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纳米技术与å°åˆ·å·¥ä¸š(一)
2006-03-30 09:18  ???:1755

  一ã€å‰è¨€

  å°åˆ·æ‰€æ¶µç›–的范围éžå¸¸å¹¿æ³›ï¼Œä¸ä»…包å«äº†æ–‡åŒ–纸类å°åˆ·ç”¨å“,如书ç±ã€æ‚å¿—ã€æŠ¥çº¸ã€çª—体ã€åž‹å½•ã€ä¼ å•ã€æµ·æŠ¥ã€å¡ç‰‡ã€æœˆåŽ†ã€æ—¥åŽ†â€¦ç­‰ï¼Œå¹¶ä¸”也应用于包装ã€å¹¿å‘Šç‰Œã€ç»‡å“等生活日常用å“所需图案的å°åˆ¶ï¼Œç”šè‡³ç”µå­ä¸šçš„电路æ¿åˆ¶é€ ä¹Ÿåº”用了å°åˆ·æŠ€æœ¯ã€‚由于日常生活上应用å°åˆ·æŠ€æœ¯çš„物å“æžå¤šï¼Œå› æ­¤å¸å¼•ä¼—多的应用科学工程业者纷纷进入å°åˆ·æ料与技术领域,试图开创å°åˆ·æŠ€æœ¯å‘展新契机。近年æ¥å¥ˆç±³æŠ€æœ¯åœ¨ä¸–界所兴起的风潮,的确让很多科学家们跃跃欲试,或已早投入于研å‘工作之中。但ä¸å¯å¦è®¤ï¼Œå¯¹äºŽå°åˆ·äº§ä¸šè€Œè¨€ï¼Œå¥ˆç±³æŠ€æœ¯ä»æ˜¯ä¸€é¡¹æ–°é¢–的科技。å°åˆ·å·¥ä¸šæŠ€æœ¯ç ”究中心(以下简称å°ç ”中心)为国内å°åˆ·æŠ€æœ¯ç ”究的先驱,自应负起对å°åˆ·æŠ€æœ¯ç ”å‘工作的责任;而奈米å°åˆ·æ料的研å‘则是今åŽå°ç ”中心的é‡è¦å·¥ä½œé¡¹ç›®ä¹‹ä¸€ã€‚ç›®å‰å¥ˆç±³æŠ€æœ¯åœ¨å›½å†…å¯èƒ½å°šæœªå¹¿æ³›è¿ç”¨äºŽå°åˆ·äº§ä¸šï¼Œå› æ­¤ï¼Œå‘展å°åˆ·å¥ˆç±³æŠ€æœ¯æ˜¯éžå¸¸å¥½çš„构想。

   以下å„节将å™è¿°å¥ˆç±³æŠ€æœ¯åœ¨å°åˆ·æ料上的å‘展ã€å°ç ”中心在奈米技术研å‘上的定ä½ã€ç ”究方å¼åŠæœªæ¥å±•æœ›ã€‚
 
  二〠奈米技术在å°åˆ·æ料上的å‘展

  目å‰å¥ˆç±³æŠ€æœ¯åœ¨å°åˆ·æ料上已有进展,例如奈米颜料ã€å¥ˆç±³æ²¹å¢¨ã€å¥ˆç±³çº¸å¼ ç­‰ã€‚以国内而言,在å°åˆ·ç›¸å…³æ料当中,以奈米颜料的研å‘是近æ¥ç ”å‘最为人所瞩目的。在2002å¹´å°æ¹¾å›½é™…å°åˆ·æœºæ展的研讨会中,å¾æ•¬æ·»ï¼ˆ2002)æåŠï¼Œç›®å‰å®žéªŒå®¤å·²å¼€å‘出æ¥çš„奈米级颜料,其与传统颜料的主è¦åŒºåˆ«æ˜¯åœ¨äºŽé¢œæ–™é¢—粒的大å°ã€‚张义和ã€å¾æ•¬æ·»ä¸Žå¾ä¸–昌于「颜料奈米化ã€åˆ†æ•£åŠåº”用ã€ï¼ˆ2002)一文中表示,é€è¿‡æ¹¿å¼åˆ†æ•£æŠ€æœ¯çš„改良,使得奈米颜料已于1997年在美问市;而工研院化学工业研究所在颜料微粒化上也已投入奈米技术的研å‘,并于2001å¹´æ­£å¼éªŒè¯åœ¨å®žéªŒå®¤çš„产制的å¯è¡Œæ€§ä¸Žå†çŽ°æ€§ã€‚

  在油墨上,于 1994年,美国的马è¨è¯¸å¡žå·žXMXå…¬å¸èŽ·å¾—一项用于制造油墨的奈米级å‡åŒ€å¾®ç²’原料的专利;此项专利乃是利用「奈米金属微粒能对光波全部å¸æ”¶è€Œä½¿è‡ªèº«å‘ˆçŽ°é»‘色,åŒæ—¶å¯¹å…‰åˆæœ‰æ•£å°„作用ã€çš„特性,把此ç§æ·»åŠ åˆ°é»‘色油墨中,以此æ高油墨纯度和密度的方法(é½æˆï¼Œ2002a)。å¦å¤–,奈米油墨也å¯åº”用在å„æ–¹é¢å°åˆ·ï¼Œä¾‹å¦‚å°åˆ·ç”µè·¯æ¿çš„导电油墨ã€é™ç”µå¤å°çš„ç£æ€§å¥ˆç±³è‰²ç²‰ã€å«æœ‰å¥ˆç±³åŒ–æ ‘è„‚çš„UV油墨ã€çŽ»ç’ƒé™¶ç“·çš„å°å¢¨åŠè¿ç”¨å¥ˆç±³å¾®ç²’å‘光特性的防伪å°åˆ·ï¼ˆé½æˆï¼Œ 2002b)。

  在纸张上,目å‰å¥ˆç±³æŠ€æœ¯åœ¨é€ çº¸å·¥ä¸šä¸­çš„利用已开始进入实用性生产,例如:中国大陆的河å—银鸽公å¸å’ŒåŽä¸­å¸ˆèŒƒå¤§å­¦å¥ˆç±³ç§‘技研究院研制防水奈米纸张,具有超级ç–水性和防潮ã€æ高å°åˆ·è¡¨é¢å¼ºåº¦ã€é™ä½Žä¼¸ç¼©çŽ‡çš„特殊性能(é½æˆï¼Œ2003)。而在「奈米科技与å°åˆ·çº¸å¼ ã€ï¼ˆæŸ¯ä¸½çŽ²ã€é‚±ç¾Žç»®ï¼Œ2003)一文中有æåŠï¼Œå¥ˆç±³çº§æ— æœºææ–™åŠæ¾Žæ¶¦æ€§æ— æœºå±‚æ料已æˆåŠŸåœ¨é€ çº¸ä¸šæŽ¨å¹¿åº”用。

  奈米技术并ä¸ä»…é™äºŽåœ¨é¢œæ–™ã€æ²¹å¢¨ã€çº¸å¼ çš„ç ”å‘,其它如éžçº¸ç±»è¢«å°æã€å°ç‰ˆä¹Ÿèƒ½åº”用奈米技术。然就目å‰å°ç ”中心的情况而言,实施油墨与纸张检测多年,拥有庞大的油墨与纸张数æ®æ•°æ®ï¼Œå¯¹äºŽæ²¹å¢¨ã€çº¸å¼ çš„特性分æžæžæœ‰æŠŠæ¡ï¼Œæ‰€ä»¥å…ˆç”±æ²¹å¢¨ä¸Žçº¸å¼ å¯¼å…¥å¥ˆç±³æŠ€æœ¯ç ”å‘工作是最适宜的åšæ³•ã€‚å› æ­¤å°ç ”中心于92年度与数家财团法人研å‘å•ä½ç»„æˆå¥ˆç±³å¤åˆæ料研å‘è”盟,该è”盟å³é’ˆå¯¹å¥ˆç±³æ²¹å¢¨è¿›è¡Œç ”å‘工作。目å‰å›½å†…åªæœ‰æžå°‘æ•°å•ä½æˆ–å…¬å¸åœ¨ç ”å‘奈米级油墨,å³ä½¿å¯¹å…¨ä¸–界而言,奈米油墨ä»æ˜¯æ–°é¢–的产å“;相信如能研å‘æˆåŠŸï¼Œå°†å¯¹æ²¹å¢¨ã€å°åˆ·äº§ä¸šå¸¦æ¥æžå¤§çš„震撼。å¦å¤–93年度的科专工作也加入有关奈米纸张与奈米油墨的研究,探讨其å°åˆ·é€‚性的问题。有关「å°åˆ·é€‚性ã€ä¸€è¯å®¹åŽè§£é‡Šã€‚
 
  三〠å°ç ”中心在奈米研å‘上的定ä½

  å°ç ”中心自八åå…­å¹´å³ä»Žäº‹å°åˆ·è‰²å½©ä¸Šçš„研究,至今色彩领域ä»ä¸ºä¸­å¿ƒçš„ç ”å‘主题之一。然而为了扩大å°åˆ·äº§ä¸šè§†é‡Žï¼Œå°åˆ·æŠ€æœ¯ä¸Žæ料的æå‡æˆ–å˜é©æ˜¯å¿…è¦çš„途径。从å°åˆ·äº§ä¸šç»“构而言,近æ¥å›½å†…传统平版å°åˆ·çš„市场å æœ‰çŽ‡å·²ä¸å¦‚以往能有独å é³Œå¤´çš„å±€é¢ï¼›ç›¸å地,å„å¼å„æ ·çš„å°åˆ·æŠ€æœ¯çº·çº·çªœå‡ºï¼Œåº”用于å„è¡Œå„业之中。因此,å°åˆ·ä¸­å¿ƒå¯¹å¥ˆç±³æ料的研å‘在此时的切入时机是æžä¸ºæ°å½“且必è¦çš„。

  「奈米时代ã€ï¼ˆå°¹é‚¦è·ƒç¼–ç€ï¼Œ2003)引用美国国家科学基金会在 1991年的一段è¯ï¼šã€Œå½“我们进入21世纪的时候,奈米技术将对世界人民的å¥åº·ã€è´¢å¯Œå’Œå®‰å…¨äº§ç”Ÿé‡å¤§çš„å½±å“,至少如åŒ20世纪的抗生素ã€é›†æˆç”µè·¯å’Œäººå·¥åˆæˆé«˜åˆ†å­é‚£æ ·ã€‚ã€ä»Žä»¥ä¸Šè¿™æ®µè¯å¯çŸ¥å¥ˆç±³æŠ€æœ¯åœ¨ä»¥åŽçš„é‡è¦æ€§ã€‚å¦å¤–,「奈米科技在化工åŠæ料之产业调查ã€ï¼ˆé©¬æŒ¯åŸºç­‰ï¼Œ2003)一文中指出,国科会针对奈米科技的议题曾åšè¿‡ä¸€ä»½äº§ä¸šè°ƒæŸ¥ï¼Œåœ¨125份å—访问å·ä¸­æŽ¥å—调查的公å¸ç±»åˆ«ï¼Œä»¥æ©¡å¡‘æ–™åŠåŒ–工业等传统产业所å æ¯”例为大宗,而其中有95%çš„å—访公å¸è¡¨ç¤ºå¯¹å¥ˆç±³æœ‰éœ€æ±‚。这则讯æ¯ä»¤å°ç ”中心åŒä»ä»¬å¯¹å¾€åŽå¥ˆç±³æ料应用于å°åˆ·äº§ä¸šç•Œçš„å‰æ™¯æ„Ÿåˆ°ä¹è§‚,并且对于å°åˆ·ç”¨å¥ˆç±³å¤åˆæ料的研å‘更具有信心。然而就目å‰å°ç ”中心的状况而言,人力ã€ç‰©åŠ›å‡ç¼ºä¹ï¼Œå¦‚何独力完æˆå¥ˆç±³å°åˆ·æ料的研å‘?针对此一问题的解决,就必须从中心的定ä½é—®é¢˜ç€æ‰‹ã€‚ç›®å‰å°ç ”中心的定ä½ä¸ºæå‡å°åˆ·æŠ€æœ¯ã€è¾…导传统产业å‡çº§çš„ç ”å‘å•ä½ï¼Œç€é‡äºŽæŠ€æœ¯åº”用层é¢é—®é¢˜çš„解决;因此对于奈米æ料,将以å°åˆ·ä¸“业观点从事研究分æžã€‚å°ç ”中心会ç€é‡åœ¨å¥ˆç±³æ²¹å¢¨çš„粘度ã€æŠ—分裂力是å¦é€‚åˆå°åˆ·ï¼›ä¹Ÿå¼ºè°ƒå…¶å°åˆ·å“上的è€å€™ã€è€ç£¨æ“¦ã€æŠ—化学è¯å“ã€è€é«˜æ¸©ã€é«˜æ¹¿ã€é«˜åŽ‹åŠè‰²å½©çš„呈现情形;而对奈米纸张则会ç€é‡åœ¨åŸºé‡ã€ç™½åº¦ã€å¹³æ»‘度ã€æ’•è£‚强度ã€å¸å¢¨æ€§ç­‰ç‰¹æ€§ã€‚而在æ料上的开å‘,则由æ料界奈米专家们æ¥åˆ†æ‹…此大任。以此ç§ä¸“业分工的ç†å¿µä»Žäº‹ç ”究å‘展工作,是æžä¸ºç¬¦åˆç»æµŽæ•ˆç›Šçš„方法。