纳米技术的作用精选(九篇)

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第1篇：纳米技术的作用范文

【关键词】纳米技术 应用 材料

纳米技术属于高科技范畴，其已经成为国家发展前景十分优越的科学技术之一，当前纳米技术已经广泛涉及到国内很多行业，其中包含化工行业、材料行业、医药行业和食品行业等。纳米技术主要包含纳米的物理、化学、材料、生物、电子等科学，它们彼此虽然是独立的科学，但是彼此又有着联系。当前，纳米的每个领域都取得了很好的研究成果，纳米技术不断创新、进步。

1 我国纳米技术发展现状

中国是世界上首先开始研究纳米技术的国家之一。在二十世纪八十年代的中期，我国政府就开始对纳米材料的研究以及设备加大了投入，当前我国的纳米技术基础研究在世界范围内都占据领先地位。1982年研究出的扫描隧道显微镜以及1986年研究出的原子力显微镜是纳米测量表征上的一个重要标杆，代表着纳米技术已经从原本的理论时期，进入到了实践研究时期。纳米技术是一个有着很强的综合性学科，研究的内涵包含了目前科技发展中的各个领域。纳米科学和纳米技术主要包含：纳米体系物理学、化学、材料学、生物学、电子学、加工学、力学等。这七个相对独立又彼此关联的学科与纳米材料、纳米器械、纳米尺度的检测和表征这三个研究方面。纳米材料的制备与研究是整个纳米科技的基础。在这之中，纳米物理学与纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最主要研究内容。

2 当前纳米技术的应用

2.1 食品方面的应用

纳米技术在食品科学的方面已经得到较为广泛的应用，对于纳米技术的研究能够对食品的品质、营养与安全性等层面进行改善，避免原材料的过度消耗，促进食品科学发展的科学性UI高效性。 近几年，城市中人们的生活节奏不断加快，导致亚健康人群的数量不断提升，因此，人们愈加青睐功能食品。经过研究表明，功能食品功能成分的稳定程度、存在方式和使用方式等对其食品的效果有着很大影响，尽管功能成分能够加入到食品当中，但因为它的水溶性差、对环境较敏感等因素严重造成了功能食品的颜色和气味等，很多功能食品不容易吸收，补充营养的效果较差。日本首先把纳米技术应用于功能食品中，并且使用这一技术将功能食品中的β-聚糖改变成200nm以下的小颗粒，在卵磷脂稳定技术的支撑下，完成吸收。类胡萝卜素是一种和水不相溶的物质，经过纳米技术能够将其纳米化，能够明显的提升类胡萝卜素的水溶性，所以可以保证食品的稳定性和颜色的鲜艳，让它更容易被人消化和吸收。随后研究者将纳米胡萝卜素应用在柠檬水生产和黄油生产中，经济效益得到很大提高。

2.2 通信技术的应用

现代社会是网络信息社会，通信技术在我们的日常生活中有着非常重要的作用。纳米技术在通信技术中的应用给这一技术的发展起到了很大的影响。纳米材料也给光缆提供了新的发展空间。近年来，很多厂家已经着手对纳米光纤维涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯（PE）及光纤护套管用纳米PBT等材料进行开发。使用纳米材料的光缆，能够让其具有很多的优点，例如提升光缆的对抗机械冲击能力、防水、防气味等，同时还可以让光缆的使用时间得到延伸，提升了网络的安全性。同时，在网络通信的加密上也可以运用纳米技术来制造量子点激光器。当前，很多金融部门以及政府部门都使用了这一技术，保证了信息在传输过程中的安全问题。

2.3 医学、药物中的应用

纳米技术在医学以及药物中的应用早就已经开始，目前人们已经能够把健康检测设备佩戴在身上，这样就能更好的了解自己的身体情况。假如能够进一步把这种技术缩小，这样使用纳米技术就能够将微型传感器放进人们的身体当中，了解更具体的信息，这样对于医生的治疗有着很大的便利。另外，纳米技术能够在检测人们身体的炎症、术后恢复等情况，纳米技术在医学与药物当中的应用有着很好的发展前景。

2.4 化学方面的应用

使用纳米金属颗粒粉体当做催化剂，能够让化学的反应更加快速，有效地让化工合成的效率得到提升。假如在金属材料中假如纳米成为，它会变得更加坚硬，比一般金属的强度增加十几倍，同时还能够像橡胶一样具有弹性。使用纳米材料制造来建造汽车、飞机等，不光能让重量减少，还能在很大程度上提高其性能。

3 纳米技术应用的发展趋势

3.1 大数据传感器

传感器的使用能够给我们带来以前没有的大量信息数据，所以要对其进行处理，对于改变交通拥堵以及安全事故十分有效，同时，能够把数据给警方使用，减少犯罪情况出现。纳米技术在这一方面能够创造出一种超密集的记忆体，来储存大量的数据，另外，能够推动快速的运算法则的发展，让这些数据更加安全、有效。

3.2 应对全球变暖

目前，电动汽车与太阳能发电已经成为研究的重点，节能减排、低碳环保是重要的战略规划。纳米技术在这一方面也具有很大的作用。在电动机器与太阳能发电中都能够使用纳米纹理以及纳米材料，把平面变成更大面积的三维立体表面，进而储存与形成更多的能量，提升设备的运用效率。

4 结论

综上所述，纳米技术在目前已经得到了广泛的应用，并且取得了很大的效果，并且有着很大的发展空间。希望通过笔者的分析，让更多人了解到纳米技术的重要作用，相信在广大学者的共同努力之下，能够不断提升纳米技术在的应用价值。

参考文献

[1]刘合，金旭，丁彬.纳米技术在石油勘探开发领域的应用[J].石油勘探与开发，2016（06）：1014-1021.

[2]王丽江，陈松月，刘清君，王平.纳米技术在生物传感器及检测中的应用[J].传感技术学报，2006（03）：581-587.

[3]张文林，席万鹏，赵希娟，于杰，焦必宁，周志钦.纳米技术在果蔬产品中的应用及其安全风险[J].园艺学报，2013（10）：2067-2078.

[4]曲秋莲，张英鸽.纳米技术和材料在医学上应用的现状与展望[J].东南大学学报（医学版），2011（01）：157-163.

第2篇：纳米技术的作用范文

 

关键词： 纳米技术;纳米材料;食品安全 

纳米技术是20世纪末兴起并迅速发展的一项高科技技术,随着研究的深入和科学的发展,纳米技术已经日趋成熟并广泛的应用于各种领域,近年来纳米技术在医药上的许多研究成果正逐步地应用于食品行业,在此技术上开发、生产了许多新型的食品以及具有更好的功效和特殊功能的保健食品,纳米材料在食品安全上也发挥着越来越重要的作用。 

纳米是一种几何尺寸的度量单位,l纳米为百万分之一毫米,即十亿分之一米的长度。以纳米为基础的纳米技术在20世纪90年代初起得到迅速发展并先后兴起了一系列的像纳米材料学、纳米电子学、纳米化学、纳米生物学、纳米生物技术和纳米药物学,纳米技术就是一种多学科的交叉技术,最终实现利用纳米机构所具有的功能制造出有特殊功能的产品和材料。因此,利用纳米技术制造出来的材料就具有微观性和一些普通材料所不具有的功能。 

随着纳米技术的发展,纳米食品生产也取得了很大的成就。目前,纳米食品产品超过300种,一些带有纳米级别添加剂的食品和维生素已经实现商业化。据预测纳米食品市场在2010年将达到204亿美元,因此纳米技术在食品上的研究有着很大的发展潜力。纳米技术在食品上的研究和应用主要包括纳米食品加工、纳米包装材料和纳米检测技术等方面。 

所谓纳米食品是指在生产、加工或包装过程中采用了纳米技术手段或工具的食品。纳米食品不仅仅是指利用了纳米技术的食品,更大程度上指里哟个纳米技术对食品进行了改造从而改变食品性能的食品。尤其是利用纳米技术改造过结构的食品在营养方面会有一个很大的提高,在这方面应用最广泛主要有钙、硒等矿物质制剂、维生素制剂、添加营养素的钙奶与豆奶、纳米茶等。 

然而纳米食品也存在一些问题,首先由于对于纳米食品的加工主要是球磨法这就使得在纳米食品生产的过程中容易产生粉料污染,同时现有的纳米技术也会产生成材料的功能性无法预测,纳米结构的稳定性不高等问题。纳米食品还存在另外问题那就关于纳米食品的安全检测并没有个一个同一的标准。目前,国际上尚未形成统一的针对纳米食品的生物安全性评价标准,大多数是短期评价方法,短期的模型很难对纳米食品的生物效应有彻底的认识。而部分纳米食品存存在一些有害成分,并且经过纳米化后,这些物质更加很容易进入细胞甚至细胞核内,因此副作用也就越大,而这些由于安全检测的标准不统一可能在检测的时候检测不出来,因此纳米食品的安全标准有待进一步统一。虽然纳米食品存在一系列的问题但是纳米技术在食品包装和保险技术中却得到了很好的应用。 

首先,在已有的包装材料中加入一定的纳米微粒可以增加包装材料的抗菌性从而产生杀菌功能。目前一些冰箱的生产技术中已经应用了这种技术生产出了一些抗菌性的冰箱。 

其次,由于纳米材料的特殊性质,加入一定的纳米微粒还可以改变现有的包装材料的性能,从而进一步保证食品的安全。目前,部分学者已经成功的将纳米技术应用玉改进玻璃和陶瓷容器的性能,增加了其韧性。同时,由于纳米微粒对紫外线有吸收能力,因此在塑料包装材料中加入一些纳米微粒还可以防止塑料包装的老化,增加使用寿命。从而为食品生产提供了性能更加优越的包装容器。

第三,由于纳米材料的力磁电热的性质,使得纳米材料有着优越的敏感性。一些学者已经在研究将纳米材料的敏感性应用到防伪包装上面并取得了一定的成就。新的防伪包装的产生,无疑能够进一步加强普通食品和纳米食品的安全。 

第四,经过研究发现纳米技术和纳米材料的一些性能能够很好的解决食品的保鲜问题。 

第3篇：纳米技术的作用范文

【关键词】纳米技术；环境保护；污水处理；废气处理

1、纳米技术的定义

纳米技术是近年来出现的一门高新技术。纳米是人其大小在0.1～100nm 之间的x微小原子，是人类用肉眼无法看到的，纳米技术是产生在这种物质至上的一种技术，它的主要原理就是将微小的纳米原子进行重新的排列与组合，生产出新的产品的一种技术，这种技术不仅满足了人类的想象，而且利用了纳米材料的特点而发展的，纳米技术作为一种高新科技，目前纳米技术已经发展延伸到了人类生活的多个领域，而且纳米材料成本较低，人类已经完全接受了这种技术，并期待它有着进一步的发展，可以说，纳米技术的发展是人类科技发展的另一个阶段，是科学技术史上的一次革命，它不仅将克服传统环保技术材料的不足，而且生产出新型高效环保材料和环保技术，拓展了环保视野，提高环保能力，彻底改善环境状态，是环境保护工作的一次革命。

2、纳米技术在环境保护中的应用

2.1污水处理

污水通常指受一定污染的、来自生活和生产的废弃水，其主要污染物有病原体污染物，耗氧污染物，植物营养物和有毒污染物等，严重威胁人们的健康。污水处理就是将污水中的有害物质从水中去除。原始的污水处理，会造成再度污染，而且处理的速度慢，水质不能完全还原，一直不能达到人们理想的结果，这就依赖于纳米材料的技术应用了。一种新型纳米技术提取污水中的有用金属，将它们再利用，创造出新的价值。不但净化了污水，而且防止了资源的浪费。

此外通过纳米技术研发的一种新型的喷剂，这种喷剂的吸附功能是原始抨击功效的22倍左右，其处理过程可分为三步：

第一步：利用纳米净水剂将污水中的杂物吸取出来。

第二步：纳米材料的设备，应用于吸收水中的杂物，产生洁净的水资源

第三步：一种特殊的设备，分别装置纳米孔和纳米薄膜，将水放置到这一设备分别通过以上两种装置，在水通过的时候纳米材料就和水中的危害物质产生化学反应，提出危害物质，还原留存出净化水，提高水的质量

1）废水在无机污染下的处理

当水被检测成有重金属存在时，要注意了，这种水对人类会造成危害，这就是无机污染下的水资源，但直接处理掉不利用的话，又会造成资源浪费。纳米技术的发展为人类带来了希望，它将纳米材料放入水中，使得水中的有效金属自动脱离，这样的效果既能使用干净的水资源，又能吸取回水中的有用金属。

2）废水在有机污染下的处理

TiO2科作为纳米技术的引用材料，利用光的作用，与水中的有害物质产生化学反应，它可以将水中的各种有机物很快完全催化氧化成水和CO等无害物质。提高了水的质量，减少了污染。这样的实验为人们带来了喜讯，利用这种方式使得改善过的水资源，完全可以达到清洁的目的，对于饮用水的这种处理，是一个不错的选择，人们的生活用水要达到纯净，无污染的愿望完全可以实现。

3）出去饮用水中的有害物质

此净化技术既可以处理污水，也可以对自来水进行净化处理，去除细菌，把对人体有利的矿物质和元素保留下来。经过净化的自来水对人体健康很有利，可以保护肝肾免受伤害。

2.2污水的清洁和清新空气的再造

人们的生活环境一直被污染过的空气和水资源所困扰着，源源不断的新的产品使用在空气净化和污水处理的需求中，虽然有一些成效，但是也造成了一些负面的影响，以及成本的供不应求，针对于这种情况，纳米材料在新技术上得到了广泛的应用，房屋内部的空气改善就是纳米新技术的一个施展方向，为人们带来了绿色生活，清新的空气，而且纳米催化剂催化下的土质，用于路面建设也是一个不错的选择，使路面的成分中含有化学因子，减少空气中的有害物质，目前我们所研制的一种空气净化设备，就是纳米材料的一种应用，在人流比较拥挤的地方，使用较大型的设备，在其设备中添加纳米成分，这样在平常我们认为空气质量差的地方，感受到清新的空气，人们也更愿意在这种环境下绿色出行。同时又可以在，污秽的墙壁等地方，刷上含有纳米材料的催化剂，可以达到这个地方进行自己清洁的效果涂更加方便了人们的生活，改善了环境

1）去除空气中的有害化合物

这种化合物的来源主要是从没有被完全利用的物质中产生的，严重危害人类健康，纳米材料带来的新兴技术投入到物质的使用当中时不仅可以充分使用，而且会转变它自身的存在状态。通过化学实验，有害化合物中硫的含量就会减少，因此纳米技术不仅节约了能源，提高能源的综合利用率，减少了环境污染问题，而且使废气等有害物质的再利用成为一种可能。

第4篇：纳米技术的作用范文

【关键词】汽车电子 纳米技术 传感器 应用

引言

汽车技术的发展得益于材料技术的快速发展，而当前纳米技术在汽车上的应用异常火热，进入20世纪90年代后，纳米技术得到了前所未有的发展，形成了纳米材料学、纳米生物学、以及纳米化工学等，所衍生出的纳米技术产品屡见不鲜，且朝着汽车行业迈进[1]。纳米技术能够很好的使用在汽车各个位置，包括车轮、车身、发电机、传感器，以及排气系统等，纳米技术的出现，使得上述器件拥有全新的功能。目前，市场电子信息化程度逐步加快，纳米技术传感器于汽车电子中的应用日新月异，对发展汽车信息事业起到极大的推动作用。

1 纳米微型电子传感器在汽车中的运用

现代汽车技术的主流特色是越来越多的零部件使用电子传控，比如：废气排放、空调、座位自动调节、灯光控制等，电子自动控制的原理为传感器信息传递；有相关数据显示[2]，普通汽车中有数十只传感器，而高级轿车中传感器数量高达一百多种。传感器是纳米技术重要衍生物，伴随着纳米技术的不断成熟，价格低廉、功能强大的微型传感器将广泛运用于社会生活的各个层面。例如：将微型传感器安装在汽车轮胎内，可生产出智能轮胎，这种轮胎能够智能提醒司机轮胎充气换气时间。此外，还有些专门于恶劣环境下工作的微型传感器，例如：发动机微型传感器，能够在发动机内工作，时刻监督发动机运行状态。

伴随着纳米电子技术的飞速发展进步，传感器技术也随之获得了前所未有的发展契机，传感器已经开始使用纳米电极技术，这种技术将纳米级的敏感原件封存于纳米电极之中，完成单电子监测，从而明显提升测试准确性，且其单位体积较小、重量不大、耐用性能高、价格优势极为明显。

2 传感器于汽车电动机监控中的应用

发电机的电子监控始终是纳米技术于汽车应用的重要领域，发动机监控系统使用传感器是整部汽车的中心，保护温度传、湿度、压力、流量、气体等传感器[3]。这些传感器为发电机电子监控单元供应发电机的运行情况信息，使驾驶人掌握发动机的整体运行状态，从而提升发动机使用周期和安全性能。

2.1 温度传感器介绍

汽车使用纳米温度传感器的目的在于检测发动机温度、水温、燃油温度，以及气体温度等；伴随着纳米加工技术的飞速发展，传感器技术将进一步从微型传感器发展至纳米传感器。微型传感器一般体积极小，可以使得都在功能得以实现，同时其利于大批量生产、生产成本不高、功能性强，这些优点能够让其广泛运用于汽车领域。

2.2 压力传感器介绍

纳米技术将成为21世纪高新技术，使用微机械加工生产的纳米产品，具有体积小、性能好，以及成本低的优势，预估由微传感、微执行器和处理装置集成的系统将先后进入商业市场；压力纳米传感器是汽车中应用最多的传感器，主要涵盖传动系统流体压力、发动机油压力、进气管道压力等。

3 传感器于安全系统方面的应用

安全系统是汽车考虑的重要环节，随着科技的逐步发展汽车的安全性能逐渐增强，而传感器于安全系统方面的应用也逐渐广泛，例如：使用测角速率表面的微机械陀螺、安全气囊的微型加速度计等。

3.1 微型加速度传感器介绍

当前，纳米技术于安全气囊领域的应用逐渐增多，硅加速度计的量程正常情况下约为50gn；早期摩托罗拉公司使用体微细加工技术生产的硅加速度传感器。有相关学者研究发现，一种全新的硅微三轴加速度计，拥有4个敏感提，4个独立的信号解读电极和参考电极，其很好的使用了敏感梁于其厚度方向拥有很小的刚度[4]，从而可完成敏感加速度。于加速度计的横截面中，鉴于各个不同方向的结果，敏感梁的厚度方向和加速度计的发现方向为35.26°。

3.2 表面微机械陀螺

常规的陀螺仪是由快速旋转的转子、内环、外环和基座构成，陀螺仪各环之间是由滚珠轴承支持，一般是通过机械加工的方式生产，对加工精度、工艺都有极高的要求[5]。而微型机械陀螺仪由于繁琐和系统的检测电路纳米装置，同常规的陀螺仪相比，起利用的是对称的敏感质量来支持梁的重量，同时借助梁使电极和敏感电极链接一体。

3.3 传感器于车辆检测和自诊断的应用

在车辆检测和自我诊断方面，纳米技术主要是对轮胎压力检测；另外是运用于冷却、刹车失灵等系统的传感器，且还有亮度检测系统中使用光传感；于电子驾驶系统中采用磁传感、气流速度检测；于自动空调中检测车内温度、湿度、风量等；于传导系统中采用方位传感器，检测车速等。

4 结语

当前，传感器技术逐渐朝着微型化、智能化、系统化的方向发展进步，对于多种学科形成的边缘传感器监控原理和技术，其监控信号类型各式各样，监控功能也逐渐增强，检测精密性也越来越高。整体而言，传感器技术对汽车领域的发展意义重大，且传感器对于国家工业、经济、综合国力的提升意义重大。因此，增强对传感器技术的研究，为提升我国科技综合水平有着非凡的意义。

【参考文献】

[1]王俊，韩庆邦，王树昊等.大功率单脉冲超声信号发生器的设计[J]. 应用声学. 2013，01（01）：22-23.

[2]谈炳发，孙苗钟等. 汽车电子点火与燃油喷射实验系统的改进[J]. 中国教育技术装备. 2013，02（03）：34-35.

[3]郑浩，李延夫，李明兴等. 汽车用硅基压力传感器环境试验方法分析[J]. 仪表技术与传感器. 2013，02（03）：44-45.

第5篇：纳米技术的作用范文

关键词：纳米技术及其相关产业；概念界定；体系辨识。

当前，“发展纳米技术及其相关产业”这一口号，已被提升到实现中国梦苏州篇章、苏州实施创新引领战略进而华丽转身的重大战略高度，那么什么是纳米技术及其相关产业，搞清楚这一问题，则无论对于苏州的决策者、研究者还是实践者来讲，都具有重要的建设性意义。

去年，我们在执行一项有关促进苏州市纳米技术及其相关产业发展的重大软科学课题时，首当其冲地遭遇到这一问题。通过文献检索与分析，我们发现，由于纳米技术及其相关产业纷繁复杂，纳米科学技术界尚未对该一问题形成共识；同时，社会科学理论界卷入纳米领域研究较少，可资借鉴的成果太少。然而，这一问题的解决将直接影响到我们研究项目的进一步履行，为此，我们设立了一个研究子课题，本文即是该子课题研究成果，在此抛砖引玉，期望不仅对苏州市，也对国内其他正在促进纳米技术及其相关产业发展的地区起到启迪作用。

一、什么是纳米技术及其相关产业

要搞清楚纳米技术及其相关产业首先要理解纳米与纳米尺度范围，以及纳米尺度范围内物质的质变特性及其意义，本节我们将据此入手，进而界定纳米技术及其相关产业的概念。

1.纳米与纳米尺度范围

纳米（Nanometer，缩写nm）是计量学中的长度单位。1纳米（nm）等于10-3微米（mm），等于 10-6毫米（mm），等于 10-9米。1—100纳米（nm）被纳米学界公认确定为纳米尺度。 通过不同物体相对尺度大小比较（见图1）及纳米尺度范围内常见球形物体大小比较（见图2），可以加深对于纳米及纳米尺度范围概念的理解。

2.纳米尺度范围内物质的质变特性及其意义

科学家发现，当物质小到1 ～100纳米时，由于其量子效应、物质的局域性及巨大的表面及界面效应，物质的很多性能将发生质变，呈现出许多既不同于宏观物体，又不同于单个孤立原子的奇异现象（白春礼，2001）。即在原子、分子及纳米尺度上，物质表现出极其新颖的物理、化学和生物学特性，该特性能被人类学习、掌握、控制和利用，从而使得人类社会现存的一切发生翻天覆地的变化。

3. 国外科学家如何理解与解释纳米技术

看一看国外科学家如何理解与解释纳米技术或许对我们会有很大帮助，以下是国外科学家对于什么是纳米技术的典型解释（转引自彭练矛，2011）：

“The term nanotechnology means different things to different people. It used to cover anything from making microelectromechanical systems （MEMS） to creating designer proteins.”

“Whatever we call it， it should let us

—— Get essentially every atom in the right place.

—— Make almost any structure consistent with the laws of physics and chemistry that we can specify in atomic details.

—— Have manufacturing costs not greatly exceeding the cost of the required raw materials and energy.”

这两段英文的中文翻译如下：纳米技术术语意味着对于不同对象人群的不同事情。它通常涵盖从制造微电子机械系统到创造人造蛋白质的所有事情。然而，不管我们如何称呼，纳米技术的实质应该包括：每一个原子应被安排在合适的位置，任何相应建构应符合原子水平上的物理和化学原理，原材料和能源等相应制造成本应不是太贵。

从以上国外科学家对于什么是纳米技术的典型解释中我们可以发现，纳米技术（nanotechnology）在国外是一个约定俗成的术语，是对纳米领域新生事物科学研究、技术研发和工程应用的统称，纳米技术尚是一个发展中的概念，目前还没有被严格界定。

4. 纳米技术概念

经过上面的铺垫，现在我们可以来探讨界定纳米技术概念。对于什么是纳米技术，麻省理工学院（MIT）的德累克斯勒（Drexler）教授曾作出过一个解释：

“在分子水平上，通过操纵原子来控制物质结构，利用单个原子组建分子系统，据此制备不同类型的纳米器件”（Drexler，1990）。

而在中文语境中，谈到技术往往还牵连到科学与工程，对此，白春礼院士也有一个解释：

“纳米科技是20世纪80年代末、90年代初才发展起来的前沿、交叉性新兴学科领域，是指在纳米尺度上研究物质（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”（白春礼，2001）。

白院士所指的纳米科技既包括纳米科学又涵盖纳米技术。实际上，中文语境中的纳米科技常常是纳米科学研究、技术研发和工程应用的统称。指在纳米尺度上研究物质和体系的现象、规律及其相互作用，重新认识自然界，发现新现象和新知识，并通过直接操控原子、分子结构的技术来创造对人类有用的新的物质和产品。

综上所述，可见所谓纳米技术是指涉及到纳米科学研究、材料发展和制备、器件制造以及产品开发生产之所有技术的总和。

5. 纳米技术相关产业概念

知道了什么是纳米技术以后就较易分辨纳米技术相关产业。过去的二、三十年，纳米科学技术的进步，尤其是纳米技术的应用已经和正在对人类社会的经济发展、社会进步和国防安全产生重大影响。然而，这仅仅是开始，纳米科学研究、技术发展和工程应用已经和正在引发一场新的工业革命，证据表明，纳米技术在材料、信息、能源、环境、生命、生物、军事、制造、纺织、染料、涂料、食品等产业领域都具有广泛而重要的应用。而一旦这些产业领域中纳米技术应用产品批量化、商品化和规模化，则自然形成一个个纳米技术相关产业。

二、纳米技术体系范畴

界定了纳米技术及其相关产业概念后，本节与下节我们可以转而讨论纳米技术体系范畴以及纳米技术相关产业体系范畴。

技术来源于科学，是理论知识应用于实践、解决实际问题的方法和手段，因此谈到纳米技术不能不涉及到纳米科学。尽管目前学术界对于纳米科学的内涵和分类尚存在着不同的认识和提法，但对于这一新兴领域多学科交叉特性的认识是一致的。一般而言，纳米科学可以包括纳米材料物理学、纳米材料化学、纳米材料学、纳米测量学、纳米电子学、纳米机械学和纳米生物医学等，由此也产生了按照这一体系分类的纳米技术。

然而，白春礼院士（2001）认为这种与传统学科紧密联系的分类方式无法简单便捷地勾勒出纳米科技的大致轮廓，而且各类别之间又有交叉和重叠。因此，他建议将纳米科学研究分为“纳米材料”、“纳米器件”和“纳米检测和表征”三大领域， “其中纳米材料是纳米科技的基础； 纳米器件的研制水平和应用程度是人类是否进入纳米科技时代的重要标志； 纳米尺度的检测与表征是纳米科技研究必不可少的手段和理论与实验的重要基础”（白春礼，2003）。据此，纳米技术体系又可主要由上述三大范畴来表达。

我们认为上述与传统学科紧密联系的分类及三个大类的简单分类都有各自的道理和应用价值，前一个分类便于整合发展纳米学科知识和实施教育培训，而后一个分类则更多地聚焦到纳米科学技术当前关键发展领域，重点特出、应用性强。若与纳米技术相关产业相联系，则我们更倾向于并将更多地采纳和应用后一个分类。

无独有偶，日本专利局《专利申请技术动向调查报告》中提供了一个与应用实际联系密切的纳米技术分类（见图3，该图由DRM咨询公司补充修改而完成），该分类基本遵循上述三个大类分类范畴，并采用图式标识了各主要应用领域中的发展状况，恰好为三大类纳米技术分类体系作了一个生动的注解，虽然尚未达到完整完善的程度，但已有很大的参考价值。

沿着三大类纳米技术分类思路继续往下走，可以得到图4所示纳米技术分类体系。其中一级状态子目录包括“纳米检测和表征技术”、“纳米材料制备技术”和“纳米器件制造技术”。而每个一级目录又可进一步产生二级目录，如纳米检测和表征技术可分为“扫描探针显微技术”和“原子级和超精密加工技术”；纳米材料制备技术可分为“化学制备技术”、“物理制备技术”和“综合制备技术”；纳米器件制造技术可分为“LIGA制造技术”、“超精密机械加工技术”、“特种加工技术”、“注塑成形加工技术”和“机械组装技术”等。需要说明的是，这一分类只是大体上勾勒了纳米技术发展现状，提供了一个整体认识把握的粗略框架。现实纳米世界中的实际情况则更为纷繁复杂，不仅存在着旁支末叶，也可以进一步细分和再细分。

三、纳米技术相关产业体系范畴

应用上述“纳米材料”、“纳米器件”和“纳米检测和表征”三大范畴的纳米技术分类思想，可以推导出纳米技术相关产业体系范畴，如图5所示：

如图5所示，首先，纳米技术相关产业可以被界定为纳米材料产业、纳米器件产业和纳米检测仪器设备产业，其中纳米材料是纳米技术相关产业得以生存发展的原始基础，没有纳米材料则一切无从谈起；纳米器件系纳米材料进一步加工组合后的产物，是延伸发展各种纳米技术应用产品的基础；而纳米检测仪器和设备则是发展纳米材料、器件及其延伸产品的必不可少的硬件手段，缺乏这些手段，事情就无法进行。

上述三者一方面构成了纳米技术相关产业生存发展的基础，另一方面，正是基于这种基础性和不可替代性，它们各自能够发展成三个供需旺盛的分支产业，并在每个分支产业下面各自生成若干数量不等的子产业。

此外，鉴于纳米材料和纳米器件能够被应用到各个新兴和传统产业领域，创造出各种各样新颖独特、质量上乘、性能优异的新产品，因此，在上述三个分支产业以外，又可辨识出纳米材料应用和纳米器件应用两个分支产业。当然，这两个分支产业下面更能各自生成若干数量不等的子产业。

若从事情发生的先后次序来看， 纳米科学技术研究发展的需要首先造就了纳米检测仪器设备产业和纳米材料产业。结合纳米检测手段和纳米材料的研究创造了纳米器件， 纳米器件（如纳米传感器）的推广应用催生了纳米器件产业。接着，纳米材料和器件在各个领域的广泛应用开发出许多新颖产品和更新换代产品，从而发展出形形的纳米产品产业，并进一步促进纳米材料、器件和检测仪器设备产业的发展。这就是纳米技术相关产业相伴共生、互促共长的内在逻辑。

在现实生活中， 纳米材料产业和纳米检测仪器设备产业已经形成一定规模，发展相对成熟。处于纳米技术高端的纳米器件产业（电子/光电子器件、量子器件、以及微/纳机电系统）目前尚处在发展成长过程中，这是纳米大国共同关注、竞相角逐的领域，也是进一步发展的方向，其中属于MEMS/NEMS范畴的微纳传感器分支产业已经初具规模。同时，纳米材料和器件的应用已经渗透进入许多不同的经济和社会领域，例如，电子和信息、生物与医药、环境保护等，从而增殖衍生出发展状况各异、纷繁复杂的纳米技术产品和产业。

当然，换一个角度，如果忽略纳米技术居中扮演的角色，这一复杂逻辑体系中各个分支仍可分属于自己的母体产业，例如，纳米材料产业可归属于材料产业，纳米检测仪器设备产业可归属于仪器设备产业等等，由此也揭示了纳米技术相关产业所具有的双重产业属性。

四、结 语

以上我们通过运用相关文献资料， 进行抽丝剥茧式的逻辑分析，界定了纳米技术及其相关产业的概念， 进而揭示了纳米技术及其纳米技术相关产业的体系范畴，从而为从社会科学角度研究促进纳米技术及其相关产业发展（譬如制定技术/产业发展路线图）奠定了有关客体对象的认知基础。

当前，纳米技术与信息技术和生物技术一起并列为世界三大高技术前沿热点领域，而纳米技术又在促进信息技术和生物技术发展中扮演了重要角色，正在悄然引发着新一轮工业革命，成为国际高科技及其产业竞争的制高点。期待我们这一抛砖引玉的工作能为苏州/中国抢占这一制高点作出些微贡献。

参考文献

赵康等。《苏州市纳米技术及其相关产业发展战略研究总论》， 古吴轩出版社，2012。

杨辉。《纳米科学技术概论》（未发表PPT课件），2010。

白春礼。纳米科技及其发展前景。《科学通报》，2001/2。

白春礼。全面理解纳米科技内涵，促进纳米科技在我国的健康发展。《微纳电子技术》，2003/1。

彭练矛。《纳米科技和纳米电子学》（未发表PPT课件），2011。

基金项目：苏州市2012年度重大软科学课题，项目编号：SR201201。

作者简介：赵康（1950 –），男，江苏苏州人，博士，教授，博导，主要研究方向为公共管理、咨询学、专业社会学。顾茜茜与陈加丰均为赵的博士研究生，赵迪凡为项目研究助理。

What Is Nanotechnology and Its Related Industries

——Concept Defination and System Identification

ZHAO Kang GU Xixi CHEN Jiafeng ZHAO Difan

（School of Politics and Public Adminstration， Soochow University， Suzhou 215021， China）

第6篇：纳米技术的作用范文

关键词：食品科学，纳米技术，纳米材料，应用

一、引言

二十世纪末纳米技术开始兴起，随着人们的重视程度不断提高和研究的进一步深入，纳米技术在医药上的许多研究成果正逐步地应用于食品行业，并且开发、生产了许多新型的食品和一些具有良好功效和特殊功能的保健食品，纳米技术在食品方面的取得了卓越的成绩。

二、纳米技术概述

所谓纳米，它是一种几何尺寸的度量单位，l纳米为百万分之一毫米，也就是十亿分之一米的长度。由于纳米材料的微观粒子非常的小，进而表现出特殊的力学、热学、物理和化学特性，并且具备特殊的功能。[1]总体而言，纳米材料具有优异的晶粒尺寸小、表面效应、量子尺寸效应、体积效应等，这些特性使得纳米技术广泛应用于食品工艺。[2]从二十世纪九十年代初开始，纳米电子学、纳米材料学、纳米生物学、纳米化学、纳米药物学以及纳米生物技术的到了快速发展，同时有关的新名词、新概念也不断涌现。人们对纳米技术的理解较为模糊，一直以来人民对其研究也处于起步阶段，还有待于我们进一步深入研究。纳米技术的主要目标是，根据纳米结构所具有的特性和功能，结合人们的需求，对材料进行加工，并制造具有特定功能的产品，给人们带来全新的技术革命。此外，在设计过程中在原子、分子的水平上运用纳米技术进行材料设计，进而制造出具有全新性质和各种功能的材料，从而满足人们日益增长的生活需求。

三、食品科学中纳米技术的应用

随着纳米技术的快速发展，纳米食品生产取得了可喜的成绩。到目前为止，纳米食品产品已经超过三百种，一大部分食品已经实现了商业化。据相关统计预测，到2013年我国纳米食品市场将达到250亿美元。[3]由此可见，纳米技术在食品上的应用有较为广阔的前景。纳米技术在食品上的应用和研究主要包括：纳米包装材料、纳米食品加工以及纳米检测技术等诸多方面，具体应用如下：

（一）微乳化技术和纳米胶囊制备技术

微乳液其实就是通过将两种互不相溶的液体形成的吉布斯自由能最小、状体均匀并且稳定，各向同性、粒径大小为l-100纳米、外观透明或半透明的分散体系，而制备该微乳液的技术也称为微乳化技术。自从上个世纪末以来，人们加大对微乳理论和应用的研究，并将微乳化技术已应用于纳米颗粒、微胶囊和纳米胶囊的制备。采用纳米技术，将微胶囊制备成具有粒径大小在10-1000纳米尺寸的新型材料。由于纳米胶囊颗粒微小，形成胶体溶液，易于分散和悬浮在水中，并形成清澈透明的液体，从而使所载的药物或食品功能因子改变分布状态而浓集于特定的靶组织，进而有利于提高疗效的目的，增加药品生产效率。[4]此外，由于分子自组装技术特殊的界面分子识别功能，纳米胶囊的制备技术已应用到香料阻燃剂、医药、石油产品以及食品调味品等领域，并且其应用范围将会进一步扩大。调查显示，目前制备纳米胶囊的方法主要有微乳聚合法、乳液中的界面沉积法、乳液中的界面聚合法、复相乳液溶剂挥发法等。

（二）纳米技术在食品包装与保险技术中的应用

在食品包装行业，纳米技术的应用最为普遍，并且该技术能给人们带来极大的利益。因为，在包装材料过程中，只需加入一定的纳米微粒就能够有效地增加包装材料的抗菌性能与密封效果，从而更好地为食品包装提高质量安全保障。同时，在冰箱制造行业也能看到纳米技术的应用情况，通过纳米技术能够有效地生产出一些抗菌性的冰箱，从而满足人们日常生活需求。[5]此外，由于纳米材料的尺寸微小（纳米级别），并体现出特殊的功能，在食品包装过程中加入一定的纳米微粒有利于改变对现有包装材料的性能，从而进一步保证食品的安全。甚至已有不少人研究纳米技术在玻璃和陶瓷容器等领域的应用，通过加入纳米颗粒，可以有效地增加了脆性材料的韧性与强度，还可以有效地吸收紫外线防止塑料包装由于时间过长而出现老化、变质等现象，进而增加食品包装的使用寿命，促进食品包装行业的发展。

（三）纳米技术在超细微粒和纳米粒子制备中的应用

在当今的高新技术研究领域中，超细微粒尤其是纳米粒子已经成为人们研究的热门方向，并是当今急需加大研究投入的领域。经过超细化处理后的物质，粒子之间的接触面积增大，比表面积也大大增加，界面能显著提高，表面能会发生巨大变化，从而显现出独特的物理与化学性能。通常情况下，制备超细粒子的方法为超细碾磨法，例如市场上比较普遍的具有强抗氧化性的超细绿茶粉与具有强结合水能力的超细面粉等。研究表明，粒子越小越有助于人体的吸收消化，约1000纳米的超细绿茶粉呈现出较好的营养消化和吸收率，其营养价值大大超出普通的绿茶粉。[6]再比如近年来迅速发展起来的新技术--超临界流体制备超细微粒技术，也属于纳米技术制备超细粒子的范畴，该技术可以较准确地控制结晶过程，对粒子尺寸进行精确的控制，从而生产出的超细微粒粒径小且粒度分布均匀，该技术在医疗药物制造行业较为普遍，具有非常广阔的应用前景。

（四）纳米技术在食品检测中的应用

由于计算机技术的飞速发展，使得纳米传感器技术发展也较为迅猛，并且已经成功在食品安全监测广泛应用。[6]纳米生物传感器技术，是采用选择性结合靶分子的生物探针，对食品进行安全监测的技术。这是因为纳米材料本身就是非常敏感，对于不均匀的化学和生物物质反应非常的灵敏，将纳米技术与计算机技术、生物学、电子材料等相结合起来，可以制备新型的传感器件，从而达到提高食品安全检测的可靠性和准确性。此外人们还通过纳米生物传感器技术，实现了对食品安全的灵敏、有效、快速检测。比如在传统的检测领域，特别是在监测微量细菌时，需要扩增或富集样本中的目标菌。我们就可以利用纳米技术与表面等离子体共振、石英晶体微天平等研制而成的纳米生物传感器，这种方法不仅能够大大减少检测所需的时间，而且还可以提高检测的准确度，提高了食品安全检测的效率。

四、结语

由于我国纳米技术研究起步较晚，在许多方面还存在不足之处，但是近年来随着国内专家学着对纳米技术的研究力度不断加大，同时国家在政策等方面给予了大力支持，纳米技术已经取得了一定的成绩，特别是纳米技术在食品工业中的广泛应用。我相信在不久的将来，纳米技术将会引发一场新的食品科学的革命，为我国食品工业带来巨大的经济社会效益和广阔的发展空间，同时也会在一定程度上加速人们生活方式和饮食结构的变化，引领人们进入全新的食品行业，保障食品安全，提高人民生活水平。

参考文献：

[1] 陈荔红. 纳米食品包装材料的研究与应用现状[J]. 福建轻纺， 2008，（10）.

[2] 杨敏，马永全，于新. 纳米技术在食品工业中的应用与研究进展[J]. 广东农业科学， 2010，（04）.

[3] 曾晓雄. 纳米技术在食品工业中的应用研究进展[J]. 湖南农业大学学报（自然科学版）， 2007，（01）.

[4] 边晓琳，刘扬，冯莉，张艳芬，肖红梅. 纳米包装材料对冷藏金针菇品质的影响[J]. 江苏农业科学， 2010，（06）.

[5] 吕朝辉. 纳米材料在食品安全分析中的应用研究[J]. 科技传播， 2010，（10）.

第7篇：纳米技术的作用范文

关键词：纳米技术；绿色建材；环保；性能

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

一、概述

纳米技术即在纳米尺度（10-10～10-7 m）上的工程学，在纳米尺度的物质呈现与众不同的特点，如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等，将纳米尺寸的材料直接制成一维、二维和三维的新材料、新器件，或者将其作为添加剂对其它材料进行复合改性，可使材料获得更加优异的或者独特的性能，在各个科学与工程领域均有应用。

1999年3月举办的第一届全国绿色建材发展与应用研讨会上提出了绿色建材的概念：绿色建材是指采用清洁生产技术，少用天然资源和能源，大量使用工农业或城市固态废弃物生产的无毒、无污染、无放射性，达到生命周期后，可回收再利用、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。国际上也称“健康建材”、“环保建材”等。纳米技术在新型绿色建材方面的应用不仅提高了材料的常规性能和绿色化，而且赋予其新的特殊性能。

二、纳米技术在绿色建材中的应用

1、高性能混凝土

在水泥配料中加入纳米级矿粉等添加剂可以明显提高混凝土的强度、施工性能和耐久性能。资料显示，纳米硅粉渗入水泥，可加快水泥诱导期和硬化期的水化反应，改善三维结构和堆积密度，既减少表面水，又减少间隙水，使凝胶产生聚合再聚合的作用，成倍提高其强度、硬度、抗老化性、耐久性等指标。纳米CaCO3和纳米SiO2等不但可以填充水泥空隙，提高混凝土流动性，更重要的是可改善混凝土中水泥石与骨料的界面结构，使混凝土强度、抗渗性与耐久性均得以提高。而且水泥配料中均匀分散加入部分纳米级粉体，可以降低烧成温度，节约能源。李颖等研究了硅灰和纳米级SiOx对水泥浆体需水量的影响，并通过试验建立了水泥标准稠度用水量与两者的掺量之间的数学模型，这对用纳米级硅质粉体科学配置高性能水泥基复合材料具有一定价值。另外，粉尘制造纳微米高性能水泥，不仅能化害为利，且可产生较高附加值；采用纳米技术开发可实用化的硅酸盐系胶凝材料的超细粉碎技术和颗粒球形化技术，可大幅提高水泥熟料的水化率，制备高性能混凝土。

2、纳米防水水泥

由于混凝土硬化过程中，内部形成的许多毛细孔隙易吸水，水分挥发后，混凝土易干缩开裂，因此需要进行防水处理。添加纳米粉制备防水水泥，其加量少、成本低，优于传统表面涂料防水和加入膨胀剂防水。绿色无污染的纳米XPM水泥外加剂可使水泥获得很好的防水功能，用于动水堵漏时，具有较高表面能的纳米材料可使其粘结力增强达3.8 MPa，凝结时间快1 min 20 s，1 h强度达3～5 MPa，并大幅度提高了抗渗指标；用于喷射混凝土和灌注时，可减少混凝土的水泥用量，减少粉尘排放。

3、净化空气的纳米光催化混凝土

汽车排放的NOx和SO2对人体健康危害性很大。锐钛矿晶型纳米TiO2具有很强的光催化能力，可在一定的光照下与水及氧反应生成O2-（过氧离子）和活性强的－OH或－OOH，破坏有机物中的C－C、C－N、N－H键等。因此在生产混凝土和混凝土砌块时，在表层水泥砂浆中加入锐钛矿晶型纳米TiO2光催化剂，用来做路面材料或建筑物的外墙、道路两侧的护坡砌体和人行道路面砌块等，可有效地净化NOx和其它有害气体。例如日本大阪府实施了“采用光催化剂改善沿海环境事业”的项目，在大阪府道临海线道路两侧建设了光催化混凝土墙，起到了降低NOx浓度的作用。美国洛杉矶和日本长崎在交通繁忙的道路两边，铺设光催化净化功能的混凝土地砖，来净化NOx保障人体的健康。

4、纳米敏感复合水泥或智能混凝土

添加了气敏纳米材料的复合水泥可用在毒气泄漏的化工厂建筑物建设或路面的铺设中，用于毒气泄漏的预警；添加CO气敏纳米材料的水泥可用于煤气管道和厨房的煤气泄漏预警；加入纳米导电金属氧化物或纤维，使混凝土具有较强的导电性能，利用电阻率与应力的变化关系，用于高速路面上的超重汽车或桥梁应变过大的预警。

5、在涂料方面的应用

利用纳米复合技术，还可提高涂料与建筑物表面的粘结强度、表面硬度和耐磨性；增加涂膜层的耐水冲刷能力、耐风沙冲刷和侵蚀能力；提高涂料膜层光洁度、强度和保色性、赋予高分子基涂料微裂纹自修复能力；提高涂料的阻燃、隔热等作用。

现代建筑气密性好，隔热和换气不充分，墙壁可能结露、潮湿，从而利于真菌等微生物的繁殖、增生，引发疾病。纳米抗菌材料克服了传统有机抗菌产品在安全性、广谱性、抗药性和耐热加工性等方面的缺陷，能满足人们生活舒适水平和卫生水平不断提高的要求。中科院理化所研制出新型载银TiO2光触媒涂料，对金黄色葡萄球菌的抗菌率大于99%，且该涂料无刺激性、无毒，既能满足高、中、低档家庭装修需求，也适于医院、食品加工等公共场所的特殊需要。泰兴纳米材料厂、浙江丽水金池亚纳米材料公司和浙江舟山明日纳米材料公司等相继开发了各种纳米抗菌剂，已用于涂料、塑料，橡胶、玻璃、木材、陶瓷等产品中。

纳米TiO2净化NOx和SO2等有害气体的光催化作用同样可以用于建筑物内外墙或高速公路隔音壁涂料的生产，且其光催化活性的有效时间较长。

6、在玻璃方面的应用

在有机玻璃中加入经过表面自修饰处理的SiO2，既提高玻璃强度和韧性又不影响透明度，可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的，并具有屏蔽紫外线和短波辐射功能，有可能替代传统的钢化玻璃和某些镀膜玻璃。

在玻璃、陶瓷和瓷砖的表面涂上一层纳米TiO2薄层后，在光的照射下任何玷污在表面上的物质，包括油污、细菌和病毒均可被其分解氧化变成气体或易被擦掉的物质，达到除毒、脱色、矿化的目的，并且利于厨房瓷砖以及高层建筑玻璃、外墙陶瓷的保洁。纳米Fe2O3、TiO2、ZnO等，在空气和水的存在下经日光照射，可分解沉积在玻璃上的污物，氧化室内有害气体，杀灭空气中的各种细菌和病毒，降低玻璃表面的憎水角，使玻璃具有防霉、抗霉、抗菌、自洁作用，可用于玻璃幕墙、道路照明灯罩等。

7、在卫生陶瓷、瓷砖方面的应用

纳米技术除了使陶瓷材料的强度、韧性等机械性能得到大幅度提高之外，对于卫生陶瓷、瓷砖来说还可赋予新的功能性。把锐钛矿型纳米TiO2光催化剂用涂釉或喷涂的方法涂覆、烧结在陶瓷表面，制成具有杀灭细菌和病毒、分解空气中有机物挥发物等有害气体的陶瓷墙地砖、卫生陶瓷，是公共场所、游泳池、卫生间和居室等处使用很好的建筑材料。其它纳米抗菌材料（如Ag、Co等的金属离子和ZnO、Fe2O3等金属氧化物）复合掺入瓷砖或卫生洁具等中，同样可以获得具有抗菌功能，而且纳米材料的加入还抗老化、增韧和增强作用。

8、在木材方面的应用

纳米技术在木材中也有着广泛和深入的研究，如杜万里等开发了纳米SiO2复合脲醛树脂木塑复合材料，该树脂在高温固化时与基体木材化学成分发生了化学反应，生成的新基团改变了木材的纤维素、木质素等主要化学组分的性质，增强了木材木塑复合材料的憎水性，提高了力学强度，且其抗水性、压缩强度比纯木材、脲醛处理和共混脲醛处理杨木都有大幅度提高。而时尽书等研究指出纳米SiO2对提高杨木的硬度也有显著作用。许福等采用纳米合成技术，以正硅酸乙酯、钛酸丁酯等作为前驱体，结合微波扩孔技术、超声分散技术、压力浸渍等方法，改善了木材渗透性，提高了木材硬度。

三、结语

纳米技术经过近20年大量基础性研究，在建筑材料领域，利用纳米技术开发出来的绿色建材也将越来越多，并将随着我国城镇化进程的加快而得到更快更广的应用。但由于目前我国针对绿色建材产品的评价指标体系和标准还不完备，社会上琳琅满目的绿色建材并不完全符合“绿色”，尤其是纳米技术的应用还存在一定风险，如空气中游离的纳米粒子因小尺寸效应更易燃烧、纳米粒子可以穿透皮肤进入人体、其表面活性可能会引起氧化或细胞染色功能等，对人体健康的潜在影响和纳米粒子制造的环境等方面存在不确定因素。因此在应用纳米技术的绿色建材进入市场前，必须进行严格的环境和健康方面的检测，并且希望国家相关部门尽快出台相关法律法规，从立法的角度规范市场。当然纳米技术的优点是显而易见的，不能因为有潜在的危害而放弃研发和应用，仍需克服或消除这种不利因素，实现科技带给人们的益处。

参考文献：

[1] Mohamed H. A. Hassan. Small Things and Big Changes in the Developing World [J]. Science, 2005, 309: 65-66.

[2] 李钟华, 张秀媚, 杨亭阁. 纳米技术与纳米材料 [J]. 化工进展, 1996, (2): 20-23.

[3] 王少南. 当前新型建材的发展趋势 [J]. 建材发展导向, 2003, (3): 21-23.

[4] 何登良, 董发勤, 邓跃全. 纳米技术在建筑材料领域的应用 [J]. 混凝土, 2005, (8): 6-10.

[5] 李颖, 唐明, 聂元秋. 纳米级SiOx与硅灰对水泥浆体需水量的影响 [J]. 沈阳建筑工程学院学报（自然科学版）, 2002, 18(4): 278-281.

[6]. 张金升, 尹衍升, 刘蕾, 等. 纳米材料和技术与发展新型建材 [J]. 中国建材装备, 2002, (2): 41-43.

[7] 王芳. XPM水泥基防水复合型外加剂在混凝土结构工程中的应用 [J]. 铁道标准设计, 2003, (5): 54-55.

[8] 马涛, 杨丽珍, 吴静芝. 纳米TiO2的制备及其应用 [J]. 北京印刷学院学报, 2004, 12(3): 26-29.

[9] 吴思刚, 黄义春, 唐光裕, 等. 智能水泥混凝土的实验研究 [J]. 哈尔滨建筑大学学报, 2001, 34(2): 128-129.

[10] 李经, 谭欣, 赵林. 二氧化钛光催化涂料的研究进展 [J]. 合成材料老化与应用, 2005, 34(1): 44-48.

[11] 孟力. 关于绿色建筑材料的探讨 [J]. 城市建设, 2010, (28): 127-128.

[12] 杨鼎宜. 纳米材料的结构性能特征及其在建筑中的应用 [J]. 建筑技术开发, 2003, 30(3): 42-45.

[13] 杜万里, 郭红霞, 王群. 原位复合纳米SiO2改性脲醛木塑复合材料制备 [J]. 中国塑料, 2006, 20(10): 64-67.

[14] 时尽书, 李建章, 周文瑞, 等. 脲醛树脂与纳米二氧化硅复合改善木材性能的研究 [J]. 北京林业大学, 2006, 28(2): 123-128.

[15] 许福, 张平, 万辉. 纳米技术应用于木材改性的实验研究 [J]. 湘潭大学自然科学学报, 2005, 27(2): 80-83.

第8篇：纳米技术的作用范文

研究各国纳米技术专利在中国的专利发展情况，本文所依据的数据检索自CPRS文摘数据库(CPRSABS)，纳米技术高速发展阶段(2000-2011年)期间的，时间限定在2013年1月31日以前公开的文件。由于2011和2012年的部分专利文献还没有入库，因此未采纳2012年的数据，其中2011年仅提供参考，通过综合分析，相信这些数据并不影响对趋势的预测。在CPRS文摘数据库中采用纳米技术领域涉及的关键词：纳米、富勒烯、量子点、量子线、准晶体、自组装、原子力显微镜、扫描显微镜、分子电子学、分子模拟、分子马达、分子传感器、分子仿真、分子器件、原子模拟进行检索，得到65817篇专利申请，下面以这些专利申请为样本，分析了纳米技术领域在我国的专利技术现状和发展趋势。

1.1年度数量统计

图1给出了纳米技术领域在我国的专利申请分布情况，从图中可以看出，中国申请人提出的申请数量最多，占86%，国外来说，美国申请的专利最多，排名第二的是日本，其次是韩国。我们应该对其他主要国家在中国申请的专利进行仔细解读，以便今后我们的产品走向国际化。图2和图3给出了在纳米技术高速发展的阶段我国、日本、美国和韩国年度申请量趋势分布情况，明显看出，从2002年开始我国一直保持较高的增长幅度，处于上升阶段；美国在2007年之前也保持增长趋势，之后两年出现负增长，从2010年开始增量又趋于明显；日本在2007-2010年申请量保持平稳趋势，可见，日本关于纳米技术领域的申请相对进入稳定期，而韩国在2006年之前处于增长趋势，后趋于平缓下行。

1.2领域分布统计(分类)对比各国研究热点

图4和图5给出了纳米技术相关专利IPC技术构成(小类)分析结果。结果显示，我国排名第一的是A61K(医用、牙科用或梳妆用的配制品)，该小类共申请专利4701件；排名第二的是B01J(化学或物理方法)小类4361件；其次是C08L(高分子化合物的组合物)小类3904件。然而，国外来说，美国、日本、韩国排名第一的都是H01L(半导体器件；其他类目未包含的电固体器件)。美国在H01L领域尤为突出，其他分类领域较为均衡；日本排名第二的C01B(非金属元素，其化合物)同排名第一的H01L数量相当；而韩国同样是在H01L领域比较突出，排名第二、三的分别是B82B(超微结构;超微结构的制造或处理)和C01B。

1.3申请人分析统计

从纳米技术相关中国专利申请的申请人构成来看，高校和科研机构占了一半以上，见图6。这一点说明，目前纳米技术在中国仍然是一个有待于深入研究的技术，离大规模产业化还有一定距离。国内各地区的申请呈不均衡态势，体现出一定的地区优势：国内从事纳米技术研发的高校、科研机构、企业主要集中在经济较为发达、资金实力较为雄厚、科研院校较为集中的省市地区，如北京、上海、江苏等地，这些省市都是较早开展研究与申请该领域相关专利的地区，见图7，对该项技术的发展具有明显的推动作用。通过对纳米技术领域相关中国申请专利的申请人进行统计，如表1所示，发现中国排名前三位的是清华大学，上海交通大学，浙江大学；然而，美国排名前三的分别是国际商业机器公司、英特尔公司、通用电器；日本排名靠前的是索尼公司、松下电器；韩国排名靠前的是三星电子、乐金显示有限公司。

2我国存在的问题

通过上述对纳米技术领域各主要国家的专利分析得出我国的纳米专利发展非常快，但是还存在以下问题：

1)根据统计分析我们可以发现，我国的优势学科领域为纳米化学、纳米材料、纳米器件，在纳米材料制造、纳米微观属性研究等方面较强，而在纳米通信技术方面尤其是纳米光电领域的研究有明显的不足，不利于纳米主流技术的发展，以及对国外企业的阻击。

2)学术机构研究的比例高达60%以上，高产机构全部都是高等院校和科研机构且比较分散，我国的企业还远未成为国内科学技术的创新主体，对当前迅速变化的市场、稍纵即逝的发展机会、瞬变的主流技术等情报分析认识不足；这一点与国外情况恰恰相反，国外的高科技专利不仅仅是由研究机构申请的，而且绝大部分都是由企业或大公司申请的。从国内外申请专利的主体来看，说明我国纳米技术型企业的创新能力仍然不足，还有待进一步的提高。

3纳米技术专利战略

在纳米技术领域，我国的发展可谓突飞猛进，但要成为专利强国还任重道远。基于上述分析，笔者提出如下建议：

3.1增强产学研之间的合作

近年来，我国纳米技术专利发展迅速，但与市场脱节的状况尚未根本改变。我国企业依然不是我国科学技术的创新主体，而技术发明所产生的经济效益、社会效益需要企业去创造，故应当加大高校科研成果的转化效果与效率。我国也应当根据新形势进行调整，加强高等院校与产业界的合作，促进中国纳米技术产业的发展。

3.2加大对相关企业的扶持力度

第9篇：纳米技术的作用范文

[论文摘要]科技的发展，使我们对物质的结构研究的越来越透彻。纳米技术便由此产生了，主要对纳米材料和纳米涂料的应用加以阐述。

一、纳米的发展历史

纳米（nm）是长度单位，1纳米是10-9米（十亿分之一米），对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000-8000nm，人体红细胞的直径一般为3000-5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级；对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。

1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德。费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品，这是关于纳米科技最早的梦想。1991年，美国科学家成功地合成了碳纳米管，并发现其质量仅为同体积钢的1/6，强度却是钢的10倍，因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年，纳米产品的年营业额达到500亿美元。

二、纳米技术在防腐中的应用

纳米涂料必须满足两个条件：一是有一相尺寸在1～100nm；二是因为纳米相的存在而使涂料的性能有明显提高或具有新功能。纳米涂料性能改善主要包括：第一、施工性能的改善。利用纳米粒子粒径对流变性的影响，如纳米SiO2用于建筑涂料，可防止涂料的流挂；第二、耐候性的改善。利用纳米粒子对紫外线的吸收性，如利用纳米TiO2、SiO2可制得耐候性建筑外墙涂料、汽车面漆等；第三、力学性能的改善。利用纳米粒子与树脂之间强大的界面结合力，可提高涂层的强度、硬度、耐磨性、耐刮伤性等。纳米功能性涂料主要有抗菌涂料、界面涂料、隐身涂料、静电屏蔽涂料、隔热涂料、大气净化涂料、电绝缘涂料、磁性涂料等。

纳米技术的应用为涂料工业的发展开辟了一条新途径，目前用于涂料的纳米材料最多的是SiO2、TiO2、CaCO3、ZnO、Fe2O3等。由于纳米粒子的比表面大、表面自由能高，粒子之间极易团聚，纳米粒子的这种特性决定了纳米涂料不可能象颜料、添料与基料通过简单的混配得到。同时纳米粒子种类很多，性能各异，不是每一种纳米粒子和每一粒径范围的纳米粒子制得的涂料都能达到所期望的性能和功能，需要经过大量的实验研究工作，才有可能得到真正的纳米涂料。

纳米涂料虽然无毒，但由于改性技术原因，性能并不理想，加上价格太贵，难以推广；而三聚磷酸铝也因价格原因未能大量应用。国外公司如美国的Halox、Sherwin－williams、Mineralpigments、德国的Hrubach、法国的SNCZ、英国的BritishPetroleum、日本的帝国化工公司均推出了一系列无毒纳米防锈颜料，性能不错，甚至已可与铬酸盐相以前我国防锈颜料的开发整体水平落后于西方发达国家，仍然以红丹、铬酸盐、铁系颜料、磷酸锌等传统防锈颜料为主。红丹因其污染严重，对人体的伤害很大，目前已被许多国家相继淘汰和禁止使用；磷酸锌防锈颜料虽比。我国防锈涂料业也蓬勃发展，也可以生产纳米漆。

我国自主生产的产品目前已通过国家涂料质量监督检测中心、铁道部产品质量监督检验中心车辆检验站、机械科学院武汉材料保护研究所等国内多家权威机构的分析和检测，同时还经过加拿大国家涂料信息中心等国外权威机构的技术分析，结果表明其具有目前国内外同类产品无可比拟的防锈性能和环保优势，是防锈涂料领域划时代产品，复合铁钛粉及其防锈漆通过国家权威机构的鉴定后已在多个工业领域得到应用。

三、纳米材料在涂料中应用展前景预测

据估算，全球纳米技术的年产值已达到500亿美元。目前，发达国家政府和大的企业纷纷启动了发展纳米技术和纳米计划的研究计划。美国将纳米技术视为下一次工业革命的核心，2001年年初把纳米技术列为国家战略目标，在纳米科技基础研究方面的投资，从1997年的1亿多美元增加到2001年近5亿美元，准备像微电子技术那样在这一领域独占领先地位。日本也设立了纳米材料中心，把纳米技术列入新五年科技基本计划的研究开发重点，将以纳米技术为代表的新材料技术与生命科学、信息通信、环境保护等并列为四大重点发展领域。德国也把纳米材料列入21世纪科研的战略领域，全国有19家机构专门建立了纳米技术研究网。在人类进入21世纪之际，纳米科学技术的发展，对社会的发展和生存环境改善及人体健康的保障都将做出更大的贡献。从某种意义上说，21世纪将是一个纳米世纪。

由于表面纳米技术运用面广、产业化周期短、附加值高，所形成的高新技术和高技术产品、以及对传统产业和产品的改造升级，产业化市场前景极好。

在纳米功能和结构材料方面，将充分利用纳米材料的异常光学特性、电学特性、磁学特性、力学特性、敏感特性、催化与化学特性等开发高技术新产品，以及对传统材料改性；将重点突破各类纳米功能和结构材料的产业化关键技术、检测技术和表征技术。多功能的纳米复合材料、高性能的纳米硬质合金等为化工、建材、轻工、冶金等行业的跨越式发展提供了广泛的机遇。各类纳米材料的产业化可能形成一批大型企业或企业集团，将对国民经济产生重要影响；纳米技术的应用逐渐渗透到涉及国计民生的各个领域，将产生新的经济增长点。

纳米技术在涂料行业的应用和发展，促使涂料更新换代，为涂料成为真正的绿色环保产品开创了突破性的新纪元。

纳米涂料已被认定为北京奥运村建筑工程的专用产品，展示出该涂料在建筑领域里的应用价值。它利用独特的光催化技术对空气中有毒气体有强烈的分解，消除作用。对甲醛、氨气等有害气体有吸收和消除的功能，使室内空气更加清新。经测试，对各种霉菌的杀抑率达99％以上，有长期的防霉防藻效果。纳米改性内墙涂料，实际上是高级的卫生型涂料，适合于家庭、医院、宾馆和学校的涂装。纳米改性外墙涂料，利用纳米材料二元协同的荷叶双疏机理，较低的表面张力，具有高强的附着力，漆膜硬度高且有韧性，优良的自洁功能，强劲的抗粉尘和抗脏物的粘附能力，疏水性极佳，容易清洗污物的性能。耐洗性大于15000次，具有良好的保光保色性能，抗紫外线能力极强。使用寿命达15年以上。颗粒径细小，能深入墙体，与墙面的硅酸盐类物质配位反应，使其牢牢结合成一体，附着力强，不起皮，不剥落，抗老化。其纳米抗冻涂料，除具备纳米型涂料各种优良性之外，可在10℃到25℃之内正常施工。突破了建筑涂料要求墙体湿度在10％以下的规定，使建筑行业施工缩短了工期，提高了功效，又创造出高质量。

四、结语

由于目前应用纳米材料对涂料进行改性尚处在初级阶段，技术、工艺还不太成熟，需要探索和改进。但涂料的各种性能得到某些改进的试验结果足以证明，纳米改性涂料的市场前景是非常好的。

参考文献：

[1]桥本和仁等［J］.现代化工.1996(8):25～28.