《大师语录》第11章

纳米技术），在1990年创刊，1991年创刊了Nanotechnology（纳米技术），这两个专业刊物，那么大家认为，说90年代是纳米科技诞生的时候，90年代初，但是也有人不同意见，像美国科学家，他们认为纳米科技诞生的时候就是1981年，或者1982年，是扫描隧道显微镜诞生的时候，就是纳米科技的诞生之日，有人有这么一个观点。
这是1990年在美国巴尔的磨召开的第一届的纳米科技的国际会议，接着1993年莫斯科，1994年在丹佛尔，1996年在北京，98年在伯明翰，去年在美国波斯顿，目前已经开了六界的纳米科技的国际会议，那么在纳米尺度上，这种多学科的交叉性，展现了巨大的生命力，迅速的形成了一个具有广泛学科内容和潜在应用前景的研究领域。
我是把纳米科技的应用领域把它分为三个大的方面，第一个是纳米材料，第二个是纳米装置，第三个是纳米区域的探测和研究，表征分析。
下面我就分别介绍这三个大的领域，这个纳米材料是纳米科技的基础，它的主要类型分为这么四个大的方面，一个是纳米颗粒与纳米分体，就是纳米材料它这尺寸，颗粒或者粉体都在纳米的量级，都是粉状的东西，颗粒状的东西，那么这是第一类。
第二类是以组的纳米材料，就是它有一个方向在纳米量级，比如说碳纳米管，是一个直径再纳米量级，但是非常长的，这么一个管状的东西，或者以维的纳米材料，纳米线，纳米硅之类的，以维纳米材料，就是一个方向上，两个方向上，是纳米尺寸，还有一个方向上是纳米尺寸。
比如纳米薄膜，纳米薄膜分成几个方面，一个是纳米的颗粒膜，就是说，颗粒大小都在纳米量级，表面上构成一层膜，另外一种膜就是纳米的层状膜，就是涂层的厚度在纳米的量级，一层一层的，纳米薄膜。
第四种是纳米块材，就是把纳米的材料给压制成一个整体的，宏观上看着跟一块一块一样的东西，这是纳米块层，大概分成这么四个大的类。
纳米材料的性能，它是与传统的材料，有非常大的不同，有的是传统材料所没有的，有的是传统材料的特性有了很显著的提高，比如说纳米金属固体的硬度，一般要比传统的粗晶材料，就是不是纳米的，要硬3到5倍，纳米固体铁的断裂应力，它比常规的铁材料会提高近12倍，那么纳米的固体铜，它比一般的铜材料的热扩散增强近一倍，那么纳米的磁性金属的磁化率，是普通磁性金属的20倍。
你想想看，它同样东西，材料品质不变，把它做成一个纳米量级，它很多性能就发生了非常重要的显著的改变，比如说，我们知道，铜或者铝，宏观上铜和铝什么样子，我们都知道，铜线，铝材，铝线，铝材，但是如果你把铜和铝给加工成纳米颗粒时候，你把纳米铜，纳米铝你放到桌面上的时候，它自己会燃烧起来，会着起来，会爆炸，它跟铜和铝宏观就不一样，所以它可以作为火箭推行剂的燃料，你想想这同样是铜和铝。
陶瓷耐高温，很好的硬度，但是它易碎，掉地上会摔碎，但是如果把陶瓷的颗粒，做成纳米量级，或者这里面掺杂一些纳米量级，它具有很高的硬度和耐高温，它同时掉地也不会摔碎，那么这样，比如做陶瓷发动机，它可以耐高温，它就不必像现在的发动机，需要水的冷却，它的热效率会提高。
另外一个纳米材料，纳米氧化物，这个纳米氧化物它可以在电场作用下，可以改变颜色，不同光，不同电场，就改变不同颜色，那么可以丰富多彩，做广告板。
另外像纳米氧化物，在催化及环境保护方面，都有广泛的应用前景，比如说，用纳米的二氧化钛，可以广泛的应用于防晒霜，防晒，化妆品当中，用的纳米二氧化钛，它可以吸收紫外线，防晒，另外它可以做轿车金属色的面漆，可以做高压绝缘材料，做银光管等等。
还有纳米二氧化钛具有催化性质，它可以降解汽车尾气，所以像日本已经在高速公路的两侧，在公路的隧道之内，设置了涂有二氧化钛的这种光催化板来防止汽车尾气，汽车尾气到催化板上，二氧化钛就把汽车尾气可以给它催化，变成性另外一种无毒的东西。
那么自清洁材料，那么这也是一个纳米材料很重要的应用，科学院化学所的江雷，他们做的这个纳米的自清洁材料，通过自己建立一套理论，进行超　的界面材料，这个设计可以设计成，比如说粉色的是输水，绿色的是输油，那么做成这样的材料，表明输水，这样表明输油，但是可以通这样，就是说，这块东西是输水，但是里面这块输油，或者这块输水，这里面这个输油，就使它具有既输水又输油的特性，界面的材料。
那么用这种方法，可以制备一些东西，比如说，这种超的双氢的材料，涂在玻璃上，那么，这面涂了，这面没有涂了，浴室里洗完澡以后，这面没有沾水珠，这面雾气就涂上了，这个不光是说家里镜子上，只是为了洗澡的时候不沾这个雾气，但是还有一种，比如汽车的玻璃，后视镜，你保持清洁，还有窗户，比如窗户玻璃经常脏，北京土也很大，你擦窗户很难，涂上这个东西以后，它有土落上去，那么一下雨，或者拿水一冲它马上下来了，冲完以后玻璃上不留下一圈一圈水印，就不用你再去擦去了，因为我是到他实验室（他实验室）安了这么一块玻璃，玻璃上涂了这么块涂料，我看了看这个确实不错，他拿矿泉水一冲，就不脏，其它地方还有很多水珠，脏东西留在那儿，尤其北京沙尘暴一来擦洗工作量比较（大）。
现在他们正在做瓷砖，表面瓷砖，也是一样，就是说能够有自清洁效果，当然衣服上也可以做，具有自清洁的这种功能，那么这个它仿照，比如说荷叶，荷叶它为什么出污泥而不染，它表面上水不沾，它有很微小的纳米结构，另外纳米塑料也是这样，比如说之我们这个塑料瓶可以装可乐，装雪碧，装矿泉水，但是塑料瓶不能装啤酒，但是啤酒玻璃瓶装，很容易爆炸伤人，玻璃瓶一炸了，把谁眼睛给炸伤了，要索赔，或者很重，运输也很不方便。
那为什么不能拿塑料瓶装呢，就是塑料瓶氧气透过率比较高，一般塑料瓶装啤酒以后，当天变质，马上就坏掉了，但是纳米的塑料瓶它可以有效隔绝氧气的透过率，它可以装啤酒，那么现在据说美国已经有这种纳米的塑料瓶装啤酒，我们国家，化学所已经做出了这种材料，也出口到日本去，现在在合作在考虑能不能把它也作为我们国家的装啤酒的塑料瓶。
但是吹这个瓶的技术，美国人有专利，所以说，这个可能还得看如何突破美国人的专利，所以这里做报告，我就希望我们今天还有很多年轻的科学家，工程师，希望你们特别注重专利的保护，要不然最后你有技术出来以后，专利覆盖了，也没办法。
那么也可以做纳米的尼龙材料，做帘子线，做薄膜等等，还有利用它做一些纳米的管材，具有自阻燃的特性，有些纳米的材料它自己烧不起来，不能燃烧，这样火灾的发生，很多由于它是有毒气体熏死了，而不是真正烧死的，那么塑料的东西，燃烧以后，产生有毒的气体，那么如果这个塑料东西它不着，你做室内装饰材料它就不会产生火灾，造成那么大的危害。
所以在材料的发展上，要想做材料的目标，还是要做更轻，更强可设计的材料，使材料提高它的使用寿命，从而降低维修的费用，那么再一个就是以新的原理和新的结构，在纳米的层次上，来构筑特定性质的材料，或者自然界不存在的材料。
那么做生物材料和仿生材料，还有对材料破坏过程当中，做纳米级的损伤的诊断和修复等等。第二个大的领域，讲纳米器件，刚才讲的是纳米材料，刚才我前面说了，我说纳米科技会带来一场产业革命，很重要一个因素是来源于信息产业对它的需求，器件的发展，是非常重要的，所以说，我们说，如果说将来纳米科技，我们到了纳米时代，纳米技术产生像微米技术这样，对于我们人类的生活和生产方式，产生这样深刻而广泛的影响，那么这才叫纳米时代时候到来了，那么这个到来的标志，就是纳米器件的研制水平，和应用程度。
比如有科学幻想，预期说将来做纳米的材料，纳米器件，说可以做成微小机器人，到你血管里头爬行，说里面血管内壁有胆固醇，给你清?