鋰電世界 21世紀(jì)初，海內(nèi)曾興起過(guò)一陣“納米熱”，納米鋼皂、納米衣服……此后，納米科技與人們的日常糊口好像越來(lái)越“脫節(jié)”。但實(shí)在，納米科技是身邊“最認(rèn)識(shí)的目生人”。

    進(jìn)入手機(jī)店選購(gòu)智能手機(jī)，蘋(píng)果、三星等大牌手機(jī)使用的大都是納米芯片；走進(jìn)病院檢查身體，所使用的試紙和試劑良多都是納米產(chǎn)品；回到家中打開(kāi)電視，用碳納米管制作的顯示屏為你帶來(lái)高清楚的電視節(jié)目……納米，實(shí)在從未闊別。它一直和其他技術(shù)相結(jié)合，包裝在層層“外衣”下，默默為人類(lèi)提供便利。

    瞻望未來(lái)，納米科技也有望在信息技術(shù)、生物醫(yī)藥、能源環(huán)境等領(lǐng)域，給人類(lèi)帶來(lái)更多的福祉，甚至成為未下世界的改變者。

    綠色印刷

    不產(chǎn)生廢水，不造成重金屬污染，可帶來(lái)印刷業(yè)的革命

    對(duì)于公家來(lái)說(shuō)，納米技術(shù)好像遠(yuǎn)不如3D打印技術(shù)那么“看得見(jiàn)摸得著”，也不如聰明城市那樣耳熟能詳。它好像被束之高閣，僅僅停留在實(shí)驗(yàn)室里。

    事實(shí)真的如斯嗎？

    實(shí)際上，就在不久前，《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者跟著中科院北京綜合研究中央的工作職員，到位于懷柔科教園區(qū)的中科納新印刷技術(shù)有限公司，與印刷領(lǐng)域的納米科技來(lái)了次“面臨面”的接觸。

    “我們的核心技術(shù)是納米材料綠色制版技術(shù)，這是一種非感光、無(wú)污染、低本錢(qián)的新型印刷制版技術(shù)，”在中科納新工作的中科院化學(xué)所博士紀(jì)藝瓊自豪地先容，“假如進(jìn)一步推廣，它必將引發(fā)整個(gè)印刷業(yè)顛覆性的變革?！?/P>

    走進(jìn)出產(chǎn)車(chē)間，幾臺(tái)看似不起眼的制版機(jī)躺在中間，幾名工作職員正將一張鋁板放進(jìn)機(jī)器內(nèi)，未幾時(shí)，一張制好的版材就從機(jī)器尾真?zhèn)€出口“跑”了出來(lái)。沒(méi)有刺鼻的化學(xué)藥水味，沒(méi)有排污的管道，甚至沒(méi)有大的噪音，報(bào)紙、雜志的制版過(guò)程輕而易舉地在車(chē)間內(nèi)完成了。

    “噴墨是手段，納米是我們的核心技術(shù)，我們用納米的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)親水親油區(qū)域的自由調(diào)控?！睋?jù)紀(jì)藝瓊先容，納米科技給印刷技術(shù)帶來(lái)新的突破，不但環(huán)保，還可以節(jié)約本錢(qián)，“用我們的印刷設(shè)備，可以節(jié)約30%左右的本錢(qián)”。據(jù)了解，該項(xiàng)技術(shù)的工業(yè)化正在穩(wěn)步推進(jìn)之中，目前山東等地的報(bào)社已經(jīng)開(kāi)始利用中科納新的設(shè)備大規(guī)模印刷報(bào)紙。

    無(wú)處不在

    納米衣服、納米級(jí)芯片，納米顯示屏……納米科技已無(wú)處不在

    除了納米印刷制版技術(shù)，納米科技實(shí)在早已應(yīng)用于人們的日常糊口之中。只不外，它猶如春雨一般，“隨風(fēng)潛天黑，潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”，以至于公家都忽視了它的存在。

    “拿納米鋼皂來(lái)說(shuō)，實(shí)在技術(shù)早就成熟了，在良多地方也買(mǎi)得到。”國(guó)家納米科學(xué)技術(shù)指導(dǎo)協(xié)調(diào)委員會(huì)專(zhuān)家組秘書(shū)長(zhǎng)、國(guó)家納米科學(xué)中央科技治理部副主任任紅軒向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者先容，納米鋼皂最早在德國(guó)出產(chǎn)出來(lái)，近年來(lái)海內(nèi)也泛起同類(lèi)產(chǎn)品。這種不銹鋼肥皂，能有效去除魚(yú)腥味等多種異味，但因?yàn)閮r(jià)格高昂，并未進(jìn)入超市銷(xiāo)售，而主要在大商場(chǎng)販賣(mài)。

    “納米科技早就無(wú)孔不入了?！痹谵k公室里，任紅軒拿起一部蘋(píng)果手機(jī)向記者比畫(huà)了一下，“這里面的芯片都是利用納米技術(shù)制造出來(lái)的，但一般人誰(shuí)知道呢？”

    在芯片制造領(lǐng)域，納米科技的提高意義重大。每一臺(tái)電腦、智能手機(jī)的出產(chǎn)，都離不開(kāi)芯片。目前，英特爾最提高前輩的移動(dòng)SoC（系統(tǒng)級(jí)芯片）采用22納米工藝，高通的高端SoC采用28納米工藝。采用納米級(jí)較低的工藝出產(chǎn)芯片，可以進(jìn)步芯片的機(jī)能和能耗效率。

    最新的動(dòng)靜是，英特爾今年將宣布14納米制造工藝，并表示將利用這項(xiàng)新工藝出產(chǎn)新一代智能手機(jī)和平板電腦芯片。毫無(wú)疑問(wèn)，這將帶來(lái)智能手機(jī)、平板電腦機(jī)能的新奔騰。

    “前兩年紅火的納米衣服，在技術(shù)上也有了新的發(fā)展。”據(jù)任紅軒先容，國(guó)家納米科學(xué)中央正在匡助一家企業(yè)研制一種耐高溫、透氣的納米衣服，可用于在高溫下功課的特種行業(yè)，“我們提供材料和技術(shù)支持，他們出產(chǎn)”。

    在醫(yī)療領(lǐng)域，納米科技也早已應(yīng)用多年。但相對(duì)于治療，目前納米科技主要是在疾病檢測(cè)領(lǐng)域施展作用?？茖W(xué)家針對(duì)不同的病情，設(shè)計(jì)出不同的試紙，“最簡(jiǎn)樸的應(yīng)用就是檢查女性是否懷孕的試紙，用的也是納米技術(shù)?！比渭t軒說(shuō)。

    據(jù)悉，2011年，國(guó)家納米科學(xué)中央和檢修檢疫部分合作，研發(fā)了用于快速檢測(cè)植物病毒的試劑盒，目前這種試劑盒已經(jīng)被海關(guān)部分投入使用。

    中科院生物物理所研究員閻錫蘊(yùn)也向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者先容，納米科技在醫(yī)學(xué)成像、農(nóng)藥檢測(cè)等領(lǐng)域用途很廣。她曾利用納米模擬酶發(fā)展了腫瘤診斷新技術(shù)。該技術(shù)簡(jiǎn)便、快捷，突破了免疫組化法依靠于昂貴抗體的限制。

    人們?nèi)粘：谥斜匦栌玫降碾姵亍⑹謾C(jī)顯示屏等，也離不開(kāi)納米技術(shù)?！疤技{米管被用作導(dǎo)電材料，已經(jīng)用于鋰離子電池中，且實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化；利用碳納米管場(chǎng)發(fā)射性質(zhì)制造的顯示屏，在手機(jī)上的運(yùn)用效果非常好，也已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化?！比渭t軒告訴記者，每當(dāng)人們打開(kāi)手機(jī)享受其帶來(lái)的便利時(shí)，就已經(jīng)在不自覺(jué)地享受著納米科技帶給人類(lèi)的福祉。

    往何處去

    治療腫瘤，制造新材料，進(jìn)步存儲(chǔ)器機(jī)能，納米將改變糊口

    1991年，碳納米管為人類(lèi)發(fā)現(xiàn)，此后被廣泛用于超微導(dǎo)線(xiàn)、超微開(kāi)關(guān)以及納米級(jí)電子線(xiàn)路等研究中；1999年，納米技術(shù)逐步走向市場(chǎng)，全年基于納米產(chǎn)品的營(yíng)業(yè)額達(dá)到500億美元……

    如今，納米技術(shù)與信息技術(shù)、生物技術(shù)共同構(gòu)成當(dāng)今世界高新技術(shù)三大支柱。包括美國(guó)、日本、歐盟、俄羅斯等在內(nèi)的50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)都有各自明確的納米科技發(fā)展戰(zhàn)略，并投入巨資，搶占戰(zhàn)略制高點(diǎn)。美國(guó)甚至將納米計(jì)劃視為下一次產(chǎn)業(yè)革命的核心。

    “從我國(guó)對(duì)納米技術(shù)的支持力度來(lái)看，納米研究一直是熱門(mén)，從未冷卻。”據(jù)任紅軒先容，近年來(lái)國(guó)家在這方面投入的經(jīng)費(fèi)基本上每年都在10億元以上。此外，地方政府也有相應(yīng)的投入。

    當(dāng)前及未來(lái)納米科技的熱門(mén)在哪里？任紅軒以為，主要仍是集中在以電池材料石墨烯為代表的納米材料、生物醫(yī)藥、信息技術(shù)、能源環(huán)境這幾方面。

    “石墨烯是由單層碳原子組成的二維晶體，可能是制備功耗更小、速率更高的新一代納米電子元件的重要基礎(chǔ)性材料。它的發(fā)現(xiàn)是納米科技的發(fā)展史上，間隔現(xiàn)在最近的一個(gè)里程碑事件。”任紅軒表示。

    在生物醫(yī)藥方面，盡管納米科技用于新藥研發(fā)成功的案例未幾，但這并非納米本身的原因，而是由于世界上對(duì)藥品的研發(fā)、上市有著嚴(yán)格的審定程序。

    實(shí)際上，科學(xué)家們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出良多種新藥，在臨床數(shù)據(jù)的表現(xiàn)都很好，但由于審批的原因，正式上市尚需時(shí)日。

    任紅軒舉例說(shuō)，經(jīng)由10多年的努力，一種名為“富勒烯包釓”的藥物被研發(fā)出來(lái)，可用于治療各種腫瘤。它的原理是可在腫瘤組織外圍形成一個(gè)包抄圈，阻斷腫瘤組織與外界的物質(zhì)交換，從而實(shí)現(xiàn)按捺其生長(zhǎng)的目的。目前，研究職員通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，它在治療乳腺癌、胰腺癌方面療效明顯，已經(jīng)申請(qǐng)了三個(gè)國(guó)際專(zhuān)利和20多個(gè)附屬專(zhuān)利，并通過(guò)了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的階段，未來(lái)假如能夠走入市場(chǎng)，可能會(huì)改變目前現(xiàn)有的腫瘤治療方式。

    在信息技術(shù)方面，納米科技對(duì)進(jìn)步每平方英寸存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)密度、進(jìn)步中心處理器的計(jì)算速度有著至關(guān)重要的作用。目前，中科院上海微系統(tǒng)所在納米相變存儲(chǔ)器的工業(yè)化樞紐技術(shù)上已經(jīng)取得重大突破?！皶r(shí)下流行的可穿著智能設(shè)備，其芯片、材料將來(lái)都離不開(kāi)納米技術(shù)。納米技術(shù)的提高將推進(jìn)這些智能設(shè)備的發(fā)展?！比渭t軒說(shuō)。

    談到中國(guó)納米科技未來(lái)的發(fā)展，任紅軒以為，和國(guó)外的主要區(qū)別是，我國(guó)企業(yè)在納米科技立異方面所承擔(dān)的角色不同。海內(nèi)發(fā)展納米科技的主體是科研院所和高校，大型企業(yè)介入較少，導(dǎo)致良多技術(shù)“沉淀”在機(jī)構(gòu)與院校。

    “科技立異本來(lái)就應(yīng)該以企業(yè)為主體，假如沒(méi)有企業(yè)介入，國(guó)家的投入再多，都沒(méi)有用?！彼詾椋磥?lái)國(guó)家應(yīng)該在軌制上做好頂層設(shè)計(jì)，讓一些大型央企拿出一定比例的經(jīng)費(fèi)進(jìn)行科技立異。

    此外，納米技術(shù)也亟須建立尺度以及認(rèn)證、認(rèn)可軌制?，F(xiàn)在海內(nèi)在納米試紙、納米太陽(yáng)鏡等部門(mén)成形的產(chǎn)品出產(chǎn)方面有相關(guān)企業(yè)尺度，但談不上國(guó)家尺度，更多的產(chǎn)品則缺乏尺度，行業(yè)有些混亂。任紅軒以為，有關(guān)方面應(yīng)該在工業(yè)規(guī)范方面作出更多努力。