纳米技术的了解精选(九篇)

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第1篇：纳米技术的了解范文

1纳米医药发展前景分析

纳米医药是最近才出现的一个多学科交叉的领域。虽然目前已经进入市场的纳米医药产品不多，而且这一高风险高回报的领域还并没有充分确立，但是，利用纳米技术的药释系统、诊断方法和药物研发方法正在使药物的版图发生革命性变化，尤其是靶向特异性药释系统很有可能解决许多医学问题。尽管人们对纳米医药的预测是十分鼓舞人心的，但是纳米医药研发也面临着巨大的挑战，主要包括：①成本高。②在没有相关的安全指南出台前，很难得到公众的信任。③能得到的风险投资相对较少。④人们对纳米材料与活细胞之间关系(如生物相容性问题和纳米材料的毒性)了解较少。⑤大型制药公司不愿意向纳米医药投资。⑥生产缺少质量控制，重复性差等。⑦专利局(如美国专利与商标局)和药物审批部门(如FDA)管理措施混乱和滞后。⑧媒体对纳米材料尤其是纳米医药负面影响(尤其是环境、健康和安全性)的关注。为了在政策上适应并促进纳米医药的发展，各国政府也采取了各种措施，希望解决上述问题。各国专利局都在不断改进对纳米医药相关专利的审查，各国政府管理部门也正在制定纳米药物的相关安全指南，以便适应纳米医药产品的发展需求。下面将对美国纳米医药审查体系进行详细介绍和分析。

2纳米医药专利发展现状

在过去十年中纳米医药领域的研究文献和专利申请都迅速增长。欧洲专利局的一项调查显示，向欧洲专利局提交的纳米医药专利已经由1993年的220件上升到了2903年的2000件。根据欧洲专利局的统计结果，在纳米医药专利申请方面，美国一直处于全球领先的地位，从1993—2003年间，其专利申请约占全球总申请量的54％，随后依次是德国占12％，日本占5％，法国和英国均占3％。我国目前只有清华大学材料系研究的纳米人工骨在美国获得了专利。从全球纳米医药专利申请所涉及的领域来看，药释放系统专利最多，约占全球纳米医药专利申请总数的59％，接下来依次是体外诊断方法、成像技术和生物材料专利，分别占14％，13％，8％，药物、治疗和活性移植物方面的专利相对较少，各占3％左右。无论是研究人员、生意人还是专利从业者都意识到纳米医药专利的重要性，都在努力获得尽可能广泛的纳米高分子材料的专利保护。市场上的纳米医药产品相对缺乏也推动了纳米医药专利工作的发展。制药公司认为获得专利是证明自己实力、吸引风险投资的最佳途径。有一些公司认为如果他们不去抢先申请尽可能多的专利，就很可能会因为被别人抢先申请而使自己处于被动地位。同样，研究人员为了提高学术地位也感到申请专利的必要。大多数发明者发现在纳米医药专利出现的早期，PTO对纳米医药专利的管理是比较混乱的，但这正是对有价值的上游技术获得广泛专利保护的绝佳时期。在今后的几十年中，纳米医药将会不断的走向成熟并获得突破性的成果，专利将会给公司带来大量的实施许可费并成为公司交易和合并的杠杆。

3纳米药释系统专利的申请

3．1纳米药释系统专利开发的优势和方法

纳米医药对药释系统已经产生了重大影响，制药公司目前已经意识到药释系统的研究是他们研发过程中必不可少的一部分。根据来自《NanoMar-kets))的一份市场报告的测算，到2012年，纳米技术将使药释系统产生48亿美元的收入。该报告还指出，到2009年全球药释产品和服务市场的收入将超过670亿美元。另外一份来自《NanotechnologyLawBusiness))的市场报告也指出纳米技术能使药释系统市场的销售额从2005年的12．5亿美元增至2010生国堑堑苤查!!塑生塑!!鲞箜!!塑年的52．5亿美元，2015年会增至140亿美元。固体纳米微粒是尺度在1—1000nm的颗粒，能用于药释系统。由于它具有能将各种药物基团运送到身体不同位点，并延长药物作用的性质，因此在药释系统研究中具有重要作用。纳米颗粒的大小和表面性质决定了它在体内的活性。纳米颗粒的物理性质也决定了它在体内能够达到大颗粒所不能达到的地方。另外，粒子大小也影响药物在体内各部位的分布。粒子变小，它的表面积就会呈指数增加，溶解速率和饱和度都大大增加，从而改变在体内的性质。在某些情况下，纳米颗粒药物还能够帮助降低血浆药物浓度峰值，也能防止血浆药物浓度降低至有效治疗浓度之下。目前美国的专利法允许对老药的新剂型申请专利，纳米技术就能够为已经存在的化合物提供新的剂型。这些新剂型能够获得FDA和PTO的批准。只要老药的纳米剂型能够满足专利性的要求，就能申请专利。在美国，创新性的药释系统本身也可以申请专利。创新性的药释系统能够帮助制药公司对已经专利过期或即将过期的化合物设计出新剂型。这种策略能够拖延或打击非专利药对过期专利药的冲击，尤其是当改进剂型的药物优于原专利药时。实际上，这种策略也延长了原专利药物的生命周期，通常也被称为“常绿化”策略。

3．2纳米药释系统专利的审批和申请

3．2．1纳米药释系统新药的审批应当指出的是，把已有药物改造为纳米药物通常会导致产生创新性的新化学实体(NCE)，因为纳米药物与原药物的药代动力学数据是完全不同，换句话说，就是不具有生物等效性，因此纳米制药公司并不能通过缩短的新药申请(ANDA)来通过FDA的审批。

3．2．2纳米药释系统专利的专利性审查标准我们现在还很难判断，纳米颗粒专利是否也将会面临电子商务和生物技术曾经面临的专利障碍。电子商务与生物技术专利最初是被认为不具有专利性的。无论如何，基于纳米颗粒的药物剂型和其他纳米发明一样，只要满足专利性的要求就可以申请专利。在美国，大小本身并不是专利性的标准，某个装置或方法如果只在大小上发生了改变，并不能使其具有专利性。事实上，法条中已经明确规定：如果仅对某种物质、装置的大小加以限定并不足以使其与现有技术相区别而具有专利性。美国联邦巡回法院(CAFC)也认为：如果权利要求中描述的发明仅大小上与现有技术相区别，而在作用上与现有技术没区别，那么，这项发明就不具有新颖性。也就是说，具有纳米级量纲的物质也必须具有新的功能才具有专利性。此外，产品发明者还必须能够证明他们的发明对于本领域普通技术人员来说，不是显而易见的。

3．2．3纳米药释系统专利申请中的困难——证明具有非显而易见性嵋。对已有药物的新剂型申请专利，最大的困难就是证明该项发明的非显而易见性。FrO常认为，新的药物剂型不过是药物的优化，因此，并不具有可专利性。如果剂型中改变的只不过是成分，并且新增的成分曾经被用在其他的剂型中，产生能够预期的作用，这种观点当然是很有道理的。专利申请者要想说服审查员所申请的剂型不具有显而易见性，就必须证明该剂型具有意想不到的优点或改进。例如，降低毒性、增加生物利用度或改变生物利用度、改变药物稳定性、溶解度或活性。这就需要在专利申请中递交相关的试验数据，其中还包括与申请的剂型最接近的现有技术中的剂型的试验数据。这样，专利申请者就能够证明自己的发明具有创新性。由于纳米微粒药物的现有技术还不是很成熟，纳米微粒的性质也常常是很难预测的，因此证明纳米药物与传统药物相比具有意想不到的优点，从而获得专利授权是相对容易的。然而，随着纳米药物现有技术的不断增加，这种专利申请的趋势终将会改变，也将会有越来越多的有关纳米技术的专利、法律问题显现出来。

4美国纳米医药专利体系存在的问题

4．1纳米技术的定义不准确纳米技术面临的一个问题是专家们对纳米技术的定义见仁见智。纳米技术是个概括性用语，它被用于定义产品、过程和特征，并覆盖了物理、化学和生命科学。美国国家纳米技术计划(NNI)中采用的纳米技术的定义是被引用最广泛的一种定义：“1～100nm尺寸问的物体，其中能有重大应用的独特现象的了解与操纵。”然而，一些专家反对给纳米技术限定如此严格的定义，他们认为应该强调数值范围的连续性而不是纳米到微米的界限。很显然，NNI的定义排除许多微米级的方法和材料，而许多纳米科学家都把微米量纲也纳入了纳米技术的范畴。实际上，许多政府机构都面临如何选用纳米技术的定义的问题。例如，FDA、PTO都采用了小于100nm的定义，也就是NNI的定义。这种定义就带来了许多麻烦，这不仅给纳米专利统计工作带来了困难，同时也给正确评估纳米技术的科学、法律、环生垦堑垫盘查!!塑生笙!!鲞篁!!塑境、管理和伦理学问题带来了麻烦。由于纳米技术需要许多技术的集合，每项技术又都有不同的特征和应用。小于100nm的大小可能对于纳米成像公司来说非常重要，因为量子效应直接依赖于粒子的大小。但是，这种大小的界限对于制药公司可能并不十分重要，因为从成分、剂型和有效性的角度来说，大于100nm的尺度也许才能获得某些理想的性质(如提高生物利用度、降低毒性、减少剂量、增强溶解度等)。有些专家指出，纳米技术并不是什么新的概念，因为许多生物分子都与纳米物质具有相似的大小。例如，肽分子的大小与量子相当(<10nm)，一些病毒与用于药释系统的纳米微粒的大小类似(<100nrfl)。因此，大多数分子药物和生物技术都可以纳入到纳米技术的分类中。因此，一些研究者建议纳米技术的定义中对纳米微粒的定义不应仅仅局限于大小本身。欧洲科学基金会对医药领域的纳米技术作出了如下的定义：“采用分子手段和知识用于诊断、预防和治疗疾病，改善人们健康的科学和技术。”这种定义没有局限于分子的大小，而是强调了对纳米材料的可控性操作是否能够带来医疗效果的改进。对于这个问题，也有学者提出，在纳米医药领域，不应该采用NNI的有关大小的限制，而应该把纳米技术应被称为“微型技术”更加合适，这样才能把纳米技术和显微技术都包括在内。

4．2纳米技术的定义不准确导致专利分类产生偏差2004年11月，PTO公布了一个纳米技术的初步分类(被称为第977类)，并且还正在不断补充977类下面的小类。2006年，12月，PTO把大约4500项专利申请纳入了第977类中。然而，这个数字实际上只是很粗略的估算，低于实际的纳米技术专利申请数量。这主要是因为FrO借用了NNI的非常狭窄的定义用于专利分类，就导致了专利分类系统产生偏差，尤其是对纳米医药和生物纳米技术有关的发明进行分类时，偏差就更加明显。另外，这种分类标准既不能很好地体现纳米医药发明特有的特征，也很难体现出纳米医药所包含的跨学科特征。PTO利用这种具有明显偏离的分类系统筛选出的几千项专利并没有达到当初建立977分类的目的，而当初的目的是：统计纳米技术领域的专利申请数量和授权数量、方便专利审查员和专利人进行纳米技术专利的检索。

4．3在纳米医药领域的现有技术检索中存在的问题和挑战

4．3．1审查员的检索资源和水平有限在纳米医药领域的检索中也存在着各种各样的问题。例如，一些专家认为PTO缺乏有效检索纳米医药现有技术的自动检索工具。另外，他们的数据库可能存在数据遗漏的问题。虽然，纳米医药专利的申请已经有显著增加，但是大多数的现有技术都被发表在杂志或书中。网站中的信息和公开的专利文献只是作为辅助的信息。而很多非专利文献，专利审查员是很难获得的，一方面是由于PTO并没有订购相关的商业数据库，另外一方面有些审查员在检索方面还不是非常专业。结果，专利审查员很可能会漏掉一些现有技术。这个问题可能并不仅仅是纳米医药专利审查中存在的问题，在其他技术领域的专利审查中也很常见。

4．3．2检索词难以确定由于目前广泛使用的纳米技术的定义常常相互重叠，就使对纳米技术相关专利的检索比其他技术领域的检索更加复杂。不同的检索词可能指的是相同的纳米材料和结构。例如，“nanofibers”、“fibrils”和“nanotubes”都可以代表多层碳纳米管，“singleshellnanocylinders”，“bucky—tubes”，“nanowires”and“nanotubes”都可以代表单层碳纳米管，因此要想精确作出纳米技术的专利地图是非常困难的。

4．3．3有些文献存在“假象”事实上，有些发明者在专利或出版物常常会把自己的发明撰写得十分隐蔽，以使自己潜在的竞争对手不会注意到他们的技术。另一方面，有一些具有商业头脑的发明者或发明的受让人，会把带有纳米的词汇加纳入到他们的专利或出版物中，以便获得较强的市场竞争力。因此，要在现有技术中找到真正的纳米技术，不但需要在检索专利和商业数据库时巧妙地选择关键词和专利分类代码，还要经过纳米技术专家的筛选，才能检索到最全面、最可靠的现有技术。十几年来，许多国家的专利局都面临着接受大量纳米医药相关专利申请的问题，PTO也不例外。随着纳米医药专利申请量的增多，其授权量也在不断猛增。但是由于PTO没能很好地解决审查工作质量低、专利授权量失控性猛涨以及职业道德降低的问题，将会对越来越紧迫的纳米医药的专利问题带来严重影响。归纳起来，PTO目前正面临的问题有：①审查员由于所能接触到的现有技术和检索水平有限，不能保证对每项纳米医药专利申请进行充分审查，做一】556一生垦堑堑苤查!!塑生笪!!鲞箜!!塑出授权决策依据的信息也往往有限。②审查员缺乏。③资金缺乏。④审查员的薪水只与审查数量挂钩，而不考虑审查质量，所以，审查质量低。⑤除了聘请过少数专家开展有关纳米医药讲座外，几乎没有聘请过外部的法律和技术专家。⑥Fro并不要求其审查员具有很高的学历。⑦没有专门针对纳米医药专利审查的培训教程和审查指南。

第2篇：纳米技术的了解范文

关键词：纳米技术 材料 生物 能源 环境

人类对自然界的认识长期以来一直沿着宏观宇宙的大尺度和基本粒子的微观尺度两个方向发展。从20世纪中期开始，人们逐渐发现，介于宏观和微观之间的尺度——介观尺度也具有重要意义，它是一个人类远未深入了解的尺度范围，纳米科技就是处于这一介观世界中“纳米尺度”上的科学技术。

纳米科技是指在纳米尺度（1～100nm）上研究物质（包括原子、分子的操纵）的特性和相互作用，以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。它使人类认识和改造物质世界的手段和能力延伸到原子和分子。纳米科技的最终目标是根据原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、化学和生物学特性，制造出具有特定功能的产品。

一、纳米材料的应用

从材料的角度看，纳米技术是通过综合控制材料到纳米尺度，引起材料性能发生显著改变，从而用于制备特定功能的产品。纳米材料的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体相比有显著的不同。

纳米材料大致可分为纳米粉体、纳米纤维、纳米薄膜、纳米块体等四类。

纳米粉体材料可用于高密度磁记录材料、防辐射材料、单晶硅和精密光学仪器抛光材料、先进的电池电极材料、太阳能电池材料、高效催化剂、各种药物制剂或药物载体等。纳米纤维可用于新型激光或发光二极管材料、高强度纤维（如碳纳米管）等。纳米薄膜可用于气体催化材料、光敏材料、平面显示器材料、超导材料等。纳米块体的主要用途为超高强度材料、智能金属材料等。

二、纳米生物技术的应用

纳米生物技术是纳米生物学的应用，即用先进的物理学、纳米科技手段研究生物学基本问题，特别是在单分子水平上研究生物大分子的结构、功能和相互作用；应用物理学定量的、大规模信息处理的思路和方法革新研究方法，开拓崭新的研究领域。如生物芯片、DNA计算机和生物信息学等等。纳米颗粒能用作医学诊断和治疗的工具，纳米生物技术的方法也用于发展具有多功能特性的新材料和新器件，如纳米生物传感器等。

三、纳米与能源

随着纳米技术的发展，高效率、低成本的太阳能发电将成为现实。

太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生的光电子转移反应。除了发展环保的可充电电池外，超级电容器作为一种新型的储能器件，具有无可替代的优越性。它储存电荷的能力强，并具有充放电速度快、效率高、对环境无污染、循环寿命长、使用温度范围宽、安全性高等特点。纳米材料应用于超级电容电极的研究，已经引起了越来越多的关注。以碳纳米管为例，它具有大的比表面积、导电性好、化学性能稳定，被认为是理想的超级电容电极材料。

四、纳米技术在环境问题中的应用

随着纳米材料和纳米技术的日益发展，纳米环保技术也迅速发展，不仅拓展了人类利用资源和保护环境的能力，而且为彻底改善环境和从源头上控制新的污染创造了条件。

纳米材料因具有超大的比表面积及表面原子活性高等特点，对各种有毒有害气体具有很高的吸附效率，通过表面修饰及掺杂等工艺，还可以获得对某些微量物质的特别高的选择吸附功能，可广泛用于空气净化和尾气排放无害化、水净化与污水排放无害化、电磁及噪声污染的有效控制、节能与资源的有效利用等领域。

利用纳米技术还可以制备非常好的催化剂，其催化效率极高。经它催化的石油中硫的含量小于0.01%，因而在燃煤中可加入纳米级助燃催化剂，以帮助煤充分燃烧，提高能源的利用率，防止有害气体的产生。纳米级催化剂用于汽车燃烧催化，有极强的氧化还原性能，使汽油燃烧时不再产生一氧化硫和氮氧化物，根本无需进行尾气净化处理。而各种纳米光催化氧化材料，可以利用光能降解有机物，抗菌除臭，在净化环境、保护健康方面起着越来越重要的作用。

第3篇：纳米技术的了解范文

什么事几乎都能先知先觉、赶在潮头浪尖之上的新新一族近一时期常挂在嘴边的这句话，让绝大部分人感到莫名其妙，不知道“纳米”是何方“神圣”。北京国际周上，“纳米”与智能、宽带等字眼并肩排列，再加上刚出世各媒体一阵“热炒凉拌”，人们对“纳米”只是闻其名却不知其实。

简单地说，“纳米”是一种极微小的长度单位，一纳米等于十亿分之一米，也等于千分之一微米，大约是三四个原子的宽度。纳米科技是90年代初迅速发展起来的新兴科技，其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品。纳米科技以空前的分辨率为我们揭示了一个可见的原子、分子世界。这表明，人类正越来越向微观世界深入，人们认识、改造微观世界的水平提高到了前所未有的高度。有资料显示，2010年，纳米技术将成为仅次于芯片制造的第二大产业。

“清洁卫士”披挂上阵

人们越来越关注室内环境污染。长期在空调环境中工作、生活的人们不知不觉间可能会染上头痛、胸闷、咳嗽、困乏等“空调病”，纳米技术应用于空气净化过滤的消息给深受“空调病”困扰的人们带来一个惊喜。国内首批将纳米技术应用于空调机生产的上海欧臣纳米稀土空调就借其空气净化和水处理的国际技术背景，掀开21世纪健康空调的篇章。纳米是怎样充当“清洁卫士”、成为空气净化过滤材料的呢?

据悉，这种特殊材料是由多种稀土金属、稀有金属、多种氧化物通过高科技方法合成的，其中加入了特殊的纳米材料。在纳米材料与多种稀土金属、稀有金属联合作用下，便构成了对各种有机污染物有良好去除效果的微孔活动中心。这个中心在不改变空气自然状态的大前提下，过滤空气中的有害物质，增加室内空气的含氧量。

经过中国预防医学科学院检测，这种合成稀土纳米材料对甲醛的去除率超过90％，对苯的去除率为89．8％，对氧的去除率为81．8％，对氮氧化物的去除率高达98％，对香烟烟雾的去除率为60．7％……总之，它能够对家庭和建筑装修以后散发的各种有毒、有害、致癌有机污染物进行有效地去除。主要表现在――无毒害、杀菌、吸咐异味、高附着强度等几个特点上。

“筛子”好使却有点儿贵

如今，纳米技术被较多地运用于一些楼盘的内外墙粉刷上，像作为奥运样板工程的首都体育馆的改造工程；复旦大学研制成功的可以自我清洁的“纳米二氧化钛光催化玻璃”已经运用到医院手术室器材、汽车后视镜等方面；在国外，比如日本等地也已将纳米技术开发成功并投入使用。最早做户式中央空调的清华同方人工环境公司表示，下一步他们将研究室内的空气处理系统，不断地融合数字控制、纳米材料、光电效应、环保介质等现代高新技术，提供温度、湿度适宜，纯净新鲜的室内空气。

当更多的商家包括房地产商对“纳米”给予越来越多的关，注，并将纳米作为一张强档绿色牌打给购房者时，人们也应该清醒地看到纳米的不成熟之处：一是纳米产品目前可以说是鱼龙混杂，趁许多人还不太了解有关知识，有些产品就硬往“纳米”上套；而国内外现在也缺乏真正权威的认证机构，无法进行有法律效力的认证。此外，并不是所有的家用电器或其他产品都适合采用纳米技术。最后，要提醒消费者注意的是，由于成本的加大，凡沾上“纳米”的东西都会比同类产品价格高一些。例如纳米空调比同品质普通空调贵10％到15％，消费者对此要有心理准备。

阅读训练

1．人类研究纳米技术的目的是什么?(用原文中的句子回答)

答：_________________________________________________________________

2．请根据上下文解释下面两句话的含义。

(1)不知道“纳米”是何方“神圣”。

答：__________________________________________________________________

(2)(纳米材料)刚出世时各媒体一阵“热炒凉拌”。

答：__________________________________________________________________

3．纳米技术净化过滤空气的过程是，先与______________联合作用，然后___________________，最后___________________。

4．指出下列句子运用的说明方法，并谈谈运用这些说明方法有什么作用。

(1)“筛子”好使却有点儿贵。

答：_________________________________________________________

(2)一纳米等于十亿分之一米，也等于千分之一微米。

答：_________________________________________________________

5．“纳米”有哪些不成熟之处?怎么理解类似纳米的新兴科技在发展中的“不成熟”?

答：不成熟：_________________________________________________

理解：_______________________________________________________

6．查阅有关资料，对“纳米”和纳米技术作一个简介。(200字左右)

答：_________________________________________________________

7．你还知道纳米技术在现实生活中的其他应用吗?请再举两例。

答：__________________________________________________________

8．请简要谈谈纳米的发展过程对我们有何启示?

第4篇：纳米技术的了解范文

Chef Michael’s宠物食品公司最近在美国举了一场有奖竞赛，鼓励独立零售商推出“宠物移动餐车”。该公司的市场调查显示，60%的养宠人有过在路边的活动餐车用餐的经历，其中48%的人表示非常希望餐车能提供宠物食品，这样狗狗就可以和自己一起享用美味午餐。公司希望通过这一竞赛将“宠物餐车”的新消费模式推广开来，为此他们提供给竞赛的25名优胜者每人1000美金用于将普通餐车改造为“宠物友好”餐车，这些餐车也将在日后成为Chef Michael’s产品的独家移动售卖点。

Hill’s公司也在去年开展了类似的餐车计划，并将餐车命名为“科学饲喂健康均衡移动宠物咖啡吧”。作为新品推广活动之一，Hill’s公司在餐车上为养宠人准备了全天然配方的宠物食品并免费发放他们的Ideal Balance品牌猫狗粮试用装。宠物食品生产应用纳米技术

《宠物食品产业》

纳米技术是一项新兴的技术，它通过将物质缩小至纳米尺度后，利用其新的物质特性和颗粒的高效穿透性来发挥作用。如今，纳米技术也开始被宠物食品生产领域所关注。

相比传统的宠物饲料颗粒，纳米级颗粒极小，它能够穿透正常情况下不能穿透的细胞间隙，将营养成分直接输送到身体各部。以维他命E为例，传统颗粒生产条件下只有1/5的成分粒子能够穿透哺乳动物的小肠细胞，厂商因此需要使用5倍于动物所需剂量的维他命E才能保证动物的日常需求量。而如果将粒子降到纳米级别，其吸收率接近100%，生产者可以节省大量的成本来满足产品所提供的营养，而消费者也将相应地减少为宠物补充营养所需的花费。

纳米技术的特殊性也可被应用于药物生产领域，一些比前药物无法渗透的区域如大脑和体内胚胎现在通过纳米技术都可以很好地吸收药物成分。

但科研人员也提出，机体正常的吸收效率通常也兼具保护功能，在物质成分起作用时机体需要―定时间来适应变化，即便是对于那些必需营养物质，过快或过高的吸收效率也可能引发其他问题，如营养过剩甚至是中毒反应。

考虑到应用纳米技术可能带来的巨大利润以及其可能引发的不确定效果，美国食品药品管理局（FDA）表示这项技术的应用虽然不违反法律，但需要针对个案具体处理。同时他们也鼓励应用这项技术的宠物食品生产厂与相关技术监察机构保持紧密联系，随时观察这项技术在宠物食品领域的发展情况。液态与软粒装成宠物营养品新形态

《宠物商机》

宠物营养品随着人们对宠物关怀的增加而日益热销，生产商为满足日益激烈的市场竞争而不断研发更有效传递营养物质的载体形式以及更具针对性的营养补充配方。

对于养宠人来说，营养品能否让宠物喜欢并愿意吃下是非常重要的消费考虑因素，适口性和营养物质的载体形态也成为生产商的研发重点。胶囊和粉末至今还是主流的营养品形态，而软粒装和腋体装则开始成为新的趋势。

液体营养品的优势在于可方便地融入宠物饮水当中，或是通过方便舔舐的包装让狗狗直接食用。营养品的吸收率可由此提高到98‰通过添加肉类香气还可提高适口性，便于喂食。软粒装和胶囊是类似的载体形态，但对于不适合吞咽胶囊的小型犬来说，软粒装可通过咀嚼摄入营养。随着湿粮饲喂理念的盛行，在湿粮中添加粉状营养品也成为常态。

在购买宠物营养品时，养宠人也会参考自己食用的营养品，模仿人类营养品推出的解决特定身体问题的产品日益流行。复合维他命和添加了欧米伽-3和欧米伽-6的营养品仍然是这一品类的主打产品，而这两种产品也是人类营养领域使用频繁的配方。添加益生元和益生菌的肠道保健品也极具市场吸引力。一个新的营养领域是精神营养品，这类商品主要用于缓解宠物的焦虑情绪。

生产商建议零售商在售卖这些营养品时一方面要积极为消费者讲解使用方法，另一方面也要不断提高自己在宠物营养学方面的知识，从而能够更专业地为不同消费者提供有效建议。

宠物服饰潮流新动向

《宠物美容资讯》

宠物的服饰总是渗透着主人对时尚的品味，借鉴人类时尚服饰流行元素，如闪亮配饰、复古风、个性化、季节元素等等成为消费新趋势。

人们在夏季为宠物购买遮阳帽和太阳镜，几何图形印花、夏威夷配色也开始成为这一季节的流行元素。秋季的时尚则通过皮革面料来体现。人造水晶、珍珠和人造钻石也开始作为点缀物添加入宠物服装中。

消费者希望宠物的造型多样、富于新鲜感，频繁给宠物变装的消费需求使得取胜市场的关键在于产品的推新速度和多样化。围巾、项圈这类小饰品格外热销，因为它们使得主人不必为给宠物换个新造型而购买整套衣服。很多宠物服装上还加入了风趣幽默的个性宣言――主人希望宠物也能表达自己的“狗生”态度。此外，亲子款式的人用手镯与项圈或是使用同类宝石的人用项链和宠物服装开始浮出市场，这体现了养宠人开始希望与宠物在风格上遥相呼应的个l生需求。

装饰之外，实用性依旧是重要卖点。通过镭射技术将狗狗名字及主人的信息刻印在颜色鲜艳的项圈、围巾或狗牌上，不仅实用而且颇具时尚气质。

业内人士表示，宠物服饰市场的变化趋势与幼儿服饰市场的发展轨迹越来越相似，商家可以从这一角度更多思考产品研发及推广的策略。

环保宠物砂推广新方法

《宠物用品全球资讯》

包括猫砂在内的宠物排泄清洁用品同样需要有效的促销手段来提升销量，同时让消费者对这类产品的功效与特色有更多了解。

首先，商家应当引导消费者了解这类产品的最新趋势，比如天然猫砂和再生性宠物砂对于环境保护的重要作用。天然宠物砂使用纯天然材料，比如木头，这类产品的生产过程中不含有毒有害的化学制剂。而再生砂是通过循环利用技术达到废料再利用的效果。这两种产品都极具环保意义，进而造福于人类与他们的宠物。由于使用新的生产工艺，这类产品更加轻便，更有利于消费者购买及零售店陈列。此外，对于一些对气味敏感的宠物，如刺猬和澳洲飞袋鼠，这类天然宠物砂不含刺激性气味，对排泄物气味的吸收性也更强，极大地解决了养宠人的困扰。

第5篇：纳米技术的了解范文

纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质，使人们意识到它的可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工生产领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。

1.在催化方面的应用

催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。

纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂，特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒，可近似地看成是一个短路的微型电池，用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时，半导体纳米粒子吸收光产生——空穴对。在电场作用下，电子与空穴分离，分别迁移到粒子表面的不同位置，与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。

光催化反应涉及到许多反应类型，如醇与烃的氧化，无机离子氧化还原，有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成，固氮反应，水净化处理，水煤气变换等，其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道，选用硅胶为基质，制得了催化活性较高的TiO／SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在上的应用带来革命性的变革。

2.在涂料方面的应用

纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性；功能涂层是赋予基体所不具备的性能，从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层，抗氧化、耐热、阻燃涂层，耐腐蚀、装饰涂层等；功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层，导电、绝缘、半导体特性的电学涂层，氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层，可利用其光学特性，达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料，所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用，而且氧化物纳米微粒的颜色不同，这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变，还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。

3.在其它精细化工方面的

精细化工是一个巨大的领域，产品数量繁多，用途广泛，并且到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音，并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2，作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中，使其密封性和粘合性都大为提高。此外，纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2，可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的；而加入A12O3，不仅不影响玻璃的透明度，而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能，而且质地细腻，无毒无臭，添加在化妆品中，可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2，能够强烈吸收太阳光中的紫外线，产生很强的光化学活性，可以用光催化降解工业废水中的有机污染物，具有除净度高，无二次污染，适用性广泛等优点，在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境领域，除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外，还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能对这些制剂进行过滤，从而消除污染。

4.在医药方面的应用

21世纪的健康科学，将以出入意料的速度向前，人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向，已提到日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病，美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物，注射到人体血管中，通过磁场导航输送到病变部位，然后释放药物。纳米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流动，因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道，我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒，然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用，通过纳米技术处理后的银表面急剧增大，表面结构发生变化，杀菌能力提高200倍左右，对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。

微粒和纳粒作为给药系统，其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。

纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程，从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白质特别是酶，从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合，研究分子生物器件，利用纳米传感器，可以获取细胞内的生物信息，从而了解机体状态，深化人们对生理及病理的解释。

第6篇：纳米技术的了解范文

关键词:科技伦理;问题;责任

中图分类号:B82文献标识码:A

一、科技伦理学的概念和研究内容

科技伦理学是一门交叉学科,是科学技术学与伦理学相结合的产物。科学技术学与伦理学之所以能够联系起来,形成―门独立的学科――科技伦理学,是因为作为第一生产力,科学技术是与利益问题分不开的,关系到人类的利益,而伦理学的基本问题则是道德与利益的关系问题。这样,利益问题就成了科学技术与伦理道德统一的基础或联系的桥梁。科技伦理学主要是指科技创新活动中人与社会、人与自然和人与人关系的思想与行为准则,它规定了科技工作者及其共同体应恪守的价值观念、社会责任和行为规范。研究者指出,科学伦理和科技工作者的社会责任事关整个社会的发展前途。概括地说,作为科学技术学与伦理学相结合的科技伦理学,主要研究人与自然的道德关系、科学技术的伦理本质、科技发展与道德进步的互动及其机制。

二、常见的科技伦理问题

(一)生命科学的伦理问题

1、克隆技术与科学伦理。克隆技术引起的伦理问题最令人关注。克隆人也许为人类实现长生不老的千年梦想提供了有科学依据的可能,但祸福总相依,克隆行为将会损害被克隆者的公民权益,使被克隆者的唯一性、独特性大大降低。同时,自我欲求、需要、生存价值受到限制,与他人同样所应有的自、自决权将会遭到否定。科学家在控制生命、实践生物技术的过程中,其行为时刻面对着道德选择。由于人类胚胎干细胞研究与“克隆人”仅仅是一步之遥,在人类胚胎中收集胚胎干细胞必须要考察行为人的动机。人的胚胎是生命的一种形式,它具有发育成一个个体人的潜力,随意破坏人的胚胎实际上是在扼杀人的生命,是不道德也是非人道的。尽管世界各国政府和科学家对“克隆人”技术表示强烈反对,但是对于人类胚胎干细胞克隆技术应用于人体医学科技领域则给予高度关注。

总之,国际社会及各国政府的制约是确保生物技术健康发展的必要条件,而科学家的个人行为范式是确保生物技术造福于人类的决定性因素。科学家的个人觉悟、道德情操、思想品德、献身科学的勇气及高尚的人文精神,都将对21世纪生物技术的发展起到极大的推动作用。

2、基因研究中的科学伦理。基因工程技术是生物工程技术的核心。人类基因组研究是从分子水平直接探索人类自身奥秘的伟大科学工程,是人类认识自我、追求健康、战胜疾病最为重要的科学研究行为。它之所以在全球范围内引起轰动,除了其自身的科学价值和经济价值外,一个重要的原因就是它对伦理、法律等构成了挑战。

按科学家的设想,人类基因组研究计划旨在建立起全球性的人类基因多样性资源库(包括生物样品、统计数据、相关的信息等)。人类基因组研究的目标与意义主要包括如下几个方面:探讨人类的起源,了解和说明人类进化的历史,从微观层面深化对人与人、人与社会、人与自然关系的认识,为寻求导致疾病与防治疾病的遗传因素以及为这些因素与环境的相互关系提供更基础的信息。但是,人们在享受这一成果的同时,不能不思考它带来的各种伦理问题,如基因争夺与基因殖民主义;基因隐私与基因歧视;个体自决权问题;基因治疗与基因犯罪等。

此外,还有转基因技术应用的安全性问题。转基因技术是利用分子生物学技术,将某些生物的基因转移到其他物种中,使遗传物质得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变。尽管转基因技术可以提高作物的产量、增强作物的抗病虫害能力,但转基因产品的安全问题却一直存在争议,至今尚无定论。人们对转基因技术的主要担心有:含有抗病虫害基因的食品是否会威胁人类的健康、转基因产品对环境的影响、转基因产品是否会破坏生物的多样性和转基因产品带来的伦理问题等。

(二)生态环境伦理问题。人与自然环境的关系问题,自人类出现就已经存在。人既依赖自然而生存,又是改变自然的力量,人与自然是依存、适应、冲突与和谐的关系。随着科技进步和生产力的提高,人由自然的奴隶变成自然的主人,人与自然的关系也逐渐成了改造与被改造、征服与被征服的关系。人类以自然的主人自居,片面地按照人类的主观意志或需求去改造自然,往往会违背客观规律,酿成环境恶化、资源枯竭的苦果。

实践证明,“人类中心论”漠视自然客体,过分强调人类的价值主体地位,有悖于可持续发展思想,已逐渐失去社会思维主体地位。生态环境伦理学是人与自然道德生活的理论基础,它根据生态学揭示的人与自然相互作用的规律,对资源利用和环境保护进行深层次的哲学思考,它突出强调在改造自然中要保持自然的生态平衡,要尊重和保护环境,不能急功近利,不能以牺牲环境为代价取得经济的暂时发展。

当前,建构生态环境伦理要主张人与人及人与自然的生存平等、利益平等和发展平等,即一部分人的发展不能以牺牲另一部分人的利益为代价,既要求代内平等,也要求代际平等。所谓代际平等的道德原则,就是当代人与后代人在享用自然、利用自然、开发自然的权利要均等。解决代际不平等现象,必须建构生态环境伦理,用理性约束人类的行为,树立可持续发展的生态环境观念。

(三)纳米等“新材料”的科学伦理问题。自20世纪九十年代纳米产品进入人们生活以来,纳米材料已经应用于大众生活的各个方面,显示出巨大的发展潜力。纳米技术是对大小在100纳米以下的物质进行操作,利用物质在这一尺度上表现出的独特性质来制造新产品。目前部分计算机芯片、防皱的裤子、DVD播放机、自洁玻璃、防晒霜中的遮光剂等产品,都是应用纳米技术的实例。

但近期,纳米技术对人类健康和自然环境的负面影响,成了科学界研究的新课题。在美国化学学会2003年年会上,有3个研究小组分别报告说,纳米材料具有特殊的毒性。美国航空航天局太空中心的研究小组发现,向小鼠的肺部喷含有碳纳米管的溶液,碳纳米管会进入小鼠肺泡,并形成肉芽瘤,而用聚四氟乙烯制作的纳米颗粒毒性更强。纽约州罗切斯特大学的研究小组让大鼠在含有这种纳米颗粒的空气中生活15分钟,会导致大多数老鼠在4个小时内死亡。研究人员指出,这只是初步结果,还需要做更深入的研究。

开展纳米技术的安全性研究,并不是要限制纳米技术的发展,而是要更科学地发展纳米技术。研究发现,纳米技术一旦渗透到生物学领域将迅速改变农业和医学的面貌,人类生活方式也将在纳米技术与计算机和基因生物学的结合中迅速出现革命性的变化。同时,在人类健康、社会伦理、生态环境、可持续发展等方面将会引发诸多问题。

(四)网络时代的信息伦理问题。20世纪九十年代以来,以数字技术、多媒体技术和网络技术为代表的现代信息技术推动着人类社会从后工业社会向信息社会迅速转变,引发了信息传播在媒介形式、报道方式、受众地位、受众行为等多方面产生了一系列深刻的变革,同时也带来了信息伦理问题。

网络的开放性使得文化和价值观各异的人们参与到网络中来,在网络交往活动中,首先面临的是对个人隐私的挑战,如何保护合法的个人隐私、如何防止把个人隐私作为谋取经济利益的手段,成为网络时代的主要伦理问题。虚拟与现实之间,一系列其他新的社会问题诸如网络犯罪、网络病毒、网络黑客、垃圾邮件、网络安全、信息垄断、网上知识产权,以及利用信息网络进行恐怖活动和发动信息战争,危害社会公共利益和威胁国家安全等随之产生,这些都引发了计算机网络技术与信息伦理的激烈冲突。

专家指出,要构建新形势下的信息伦理,必须在四个方面有所突破:一是提高公民的信息伦理意识;二是制定出清晰的信息伦理准则;三是超前预示各类信息伦理问题;四是进行信息立法,互补信息伦理。

(五)基因武器和生化武器的军事伦理问题。世界上任何的高新技术一经开发,很快就会被应用于军事领域。像美俄两国始终致力于把最新技术引入核武器系统中,以实现其核武器的现代化,奉行对别国的核威慑战略。典型的还有基因技术在军事领域的应用及其所带来的军事伦理问题。

基因武器还可以根据人类的基因特征选择某一种族群体作为杀伤对象。原理是人类不同种群的遗传基因有一些差别,将基因表现不同的产物当作攻击目标是完全可行的,因此科学家们也称这种“只对敌方具有残酷杀伤力,而对己方毫无影响”的新型生物武器为“种族武器”。

与造价昂贵的大规模杀伤性武器相比,基因武器有着许多无可比拟的优势:一是成本低、产量高、杀伤能力强;二是使用方法非常简单,难以防治。基因武器从使用到发生作用都没有明显征候和特殊标记,因而很难迅速隔离和及时救治。

科学技术是一把双刃剑,既是“上帝”又是魔鬼,在为人类创造物质财富和精神财富的同时,也使战争的最基本要素――武器的研制和使用得到了飞速发展。自武器进入热核时代、生化时代以来,不管是用战争手段维护正义,还是用战争手段夺人城池,都产生一个非正义的结果,那就是对地球、对人类赖以生存的地理环境造成巨大的毁坏,因此必须要用正义的伦理道德来约束和制止。

三、科技伦理的道德约束和科学家的社会责任

科技给人类带来的一切危害都不是它本身的过错,但科技方法、科技活动、科技成果以及成果的运用,明显渗透着社会文化和伦理道德的因素。科学上“能够的”并不是伦理上“应该的”。作为先进文化的重要组成部分,科技伦理道德的发展方向对整个社会伦理道德的建立和完善有着极为重要的意义。

科技伦理是对科技活动的道德引导,是调节科技工作者相互之间、科技共同体与社会之间诸种关系的道德原则、道德规范。科技伦理不仅蕴含一般的伦理价值,而且包容科学技术真价值。如果一个科学家明明知道某项科学发现将会严重危及人类的生存,那么他就不应该把这一发现公布于众;另外,不论科学研究还是它的社会运用,都是在社会中进行的,而这一舞台的导演是各国政府,因此政府必须规范科技运用,采取措施加强科技发展中的道德伦理约束极为必要。

科学家的社会责任关系到整个社会的道德取向和道德规范,全社会必须关注科技伦理和科学家群体的社会责任问题,在面对种种新的技术成果的同时,不能忽略其自身涉及的种种现实及潜在的危险,必须正确地利用科技成果为人类造福,维护人类的健康和生命,最大限度地避免由于科技成果的使用不当而给社会带来的负面影响。

(作者单位:陕西科技大学)

主要参考文献:

[1]约瑟夫.P.德马科理查德,M福克斯.现代伦理学的新趋向[M].北京:中国青年出版社,1990.

[2]方福德.科技与伦理[N].光明日报,2000.9.18.

第7篇：纳米技术的了解范文

[关键词] 纳米技术表面改性；气道自扩张；金属支架；气道狭窄

[中图分类号] R562 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2017）11-0014-05

Clinical study on the treatment of tracheal stenosis with airway self-expanding metal stent based on nano-technology surface modification

WU Fengjie1 YAO Yangwei1 CHEN Enguo2

1.Department of Respiratory Medicine， Jiaxing Second Hospital in Zhejiang Province， Jiaxing 314000， China； 2.Department of Respiratory Medicine， Sir Run Run Shaw Hospital Affiliated to School of Medicine， Zhejiang University， Hangzhou 310006， China

[Abstract] Objective To explore the clinical efficacy of airway self-expanding metal stent in the treatment of tracheal stenosis based on nano-technology surface modification. Methods A total of 42 patients with airway stenosis who were admitted to the department of respiratory medicine or other departments were collected and randomly divided into the experimental group and the control group， with 21 patients in each group. Both groups were given metal stent implantation. The control group was given Ni-Ti memory alloy stent， and the experimental group was given airway self-expanding metal stent based on nano-technology surface modification. After the treatment， the clinical efficacy， the lumen diameter of the airway stenosis， the shortness of breath index， the test of lung function， the incidence of re-stenosis， the classification of dyspnea index and the occurrence of complications were compared between the two groups. Results After the treatment， the lumen diameter of the airway stenosis， the levels of FVC and FEV1 were increased and the shortness of breath index was decreased in both groups（P

[Key words] Nano-technology surface modification； Airway self-expanding； Metal stent； Airway stenosis

气道狭窄是由于气道内肿瘤、内膜结核生长，气管软化，巨大甲状腺瘤以及食道肿瘤压迫等原因导致患者出现呼吸困难、通气受损等症状的一类呼吸系统疾病[1]，出现气道狭窄后患者常出现气促、缺氧状态[2]，不及时治疗或处理不当甚至会危及生命。以往的治疗方法一般采用手术治疗或气管切开，不适宜进行外科手术的患者应用药物治疗疗效欠佳。近年来，金属支架逐渐应用于本病的治疗中，并获得较为满意的临床疗效[3]，气道支架技术也为治疗气道狭窄开辟了新途径，成为治疗本病的一种有效方法。研究显示，内支架治疗能够迅速解除气道狭窄，缓解呼吸困难，提高患者生活质量[4]。纳米科技是一项崭新的研究领域，而纳米技术表面改性是其重要组成部分[5]，基于纳米技术表面改性气道自扩张金属支架则是近年来我院研究的重点项目，具有良好的生物兼容性、无细胞毒性、炎症反应以及免疫排斥，植入后能够保持结构稳定和完整性，更适合微应力环境等优势[6]，并有望成为理想的组织工程支架。本研究主要基于纳米技术表面改性气道自扩张金属支架治疗气道狭窄的临床疗效进行研究，现报道如下。

1资料与方法

1.1临床资料

收集2014年6月～2016年6月在我院呼吸内科或其他科室治疗的42例气道狭窄患者，男17例，女25例，年龄21～85岁，平均（69.73±7.42）岁，病程4周～3年，平均（1.63±0.32）年，其中导致气管狭窄的原发病：支气管肺癌23例，多发性骨髓瘤会厌下环状软骨大部分浸润破坏2例，甲状腺癌3例，支气管内膜结核4例，原发性纵隔恶性肿瘤2例，食道中下段癌伴有气管淋巴结转移4例，气管切开肉芽增生2例，气管切开瘢痕挛缩2例；狭窄部位：气管22例，右主支气管5例，右中间支气管3例，左支气管6例，气管与右主支气管同时出现4例，气管与左主支气管同时出现2例。25例患者以气促为主要症状，7例患者以呼吸困难为主要症状。随机分为试验组和对照组，各21例，试验组患者男9例，女12例，年龄24～85岁，平均（70.39±7.22）岁；对照组患者男8例，女13例，年龄21～84岁，平均（68.49±7.30）岁。两组平均年龄、病程、原发病及气管狭窄部位等经统计学处理，差异无统计学意义（P>0.05）。本实验经伦理委员会批准，患者家属签署知情同意书。

1.2 纳入标准[7]

所有入选患者均行X线及胸部CT、支气管镜检查及实验室检查确诊为气道狭窄；气管，左、右主支气管自身病变或外压诱发管腔狭窄≥原管腔的1/2；不适合进行外科手术或不愿意进行外科手术的患者；气促指数2级或以上；行外科手术后气道再狭窄者；应用微波、高频电灼烧以及冷冻等其他腔内介入治疗方法后疗效难以维持者。

1.3 排除标准[8]

年龄低于18岁，病变支气管远程的气管存在广泛狭窄或软化，狭窄距声门

1.4 治疗方法

1.4.1 术前准备 术前所有患者均予以血常规、胸部CT、X线胸片以及支气管检查等常规检查，根据病情情况部分患者可予以多层螺旋CT气道三维重建以及超细支气管镜检查以了解患者狭窄程度、长度以及远端气道病变等情况，准备球囊扩张器、高频喷射枪通气机以及必要的抢救器械等设备。

1.4.2 支架的选择 对照组予以普瑞斯星（常州）医疗器械有限公司提供的国产镍钛记忆合金支架；试验组予以英斯特朗（上海）试验设备贸易有限公司提供的基于纳米技术表面改性气道自扩张金属支架。支架支撑力约为70 g/mm2，复性温度33℃～36℃，根据术前检测狭窄部位不同的解剖特点选择合适的支架长度和直径，一般支架程度较狭窄部位短2 mm，支架直径比狭窄部位支气管支架大2 mm。气管支架直径选择16～20 mm，长度大于狭窄上下端5～10 mm，主支气管支架直径为10～14 mm，右侧长度20 mm，左侧35～40 mm，右中间支架直径12 mm，长度为20 mm；支气管支架推送器外径为16F，气管支架推送器外径为19F。

1.4.3 支架置入方法 患者选择仰卧位，采用多功能监测仪对患者心电、呼吸、血压以及血氧饱和度进行检测，并配合高流量吸氧，若患者存在血氧饱和度较低的情况予以高频喷射通气。术前应用2%利多卡因雾化吸入对咽喉、气管及支气管部位进行常规局部麻醉，同时予以安定10 mg、阿托品0.3 mg、盐酸曲马多75 mg肌肉注射，经一侧鼻孔插入由河南三强医疗器械有限责任公司提供的FUJINON E400纤维支气管镜（带电视屏幕），明确患者狭窄部位并做好体表投射标志，吸引清除病变部位的坏死组织和分泌物，支气管镜活检孔放置导丝后退出支气管镜，再将支气管镜经另一鼻孔重新M入狭窄部位的上方，沿导丝将支架推送器送至狭窄部位下方0.5～1 cm，将导丝抽出，支气管镜下观察并将推送器外套管缓慢往后退，支架自然释放。将支架释放约1/3左右，可应用支气管镜再次观察放置部位是否存在偏差，若不理想可以通过推送器进行调整，位置准确后才能够将支架完全释放，并退出推送器。支架完全释放后不能完全张开或气管狭窄仍严重，可以应用球囊扩张器，其中注入温水进行扩张，从而使气道扩张，使支架完全打开并定型。

1.4.4 术后情况 支架成功置入后，再次行支气管镜检查，检测狭窄支气管扩张程度，观察是否存在支架脱落、错位以及出血等情况，其中针对出血者可予以1∶10000肾上腺素2～3 mL局部喷洒，术后2 h观察症状变化情况并再次进行气促程度评价，次日进行X线胸片拍摄了解患者是否存在气胸、纵隔气肿等并发症。术后予以抗炎、抗菌、解痉、平喘及促进排痰等常规治疗，适当予以止咳药物避免支架对气管刺激诱发剧烈咳嗽。

1.5 观察指标

1.5.1 疗效评价标准[9] 疗效评定分为完全有效、部分有效、轻度有效以及无效，其中完全有效为患者主观症状消失，气管狭窄再通，腔内病灶完全清除，功能基本恢复正常；部分有效为狭窄管腔重新开放≥50%，功能检查基本恢复正常，患者主观症状改善；轻度有效为狭窄改善

1.5.2 气道狭窄段腔径、气促指数及肺功能检测 治疗前后分别检测患者的气道狭窄段腔径、气促指数；采用上海蓝习实业有限公司提供的spirolab-Ⅲ肺功能检测仪检测两组患者用力肺活量（FVC）及一秒用力呼气容积（FEV1）。

1.5.3 再狭窄发生情况 6个月后进行复查，根据患者实验室检查结果观察患者是否存在再狭窄发生，并计算再狭窄率。

1.5.4 呼吸困难指数分级 根据美国医疗委员会制订的呼吸困难指数分级，其中0级为剧烈活动时存在呼吸困难；Ⅰ级为爬坡或快走时呼吸困难；Ⅱ级为平地行走存在呼吸困难；Ⅲ级为每走100码时或走5～10 min需要停下来呼吸；Ⅳ级为仅能在室内活动或穿衣即气短；Ⅴ级为休息时即存在呼吸困难。

1.5.5 并发症情况 在家属的协助下，记录患者术后并发症发生情况。

1.6 统计学处理

采用SPSS 17.0 统计学软件进行统计分析，气道狭窄段腔径、气促指数、肺功能等计量资料用均数±标准差（x±s）表示，采用t检验，临床有效率、呼吸困难指数以及并发症发生率等计数资料用率（%）表示，采用χ2检验，P

2 结果

2.1 两组患者临床疗效比较

对照组总有效率为42.86%，试验组临床总有效率为76.19%，两组比较，差异具有统计学意义（P

2.2 两组患者治疗前后气道狭窄段腔径、气促指数及肺功能水平比较

治疗前两组患者气道狭窄段腔径、气促指数、FVC 以及FEV1比较，无统计学差异（P>0.05）。治疗后两组患者气道狭窄段腔径、FVC以及FEV1水平升高，气促指数降低（P

2.3 两组患者再狭窄率发生情况比较

治疗后，与对照组相比，试验组患者再狭窄发生率较低（P

2.4两组患者呼吸困难指数分级比较

治疗后，与对照组相比，试验组0～Ⅰ级呼吸困难例数较多，Ⅱ～Ⅴ级呼吸困难例数较少，试验组呼吸困难较对照组轻，试验组缓解呼吸困难程度较对照组明显，差异有统计学意义（P

2.5 并发症发生情况

试验组出现1例严重心律失常，1例胸痛，总并发症发生率为9.52%（2/21），φ兆槌鱿2例严重心律失常，2例胸痛，总并发症发生率为19.05%（4/21），两组均出现不同程度的咳嗽，上述并发症除严重心律失常经处理后缓解，其余并发症均自行缓解，试验组患者的并发症发生率明显低于对照组，差异有统计学意义（P

3讨论

气管狭窄是由肿瘤、外伤、结核以及气道软化症等各种因素所致的气道管径缩小，诱发呼吸困难、气促及喘鸣等压迫症状[10]，使患者通气功能严重受损，严重者可威胁生命健康。临床治疗本病一般采取解除气道狭窄、恢复通气[11]。近年来随着科学技术的快速发展以及介入放射学的蓬勃发展，金属支架置入术能够通过抵抗外界压力从而提供内部支撑以保持管腔结构的正常及通畅[12]，缓解气道狭窄以及呼吸困难，提高患者生活质量，并逐渐成为支气管狭窄的主要治疗手段。现今支架的种类不断增多，性能也逐渐改进，常用支架材料为镍钛记忆合金支架、不锈钢支架、螺旋丝支架以及Wallstent网状支架等[13]，各种支架中较为理想的是镍钛记忆合金支架，其将薄膜覆盖于裸支架上制成能够预防肿瘤和肉芽组织长入支架腔内，再狭窄率降低；支架全长被膜覆盖，可有效防止全覆膜支架所致气道引流不畅[14]，但是这一支架也存在一定的弊端，这类支架能够产生免疫排斥反应，匹配度较差。

基于纳米技术表面改性气道自扩张金属支架是近年来通过对原子、分子的运动规律及特性的纳米技术在组织工程领域的应用[15]，由于纳米材料的结构单元和尺寸属于纳米数量级，自由表面较多，纳米单元间存在相互联系[16]，纳米支架会起到毫米以及微米支架无法达到的作用。纳米支架需要下列对理想支架的相关要求[17]：（1）材料在结构及功能上相似于天然细胞外基质，有良好的生物相容性，细胞毒性、炎症反应以及免疫排斥降低；（2）具有合适的孔尺寸、超过90%较高的孔隙率以及相互连接的孔形态，更利于大量细胞的增殖、分化以及细胞外基质的生产，同时对氧气、营养传输、代谢物以及神经内生长帮助较大；（3）纳米技术具有适宜的可降解生物吸收性；（4）特殊的三维外形能够快速获取所需的组织或器官形状；（5）与植入部位的组织力学性能相匹配，能够维持体内生物力学微环境的稳定性以及完整性，提供适宜的置入微应力环境；（6）高表面积以及适宜的表面理化性质能够有助于细胞粘附、增殖以及分化，同时有利于负载生长因子等相关生物信号分子。在各种优势中，纳米技术能够最大限度地模仿细胞外基质结构，具备生物功能，从而最大限度地满足肌体组织的完全整合性[18]，因此，组织工程支架的设计和构建更适宜应用纳米纤维来实现[19]。本研究显示，治疗后与对照组相比，试验组临床总有效率较高，提示基于纳米技术表面改性气道自扩张金属支架能够显著提高气道狭窄患者临床疗效。

呼吸困难、气促是本病的主要压迫症状[20]，因此治疗的首要目标即为解除呼吸困难以及气促症状。本研究选择的42例患者中出现明显呼吸困难症状7例，明显气促症状25例，在置入纳米支架后气道狭窄段腔径、FVC以及FEV1水平较对照组高，气促指数较低，试验组0～Ⅰ级呼吸困难例数较多，Ⅱ～Ⅴ级呼吸困难例数较少，试验组缓解呼吸困难程度较对照组明显，提示经过基于纳米技术表面改性气道自扩张金属支架治疗，气道狭窄患者呼吸困难以及气促的症状显著缓解，肺部通气功能障碍立即得到纠正或减轻，是治疗气道狭窄的可行、有效之法。

本研究通过对我院收治的气道狭窄42例患者的临床疗效、气道狭窄段腔径、气促指数、肺功能检测、再狭窄发生率、呼吸困难指数分级以及并发症发生情况进行研究，证实了基于纳米技术表面改性气道自扩张金属支架治疗气道狭窄的临床疗效显著，可解除气道狭窄，改善呼吸困难，安全性高，适宜临床应用推广。

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第8篇：纳米技术的了解范文

关键词：物理技术；农业；增产；优质

农药化肥虽然能够在最短时间内提高农作物的产量，但是长期使用会导致土地对农药化肥的过分依赖，甚至导致土地本身的营养不断下降。大量实践证明，近年来自然环境被污染、农作物的品质指标在不断下降，直接影响了人们生活品质，同时也阻碍了我国现代农业的可持续发展[1]。为此，笔者结合实际，提出尽可能地将更多的物理技术应用在农业生产过程中。

1电磁场效应在农业中的应用

1.1提高种子发芽率

利用电磁场处理农作物的种子能够增强种子的呼吸度，增加种子的根系活力，提高种子的发芽率以及发芽效果。同时还能够净化环境，但是将电磁场效应应用在农业中，还需要考虑到不同类型种子其自身的品质、成熟程度等有着一定区别，种子中所蕴含的化学成分也会有所差异。因此在对种子进行电磁场效应时，一定要了解种子自身的导电率、电阻率、电容等一系列特征，明确在同一静电场运动过程中，种子的运动轨迹会有所差异。结合上述参数对该品类种子的电磁场能够去除破碎的种子，并且清除杂质，获取更多高品质的种子，使得种子的纯度得到提升。与此同时，利用磁化水浇灌农作物，也能够增强矿物质在水中的溶解度效果，提高营养物质和水分的吸收速率，对于农作物在生长发育以及增产抗逆能力中都有着极为重要的促进作用[2]。实践证明，对小麦进行电磁场处理，能够增加小麦的产量，同时也能够去除小麦种子中品质低劣的种子。利用电磁场对农作物或种子进行处理的过程中，在使用时利用磁场处理水，将种子放在磁场中进行磁化作用，由于微弱的磁场可以在最短时间内激发种子中各种不同酶的活力，进而提高种子的发芽效果，种子的幼苗也会不断地茁壮成长，其整体根系会十分发达。磁化水不仅能够增强小麦的处理效果，同时也能够帮助种子进行有丝分裂，确保细胞体积增大，增强了作物在水肥吸收过程中的效果。在植物生长过程中，电磁场一直以来都是不可或缺的条件，更是整个植物生产过程中的最重要物理环境因素之一。如果直接把植物与接地用的细金属网连接起来，会导致该金属网直接屏蔽了大气电场，植株就无法实现正常的生长和发育，但是如果在植物中添加适宜的电场，则可以促进植物生长和发育。一直以来在植物生长过程中，电磁场对其的作用都是毋庸置疑的，但是电磁场对于植株生长而言，其所带来的作用需要进行进一步的分析，由于物理环境因素多样且复杂不同，因此在利用电磁场增加植株的生长质量时，不仅要考虑到电磁场的作用效果，还需要考虑其他的综合因素。

1.2减少病虫害

很多研究人员都在利用电磁场本身的作用使得电场发生定向移动，可以将电场直接附着在作物表面或者是地面、墙壁等等，起到的作用就是在第一时间阻碍病虫害的传播，降低病虫害对农作物带来的负面影响[3]。无论是水肥的吸收或者是光合作用能力均会在此得到增强，能够有效地提高种子抗病虫害的处理能力，使得农作物在生长过程中更加健壮，进而实现农作物的增产和高产，而适当地利用磁化水浸泡小麦、水稻等一系列作物，能够确保自身具有明显的促进作用。

2声波效应在农业中的应用

在农业发展过程中，声波助长技术也是近几年新兴起来的一种全新的农业高新技术。该技术在科技发展中展现了其独特的效果，声波助长仪可根据不同植物本身所具有的声学特性，提高植物自身的光合效率，提高植物的产量。

2.1促进植物健康成长

利用音箱发出对该种植物所产生的特定的声波，这种声波频率能直接增加植物内活细胞电子流的运动速度，同时也可以通过声波促进植物对各种不同营养元素的吸收、转化以及输入，也可以加快茎叶等营养器官的生化反应速度，促进植物健康成长发育。并且可以针对同一营养物质增加植物的吸收量，使得植物的果实或者是营养体在形成的过程中合成数量不断增多，促进在植物体内出现大量的有机物质。例如蛋白质和糖的合成，使得植物本身的细胞一直以来都处在较高的氧化水平，而如果出现了毒素则具有极强的破坏作用，能够确保植物自身的能量供给以及中间产物的产量。声波的存在如同电磁场一样，能够发挥出极强的作用，并且增强植物在进行代谢时的代谢质量，提高植物的活性。事实上，声波作为一种物理技术，应用在农业生产过程中时间较早。

2.2减少病虫害

声波助长仪的作用是让植物在短时间内快速地生长，提高农作物的产量，增加各类不同的营养物质，增强植物本身的抗病能力，有效地去除植物中的敏感虫害，实现提早开花、提早结果，延长植物的储藏时间[4]。对某一些植物而言，还能形成隔离区，能够确保出现植物病虫害时，病虫害得到有效的控制。这些植物声波也可以让一些本身相对敏感的害虫在听到植物声波后产生厌恶感和恐惧感，不会出现在植物上繁殖的状态，甚至有一些害虫会主动离开，以此达到有效去除敏感害虫的功效。根据植物本身的发生状态，实现自发声，这种自发声具备极强特殊的声波，利用声波共振技术让声波仪模拟出与植物自发声相同的声波，提高植物自身的光合效率，提高植物的产量[5]。在农业生产过程中，声波助长物理技术的实施能够进一步完善当前的农业生产技术，提高农业生产科技水平，促进农业发展。

3纳米能量效应在农业中的应用

近年来，我国的纳米肥料研究呈现出蓬勃发展的趋势，纳米技术的出现也能够有效地改变种子中存在的微小裂口和破损，纳米包装可以更快速地适应不同环境的发展需求、不同环境的状态，在食品变质时第一时间提醒消费者。纳米技术也可以改善包装的渗透，能够提高阻隔性，改善耐热和抗损技术，阻止食物变质。在纳米技术应用过程中，其应用在包装技术上，对功能产品以及互动食品的发展带来了积极的促进作用，利用纳米包装能够促使这些食品为人体提供更加有效、更加科学的营养[6]。在分析农业技术中应用纳米技术时，我们发现其具有以下优点。

3.1提高种子的出苗率

出苗率一直以来都是农产品提高产量和质量的重中之重，利用纳米技术处理后的种子可以直接吸收自然界的光波，将光波直接转化成为电磁波接入，使得种子体内的大分子团渐渐分离，成为小分子团。如果在空间没有出现改变的情况下不断增加这一条件，能够使得分子团的运动速度更加剧烈，并且分子团与分子团相互碰撞时，其概率更大，活性也会随之增加，能量也会不断地增强，其对种子的破土能力而言，会带来积极的影响。

3.2促进植物的新陈代谢

通过纳米处理后，幼苗的长势飞快，并且幼苗本身的根系发达，利用纳米处理技术能够对种子进行有效的调节，加快植物体内的新陈代谢，提高植物的抗逆性，促进植物的生长，根系活力得到显著的提升。通过大量的实验分析，发现植物的根系活力甚至可以达到82.3%。在农业上利用纳米生物农药也能够使得植物的生长速度得到提升，而这一种农药不溶于水的复杂体系属于非均相体系，其物理化学和生物学也会在第一时间内出现改变。

3.3减少病虫害

利用纳米技术可以让植物的细胞壁出现破壁的情况，脂溶性和水溶性的杀虫物质也能够释放，直接作用于害虫，提高了农药在使用时的药效。纳米物质的表面效应十分明显，这是由于粒度越小，表面就越大，减少农药使用量[7]。随着纳米技术发展，促进农业系统环境的监控能力得到提升，确保农业实现精准生产，可以有效地挖掘植物中存在的潜在营养物质，进一步提高农产品的产量以及农产品的附加值，而使用纳米农药精准改变杀虫剂，有效地减少农药使用量，降低农药的残留，最终能够实现绿色农业发展，提高农业发展的整体质量。同时，去除土壤中存在的有害物质，清洁水质，保护我国农业生态属于生态健康状态。

4等离子处理技术在农业中应用

等离子技术也是农业发展过程中常见的技术之一，而使用等离子技术能够通过物理方法提高种子在使用时的活力，激发种子自身的潜能，实现提高种子发芽率，达到增产的效果。通过大量的实验分析可知，将等离子技术应用在农业发展过程中，大豆平均增产12.2%，玉米平均增产11.3%，而水稻则能够增产11.5%，这是一种以单项的技术就能够提高农作物产量和品质的农业技术[8]。等离子技术为我国粮食安全、粮食品质保障带来了极为正向的影响，而物体的存在状态与物体的温度有着直接密切的关系，温度的变化能够直接改变物体存在的状态，而物体存在的状态也会改变物质本身的特性。通过等离子技术能够让种子具有极强的抗逆性以及生命力，将使得农作物的产量得到提升，有效改善农作物品质，但是在使用等离子技术处理种子时需要考虑已经萌动的种子一定不可以利用等离子处理技术，等离子处理种子的目的和意义是打破原本种子的休眠状态，使得种子自身的活力得到增强。已经萌动的种子不再是真正意义上的种子，其内部物质已经出现了改变，种子已经变成了一个生命体，正在进行生命发展，而在这一阶段应用等离子体对其进行刺激，并不会对种子的生长、发芽带来正面影响，反而会带来负面影响，甚至会直接影响到种子的出苗。利用等离子处理技术不能处理有杂物的种子，这是由于等离子机在处理种子时，是根据种子的粒度处理，即能够流畅地确定各种尺寸，机器结构在满足最大力度通过的情况下间隙最小，只有保证种子在机器内部能够实现多次有效的翻转，并且获得充分的照射，才能提高处理效果[9]。但是如果在处理种子过程中存在杂物则有可能会导致杂物直接进入到机器内，使得机器内部出现堵塞的状况，等离子技术在处理种子过程中要保证种子的流通状态顺畅，按照正常的流动速度进行设计，才能够获取最佳状况，如果流速处理不当，会影响到在后续处理时的处理效果[10]。等离子处理技术自身的科技含量高，实用性强，具有非常多的综合优势，能够满足我国农业发展需求，既能保护环境，也可以增加社会效益以及经济效益。

5小结

第9篇：纳米技术的了解范文

【关键词】碳纳米管；复合材料；结构体

引言

纳米技术是世界上非常先进的一种科学技术，同时纳米技术的出现也标志着人类改造自然的能力已经深入到了原子与分子水平，如今纳米概念已经渗入到； 力学、物理学、电子学、机械学以及材料科学等多种领域。碳纳米管（CNTs）是由日本学者Iijina发现的，碳纳米管具有独特的结果与良好的物理与化学性能，因此吸引了许多相关领域的研究者，并且如今已取得了一定的成果。碳纳米管因为其独特的结构，使得这种材料具有高强度、高韧性以及极强的导电性能，并且这种材料还具有很好的热性能，其热稳定性与化学稳定性都非常好，因此具有很好的应用发展前景。而CNTs聚合物基复合材料是一种以CNTs为增强体、聚合物为基体的复合材料，这种复合材料从工程应用上可分为结构符合材料与功能复合材料，因此要想了解碳纳米管在聚合物基复合材料中的应用，需要从这两种材料进行分析。

1CNTs/聚合物结构复合材料

1.1CNTs的结构与力学性能

CNTs是一种石墨面六边形网络格所组成的管状物，一般是有单层或多层同轴管组成，其直径一般是在几纳米在几十纳米之间，层次之间的距离一般是0.34nm，长度一般可以到到数微米。

通过相关的计算以及实验检查发现，CNTs具有极高的强度以及极强韧性，并且CNTs在透射电镜下观察发现，CNTs的杨氏模量能够达到1. 0 TPa以上，大约是钢的100倍，同时还发现CNTs还具有很高的伸张强度，已经达到了（45±7）GPa，是一般高强度钢材的20倍，并且根据相关理论与实验的结果发现，CNTs具有很好的韧性，其弯曲角度超过了110度，因此这种材料被认为是最理想的聚合物复合材料的增强材料[1]。

1.2CNTs聚合物结构复合材料的力学性能

CNTs具有非常强的力学性能，因此这种材料能够大大改善聚合物复合材料的强度与韧性，通过采用原位法复合CNTs与PA6得到了C-O-C化学见连接，同时CNTs在基体PA6中分散均匀的CNTs/PA6复合材料，这样就能够将其抗拉强度大大的提高，并且能够让这种材料保持非常高的冲击韧性以及延伸率，当CNTs用量达到了15%的时候，就能够将复合材料的抗拉强度提升到130Mpa，冲击的韧性也会得到很大程度上的提高，其韧性能够达到403 kJ・m-2，而其延伸率能够达到31%。

聚苯乙烯（PS）这种材料因为硬度以及刚性都非常好，并且价格也非常的低廉，因此得到了广泛的应用。但是这种材料比较脆，耐热性也比较低，从而限制了这种材料的发展，通过原位聚合法将CNTs应用进PS中之后，得到了CNTs/PS复合材料，通过相应的检测发现，当CNTs的含量达到1.0%的时候，这种材料的力学性能最好，同更是拉伸度也能够达到26.1MPa，其冲击韧性能够达到1.16 kJ/m2，延伸率能够达到7.62%，同时通过相关的调查研究表明，聚苯乙烯在自由基集合过程中加入CNTs时并没有阻碍反应[2]，并且还能够增加聚苯乙烯的聚合程度，这同样是引起这种复合材料力学性能增加的一个主要原因。

2CNTs/聚合物功能复合材料

2.1电学性能

CNTs不仅具有良好的物理性能以及电学性能，并且还具有独特的电学性质。因为CNTs主要是由碳原子的六角点阵二维石墨片卷曲而成的纳米级管，在这中材料中会有大量的电子在单层的石墨片中沿纳米管的进行轴向运动，这样就会使得CNTs具有半导体以及金属的性能。同时因为CNTs是一种纤维结构，因此这种材料能够均匀的分布在聚合物材料中，因此同样会在聚合物基体中形成一种导电的通道，如果在应用的过程中增加的量较少，就能够形成永久的抗静电材料，如果量增加过多的话还会成为一种导电材材料。通过将CNTs应用到三元乙丙橡胶（EPDM）复合材料，通过对其电学性能的研究发现，随着CNTs用量的增加，其橡胶的导电性也在逐渐的增加，当CNTs 的含量增加10粪的时候，就能够让这种复合材料的导电性能大大的增加，这是因为当CNTs含量较少的时候，并没有在复合材料中形成导电通路，但是当达到10份的时候，就能够形成导电通道[3]。

2.2光学性能

CNTs不仅具有独特的电学学性能，同样还具有独特的光学性能，通过大量的实验研究发现，CNTs从可见光带红外区都有广泛的光限幅性能。人们将CNTs与一些共扼聚合物复合能够得到良好的具有光学特性的聚合物。比如在苯乙炔（PPA）中加入CNTs，再通过原位聚合复合就能够得到PPA/CNTs复合材料，这种复合材料具有很强的光稳定性，当光的辐射强度达到10J/cm2的时候，复合材料中的CNTs就能够有效的防止复合材料产生光降解，因此其具有有效的光限幅性。并且Curran等还通过实验研究发现，应用了CNTs材料PmPv/CNTs复合材料的荧光要比纯聚合物的荧光更微弱，这样能够将光至光效应提升35%。

3结语

碳纳米管是一种在力学性能、化学性能以及热稳定性上都非常好的材料，并且其独特的纳米结构能够成为复合材料最理想的增强体，并且会赋予复合材料许多新的功能，因此碳纳米管的应用前景是非常广阔的。但是如今碳纳米管的市场价格非常的高，因此目前还无法实现大规模的应用。通过本文对碳纳米管在聚合物基复合材料中的应用分析，也可以了解到碳纳米管的应用价值，而如今国外正尝试新的碳纳米管生产技术，希望能够减低其生产成本，因此希望我国也能够加强这方面的研究。

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