納米技術出現的影響范例6篇

前言:中文期刊網精心挑選了納米技術出現的影響范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。

納米技術出現的影響

納米技術出現的影響范文1

關鍵詞:納米技術;藥物制劑;應用分析

隨著不斷研究給藥系統理論,高分子科學得到了高速的發展,藥物系統的劑型和研究品種也一致增多和變化。新興的科技逐漸的應用于藥物制劑中,相比較來說納米技術已經比較成熟,現在已經在各個領域以及醫藥衛生行業廣泛應用,尤其是藥物制劑上。經過研究發現,大部分物質得到納米的尺度后,就可能出現性能突變,表現為一些不同于分子形式和宏觀形式的特殊性能,這些特點均可以列入新型藥物開發中,也說明藥物研發開始了一個新的時代。由于現代藥學制劑的研究主要是運用新型科室的手段,將過去藥物的束縛摒棄,制造新型的藥物,讓藥物具有更多的優點,這些優點納米藥物均具備,使其能夠幫助人們更好的戰勝疾病。

一、何為納米技術

納米屬于一種長度單位,用符號表現為nm。1納米等于1毫微米,是一米的十億分之一,約為10個原子的總長度。做一個形象的比喻,假如說一個頭發的直徑是0.05mm,將其徑向剖為5萬根,每根的厚度大約就是1nm。

納米技術是研究在0.1~100nm結構尺寸范圍內的原子、電子以及分子的特性以及運動規律,這屬于一項新興的技術,也屬于納米級的制造技術??茖W家在長時間研究后發現,在物質的構成上,納米尺度下隔離的原子或者分子具有很多新的特性,合理的運用這些設備能夠制造出一些特定的功能,換句話說就是納米技術。納米技術也就是一種用單個分子、原子射程物質的技術。

二、納米技術與藥物制劑

在藥劑學領域所說的納米范圍包括了超過100nm的亞微米粒子,正是因物質的物理空間出現了變化,才導致物質的生物學特性、理化特性等出現了巨大的改變。在藥學領域應用納米技術,已經作為一種前沿科學,被研究人員不斷的探索。最近幾年,在藥物制備方面已經廣泛應用納米技術,同時經過研究發現,納米技術能夠加強藥物的穩定性,降低刺激胃腸道的成都,引起的不良反應術后,而且藥物的利用度很高等諸多優點。大部分藥劑學中指的納米粒指的是納米藥物及納米載體,所說的納米藥物是說通過納米技術能夠直接將原料藥加工誒納米粒,納米粒從本質上上即為超粉技術以及微粉化技術進一步的發展;納米載體也是說將多種未見溶解和分散的納米粒,具體是指納米球、聚合物膠囊、聚合物納米囊以及納米脂質體等等。納米藥物制劑與過去的藥物制劑相比,具有明顯的優勢。

以下主要介紹納米技術制備用于納米新型藥物的幾種形式:

(1)納米乳液 為一類運用納米微乳化技術制成的微粒直徑屬于納米級同時動力學和熱力學穩定的膠體分散體系。微乳液主要是由水相、油相、表面活性劑以及助表面活性劑構成的一種外觀透明或者半透明的液體穩定體系。微乳液是在微乳化技術下形成的制劑,是物質或者藥物更有助于穿透生物膜同時被吸收。納米乳液的主要作用是促進藥物通過皮膚進行吸收,延長藥物的消除半衰期,提高其生物利用度。

(2)納米凝膠 主要是一種新型的運用納米技術載藥系統,通過納米級聚合物在結果上網格組成水凝膠顆粒,主要包括化學凝膠和物理凝膠兩種?;瘜W凝膠是由交聯共價鍵形成,物理凝膠是由非共價鍵形成,使其具有良好的穩定性能和較強的負載能力,發揮靶向治療的效果,生物利用度較高,效果好。

(3)固體脂質納米粒(SLN) 多是指物質粒直徑在10~1000nm,表現為固態膠體顆粒狀,主要是常溫下固態的合成或者天然類脂為載體的一種新型給藥系統。通過研究發現,SLN不僅能夠對藥物的釋放速度進行控制,同時還可以避免藥物出現泄漏或者藥物發生降解,能夠發揮很好的靶向治療等諸多優點。

(4)聚合物納米粒 分天然和人工合成兩種,多在10~1000nm之間的粒徑,呈固態膠體顆粒,屬于一種低毒、高效的靶向藥物載體。聚合物納米粒已經被廣泛應用與人工化學合成藥物以及蛋白類藥物等方面,發展前景廣闊。

(5)納米藥物結晶:主要是運用多種不同的技術將藥物轉變為納米微粒,直徑多不超過1000nm,分散形成所說的納米晶體。其具有毒性低等優勢,但是納米藥物結晶基本適合用于全部藥物類型,甚至是一些對水存在高度敏感性的藥物,也可以制備成為納米結晶。

三、小結

納米技術主要用于藥物制劑中生產的新型藥物,具體有納米凝膠、微乳液、固體脂質納米粒等等,通過研究發現這類新型藥物制劑能夠對改善藥物的穩定性、控制藥物的釋放、提升藥物的生物利用度、減低藥物的不良反應以及提升藥物的靶向治療等等。在藥物制劑中應用新型納米技術避免了過去藥物制劑中存在的問題和缺陷。在藥物制劑上納米技術發揮了明顯的效果。納米技術還在不斷的進步和完善,相信不久的將來必然會出現多種新型納米藥物制劑,與此同時也提醒我們注意應用納米藥物的前提是遵循自然規律,更快更好的促進藥物制劑的發展,使其更好的為人類服務。

參考文獻:

[1]馬莉,魏玉輝,段好剛等.地西泮固體脂質納米粒的制備及大鼠經鼻腔給藥的藥動學研究[J].中國藥學雜志.2011,24(01):548-549

[2]梁健欽,劉華鋼.白藜蘆醇固體脂質納米粒制備工藝及形態學研究[J].中國實驗方劑學雜志.2010,30(14):105-106

[3]楊濤,呂揚,杜冠華.影響仿制藥物臨床療效的因素分析[J].中國藥學雜志.2010,36(19):697-698

納米技術出現的影響范文2

這是一個小型印刷廠車間,面積只有70平方米左右,不到兩節地鐵車廂那么大。車間有七名女性和一名男性工人,每天的工作是將一種白色涂料噴到有機玻璃板上。

不幸很快就降臨在這些工人的身上:七名女工相繼發病,其中兩名女工去世。

在2009年9月號的《歐洲呼吸雜志》(European Respiratory Journal)上,首都醫科大學附屬朝陽醫院(下稱朝陽醫院)醫生宋玉果及其同事發表研究論文稱,上述女工“所患的可能是‘一種與納米材料有關的疾病’”。

這大概是全球首宗關于納米顆??赡苤旅呐R床毒理病例報告。論文的發表,在國際學術界引發了一場小型“地震”。無論那些與納米技術有關的學術會議,還是科學新聞網站和科學家博客,中國女工之死和納米安全都是激烈爭論的話題。

噴涂車間悲劇

從研究論文披露的情況看,七位女工的年齡在18歲至47歲之間,平均不到30歲,在車間工作的時間從5個月至13個月不等?;疾≈?她們的身體健康狀況良好。

2007年1月至2008年4月期間,這幾位女工被送到朝陽醫院職業病與中毒科救治。這個科室專業水準較高,其醫生經常被派往中國各個地方,協助處理血鉛超標、重金屬污染等職業安全事件。

女工們的癥狀比較類似。所有病人的肺部都受到嚴重損害,并且有胸腔積液,臉上、手上和胳膊也都出現了嚴重的瘙癢皮疹。其中,有四位女工體內的器官組織還面臨缺血缺氧的危險。

無論對于患者,還是對于醫生,治療過程都令人煎熬。胸腔積液反復出現,常用的治療方法均告失效。

最終,一名19歲的病人在接受外科手術16天之后去世;另外一名29歲的病人在癥狀出現后的第21個月,死于呼吸衰竭。

負責診斷和治療這些女工的,是朝陽醫院職業病與中毒科副主任醫師宋玉果。根據醫院網站的介紹,他多年來從事塵肺、有毒化學物中毒的診治和臨床研究。

宋玉果及其同事開始追究女工們患病的原因,并將嫌疑對象鎖定為那個印刷廠車間的工作環境。

該車間所使用的原料是一種象牙白色的聚合物材料――聚丙烯酸酯混合物。聚丙烯酸酯作為一種黏合劑,廣泛運用于建筑、印刷和裝修材料中,被認為毒性很低。不過,為了讓材料更加結實和耐磨,制造商有時會加入硅、鋅氧化物、二氧化鈦等金屬納米顆粒。

1納米等于1米的十億分之一,大致相當于人頭發絲直徑的數萬分之一。通常,粒徑在100納米以下的材料,均被稱為納米材料。

七名女工和一名男工被分為兩組,每天工作8個至12個小時。工人們每天要將大約6000克聚丙烯酸酯混合物,用勺子涂到機器的底盤上;這些混合物隨即被高壓噴射裝置噴涂在聚苯乙烯材質的有機玻璃板上;然后,有機玻璃板在75攝氏度至100攝氏度的溫度下被加熱烘干。

車間只有一扇門,沒有窗戶。噴射裝置附帶有一個燃氣排氣口,對噴涂過程中產生的煙霧起到一定的排除作用。

女工們發病以后,來自中國疾病預防控制中心、北京疾病預防控制中心、當地疾病預防控制中心的流行病學專家,以及朝陽醫院的醫生,對這家印刷廠的工作環境進行了調查。

在噴射裝置燃氣排氣口的吸氣口中,專家們找到了累積的塵埃粒子。女工們發病前五個月,燃氣排氣口發生了故障。由于室外溫度很低,車間的門也經常被關閉。專家們推斷,在這期間,車間內的空氣流動非常緩慢甚至處于靜止。

這些工人都是工廠附近的農民,沒有任何職業安全衛生知識。她們所得到的惟一用來保護自己的工具,就是棉紗口罩。而且,她們工作時只是偶爾戴戴。

據工人們反映,在噴涂過程中,經常會有一些原料噴濺到他們的臉上和胳膊上。惟一的一名男性工人在工作三個多月后離開,并沒有顯示出任何癥狀。在其他車間工作的工人,其中包括女工們的親屬,也沒有出現類似癥狀。

研究論文沒有透露這家印刷廠的名稱及其所在地區。在朝陽醫院的辦公室,宋玉果也謝絕了《財經》記者的采訪。

女工之死謎團

在女工們的肺部和胸液中,均發現了直徑約30納米的顆粒。而這般尺寸和形態的顆粒,同樣存在于她們接觸的噴涂材料之中。

此外,女工們出現了罕見的非特異性間質性肺炎,以及奇特的肺部增生組織――異物肉芽腫等癥狀。這些癥狀與納米材料毒理的動物實驗結果相似。

宋玉果及其同事因此認為,很可能是納米顆粒導致這些女工發病甚至死亡。

但不少專家對這一結論持有保留態度。

9月1日至3日,在北京舉行的中國國際納米科技會議上,多位專家提及宋玉果及其同事的論文。

美國納米健康聯盟(Alliance for NanoHealth)主席、得克薩斯大學醫學中心教授毛羅法?拉利(Mauro Ferrari)告訴《財經》記者,這篇論文非常重要,但他不認同作者關于納米顆粒導致工人患病和死亡的分析。

法拉利說,要確定納米顆粒與疾病之間的關系,首先應該分析納米顆粒的組分,確認這些顆粒來自工作環境;即便病人肺部的納米顆粒來自工作環境,在沒有對照試驗的情況下,也很難證明這些納米顆粒一定是女工患病的罪魁禍首。

他還強調,這家印刷廠的工作環境惡劣而封閉,有毒化學品和氣體充斥其中,工人們又沒有好的保護措施。這些因素對于工人患病和死亡究竟有怎樣的作用,都值得推敲。

對于論文中的一個推論――納米顆粒進入工人身體的途徑是吸入和皮膚接觸,中國科學院納米生物效應與安全性重點實驗室主任趙宇亮表示,這并不總是正確的。他強調,通過吸入方式進人體內是可能的,但是納米顆粒穿過皮膚直接進入生物體內的證據還很少。

美國麻省大學洛厄爾分校健康與環境學院助理教授迪米特爾?貝羅(Dhimiter Bello)因故取消了行程,未能到北京參加此次學術會議。但他通過電郵對《財經》記者說,在工人肺部和工作環境中都發現納米顆粒,只能說明納米顆粒有可能是一個致病因素。實際上,從論文提供的信息來看,并不能排除其他的可能致病因素。例如,噴涂過程中用到的聚合物材料在高溫下的降解產物,也可能是主要或者惟一造成女工患病的原因。

在貝羅看來,這場悲劇或許不應歸咎于納米顆粒,而應怪罪車間內原始的、不人道的工作條件,“這是一次警醒,無論(悲劇)是否與納米顆粒相關,工作場所的暴露條件都應當被控制在安全范圍內。在這方面,中國還有很長的路要走?!?/p>

美國加州大學洛杉磯分校納米毒理研究中心主任安德烈?內奧教授(Andre Nel)也說,在這起事件中,工人們沒有得到應有的生產安全保障,政府部門應該負起監督的責任,以保證生產過程中不會產生對人體和環境有害的物質。

實際上,論文本身也承認了研究存在局限:由于缺乏環境監測數據,無法弄清印刷廠車間納米顆粒的濃度;納米顆粒的組成也不清楚。

此外,令宋玉果及其同事疑惑的是,究竟是特定的納米顆粒,還是所有納米顆粒都有可能致病?如果的確是納米顆粒導致那些女工患病,對其他在工作中也會接觸納米顆粒的工人來說,又意味著什么?

如今,關于女工之死的研究論文已經成為了納米技術研究者們的一個熱點話題。據《財經》記者了解,歐洲和美國還有科學家打算組成一個專家小組,到中國開展調研,并希望取到樣品回去研究。

誘人前景與安全隱患

不管納米顆粒是否被確認為幾位女工悲慘命運的元兇,納米技術的安全性問題都因此再度引發各界關注。

納米技術正在走進人們的生活。從一桶涂料、一瓶防曬霜到一件衣服,都有可能用到納米技術。

納米材料顆粒小、表面積巨大,會顯示出很多獨特的物理化學性質,從而在電子、光學、磁學、能源化工、生物醫學、環境保護等領域有巨大的應用前景。例如,很多納米材料都可用作涂料,替代那些強毒性的化學物質;用碳納米管等納米材料改良電池,可以推動電動汽車的發展,使電力更持久等。

紐約一家名為“盧克斯研究”的市場分析公司稱,2007年銷售的納米技術相關產品,價值約1470億美元。到2015年,這一數字可能突破3萬億美元。

納米技術在展現出誘人前景的同時,其安全性問題也進入了人們的視野。

隨著納米材料的大規模應用,研究人員和工人容易暴露在納米顆粒濃度較大的實驗室或生產車間之中。此外,普通公眾也可能暴露在納米顆粒之下:涂料、化妝品等產品中用到的納米材料,可能在產品損壞或分解時釋放。

這些納米顆粒物可能經過呼吸道吸入、胃腸道攝入、藥物注射等方式進入人體,并經過淋巴和血液循環,轉運到全身各個器官。

根據多項流行病學研究,空氣中的細顆粒物,尤其是納米級別的顆粒物,濃度的大量增加會導致死亡率的增加。倫敦大霧曾經導致居民大量死亡,就是一個被經常引用的案例。

那么,人造的納米材料進入人體后,是否會導致特殊的生物效應,并對人體健康構成危害呢?從理論上說,納米物質由于尺寸小,與常規物質相比更容易透過人體的各道屏障;由于表面積大,也可能有更多毒害人體的方式。

朝陽醫院的宋玉果在8月31日《健康報》發表文章說,相關的動物實驗研究發現,許多納米物質具有明顯的毒性,其中研究較多的為碳納米管、納米二氧化鈦等。一些納米物質還被認為可致動物肺臟、肝臟、腎臟和血液系統等損傷。

對于與納米物質相關的疾病,宋玉果稱之為“納米相關物質疾病”。當然,他也表示,公眾不必為納米物質相關疾病感到恐慌,不是所有納米顆粒物都有毒性。

動物毒理性實驗的結果,也不能簡單地推到人的身上。但由于科學界對納米安全性的研究剛剛開始,幾乎沒有任何相關人體毒理性資料――這也是宋玉果及其同事的論文引起國際科學界高度關注的一個原因。

中國科學院納米生物效應與安全性重點實驗室主任趙宇亮告訴《財經》記者,目前開展過安全性研究的納米材料只有十幾種,還非常有限。但他相信,隨著研究隊伍的壯大和研究投入的加大,將來必定可以從大量的數據積累中尋找到一些規律。

在國際上,納米安全性研究的熱潮大約始于2003年?!犊茖W》和《自然》等著名學術雜志紛紛發表文章,探討納米材料與納米技術的安全問題:納米顆粒對人體健康、自然環境和社會安全等是否有潛在的負面影響。

這之后,各國明顯增加了納米安全性方面的研究。美國的國家納米技術計劃(NNI)將總預算的11%投入納米健康與環境研究。歐盟每年支持三個左右與此相關的項目,每個項目的經費規模在300萬至500萬歐元之間,而歐盟各個國家還有自己國內支持的納米安全性項目。

中國在極力推進納米技術研究和產業化的同時,也開展了納米安全性的研究。其中,中國科學院在2001年就開始籌建納米生物效應與安全性實驗室。科技部在2006年啟動了為期五年的國家重點基礎研究發展計劃(即“973”計劃)項目“人造納米材料的生物安全性研究及解決方案探索”,經費2500萬元,首席科學家由趙宇亮擔任。

不過,趙宇亮告訴《財經》記者,與美國和歐盟相比,中國在納米安全性研究上的投入只是“一個零頭”。

政治決策與公共參與

中國科學家在納米安全性方面的研究工作,得到了國際同行的認可。其中,在每年召開的與納米毒理學相關的國際會議上,幾乎都會邀請中國科學家作大會報告。趙宇亮還與其他科學家共同主編了第一本納米毒理學英文專著。美國納米健康聯盟主席法拉利稱,中國科學家是納米毒理學研究領域的領導者之一。

不過,令趙宇亮感到尷尬的是,美國國家納米技術協調辦公室的官員曾經問他,包括美國、歐盟、英國、日本等很多國家的相關管理部門,都發表了對于納米技術安全性的調研報告、方針和策略,為什么中國沒有?對此,趙宇亮不知如何回答是好。

在美國和歐盟,納米技術及其安全性已經成為政治家們關心的話題之一。它們的環保部門、國家科學與技術委員會,以及其他政府研究機構,會通過白皮書等文件形式,發表政府層面對于納米安全性問題的見解。

其中,2001年,美國在國家科學技術委員會之下建立了國家納米技術協調辦公室,負責協調政府層面之間的納米研究計劃。而納米研究項目的成果,會通過這個辦公室反饋給其他政府機構,幫助科學研究去影響政府決策。

2009年3月,美國食品藥品監督管理局(FDA)還了一份有關納米技術的合作倡議。該局將與納米健康聯盟旗下的八個研究機構合作,以加快建立保障納米醫療產品安全可靠的有效體系。法拉利告訴《財經》記者,在實驗室研究結果與安全性評估的關聯,以及納米技術相關藥物的審批等方面,美國食品藥品監督管理局都做了很多工作。

相比之下,納米安全性在中國似乎局限于科學研究的階段,政府部門仍然保持沉默。

對于納米技術的研究和產業化,各國都在積極支持。其原因正如美國《環境健康展望》雜志所稱,科學界普遍認為,納米材料和納米技術對于社會是十分有益的,能夠提供更好的藥物、更強更輕的產品、對環境更友好的能源和環境技術。

與此同時,為了獲得公眾對于納米技術發展的支持,各國也需要在納米安全性方面進行更多的研究,同時鼓勵公眾參與。在中國納米國際科技會議的閉幕式上,法拉利也特地呼吁加大公眾在納米安全性研究上的參與程度。

實際上,關于納米技術發展的“風險預防”原則,在歐洲和美國等地正深入人心――人們希望在納米技術等新技術的風險出現之前,盡可能地提前進行防范和干預。而公眾及早參與到納米技術研究和政策的討論,是“風險預防”實踐的關鍵環節之一。

英國杜倫大學風險研究所負責人菲爾?麥克納頓(Phil Macnaghten)教授告訴《財經》記者,要想避免納米技術重蹈轉基因技術的覆轍,讓公眾從“上游”參與討論影響納米技術的研究和政策,或許是一個有效的辦法。如果等到技術發展之后再讓公眾在“下游”參與,可能為時已晚,“很難改變公眾業已形成的印象和認識”。

納米技術出現的影響范文3

1.1納米材料的鑒別和表征

目前,由于不斷有研究工作揭示出與納米材料相關的風險。企業為規避監管,可能不會宣稱其產品使用了納米材料或者在產品的生產過程中應用了納米技術。因為國家食品藥品監督管理總局早在2006年就將納米產品從Ⅱ類升級為Ⅲ類,并對其安全性和有效性進行審慎的考察。因此,企業并不以納米技術作為其產品的主要宣傳點,在這類情況中,由于納米物質具有某些優異性能,或者在生產工藝中需要采用納米技術,從而可能產生一批沒有貼納米標簽的,實質上的納米產品。對于此類產品,在技術審評工作中,首先要求審評人員具備一定的專業知識,能夠從企業遞交的注冊資料中準確判斷產品中是否有納米物質成分,或者在生產中采用了納米技術。為了準確鑒別醫療器械中是否使用了納米材料,證明等同性非常重要?;瘜W成分的相似性并不足以證明納米材料的等同性,因為納米材料是否呈現出特定性質可能取決于納米材料的化學成分和形狀,和(或)納米材料的來源(供貨方)。當判定了產品確實是納米產品之后,對于其安全性和有效性的把握,需要具備必要的納米表征手段知識。對含有納米材料的醫療器械的生物學效應的試驗和評價要求對納米材料進行全面表征。因為納米材料的毒性,不僅取決于其化學成分,也與其粒度(粒度分布)、長徑比、形狀、表面形貌、表面電勢、表面化學、親水(疏水性)、團聚(聚集)態等因素密切相關。因此,對于某些產品,可能需要根據掃描電鏡、透射電鏡、原子力顯微鏡、電感耦合等離子質譜等表征手段所獲得的圖像和數據來判斷其安全性和有效性。應該根據納米材料的類型和形式,以及器械的預期用途來選取表征方法。對特定物理化學參數的表征通常可采取多種方法。單一的表征方法可能無法提供對于參數的準確評估(例如:粒度分布、表面成分)。在該類情況下,如果可行,可能需要采取補充方法來對需要表征的性質進行充分評估,即采用兩種獨立的表征方法。需要特別注意的是,用不同的方法獲取的有關特定性質的結果不能直接進行對比。例如,正如指導性文件所指出的,對于粒徑測定,應至少采用兩種顯微鏡技術(例如:透射電鏡和激光掃描共聚焦顯微鏡)。為了對使用納米技術的醫療器械進行可靠的表征,需要毒理學、物理學、化學、工程學和其他專業領域的專家之間的跨專業合作。

1.2納米材料劑量

用于毒理學研究的劑量水平通常是以質量濃度為基礎。然而,納米材料的多個屬性可能會影響其毒理性質。普遍認為,除了質量濃度以外,還應使用包括表面積和數量濃度在內的其他參數來充分表征納米材料劑量。在確定用于納米材料體外研究的毒理學相關的劑量時,應該考慮可分沉淀物的可能性。小納米顆粒(例如:水動力學直徑<40nm)與培養細胞層之間的接觸主要取決于擴散和對流力。由于沉降力的額外影響,在細胞培養基中形成的稍大的納米材料和納米材料聚集體的沉淀速度更快。這些因素,以及與蛋白質和培養基其他成分的相互作用,可能會影響直接接觸培養細胞的顆粒的數量。應該根據具體情況評價可分沉淀物出現的可能性。若有必要,應開展對于體外細胞劑量的分析性或計算性評估。目前,對介質中的劑量(分散/溶液濃度)或實際的納米顆粒細胞攝入/接觸量是否應該被用于劑量本身的表達還存在爭議。

1.3納米材料參照樣品

試驗結果的可靠性在一定程度上取決于是否可獲得適合的參照樣品。參照樣品指擁有一項或多項特性參數、具有足夠可重復性的已經確認的材料??衫迷摬牧匣蛭镔|對儀器進行校準,評估測量方法或為材料賦值。納米尺度參照樣品的最初研發重點在于將其用于校準試驗儀器,而不是作為生物響應基準進行參照樣品研發。開發一種廣泛接受的參照樣品,包括在適合不同的試驗系統的陽性對照與陰性對照納米顆粒方面達成共識,已經成為納米材料風險評估的一個關鍵性要求。雖然參照樣品對于評估醫療器械中應用的納米材料至關重要,但是因為存在實際困難,研發進度還是很慢。認識到納米材料代表性樣本的可用性對于納米物質安全試驗的可重復性和可靠性至關重要。ISO/TC229nm技術委員會已提出使用“代表性試驗材料”,并且正對其進行討論。代表性試驗材料的擬議定義為“來自同一批的物質,在其一個或多個特定性質方面具有同質性和穩定性,被認為適合于開發用于針對除已表現出的同質性和穩定性以外的性質的試驗方法”。目前這種方法已被應用于OECD人造納米材料工作組的納米材料安全性試驗合作項目,該項目使用歐洲委員會聯合研究中心代表性納米材料庫中的代表性納米材料來進行。

1.4納米材料樣品制備

納米材料體積小,并且其物理化學特性可能發生改變,這使得與宏觀(非納米尺度)顆粒或化學物質的試驗相比,納米材料的樣品制備會遇到重大的挑戰。帶來挑戰的因素包括能加強納米材料反應性的表面性質;聚集或團聚顆粒的形成;納米顆粒在通過水合作用,部分溶解或其他過程的分散中發生的轉變;以及低濃度水平污染物對納米材料的物理化學性質和毒理性質的強烈潛在影響。如同其他類型的試驗樣品,納米物體有可能吸附到容器表面。因此,確認標稱濃度非常重要。對于研發針對含有納米材料的醫療器械的可靠的樣品制備方案來說,必須認識到這些問題。相比于使用常規材料的醫療器械,解決這些問題也許需要極大提高直接針對樣品制備的研發力度,并制定處理策略。由于其獨特的表面性質,納米材料對用于樣品制備的技術表現出極強的敏感性。顆粒之間以及顆粒與周圍環境之間的相互作用會影響顆粒的分散。分散的納米材料不一定呈現單分散顆粒的形式。呈聚集形式的單分散顆粒(由強結合或強融合的顆粒組成的顆粒)和呈團聚形式的非單分散顆粒(弱結合顆粒,聚集體,或兩者的混合體)可以出現在以液體、粉末和氣溶膠形式出現的納米材料中,除非通過表面電荷或立體效應進行穩定化處理。因此,樣品中納米材料的分散狀態和粒度分布可能隨時間變化。這一屬性對于制備浸提液和(或)儲存溶液和劑量分散溶液有著非常重要的意義,pH值、離子強度或分子成分的輕微調整就可能顯著改變顆粒分散度?;谠撛?,受試品的穩定性對于在生物評價中獲取具有代表性的和可重復性的結果來說顯得尤為重要。納米材料的樣品制備可能包含對于制造商生產的或供應商提供的材料的表征,以及制備用于動物試驗或體外實驗的儲存溶液和劑量溶液。制備細節可能根據給藥途徑和遞送方法的不同而有所差別。

1.5納米材料對于生物相容性研究試驗的影響

將納米材料用于試驗系統時,必須認識到需要測定的一些性質可能會受到周圍環境的影響,并且在很大程度上依賴于周圍環境(例如:組織培養基、血液/血清、蛋白質存在)。與環境的相互作用可能導致納米材料本身發生暫時性改變,如通過獲得/脫落蛋白涂層,形成納米顆粒團聚/聚集,或納米材料其它方面的變化。由于這樣的變化可能會影響納米材料的特性,因此會影響納米材料的毒性特征。因此,納米材料應完全根據制造出來的形態/組成,以及最終用戶所接收的形式(如果該形式包含自由納米材料)進行表征。最后,還應該對最終產品中的納米材料進行評價。對于生物安全性評價,需要將納米材料分散在適當的介質中進行評價。這些介質與納米材料之間的相互作用可嚴重影響到納米材料在試驗系統中的表現。應該在試驗過程和試驗結果評價過程中考慮該因素。納米物體在生物環境中很容易將蛋白質迅速吸附在其表面,形成所謂的蛋白質“冕暈”。據報道,冕暈是由兩層結構組成,內層是由強結合的蛋白質組成,而外層是由快速交換的分子組成。蛋白質冕暈并不是靜態的,可能根據納米材料所處環境的不同而發生改變。作為有機體內的異物,納米材料的歸宿為從被吸收、分布、代謝到排泄/消除。眾所周知,納米材料表現出與其對應的常規材料不同的物理化學特性(力學、化學、磁學、光學或電學特性),因此,可以合理的期望納米尺度材料會影響生物學行為,并且生物學行為會引發在細胞、亞細胞和生物分子層面(例如:基因和蛋白質)包括細胞攝取的各種不同反應。因此,與由常規材料引發的毒理學反應所不同的各種毒理學反應可能在接觸到納米材料后才會顯現。應該注意的是,不僅蛋白質會以冕暈形式參與這個過程,而且脂質也會參與這個過程。因此,毒物動力學研究應被視作針對含有納米材料的醫療器械開展的毒理學風險評估的一個部分。當接觸到生物環境的時候,納米材料會與蛋白質發生相互作用,這種相互作用的定量和定性水平取決于生理環境的性質(例如,血液、血漿、細胞質等)和納米材料的特性。同樣,當接觸到試驗介質的時候,納米材料也會與周圍環境發生相互作用并且/或者也會對環境產生干擾,這取決于其本身的性質和所接觸的條件;跟相應的常規材料相比,它們可能會有不同的表現。因此,對于任何被設計用來對醫療器械進行生物學評價的試驗方法,對其進行專門的驗證是十分有必要的。試驗方法的選擇將取決于納米材料的特性。在納米材料的毒性試驗中,有幾個已知的風險因素應該避免。對納米材料的毒性和最終結局了解的還不多,所以一些未知的隱患還會在將來逐漸顯露出來。由于納米材料的毒性試驗存在許多不確定性,所以公開透明變得至關重要。潛在的生物相互作用不是直接取決于分子的濃度或數量,而是取決于納米顆粒本身。在納米毒理學中,劑量反應關系的單位可能不是傳統意義的質量單位,而可能是以納米顆粒的數量或者他們的總表面積來表示劑量。除了表征以外,還應該以文件的形式記錄下實驗條件的詳細情況。

2納米材料標準化工作

納米技術出現的影響范文4

關鍵詞:納米,中醫藥,經濟,技術

引言:通過現在的問題反映,首先提出一些納米技術的需求,再而闡述了納米中醫藥的現狀接著提出納米中藥化的好處和現在存在的一些問題,通過筆者的分析,一步一步的攝入了納米技術在當前中國的國情來說要發展,提出一些相對的解決方法。引入納米技術是社會的要求。最后說明自己的觀點(總結)。

隨著經濟的發展,環境問題變得越來越嚴重。從而導致發病率變得越來越高。如果還是單靠過去的一味中藥很難把病情完全治好。加上現在環境問題的特為嚴重和社會的需求量增多。很多中藥材都是靠人工培育,但人工培育的功效始終比不上天然的。雖然實行了中醫藥的政策,解決了老百姓的看病難,看病貴的問題。但始終是不能從根本解決問題。加上納米技術的進一步發展,因此將納米技術融入中醫藥是社會的要求,社會的主流。納米技術使中醫藥的藥效得到更好的發揮。

那先由我們看看納米中醫藥的發展

納米中藥制備技術的研究現狀

醫學上的發展就目前來說,提出最多的是中西合作和中醫藥現代化,但我們在中醫藥的現狀中發現很多問題,例如上面所提的民生問題,為此我們要想一下有沒有更好的方案解決目前的問題,隨著經濟的發展我,我國的納米技術已達到一定的程度,并取得一定的成效,為使中藥面向世界,并形成醫學科新的經濟增長點,應將現代的高新技術引入到中藥制劑之中。隨著科學技術的飛速發展,中藥的現代化生產已成為現實。納米技術的出現使得超微粉碎成為全世界各個生產領域的先進技術,日益顯現出它強大的生命力和蘊藏的無窮財富。對于中國的國藥—中草藥尤為如此。可以說中藥超微粉碎是中藥的一次飛躍性革命。如果中國能勝利的打完這場“革命”,在醫學生又是一個新的焦點。納米技術是如何引進中醫藥中呢?首先注意的是納米粒制備的關鍵是控制粒子的粒徑大小和獲得較窄且均勻的粒度分布,減小或消除粒子團聚現象,保證用藥有效、安全和穩定。

根據目前的科技情況。納米藥物粒子的制備技術可以分為三類,機械粉碎法、物理分散法和化學合成法。通過宏觀到微觀的轉型,實現了微觀世界的并且是醫學界的狂飆式發展。

中醫藥的理論基于對宏觀的自然界,而納米技術科研研究則是微觀技術,現在把宏觀與微觀技術的有機組合能不能在醫學上形成一們嶄新的“宏微”中醫理論學科呢?至于宏觀中醫藥大家對它有了一定的了解,現在我只是對微觀進行闡述。納米科學與技術,有時簡稱為納米技術,是研究結構尺寸在0.1至100納米范圍內材料的性質和應用。納米技術的引入是醫學微觀化,一方面由于納米技術的引入為攜帶提供了一定的方便,以前,無論什么看一次病總要大袋小袋的提著,這只是對病者,如果像醫院或一些醫護機構,當他們想購買大量藥物時不是很麻煩。引入納米技術在這里就起了相當重要的作用,比如運輸大量的藥物,現在只須小盒便能搞定;另一方面,害怕吃藥嗎?害怕打針嗎?不用怕,納米技術中藥話可以幫助你,把納米級藥物制成藥膏然后貼于患處,可以通過皮膚直接接受不需要注射。由于納米技術是對藥物的微觀化,比如將藥物磨成粉狀,加大了與病菌的接觸面積,例如中藥超細后的產品除用于散劑、顆粒劑、膠囊劑、片劑、中藥口服散劑、膠囊劑、微囊外,把藥物微化,這樣可以提高藥物在體內的生物利用度。增強中藥的療效,再者,納米技術在中藥加工方面的應用能保持中藥原有成分的基礎,使藥效充分析出。另外,納米粒子包裹的智能藥物進入人體后,可主動搜索并攻擊癌細胞或修復損傷組織。在人工器官移植領域,只要在器官外面涂上納米粒子,就可以預防器官移植的排異反應。使用納米技術的新型診斷儀,只需檢測少量的血液,就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病。在抗癌的治療方面,德國一定醫院的研究人員將一些極其細小的氧化鐵納米顆粒,注入患者的癌瘤里,然后將患者置于可變的磁場中,使患者癌瘤里的氧化鐵納米顆粒升溫到45-47攝氏度,這溫度足以燒毀癌細胞,而周圍健康組織不會受到傷害。同時,配合使用納米藥物來阻斷腫瘤血管生成,餓死癌細胞。納米中藥化不知那些好處,據了解,納米中藥化將藥物加工成納米級的微細粒子,病人服藥時,首先減輕病人的痛苦,有些病人怕吃藥,如果制成了粒子狀,病人一般是比較易接受,藥物的真對性特別的強,藥物就可能針對性地直達病灶,激活中藥細胞活性成分,直接攻擊病毒、細菌、重金屬、毒質,細胞壁或細胞膜等障礙將不復存在,這樣中藥療效可大大速率,盡快的減輕病人的痛苦,如治療消化道疾病的藥品“思密達”經納米化處理后其藥效提高了3倍。中藥藥效的加大、加快,使中藥可與西藥相媲美,為今后中藥的發展創造了條件。使中藥具有新的功能將中藥加工至納米尺寸之后,其細胞內原有不能被釋放出來的某些活性成分由于破壁而被釋放出來,有可能使納米中藥具有新的功能。此外,由于其給藥途徑,藥物吸收方式等的改變,可能在藥代動力學、藥效學、藥理學、藥物化學等方面產生新的作用。并且中藥有沒有西藥那樣很多副作用,發展納米中醫藥看來是必然的事了。特別的,一些科學家預言:由于納米微粒的尺度一般比生物體內的細胞、紅血球小得多,所以,有可能把含有計算機功能、人機對話功能和有自身復雜能力的納米機器人送入體內而又不嚴重干擾細胞的正常生理過程。通過體外控制操作,獲取體內多種生化反應的連續的動態信息,從而破解中藥復雜的作用機制。

納米中醫藥也存在一定的問題,那是值得我們深慮:

1.成分的混亂;由于納米中藥化加大了藥的效用,但同時也是所需藥的成分難以把握,例如你本來是需要的是5兩A藥材6兩B藥材4兩C藥材,但當你納米化時,你會使藥用發生了變化,使得吸收的藥的分量不同,可能導致A多了或少了。納米技術中藥化使得生物利用度、溶出度較低等得以糾正,療效得以增強。這種改變性質的作用使得傳統中藥所含的有效成分及其藥效變得面目全非。嚴重的會造成安全隱患。為此對研究和發展納米中藥化造成了巨大的壓力。

2.由于納米技術是一種微觀的世界,如果科學家對藥物不是有充分的了解,當實行微觀處理時可能會導致一些藥物的分量不夠或減少了別的分量,另外,需要謹慎地掌握納米粒度與相關中藥所含有效成分分子組成和分子量的關系,以防為獲得納米微粒而損壞了藥物的有效成分。納米級的研究并不像宏觀的研究那么簡單,如果一些技術錯誤了,結果可能要重做。

3.納米中藥因其粒度超細,表面效應和量子效應顯著增加,使得藥物的有效成分獲得了高能級的氧化或還原潛力,從而影響藥物穩定性,增加了保質和儲存的困難。

4.加大了鑒別的難度,即超細狀態下的中藥是否還具有普通粉碎時所有的顯微特征?如果原有的顯微特征發生了改變,則又應建立何種更精細的鑒別方法?這是個重大的問題,對于納米級的研究,考的是先進的技術。

5.納米尺度的物質存在著生物安全性威脅問題,如果不能夠有效地防止納米尺度物質的接觸或者攝入,可能會引起多系統的復雜病變。

所謂萬物都有雙面性,納米中醫藥的引入一定上給我們帶來了很多好處,但也有一些負面的影響,綜合中國現在的情況,許多專家都認為發展納米中醫藥是利大于弊。那就根據我國的國情出發,如何將納米技術中醫藥引入。何如加大對納米技術中醫藥的發展呢?

1.由于各級的懶散性比較強,如果國家不統一制定完全的行業技術標準,可能會導致某些地方的藥用不高或某些地方的納米中藥技術只是一個夢想。如果國家有了一定的機構管理,一定的技術標準,那樣可以使納米藥物統一化,安全化。所以國家應成立你執迷中醫藥的研究中心,一方面集中科研相關的技術連接,另一方面可以組織協調科研機構,高校試驗室以及產業界的公共參與,進行重點攻關。

2.國家政府必須認真重視納米醫藥的發展,畢竟市場是一個充滿“利潤”式的社會,很多時候,如果國家不重視藥物的安全管理,可能不導致藥物市場混亂,同時國家有必要組織一定實力和特色的中藥類高校與納米研究機構進行強強聯合,通過集大家之智慧來進行納米中醫藥化。這就是國家要加強宏觀調控對納米藥物的管理。

3.由于納米中藥化是剛剛引進來的一個新學科,很多方面還沒有完善,特別是納米對技術的要求高,所以國家應增加國內納米重要的博士研究站,在較高會議上培養和吸引綜合性的科研人才投身到這個領域中去

4.加強國內研究基地的建設。改善基礎設施條件,增加專項的投入,并重視知識產權的保護,加大納米中醫藥的財政支出,因為外國對這方面有了一定的認識,由于他們的技術含量高,納米技術早就名噪一時,所以,國家可以加大中外的合作,另外還有派人到外國學習先進的技術,通過只是的交流,國與國的合作,進一步提高中醫藥的納米技術的發展。

總結:納米技術是2l世紀最具發展前景的領域之一,它給中醫藥的現代化提供了新的思路和方法。通過對比中國的利弊,實行納米中藥化的轉型不但可以促進經濟的發展和提供取藥的方面,在歷史上也是一次偉大的改革,在一定的程度上提高了醫學家納米中醫藥的定位,而且在國外也是中醫的地位提得更高??茖W技術的迅猛發展,中醫藥也逐步走向世界,面臨著前所未有的機遇和巨大的發展空間—納米技術中藥化,然而,基于其獨特的理論體系,現代科學技術尚難與之有機地結合起來,這也成為阻礙中醫藥發展的最主要因素。隨著納米技術在中藥研究開發領域的一些應用基礎研究上獲得突破,它必將極大地促進中藥現代化的進程。在中醫理論的指導下,中藥納米化技術作為實現中藥現代化的關鍵技術,必將推動我國的中藥盡可能快地走向國際市場。

參考文獻:

1楊祥良基于納米技術的中藥基礎問題研究[J].華中理工大學學報,20一104—105

2趙宗江,胡會欣,張新雪.中藥歸經理論現代化研究[J].北京中醫藥大學學報,2002年25

3.徐輝碧,楊祥良,謝長生,等.納米技術在中藥研究中的應用[J].中國藥科大學學報,2001年32

納米技術出現的影響范文5

關鍵詞 納米技術 化工 應用

中圖分類號: TQ02文獻標識碼:A

Application Analysis of Nanotechnology in Chemical Industry

WANG Jingxia

(Department of Chemistry and Chemical Engineering of Jining University, Jining, Shandong 273155)

AbstractWith the development of science and technology, nanotechnology has been more and more into people's daily lives, and the chemical industry as a pillar industry of national economy, apply nano-materials and nano technology-based high-tech to chemical production, will certainly have a positive role in promoting. Therefore, this paper analyzes the application of nanotechnology in chemical industry.

Key wordsnanotechnology; chemical; application

1 納米技術的特點

納米是一種新的度量單位,當物質達到或者接近納米尺度范圍以后就會形成一種特殊的結構層次,使其本身所具有的諸如強度、韌度、比熱、導電磁等性能發生突變,從而表現出一些新的性能。這種性能既不同于原來內部結構中單個的原子或分子,也不同于宏觀物質所構成的材料的性能。下面就對納米材料所表現出的一些特殊性能進行細致分析:

(1)力學性能。提高材料的硬度、韌性以及強度一直都是材料研究的主要方向。而具有納米結構的材料則能夠表現出更強的力學性能,由于納米材料的強度與粒子直徑成反比,而材料中粒子的細化以及高密度的存在極大程度的降低了納米材料的位錯密度,使得臨界位錯圈直徑遠大于納米粒子的直徑,這也就避免了在納米結構中發生位錯滑移和增殖,即納米晶強化效應。(2)磁學性能。當粒子間的尺寸達到納米范圍內時,粒子間的相互作用就會發生變化從而影響到物質材料的宏觀磁性。在納米結構中,各粒子的磁性隨著方向的變化而改變,所表現出的磁性 也與粒子的形狀、結構以及內應力有關,并且具有明顯的體積效應。(3)電學性能。在納米結構中,由于晶界面上原子體積分數增大其電阻也就高于同類的粗晶材料,甚至發生尺寸誘導。利用納米粒子的隧道量子效應和庫侖堵塞效應制成的納米電子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特點,有可能在不久的將來全面取代目前的常規半導體器件。(4)熱學性能。由于在納米結構中的界面原子的密度很低并且排列混亂,也就削弱了彼此間的藕合作用,所以就使得納米材料的比熱和熱膨脹系數都大于同類粗晶材料和非晶體材料的值。因此,在儲熱材料、納米復合材料的機械耦合性能應用方面有其廣泛的應用前景。

2 納米技術在化工行業中的應用

由于納米結構在強度、韌度、比熱、導電磁等性能上都明顯優于同類型的物質材料,因此可以利用這些納米技術制造出一些具有特殊功能的材料,并將其運用到化工行業生產當中。目前,納米材料已經在高力學性能環境中得到了廣泛的應用,在化工行業當中利用納米技術制造的超微復合材料、催化劑、熱交換材料、敏感元件、表面涂層以及劑等都有著非常重要的應用。

在化工生產的過程中,為了提高化學反應的速度和反應速率,要在反應過程中添加一些催化劑。傳統的催化劑存在著明顯的缺點,造成生產原料巨大浪費的同時也大大降低了企業的經濟收益,甚至還會帶來嚴重的環境危害,而如果使用納米材料作為催化劑,利用其表面活性中心多這一特點,可以有效地提高化學反應速度和反應速率。由于納米材料所具有的特殊性能,將其利用于表面涂層技術當中也是化工行業研究的重點。表面涂層技術按照用途的不同可以分為結構涂層和功能涂層。其中結構涂層的作用是用來提高和穩固基體材料本身所具有的性能,例如有用來增強基體材料的硬度以及耐磨性、抗氧化能力、耐熱耐腐蝕性等的結構涂層。而功能涂層則是指給基體材料增加一些本身并不具備的功能,從而提高基體材料的整體性能,例如有增加導電性、絕緣性的電學功能涂層,增加光反射、光吸收以及消光的光學涂層以及增加熱敏、濕敏、氣敏的敏感性涂層等等。而納米結構在強度以及韌性方面都有極強的優越性,能夠很好地起到靜電屏蔽的作用,因此用納米材料做為表面涂層,能夠很好保護基體材料的同時也可以使其本身的功能得到進一步的提升。另外,也可以在傳統表面涂層的基礎上配合使用納米材料,即為納米復合體涂層。這種將納米結構的優勢與傳統涂層技術相融合,進而達到優勢互補的方式,將傳統的表面涂層工藝提升到一個新的高度。由此不難看出,納米涂層具有良好的應用前景,將為涂層技術帶來一場新的技術革命,也將推動復合材料的研究開發與應用。

納米技術在精細化工領域也有著極為廣泛的應用。由于精細化工的涵蓋面非常廣,產品數量眾多,并且涉及到人們日常生活的方方面面。因此,將以納米技術為主的高新科技融入其中,進一步改造和提升精細化工的產品性能是其未來發展的趨勢。例如利用納米結構制造高強度的聚合物材料、研制納米色素以及納米感光膠片等等。在橡膠、塑料、涂料等精細化工領域,納米材料也能夠發揮其重要作用。在橡膠中加入以納米材料作為添加劑,可以有效地提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力,并且能夠增強相交的耐磨度。將納米材料運用到塑料生產當中,可以很好的提高塑料的強度和韌性,并且能夠增加塑料本身的致密性以及防水性能。而且在粘合劑和密封膠當中添加SiO2,利用SiO2表面的一層有機材料使其具有了親水性這一特點,在添加到密封膠以及粘合劑當中,使之能夠迅速形成一種硅石結構,從而限制了膠體流動,加快固化速度,并且由于顆粒尺寸很小,可以進一步提高粘合劑的粘結效果以及密封膠的密封性。

目前,我國納米技術在化工行業中應用正在穩固前行,所以還需要加大科技創新,以及對基礎技術的研究工作,建立出一套完整技術創新體系和管理機制,提高我國化工行業整體效益和競爭力,為企業創造出一個良好的發展環境,也只有這樣才能順應時代的潮流,使傳統的化工生產工藝在新形勢下重新煥發生機,并且帶動整個化工產業的發展。

3 我國納米技術應用的展望

納米技術雖然起源于國外發達國家,但是目前在我國也具有極大的發展潛力,國家也在不斷提升對這方面的關注程度,一方面增加對納米技術的研究經費,并密切關注納米技術以及納米材料的基礎研究工作。另一方面積極推動地方政府和企業對于納米技術的應用,從而實現了以基礎研究到產品應用的完整體系?,F階段,我國對一些納米材料的研究也取得了令人矚目的成就。在物理、化學方面采用多種方法研制出的高密度、性能優越的納米陶瓷,以及制備出的金屬合金氧化物、碳化物等納米化合物,并且建立了相應的基礎設備,能夠真正意義上做到控制納米微粒的尺寸大小,制成納米薄膜以及其它納米材料與傳統材料相比較而言,在強度、硬度、韌性以及擴散度、可塑性、導電率等方面都有顯著提升。并且我國還在世界上首次發現了氧化鋁晶粒在拉伸疲勞中應力集中區所表現出的超塑性形變;在顆粒膜的巨磁電阻效應、磁光效應以及自旋波共振等領域也取得了卓越的成就;設計并研制出了納米復合氧化物體系,它對中紅外波段吸收率高達 92%,并將其應用于紅外保暖纖維。目前,納米材料和納米技術這項誕生于二十一世紀的嶄新技術已經逐漸打破了人們的傳統生活理念,并從根本上解決了人類所面臨的諸如能源、環境保護以及醫藥衛生等重大問題。

4 結語

伴隨著社會的高速發展必將會對能源、環境、材料技術提出新的要求,并且對其性能的要求也會越來越高。因此,以納米材料為基礎的納米技術的誕生,將在未來對整個社會的發展起到至關重要的作用。因此可以預見,不斷出現的新型納米材料,以及納米技術的不斷改良,在未來將是納米技術的時代,所以現在要加倍重視對納米技術的研究工作。

參考文獻

[1]張立德,牟季美.納米材料和納米結構[J].科學出版社,2001.

[2]郭英.納米材料的應用分析[J].硅谷,2010.

[3]馮新建.納米技術及其在化工行業中應用[J].新疆化工,2008.

納米技術出現的影響范文6

關鍵字:納米技術;建材;性能;功能

納米技術不僅具有相當的理論研究價值,而且在當下和未來都具有廣泛的應用前景,是最近十多年來最具發展和研究前景的技術之一。早在上個世紀的八十年代末,納米科技的研發就受到了世界各國的重視,甚至有部分走在前沿的國家已經實現了對該項技術的應用?,F階段來看,納米科技已經在不少的傳統行業中得到了應用,例如:醫療、食品科技以及建筑材料等。其作為一項新興科學,對建材的影響較大,不僅提高建筑工程的質量水平,更使得建筑的功能性和適用性得到了強化。同時,納米技術的應用對我國建筑行業而言也具有相當重要的意義,尤其是通過高新技術的優勢來拓展國外市場。

一、納米技術的發展及其現狀

距離最初概念的提出,納米技術已經有40多年的發展,但是其仍舊還有許多的發展空間,可以發展出更多的功能和應用方向。從納米材料的內涵和特點來看,其發展大致可以劃分為三個階段。第一階段(1990年以前)。這一階段主要是進行理論探索和研究,并且嘗試利用各種手來制造出具有納米顆粒的粉體,甚至是塊體(包括薄膜)。并將制造的方法進行評估和總結,對其特性進行歸納和分析。研究的對象一般局限在單一材料和單相材料,國際上通常把這類納米材料稱納米晶或納米相材料。第二階段(1990~1994年)。這一階段是人們對該技術應用的理論提升階段,通過其他學科的融合,納米材料在物理和化學之中的性能特點已經得到了一定的發掘,并且應用到復合型的材料設計之中。同時,這種粒子復合、塊體復合以及復合材料的合成物都該項技術在這一階段的研究重點方向。第三階段(從1994年到現在)。這一階段的技術研究和應用已經有了不斷的拓展,也受到了來自于民眾的關注,國際上更是掀起了一股發展。若是對第一階段和第二階段進行總結,前兩個階段的研究還存在一定的盲目性,在這一階段已經具有明確的方向,技術上也可以滿足人們的操作意愿,來進行設計、組裝、創造新的體系,并且使之具有人們所希望的特性。

二、納米技術在建筑材料中的應用

(一)納米水泥的應用

普通的水泥混凝土往往會具有較大的剛性,而缺乏柔性,這也使得水泥存在固有缺陷難以解決,往往會在今后的施工過程中出現開裂及其他破壞問題。而納米技術的應用者有效的對該類問題進行了解決。因為在應用了納米技術之后,混凝土的強度、硬度、抗老化性以及耐腐蝕等性能得到了有效的強化,同時還可以對電磁波和聲音進行有效的吸收,滿足了建筑物對隔音效果的要求。同時,這類材料也應用到一些特殊建筑使用當中。

(二)納米玻璃的應用

普通的玻璃往往自動的吸附空氣之中的各類有機物,從而是玻璃表明形成一種難以清洗干凈的有機污垢。同時還存在其他的不足之處,影響玻璃的透視度。例如:玻璃容易產生水霧,從而使得可見度受到極大的限制。然而,通過利用Ti02來對平板玻璃正反兩面進行薄膜的鍍制處理,則可以有效的決解這類缺陷所造的影響。除此之外,Ti02作為光催化劑在陽光的作用下,還能夠對甲醛和氨氣等有害物質進行分解和消除。同時,這類措施的應用也可以更好的提高的玻璃在透光性和機構強度等方面的效果。這種玻璃的應用極大的減小了屏幕玻璃、大度玻璃、住宅玻璃等領域的人工清洗困難,節約了清洗的人工或機械成本。

(三)納米技術在陶瓷材料中的應用

由于陶瓷具有很強的耐高溫性和抗腐蝕性,而且還具備相當的觀賞性,因此得到建筑產業的廣泛青睞,尤其是在進行墻體和地面的裝飾時。然而,陶瓷卻及其容易發生脆性損壞,這也造成了該類材料的應用范圍受到了極大的限制。將納米技術融入到陶瓷材料的開發和研制之后,卻使得該類材料具有比過去更高的可塑性,甚至可以吸收一定的外來能量。甚至有部分研究生獨創性的將金屬碳纖維加入到陶瓷材料之中,極大的提升陶瓷的強度,同時具有極其優秀的抗燒燭性,故而這類材料也被應用火箭噴氣口的制作。用納米級SiC、Si3N、ZnO、Si02、Ti02以及A1203等粒子所制成的陶瓷材料,具有比以往更加高的硬度和韌性,即使是在較大的溫差之下也能夠保持原有的形態,不會參數破損,具有相當廣泛的應用范圍和前景。

(四)納米技術在防護材料中的應用

目前的比較常用的防水材料是通過在膠料中加入炭黑等物質來形成,這種材料雖然制作簡單,價格便宜,但是卻沒有較長的使用壽命,極易在使用過程中發生的腐蝕和老化,給居民生活帶來了極大的不便。因此,建筑材料的研究者們也髙希望可以研制出具有強、耐腐燭、抗老化性能的防水材料。在通過不斷的研究和技術融合之后,納米級的防水材料得以被研發出來,這種材料最早被北京建筑科學研究院所發現,具有較強的耐腐蝕和耐老化性能。這種納米材料所制造的防水卷材,擁有一定的強度和韌性,更比傳統材料表現出了更高抗老化性和光熱穩定性等,從而得到建筑工程的廣泛運用。

(五)納米保溫材料

近幾年來,我國逐步強化了對節能減排的要求。在建筑施工的過程中,也越發注重對建筑保溫性和環保性的標準,尤其是針對目前我國大范圍采用的傳統保溫隔熱材料。因為諸如:聚氨酯、石棉等傳統隔熱保溫材料會在使用過程中產生不少對人體有害的物質,甚至是人體癌癥的主要誘因,同時也是大氣污染的主要來源,這是我國建筑產業要盡快改善的部分。然而,納米建筑材料的應用卻有效避免了這部分的危害,例如:無機硅酸鹽為主要原材料的納米材料。該材料是經髙過高溫和壓才形成的一種納米級功能性材料,具有良好的保溫隔熱性,但是同時有具有穩定的化學性質,不會產生對人體損害的物質,是我國目前比較倡導的一種綠色環保保溫材料。

三、結束語

目前,納米技術的研究已經是世界各國的重要項目。納米技術在自身不斷發展的同時也對許多傳統行業產生了不少的改進。從建筑行業來看,納米建筑材料的應用必然會產生不小的推進作用,尤其是能耗優化、質量提升以及環保等多個方面。這樣一來,建筑材料中納米技術的應用水平便覺得該企業的競爭力水平,對于我國的建筑企業而言,正是走入世界舞臺的重要助力,具有十分重要的現實意義。

作者:趙宇晗 單位:遼寧建筑職業學院

參考文獻:

[1]趙文軒,張越.建筑材料中納米材料和納米技術的應用[J].河南建材,2012,02:24-26.

亚洲精品一二三区-久久