二氧化鈦的金屬閃光漆[4]。
2.1.2抗老化性能
提高材料抗老化性能的傳統方法是添加有機紫外線吸收劑，納米TiO2粒子是一種穩定的、無毒的紫外光吸收劑。因為用作涂料基料的高分子樹脂受到太陽中紫外線的長期照射會導致分子鏈的降解，影響涂膜的物理性能，因此若能屏蔽太陽光中的紫外線，就可大幅提高漆膜的耐老化性能。郭剛[5]等研究發現利用金紅石型納米TiO2優異的紫外線屏蔽性能改性傳統耐候型聚酯——TGIC粉末涂料可以大幅度地提高其耐老化性能。
2.1.3抗菌殺毒
納米TiO2有抗菌殺毒作用，用于涂料是涂料發展中的一個重大成就。納米二氧化鈦具有高的光催化性，在紫外光的照射下能分解出自由移動的帶負電的電子e-和帶正電的空穴h+形成電子——空穴對，該電子——空穴對能與空氣中的氧和H2O發生作用，通過一系列化學反應形成原子氧（O）氫氧自由基（OH），這種原子氧和氫氧自由基具有很高的化學活性，能與細菌中的有機物反應生成二氧化碳和水，從而達到殺滅細菌的作用。[6]
納米TiO2的抗菌殺毒作用已成為國內外關注的焦點。日本已有不少企業開發出納米TiO2光催化涂料并實現了商業化生產。目前，由于國內對于納米TiO2的研究大多還處于實驗階段，在涂料性能的提高和完善方面還有大量的工作要做，因此，對納米涂料的研究要不斷深入，以提高我國涂料的工業水平，推動納米涂料的發展和應用。
2.2納米SiO2在涂料中的應用
納米SiO2具有三維網狀結構，擁有龐大的比表面積，表現出極大的活性，能在涂料干燥時形成網狀結構，同時增加了涂料的強度和光潔度，而且還提高了顏料的懸浮性，能保持涂料的顏色長期不變。在建筑內外墻涂料中，若添加納米SiO2，可明顯改善涂料的開罐效果，涂料不分層，具有觸變性、防流掛、施工性能良好等優點，尤其是抗沾污性能大大提高，具有優良的自清潔能力和附著力。納米SiO2還可與有機顏料配用，可獲得光致變色涂料。
欲使納米SiO2材料在涂料中真正地得到廣泛應用，須解決納米SiO2在涂料中的分散穩定性問題。通常的做法是加入表面活性劑包裹微?；蚍葱跄齽┬纬呻p電層的措施。同時在分散時可配合使用超聲波分散。
2.3納米ZnO在涂料中的應用
納米ZnO等由于質量輕、厚度薄、顏色淺、吸波能力強等優點而成為吸波涂料研究的熱點之一。在陽光的照射下納米ZnO在水和空氣中具有極強的化學活性，能與多種有機物發生氧化反應（包括細菌中的有機物），從而把大多數細菌和病毒殺死。ZnO也具有良好的紫外線屏蔽作用，粒徑60nm的ZnO對波長300-400nm的紫外線有良好的吸收和散射作用，因此可以作為涂料的抗老化添加劑。日本已經開發出用樹脂包覆的片狀ZnO紫外線屏蔽劑[7]。在涂料中添加納米ZnO可改善它的抗氧化性能，使其具有抗菌性能。2.4納米氧化鐵在涂料中的應用
納米氧化鐵作為顏料無毒無味，具有很好的耐溫、耐侯、耐酸、耐堿以及高彩度、高著色力、高透明度和強烈吸收紫外光的優良性能，可廣泛用于高檔汽車涂料、建筑涂料、防腐涂料、粉末涂料，是較好的環保涂料。紫外線分解木材中的木質素而破壞細胞結構導致木材老化，納米氧化鐵顏料分散于涂層中，由于顆粒直徑小不會散射光線、涂層成透明狀態且吸收紫外線輻射，起到保護木材的作用。左美祥[8]等研究發現:在樹脂中摻入納米級的TiO2（白色）、Cr2O3（綠色）、Fe2O3（褐色）、ZnO等具有半導體性質的粉體，會產生良好的靜電屏蔽性能。日本松下電器公司研究所據此成功開發了適用于電器外殼的樹脂基納米氧化物復合的靜電屏蔽涂料。與傳統的樹脂基碳黑復合的涂料相比，樹脂基納米氧化物復合涂料具有更為優異的靜電屏蔽性能，而且后者在顏色選擇方面也更為靈活。用納米級Fe3O4與樹脂復合制成了磁性涂料，目前這方面的制備工藝已有所突破而進入產業化階段。
2.5納米CaCO3在涂料中的應用
納米CaCO3作為顏料填充劑，具有細膩、均勻、白度高、光學性能好等優點，隨著納米碳酸鈣的粒子微細化，填料粒表面的原子數目占整個總原子數目的比例增大，使粒子表面的電子結構和晶體結構都發生變化，到了納米級水平。填料粒子將成為有限個原子的集合體，表現出常規粒子所沒有的表面效應和小尺寸效應，使納米材料具有一系列優良的理化性能。它添加到涂料膠乳中，加強了透明性、觸變性和流平性。觸變性是納米CaCO3改善膠乳涂料各項性能的主要因素。同時能對涂料形成屏蔽作用，達到抗紫外老化和防熱老化的目的和增加涂料的隔熱性。
杜振霞[9]等研究表明:在納米CaCO3改性的涂料中，如果CaCO3固相體積分數達到20%時，涂料的粘度曲線存在低剪切稀化冪律特征區和高剪切牛頓兩個區域，而且有明顯的觸變性。當乳膠漆聚合物乳液的粒徑為10-100nm，表面張力非常低，有極好的流平性、流變性、潤濕性與滲透性，表現超常規的特性。
2.6其它新型納米涂料
納米隱身涂料（雷達波吸收涂料）系指能有效地吸收入射雷達波并使其散射衰減的一類功能涂料。當將納米級的羧基鐵粉、鎳粉、鐵氧體粉末改性的有機涂料涂到飛機、導彈、軍艦等武器裝備上，可使這些裝備具有隱身性能，使它們在很寬的頻率范圍內可以逃避雷達的偵察，同時也有紅外隱身作用。美國研制的超細石墨納米吸波涂料，對雷達波的吸收率大于99%，其他金屬超細粉末如Al，Co，Ti，Cr，Nd，Mo等，也具有很好的潛力。法國研制出一種寬頻微波吸收涂層，這種吸收涂層由粘結劑和納米材料、填充材料組成，具有很好的磁導率，在50MHz-50GHz范圍內具有良好的吸波性能。我國也有相關的研究，如不同粒徑的Fe3O4在1-1000MHz頻率范圍對電磁波具有吸收性能，隨著頻率的增加，納米Fe3O4吸收能效增加，且納米粒徑越小，吸收效能越高。
3納米涂料研究中存在的技術問題
首先是納米材料在涂料中的穩定分散問題。由于納米粒子比表面積和表面張力都很大，容易吸附而發生團聚，在溶液中將其有效地分散成納米級粒子是非常困難的。尋找合適的分散劑來分散納米材料，并采用合適的穩定劑將良好分散的納米材料粒徑穩定在納米級，是納米技術在涂料改性中獲得廣泛應用必須解決的最關鍵問題。其次，納米材料加入量的適度問題。一般而言，納米材料的用量與涂料性能變化之間的關系曲線近似于拋物線，開始時隨著納米材料添加量的增加，涂料性能大幅度提高，到一定值后，涂料性能增幅趨緩，最后達到峰值：之后，隨著納米材料添加量的進一步增加，涂料的性能反而呈迅速下降的趨勢，同時也增加了成本。因此，做好對比試驗，選好納米材料添加量也十分關鍵。最后，必須開展納米涂料施工工藝的研究。納米涂料就本身而言只是一個半成品，只有施工完畢后才真正成為最終產品，而現實情況是人們大都將注意力集中在納米涂料產品本身，而忽略了施工工藝的研究，致使納米涂料無法達到其應有的效果。
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據商務部2011年9月21日的2010年國家級經濟技術開發區投資環境綜合評價通報顯示，在全國128個國家級開發區中，商務部已將90個開發區納入2010年綜合評價對象，東部開發區在總指數方面占據絕對優勢，而蘇州則位于前10名的第二位，僅次于天津開發區；而各分類指數中，工業園區的基礎設施配套能力指數、環境與節能減排指數兩項指標在10大開發區中高居榜首。
工業園區全面升級
蘇州工業園區在我國國家級開發區發展中屬于引領者，經過18年的發展，技術創新環境指數排在全國第二，綜合經濟實力指數排在全國第三，總體發展已經接近后工業社會時代，并且正在尋求新的更高水平發展?？v觀蘇州工業園區的經濟結構，傳統的制造業和重化工業比重較大。有資料顯示，蘇州工業園區在其工業結構中，電子信息制造業和機械制造業分別占到制造業經濟產值的50.72%和28.07%，成為園區內經濟發展的兩大傳統主導產業。盡管園區內的工業化程度較高，但他們的工業化過程并未完成，主動尋求發展方式轉變，即由“重”轉向“輕”，開辟低碳發展路子，這不僅僅符合國家的要求，并且是他們自覺要走的科學之路，舍此，別無他法?！短K州工業園區低碳經濟發展規劃》就在這樣的背景下產生了。
根據“規劃”，蘇州工業園區以開拓新興產業為著力點，以低碳能源為輔助，以發展低碳建筑、低碳交通和低碳社會為特色，逐步擺脫傳統的制造業與重化工業，逐步推行輕型化發展模式，將工業園區升級為一個新型的產業城區。
他們從生態工業優化、生態環境優化、生態社會優化、保障制度優化四個方面全面推行生態優化行動計劃，到2010年5月，園區率先成為全國首家通過生態文明建設規劃評審的開發區。以中法環境300噸/天污泥干化項目、科教創新區集中供熱制冷市政基礎項目為代表的76項生態優化重點項目相繼啟動，生態優化行動全面展開；將鎖定陽澄湖旅游度假區、金雞湖CBD商業廣場、節能環保創業園等五大重點區域，全面推進環保產業發展。
產業突破巧辟蹊徑
蘇州工業園區產業升級如何突破？《蘇州工業園區低碳經濟發展規劃》指出：在發展電子信息制造、精密機械兩大制造產業和現代服務業的同時，大力發展納米光電新能源、生物醫藥、融合通信、軟件動漫游戲和生態環保五大新興產業，實現以加工貿易為主的經濟向創新型經濟轉變，形成3+5的產業發展格局。到2015年，園區新興產業產值將達到1 000億元。而納米產業的研制與推廣成為蘇州工業園區產業升級的關鍵突破口。
還在2006年時，蘇州工業園區在承接國際產業轉移的過程中，園區管理者就深深地預感到生物技術產業在向中國轉移中都離不開納米技術，只要抓住了這項技術，就可以衍生出很多交叉學科，并帶來新的產業。于是，他們與中國科學院共同建立納米所，大力開發納米技術。目前，園區內已集聚了50余家納米技術及產品研發企業和以中科院蘇州納米所、東大、中科大等10多家納米技術相關的研究所和實驗室，初步形成了以納米光電子、微納制造為核心的納米技術產業發展格局。據有關負責人介紹，園區在“十二五”期間將向納米產業投入100億元左右，而帶動相關產業投資可高達500億元，將形成納米新材料、納米光電子、納米生物醫藥、微納制造和納米節能環保五大領域的產業布局，建立比較完善的上中游產業鏈，形成以納米技術為紐帶的七大重點產品群。
環保產業百舸爭流
在納米技術成為龍頭舞動著園區產業鏈之時，園區內五大新興環保產業也厚積薄發，紛紛登場。園區與新加坡合作建設的擁有4平方公里的中新生態科技城，已經啟動建設了中節能（蘇州）環?？萍籍a業園，集聚了超過50家的低碳節能、新能源和智能電網等研發、生產與集成應用企業，可望到2015年生態環保產值逾100億元。
當然，發展新興產業并不意味著淘汰現有的傳統制造業，他們將加大力度對一些資源循環利用配置相關產業，實現變廢為寶、變害為利、變高耗為低付。低碳建筑成為蘇州工業園區的一大特色。
2006年6月3日，園區頒布了《蘇州工業園區綠色建設評獎辦法》，要求從建筑環境、建筑節能與資源節約、建筑材料選用以及創新等四個方面以61項指標界定評分標準，以此推動園區內綠色建筑發展。
2010年7月，園區又頒布了《中新生態科技城綠色建筑管理辦法（試行）》，要求新建的公共建筑按照《綠色建筑評價標準》中三星標準建設；新建住宅按照不低于《綠色建筑評價標準》中二星標準建設，且60%以上應實行全裝修；工業廠房按照《蘇州工業園區綠色建筑評獎辦法（試行）》中銀獎標準設計；所有公共建筑和住宅建設項目中可再生能源建筑應用項目比例不低于85%。
目前，園區內正在按照“綠色建筑評價標準”進行設計與建設，隨處可見綠色建筑工地標識，綠色建筑工地已成為園區內一道可觀的風景。
預計到2013年，園區新建設的建筑中綠色建筑比例將達到30%，到2015年將達到80%，到2020年將達到90%。
篇9
文章編號：1003-1383（2013）01-0106-04 中圖分類號：R319 文獻標識碼：A
納米（符號為nm）是一種度量單位。1 nm=1/100萬mm?！凹{米材料”的概念是20世紀80年代初形成的，指的是物質的顆粒尺寸小于100 nm的具有小尺寸效應的零維、一維、二維、三維材料的總稱。目前在口腔醫學臨床上使用的材料相當廣泛，運用于口腔的納米材料稱之為口腔納米材料，對口腔臨床修復治療起到了非常重要的作用。隨著納米材料和納米技術的興起，新型的納米材料開始在口腔醫學領域[1]應用，對現有口腔材料的改性和創新具有重要意義。納米材料具有以下主要特點：納米粒子大小在1～100 nm；有大量的自由表面或界面；納米單元之間存在著相互作用，作用或強或弱。因為具有以上特性，納米材料具有包括表面或界面效應、小尺寸效應、量子尺寸、宏觀量子隧道效應[2]。納米材料與組成相同的微米晶體材料比較具有其許多優異的性能[3]，主要表現在催化、磁性、光學、力學等許多方面。納米高分子材料的應用涉及多方面，主要為介入性診療、免疫分析、藥物控制釋放載體等[4]。納米技術涉及許多領域，包括納米合成技術、納米裝置技術、微加工技術等，在口腔醫學方面采用的納米技術稱之為口腔納米技術[5]?，F就納米材料與納米技術在口腔內外科學中的應用進行如下概括綜述。
納米技術與納米材料在口腔內科學中的應用 1.納米復合樹脂 從以化學方式固化的復合樹脂到光固化燈照射固化的復合樹脂及雙固化型復合樹脂。用復合樹脂修復牙體缺損已有40多年歷史。復合樹脂的基本組成部分是無機填料，根據無機填料的粒徑大小分為大顆粒型、超微顆粒型和混合填料型?；旌咸盍闲蜆渲盍狭浇鼛啄瓴粩嘞蚣{米級發展。如今推出的適用于所有充填通用型納米復合樹脂，將是最有希望的新型復合樹脂。為改善牙科樹脂的性能，目前多采用許多增加強度和增加韌性的方法。在樹脂中加入種類、數量、大小不相同的無機填料，雖然使復合樹脂的強度得到提高，但同時又使樹脂的韌性降低。而在樹脂中運用納米粒子來填充，可使復合樹脂強度與韌性增加。使復合樹脂的強度增強的納米粒子包括納米二氧化硅[6]、納米氧化鋯[7]、納米羥基磷灰石[8]、納米氧化鈦[9]等。由于納米粒子具有以下獨特的性能，如非配對原子多，表面缺陷少，比表面積大，能與聚合物發生較強物理結合或化學結合，使粒子與基體間界面粘結時，對更大的載荷都能承受，從而使納米復合樹脂具有更高的強度和韌性。為使材料發生聚合時不收縮或收縮減小，在光化聚合丙烯酸脂或異丁烯酸脂基的向列液晶單體中，加入二氧化硅納米微粒和較高含量的金屬氧化物，使形成高分子量的聚合物粘結性增強，
體積收縮減小。二氧化鋯用于口腔科具有X射線阻射性高、強度高和硬度高等優點，納米氧化鋯復合樹脂光學透明性極高，是理想的口腔科復合樹脂增強材料。口腔臨床使用的樹脂充填材料，放射阻射性弱，如發生繼發齲壞時，X線片上很難將充填材料與繼發齲進行鑒別，若將氧化鉭納米粒子通過運用納米技術填充入樹脂材料中，形成具有放射阻射性的新型納米復合樹脂材料，材料的物理強度會得到增強。而將氧化鉭納米粒子加入玻璃離子材料中，能使材料克服容易溶解的不足，同時強度增強，與一般的復合樹脂相比，具有更好的耐磨性。該材料主要是依靠納米機械結合，來提高其耐磨性。如果把納米多孔二氧化硅凝膠加入樹脂材料中，使新形成的材料具有不相同的結構，耐磨性能得到提高。有學者將納米材料加入復合樹脂中，發現能使其具有抗菌性能。Xu等在口腔科復合樹脂中加入熔附了納米硅顆粒的晶須和納米二鈣或四鈣磷酸鹽，可達到自修復的目的[10，11]。宋欣等人在復合樹脂中加四針狀氧化鋅，發現該材料不僅能提高樹脂的機械性能，還使樹脂具有抗菌作用[12]。Niu等也在復合樹脂中加入四針狀氧化鋅，使復合樹脂具有抗菌性能的同時機械性能也增強[13]。由有機高分子材料和各種納米單元通過多種方式復合成型的新型復合材料就是納米填料復合樹脂，是一種含有納米單元相的納米復合材料。納米復合樹脂與過去的復合樹脂相比較性能上有更大提高，其優勢就是色澤更逼真，拋光性與持久性更佳，超強強度更耐磨，可以廣泛用于前牙或后牙。
2.納米粘結材料 從BisGMA粘結劑和酸蝕技術用于口腔臨床以來，在口腔臨床粘結治療方面獲得很大進步。口腔內環境有其獨特性，使許多粘接材料和粘接技術沒有達到理想要求。隨著納米技術的廣泛運用，納米材料的日益發展，將納米粒子加入現有的口腔粘結材料中進行改性外，還把納米雜化樹脂（poss）作為基質，用它與硅基納米材料發生共聚，從而得到高強度、熱穩定、耐久性的高粘結性材料。這種材料不僅能很好地克服酸蝕過程中造成的牙本質小管閉合問題，而且能在牙體和材料之間發揮較高的粘結性，使粘接技術和粘接材料達到一個更高更新的水平。牙本質過敏是口腔內科臨床上常見病多發病，是牙齒上暴露的牙本質在受到外界刺激，如溫度、化學性、機械性刺激后，引起牙齒的酸、軟、疼痛癥狀，這主要是牙本質暴露后，牙本質小管內的液體，即牙本質液對外界刺激產生機械性反應所引起。臨床主要是通過在暴露的牙本質表面涂布粘結劑來緩解敏感癥狀。在臨床口腔常用的光固化粘結劑中加入一些納米材料，不僅能提高其粘結力，還可作為牙本質過敏治療的封閉材料。主要是利用納米粘結材料來封堵牙本質小管，可以使牙本質過敏得到迅速和永久的治愈。
3.納米根管充填材料 臨床上用于做根管治療的根充材料要求有以下特點：其一，能把炎癥始發地徹底清除，能使根管封閉、死腔消滅，從而防止微生物進入根管內，阻止根管再次受到感染；其二，材料自身有恢復組織病變的能力，對根尖孔的鈣化閉合有促進作用。因羥基磷灰石顆粒的尺寸較大，如單純使用羥基磷灰石作為根管充填材料，在根管充填后形成的整體脆性較大，彈性模量與牙根牙本質不匹配，從而出現明顯的微滲漏。隨著納米羥基磷灰石生物材料的出現，能很好解決根充材料存在的關于生物相容性的難題。經過大量基礎和臨床研究，發現納米羥基磷灰石的結構與天然骨的無機成分很相似，均有良好的生物相容性，兩者可以緊密結合，結合后周圍組織未見有炎癥和細胞毒性的發生，其對骨組織還有良好的誘導性。材料的組成和構造與脊柱動物硬組織相似，生物相容性良好[14～16]。將納米羥基磷灰石制成糊劑用于充填根管，大多數病例根尖透影區變小或消失，臨床癥狀消失，成功率達93.2%。根尖周圍組織有病變的牙齒，成功率達93.8%。王艷玲[17]研究指出，用納米羥基磷灰石根充與傳統氧化鋅丁香油糊劑根充兩者相比較，在根管壁密合度方面，前者明顯優于后者。納米羥基磷灰石具有良好的根尖封閉特性，用其作根管封閉劑可減少微滲漏的出現。不少學者把具有良好的生物相容性，可使病變組織愈合加快，根充不會被組織吸收的納米羥基磷灰石作為根管充填材料和根尖屏障材料，對其可行性進行了大量的臨床研究[18～22]，取得良好的療效。納米羥基磷灰石材料本身無殺菌作用，將碘或其他抗生素加入其中可以使該材料的抑菌和抗菌效果提高[23]。張海燕等[24]對難治性根尖周炎應用無機抗菌劑作為根管充填劑進行根管治療，取得很好臨床療效。本身沒有成骨性的納米羥基磷灰石，可為新生骨的沉積提供合適的生理基質，引導牙骨質不斷沉積來封閉根尖處的根尖孔。有臨床報道將其用于年輕恒牙的根管充填特別合適。
納米技術與納米材料在口腔外科學中的應用 1.納米技術在拔牙麻醉上的應用 拔牙麻醉時的注射操作和疼痛往往讓患者感到害怕和恐懼。臨床上可使用丁卡因進行組織的表面麻醉或局部注射碧蘭麻來減輕患者的疼痛，但有時仍會出現諸多問題如麻醉鎮痛不全、血腫、面神經暫時性麻痹等。隨著納米技術的發展，口外醫生可將納米粒子活性麻醉劑懸液直接涂布在牙齦和牙齦溝內，在聲學信號（如超聲波）或程序化的化學反應鏈（電化學機制）的指引下，經牙齒的薄弱區牙頸部，藥物通過牙本質小管到達牙髓腔，達到麻醉效果。比牙本質小管管徑（1～4 μm）小數百倍甚至數千倍的納米粒子，可由信號引導，從牙本質小管灌流到牙髓腔內，起到麻醉效果，實現牙科無痛麻醉，給患者減少疼痛和恐懼感。
2.納米復合體材料修復骨缺損 隨著口腔材料學不斷發展，羥基磷灰石作為新興的材料，可大量用于口腔骨組織缺損的修復，如牙槽骨再造、牙周骨組織缺損、頜骨囊腫等。研究表明：羥基磷灰石所具有的許多特征與多種因素有關，尤其與它的顆粒直徑大小有密切關系。如果顆粒直徑大小在1～100 nm，羥基磷灰石則會具有特有的生物學特點。納米羥基磷灰石的晶體構造與自然骨中的無機成分相比較，兩者極為相似，都可以通過氫鍵方式與蛋白質及多糖結合在一起。無細胞毒性，生物相容性好，故認為其是多種口腔疾患造成天然骨質缺陷最好的替代物[25～29]。納米羥基磷灰石材料既可作為骨形成的支架，而且還對骨細胞有引導的作用。有學者用納米羥基磷灰石復合膠原植入術，對牙周病造成骨組織缺損的患者進行臨床治療及療效觀察，取得令人滿意的臨床效果[30，31]。羥基磷灰石復合膠原與周圍組織相容性好，其組成和構造跟天然骨相似，本身無細胞毒性，對牙周膜細胞的生長和新生骨的形成有促進作用，故認為它是一種良好的組織工程支架材料。清華大學材料科學與工程系研制的納米羥晶/膠原仿生骨，用來修復家兔顱頜骨實驗性穿通性骨缺損，因仿生骨有良好的生物相容性，對骨組織的再生、修復起到促進作用，從而取得良好的骨創愈合效果，達到骨創的關閉和骨性橋接。有學者用納米羥基磷灰石人工骨充填慢性根尖周炎及根尖囊腫手術后的骨缺陷區內以及下頜智齒拔除后的牙槽窩內，均取得令人滿意的療效。頜骨囊腫是口腔科的一種常見疾病，為減少術后出現感染概率，縮短術后修復時間，防止患者面部出現畸形，可加入納米羥基磷灰石人工骨，納米羥基磷灰石人工骨在充填骨缺損的同時，使感染問題得以解決，而且對骨誘導作用明顯，手術操作簡便易行，應在口腔外科臨床工作中廣泛推廣。
3.納米控釋系統在腫瘤治療中的應用 納米控釋系統包括納米粒子和納米膠囊，它們直徑在10～500 nm之間。藥物可以通過吸附作用、附著作用位于粒子表面或者通過溶解、包裹作用位于粒子內部。在外磁場的引導下，將磁性納米顆粒作為藥劑載體引導到腫瘤患者的患病部位，對病變部位進行定位治療，這樣可以減少治癌藥的毒副作用，提高藥物療效。惡性腫瘤血管組織的通透性較大，細胞的吞噬能力較強，用靜脈給藥方式把納米粒子運送到腫瘤組織，可使藥物療效得到提高，降低毒副作用和減少給藥量。Lebold T等[32]把針孔結構的納米硅石當作載體，結合多柔比星，將兩者制成薄膜，與其他給藥方式比較其釋藥時間顯著延長。作為抗惡性腫瘤藥物的輸送系統，納米控釋系統被認為是最有發展的應用之一。納米顆粒乳劑載體與分散于人體內的癌細胞容易融合，臨床上可利用它將抗癌藥物包裹。有人用聚乙烯吡咯烷酮納米粒子將抗癌藥物紫杉醇包裹用于腫瘤治療，結果表明，含紫杉醇的納米粒子與同濃度游離的紫杉醇在治療腫瘤療效方面，前者療效明顯增加。大量研究顯示，具有納米級的一些抗腫瘤藥物，延長在腫瘤內停留時間，腫瘤生長緩慢，同時減少對組織器官的毒性和副作用，減少藥物劑量。納米脂質載體在腫瘤造影和成像等方面具有較好的優勢[33]，因為其對藥物、基因、成影劑有較好的包封率。
綜上所述，隨著納米材料與納米技術的興起和快速發展，為口腔材料學的研究提供了一種全新的方法和手段。使我們能以全新的思維模式從納米水平來重新探索和研究材料的成份與結構，從而為口腔醫學領域研制出更好更理想的口腔材料。
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關鍵詞：納米材料；發展現狀；規劃
中圖分類號：TB383 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 24-0000-01
二十一世紀信息、生物技術、能源、環境、先進制造技術和國防高速發展對材料提出新的需求，元件的小型化、智能化、高集成、高密度存儲和超快傳輸對材料的尺寸要求越來越??；航空航天、新型軍事裝備及先進制造技術對材料性能要求越來越高。新材料和新產品的創新，是未來十年對經濟社會發展、國力增強有影響力的戰略研究領域，納米材料將起重要作用。納米（nm）是長度單位，1納米是10-9米（十億分之一米），它是一個很小單位，如人的頭發絲直徑為7000-800Onm，人體紅細胞直徑為3000-50OOnm，一般病毒的直徑在幾十至幾百納米大小，金屬的晶粒尺寸在微米量級；又如原子、分子等以前用埃來表示，1埃相當于1個氫原子的直徑，1納米是10埃。納米材料的條件：材料的特征尺寸在1-1OOnm之間；材料具有區別常規尺寸材料的一些特殊物理化學特性。
一、納米材料的性能
使納米材料具有微波吸收性能、高表面活性、強氧化性、超順磁性，以及特殊的光學、催化、光催化、光電化學、化學反應、化學反應動力學和物理機械性質。納米材料的應用將是傳統材料、功能材料的一次革命。
納米材料用于復合材料中，將使復合材料的發展產生巨大變化。納米復合材料分兩大類：由金屬/陶瓷、金屬/金屬、陶瓷/陶瓷組成的無機納米復合材料；由聚合物/無機、聚合物/聚合物組成的聚合物納米復合材料。用于環氧樹脂納米復合材料的無機納米材料有：SiO2、TiO2、Al203、CaCO3、ZnO、黏土等。納米材料能大大提高環氧復合材料的力學性能、耐熱性、韌性、抗劃痕能力，達到提高耐熱性和韌性效果。當前環氧納米復合材料研究重點是，納米材料在基體中均勻分散方法、復合方法、效應、規律和機理研究；環氧納米復合材料應用研究。納米材料和技術為環氧涂料、膠粘劑、電子材料、塑料、復合材料和功能材料的發展增添了高科技含量，將使環氧材料的發展和應用產生巨大變化。
二、納米材料發展現狀
目前我國在功能納米材料研究上取得了重大成果，一是大面積定向碳管陣列合成。利用化學氣相法高效制備純凈碳納米管技術，該技術合成的納米管，孔徑一致2Ourn，長度1OOpm，納米管陣列面積達3mmX3mm。其定向排列程度高，碳納米管之間間距1OOpm。這種大面積定向納米碳管陣列，在平板顯示場發射陰極等方面有重要應用前景。二是超長納米碳管制備。首次大批量制備出長度為2～3mm超長定向碳納米管列陣，它比現有碳納米管長度提高1-2個數量級。三是氮化嫁納米棒制備。首次利用碳納米管作模板成功制備出直徑為3-4Ourn、長度達微米量級的發藍光氮化像一維納米棒，提出了碳納米管限制反應概念。四是硅襯底上碳納米管陣列研制成功，推進碳納米管在場發射平面和納米器件方面的應用。五是唯一維納米絲和納米電纜，應用溶膠-凝膠與碳熱還原相結合的新方法，首次合成了碳化或納米絲外包覆絕緣體S10Z和TaC納米絲外包覆石墨的納米電纜，以及以S江納米絲為芯的納米電纜，當前在國際上僅少數研究組能合成這種材料。六是用苯熱法制備納米氮化像微晶，發現了非水溶劑熱合成技術，首次在3000C左右制成粒度達3Oum的氮化鋅微晶。還用苯合成制備氮化鉻、磷化鉆和硫化銻納米微晶。七是用催化熱解法制成納米金剛石，在高壓釜中用中溫（700C）催化熱解法，使四氯化碳和鈉反應制備出金剛石納米粉。
三、納米材料存在的問題
目前納米技術還存在著沒有攻克的難題。納米有很多理論上設想的特性沒有開發出來。其瓶頸：怎樣采用有效方法把材料由大顆粒粉碎到納米級的顆粒，雖有電弧法、等離子法，但效果不好，所得到微細顆粒直徑很難分布在一個窄的范圍內，納米級顆粒所占比例不高；即使得到了納米級的顆粒，但在應用過程中顆粒是否還是以納米形式存在，因為納米顆粒表面有很強的活性，顆粒和顆粒之間易粘結到一起，變成大顆粒，失去了納米特性。
這兩大問題制約著納米技術的發展，目前還沒有得到解決。實驗室可以得到小量的納米材料，但不具大量生產能力。有一些產品嘗試納米材料，其中大部分用的不是真正納米材料，而是比納米大很多的微米級顆粒。應用納米技術的產品在實驗室出現了，市場上沒有。
皮膚對納米材料的吸附和毒性；納米顆粒進入飲用水時的后果；納米顆粒對操作者肺部組織影響的研究和在通風道中納米顆粒對動物的影響；已變成海洋或淡水水域沉積物的納米顆粒對環境的影響；在什么條件下，納米顆粒可能吸收或釋放環境污染物。專家認為，美國政府正努力評估納米技術的生物和醫學影響。
四、納米材料的發展
我國納米材料研究始于80年代末，納米材料科學列入國家攀登項目。國家自然科學基金委員會、中國科學院、國家教委分別組織了8項重大、重點項目，組織相關科技人員分別在納米材料各個分支領域開展工作，國家自然科學基金委員會還資助了20多項課題，國家“863”新材料主題也對納米材料有關高科技創新的課題進行立項研究。1996年以后，納米材料的應用研究出現了可喜形式，地方政府和部分企業家的介入，使我國納米材料的研究進入了以基礎研究帶動應用研究的新局面。目前，我國有60多個研究小組，有600多人從事納米材料的基礎和應用研究。
我國納米材料基礎研究在過去十年取得了重要研究成果。已采用了多種物理、化學方法制備金屬與合金氧化物、氮化物、碳化物等化合物納米粉體，裝備了相應設備，做到納米微粒的尺寸可控，制成了納米薄膜和塊材。在納米材料的表征、團聚體的起因和消除、表面吸附和脫附、納米復合微粒和粉體的制取等方面都有創新和重大進展，成功研制出致密度高、形狀復雜、性能優越的納米陶瓷；在世界上首次發現納米氧化鋁晶粒，在拉伸疲勞中應力集中，區出現超塑性形變；在顆粒膜的巨磁電阻效應、磁光效應和自旋波共振等方面取得了創新性成果；在國際上首次發現納米類鈣鈦礦化合物微粒的磁嫡變超過金屬Gd；設計和制備了納米復合氧化物新體系，它們的中紅外波段吸收率可達92%，在紅外保暖纖維得到了應用；發展了非晶完全晶化制備納米合金的新方法；發現全致密納米合金中的反常效應。
