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    普遍来说，所谓的纳米技术，只是指运用到了1个纳米到100个纳米长度范围内的结构，包括材料和设备。我们通常听到的什么纳米洗衣粉，指的就是洗衣粉的颗粒非常之小，小到纳米级的程度（事实上目前市面上的洗衣粉还没有小到这样的程度）。为什么要追求那么小的分子微粒呢？主要是因为，不同大小的分子微粒的性质其实是有差别的，我们不能一味地说“小”一定好，但是从普遍上来说，小分子的物质性质更活跃――相同体积的物质分子，小分子的颗粒的表面积更大，可以更有效的地同其他物质结合或者发生反应，但也是因为纳米级分子的过度“活跃”而导致其性能的不稳定。目前在实验室或者是研究室，甚或者市场上使用的大多是微米级分子颗粒，不仅是因为微米级分子的制作工艺比较成熟，比较容易获取，而且其性能也比较稳定。

 

    纳米技术市场总的来说分为三大块，纳米材料，纳米工具和纳米仪器。根据BCC研究中心的数据显示，纳米材料在其中的比重达到了75%左右，纳米工具和纳米仪器分占4.3%和20.7%。比起多运用在医药和测试的纳米工具以及纳米仪器，纳米材料的市场最为广阔，也最容易商业化。

 

    接下来重点说说纳米材料，目前纳米材料的运用范围已经非常地广泛了――在电子，生物医药，美容产品，能源等领域。在过去的五年中，纳米材料的市场每年的增幅超过50%。别看纳米微粒的应用可以大大地推动产品的性能，其实也正是因为个头的过“小”，纳米微粒对人体以及环境都有着极大的潜在危害：理论上来说，纳米微粒可以通过鼻子和皮肤进入到血液，再通过血液的流动到达人体的各个器官以及骨骼，德国的安联保险公司及经合组织认为，纳米微粒对人体的负面影响主要有两个方面：1）诱发呼吸道的炎症，导致组织坏损；2）通过血液传输到主要器官，引起心血管方面的疾病。虽然这份报告有点“骇人听闻”，但是这是对长期跟纳米微粒打交道的工作人员的防范指导，所有的物质用的不恰当都会产生危害，关键是看你如何使用它，以及如何保护自己。

 

    纳米微粒的制造无非就两种方法：从上而下（Top-Down）――把大的分子变小，或者从下而上(Bottom-up)――在加入溶剂的情况下进行原子级的化学反应。大部分的企业采用从下而上的方法，这是考虑到了制造成本以及对环境的影响。表1中列出了几种常用的生产方法的比较：

 

表1

 

 

燃烧法

（Flame Synthesis）

湿化学法（凝胶法）

（Wet Chemistry/Sol-gel）

热等离子法 （Thermal Plasma）

热液法 （Hydrothermal Flow）

表面积（平方米/克）

（注：微粒越小表面积越大）

10-150

20-130

达到28

达到350

颗粒大小（纳米）

最小达到3

最小达到10

20-100

20-300

生产量（千克/小时）

1

2

2

1

生产温度（摄氏度）

大于1000

大于500

大于1000

350-450

结晶程度

良好

良好

良好

良好

健康安全

干燥粉末

溶液

干燥粉末

溶液

 

    我们可以从表内看到，其实影响制造方法的因素有很多，不同的方法有其利弊之处，但总的来说，追求越小的颗粒，越大的表面积，又能达到大规模生产，还能够最少量地使用能源，并能控制对环境产生的不良影响，是我们的终极目标。

 

    纳米技术的诞生已经有20年的时间了，可是目前真正采用的还很少，成功商业化的更少，这也是为什么普通大众对纳米技术的了解甚少的原因。目前采用纳米技术的多半是原有的化学品/医药公司，而新成立的纳米技术公司多半因为没有传统的投资而在风投的支持下缓慢前进，能够赢利的寥寥无几。不过我们相信，在不久的将来，纳米技术可以造福人类，造福环境，我们也期待着纳米时代的到来，以及“皮米技术”的诞生。