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納米技術特征范文1
1納米醫藥發展前景分析
納米醫藥是最近才出現的一個多學科交叉的領域。雖然目前已經進入市場的納米醫藥產品不多，而且這一高風險高回報的領域還并沒有充分確立，但是，利用納米技術的藥釋系統、診斷方法和藥物研發方法正在使藥物的版圖發生革命性變化，尤其是靶向特異性藥釋系統很有可能解決許多醫學問題。盡管人們對納米醫藥的預測是十分鼓舞人心的，但是納米醫藥研發也面臨著巨大的挑戰，主要包括：①成本高。②在沒有相關的安全指南出臺前，很難得到公眾的信任。③能得到的風險投資相對較少。④人們對納米材料與活細胞之間關系(如生物相容性問題和納米材料的毒性)了解較少。⑤大型制藥公司不愿意向納米醫藥投資。⑥生產缺少質量控制，重復性差等。⑦專利局(如美國專利與商標局)和藥物審批部門(如FDA)管理措施混亂和滯后。⑧媒體對納米材料尤其是納米醫藥負面影響(尤其是環境、健康和安全性)的關注。為了在政策上適應并促進納米醫藥的發展，各國政府也采取了各種措施，希望解決上述問題。各國專利局都在不斷改進對納米醫藥相關專利的審查，各國政府管理部門也正在制定納米藥物的相關安全指南，以便適應納米醫藥產品的發展需求。下面將對美國納米醫藥審查體系進行詳細介紹和分析。
2納米醫藥專利發展現狀
在過去十年中納米醫藥領域的研究文獻和專利申請都迅速增長。歐洲專利局的一項調查顯示，向歐洲專利局提交的納米醫藥專利已經由1993年的220件上升到了2903年的2000件。根據歐洲專利局的統計結果，在納米醫藥專利申請方面，美國一直處于全球領先的地位，從1993—2003年間，其專利申請約占全球總申請量的54％，隨后依次是德國占12％，日本占5％，法國和英國均占3％。我國目前只有清華大學材料系研究的納米人工骨在美國獲得了專利。從全球納米醫藥專利申請所涉及的領域來看，藥釋放系統專利最多，約占全球納米醫藥專利申請總數的59％，接下來依次是體外診斷方法、成像技術和生物材料專利，分別占14％，13％，8％，藥物、治療和活性移植物方面的專利相對較少，各占3％左右。無論是研究人員、生意人還是專利從業者都意識到納米醫藥專利的重要性，都在努力獲得盡可能廣泛的納米高分子材料的專利保護。市場上的納米醫藥產品相對缺乏也推動了納米醫藥專利工作的發展。制藥公司認為獲得專利是證明自己實力、吸引風險投資的最佳途徑。有一些公司認為如果他們不去搶先申請盡可能多的專利，就很可能會因為被別人搶先申請而使自己處于被動地位。同樣，研究人員為了提高學術地位也感到申請專利的必要。大多數發明者發現在納米醫藥專利出現的早期，PTO對納米醫藥專利的管理是比較混亂的，但這正是對有價值的上游技術獲得廣泛專利保護的絕佳時期。在今后的幾十年中，納米醫藥將會不斷的走向成熟并獲得突破性的成果，專利將會給公司帶來大量的實施許可費并成為公司交易和合并的杠桿。
3納米藥釋系統專利的申請
3．1納米藥釋系統專利開發的優勢和方法
納米醫藥對藥釋系統已經產生了重大影響，制藥公司目前已經意識到藥釋系統的研究是他們研發過程中必不可少的一部分。根據來自《NanoMar-kets))的一份市場報告的測算，到2012年，納米技術將使藥釋系統產生48億美元的收入。該報告還指出，到2009年全球藥釋產品和服務市場的收入將超過670億美元。另外一份來自《NanotechnologyLawBusiness))的市場報告也指出納米技術能使藥釋系統市場的銷售額從2005年的12．5億美元增至2010生國塹塹苤查!!塑生塑!!鲞箜!!塑年的52．5億美元，2015年會增至140億美元。固體納米微粒是尺度在1—1000nm的顆粒，能用于藥釋系統。由于它具有能將各種藥物基團運送到身體不同位點，并延長藥物作用的性質，因此在藥釋系統研究中具有重要作用。納米顆粒的大小和表面性質決定了它在體內的活性。納米顆粒的物理性質也決定了它在體內能夠達到大顆粒所不能達到的地方。另外，粒子大小也影響藥物在體內各部位的分布。粒子變小，它的表面積就會呈指數增加，溶解速率和飽和度都大大增加，從而改變在體內的性質。在某些情況下，納米顆粒藥物還能夠幫助降低血漿藥物濃度峰值，也能防止血漿藥物濃度降低至有效治療濃度之下。目前美國的專利法允許對老藥的新劑型申請專利，納米技術就能夠為已經存在的化合物提供新的劑型。這些新劑型能夠獲得FDA和PTO的批準。只要老藥的納米劑型能夠滿足專利性的要求，就能申請專利。在美國，創新性的藥釋系統本身也可以申請專利。創新性的藥釋系統能夠幫助制藥公司對已經專利過期或即將過期的化合物設計出新劑型。這種策略能夠拖延或打擊非專利藥對過期專利藥的沖擊，尤其是當改進劑型的藥物優于原專利藥時。實際上，這種策略也延長了原專利藥物的生命周期，通常也被稱為“常綠化”策略。
3．2納米藥釋系統專利的審批和申請
3．2．1納米藥釋系統新藥的審批應當指出的是，把已有藥物改造為納米藥物通常會導致產生創新性的新化學實體(NCE)，因為納米藥物與原藥物的藥代動力學數據是完全不同，換句話說，就是不具有生物等效性，因此納米制藥公司并不能通過縮短的新藥申請(ANDA)來通過FDA的審批。
3．2．2納米藥釋系統專利的專利性審查標準我們現在還很難判斷，納米顆粒專利是否也將會面臨電子商務和生物技術曾經面臨的專利障礙。電子商務與生物技術專利最初是被認為不具有專利性的。無論如何，基于納米顆粒的藥物劑型和其他納米發明一樣，只要滿足專利性的要求就可以申請專利。在美國，大小本身并不是專利性的標準，某個裝置或方法如果只在大小上發生了改變，并不能使其具有專利性。事實上，法條中已經明確規定：如果僅對某種物質、裝置的大小加以限定并不足以使其與現有技術相區別而具有專利性。美國聯邦巡回法院(CAFC)也認為：如果權利要求中描述的發明僅大小上與現有技術相區別，而在作用上與現有技術沒區別，那么，這項發明就不具有新穎性。也就是說，具有納米級量綱的物質也必須具有新的功能才具有專利性。此外，產品發明者還必須能夠證明他們的發明對于本領域普通技術人員來說，不是顯而易見的。
3．2．3納米藥釋系統專利申請中的困難——證明具有非顯而易見性嵋。對已有藥物的新劑型申請專利，最大的困難就是證明該項發明的非顯而易見性。FrO常認為，新的藥物劑型不過是藥物的優化，因此，并不具有可專利性。如果劑型中改變的只不過是成分，并且新增的成分曾經被用在其他的劑型中，產生能夠預期的作用，這種觀點當然是很有道理的。專利申請者要想說服審查員所申請的劑型不具有顯而易見性，就必須證明該劑型具有意想不到的優點或改進。例如，降低毒性、增加生物利用度或改變生物利用度、改變藥物穩定性、溶解度或活性。這就需要在專利申請中遞交相關的試驗數據，其中還包括與申請的劑型最接近的現有技術中的劑型的試驗數據。這樣，專利申請者就能夠證明自己的發明具有創新性。由于納米微粒藥物的現有技術還不是很成熟，納米微粒的性質也常常是很難預測的，因此證明納米藥物與傳統藥物相比具有意想不到的優點，從而獲得專利授權是相對容易的。然而，隨著納米藥物現有技術的不斷增加，這種專利申請的趨勢終將會改變，也將會有越來越多的有關納米技術的專利、法律問題顯現出來。
4美國納米醫藥專利體系存在的問題
4．1納米技術的定義不準確納米技術面臨的一個問題是專家們對納米技術的定義見仁見智。納米技術是個概括性用語，它被用于定義產品、過程和特征，并覆蓋了物理、化學和生命科學。美國國家納米技術計劃(NNI)中采用的納米技術的定義是被引用最廣泛的一種定義：“1～100nm尺寸問的物體，其中能有重大應用的獨特現象的了解與操縱。”然而，一些專家反對給納米技術限定如此嚴格的定義，他們認為應該強調數值范圍的連續性而不是納米到微米的界限。很顯然，NNI的定義排除許多微米級的方法和材料，而許多納米科學家都把微米量綱也納入了納米技術的范疇。實際上，許多政府機構都面臨如何選用納米技術的定義的問題。例如，FDA、PTO都采用了小于100nm的定義，也就是NNI的定義。這種定義就帶來了許多麻煩，這不僅給納米專利統計工作帶來了困難，同時也給正確評估納米技術的科學、法律、環生墾塹墊盤查!!塑生笙!!鲞篁!!塑境、管理和倫理學問題帶來了麻煩。由于納米技術需要許多技術的集合，每項技術又都有不同的特征和應用。小于100nm的大小可能對于納米成像公司來說非常重要，因為量子效應直接依賴于粒子的大小。但是，這種大小的界限對于制藥公司可能并不十分重要，因為從成分、劑型和有效性的角度來說，大于100nm的尺度也許才能獲得某些理想的性質(如提高生物利用度、降低毒性、減少劑量、增強溶解度等)。有些專家指出，納米技術并不是什么新的概念，因為許多生物分子都與納米物質具有相似的大小。例如，肽分子的大小與量子相當(<10nm)，一些病毒與用于藥釋系統的納米微粒的大小類似(<100nrfl)。因此，大多數分子藥物和生物技術都可以納入到納米技術的分類中。因此，一些研究者建議納米技術的定義中對納米微粒的定義不應僅僅局限于大小本身。歐洲科學基金會對醫藥領域的納米技術作出了如下的定義：“采用分子手段和知識用于診斷、預防和治療疾病，改善人們健康的科學和技術。”這種定義沒有局限于分子的大小，而是強調了對納米材料的可控性操作是否能夠帶來醫療效果的改進。對于這個問題，也有學者提出，在納米醫藥領域，不應該采用NNI的有關大小的限制，而應該把納米技術應被稱為“微型技術”更加合適，這樣才能把納米技術和顯微技術都包括在內。
4．2納米技術的定義不準確導致專利分類產生偏差2004年11月，PTO公布了一個納米技術的初步分類(被稱為第977類)，并且還正在不斷補充977類下面的小類。2006年，12月，PTO把大約4500項專利申請納入了第977類中。然而，這個數字實際上只是很粗略的估算，低于實際的納米技術專利申請數量。這主要是因為FrO借用了NNI的非常狹窄的定義用于專利分類，就導致了專利分類系統產生偏差，尤其是對納米醫藥和生物納米技術有關的發明進行分類時，偏差就更加明顯。另外，這種分類標準既不能很好地體現納米醫藥發明特有的特征，也很難體現出納米醫藥所包含的跨學科特征。PTO利用這種具有明顯偏離的分類系統篩選出的幾千項專利并沒有達到當初建立977分類的目的，而當初的目的是：統計納米技術領域的專利申請數量和授權數量、方便專利審查員和專利人進行納米技術專利的檢索。
4．3在納米醫藥領域的現有技術檢索中存在的問題和挑戰
4．3．1審查員的檢索資源和水平有限在納米醫藥領域的檢索中也存在著各種各樣的問題。例如，一些專家認為PTO缺乏有效檢索納米醫藥現有技術的自動檢索工具。另外，他們的數據庫可能存在數據遺漏的問題。雖然，納米醫藥專利的申請已經有顯著增加，但是大多數的現有技術都被發表在雜志或書中。網站中的信息和公開的專利文獻只是作為輔助的信息。而很多非專利文獻，專利審查員是很難獲得的，一方面是由于PTO并沒有訂購相關的商業數據庫，另外一方面有些審查員在檢索方面還不是非常專業。結果，專利審查員很可能會漏掉一些現有技術。這個問題可能并不僅僅是納米醫藥專利審查中存在的問題，在其他技術領域的專利審查中也很常見。
4．3．2檢索詞難以確定由于目前廣泛使用的納米技術的定義常常相互重疊，就使對納米技術相關專利的檢索比其他技術領域的檢索更加復雜。不同的檢索詞可能指的是相同的納米材料和結構。例如，“nanofibers”、“fibrils”和“nanotubes”都可以代表多層碳納米管，“singleshellnanocylinders”，“bucky—tubes”，“nanowires”and“nanotubes”都可以代表單層碳納米管，因此要想精確作出納米技術的專利地圖是非常困難的。
4．3．3有些文獻存在“假象”事實上，有些發明者在專利或出版物常常會把自己的發明撰寫得十分隱蔽，以使自己潛在的競爭對手不會注意到他們的技術。另一方面，有一些具有商業頭腦的發明者或發明的受讓人，會把帶有納米的詞匯加納入到他們的專利或出版物中，以便獲得較強的市場競爭力。因此，要在現有技術中找到真正的納米技術，不但需要在檢索專利和商業數據庫時巧妙地選擇關鍵詞和專利分類代碼，還要經過納米技術專家的篩選，才能檢索到最全面、最可靠的現有技術。十幾年來，許多國家的專利局都面臨著接受大量納米醫藥相關專利申請的問題，PTO也不例外。隨著納米醫藥專利申請量的增多，其授權量也在不斷猛增。但是由于PTO沒能很好地解決審查工作質量低、專利授權量失控性猛漲以及職業道德降低的問題，將會對越來越緊迫的納米醫藥的專利問題帶來嚴重影響。歸納起來，PTO目前正面臨的問題有：①審查員由于所能接觸到的現有技術和檢索水平有限，不能保證對每項納米醫藥專利申請進行充分審查，做一】556一生墾塹塹苤查!!塑生笪!!鲞箜!!塑出授權決策依據的信息也往往有限。②審查員缺乏。③資金缺乏。④審查員的薪水只與審查數量掛鉤，而不考慮審查質量，所以，審查質量低。⑤除了聘請過少數專家開展有關納米醫藥講座外，幾乎沒有聘請過外部的法律和技術專家。⑥Fro并不要求其審查員具有很高的學歷。⑦沒有專門針對納米醫藥專利審查的培訓教程和審查指南。
納米技術特征范文2
1.1納米技術產業化存在的四大不足
1.1.1系統性產業支持政策、激勵措施不足
目前，我國納米技術產業化發展初現“南有蘇州、北有天津”的局面，在培育產業實體、強化平臺建設、聚集創新人才等方面，需出臺更具競爭力的系統性政策鼓勵、引導。如果不加快推進相關工作，將難以吸引更多優秀的納米企業落戶，痛失黃金發展期，產業化進程放慢。同時，納米產業的發展缺乏相應的激勵措施。高科技產業是知識與技術的高度結合，技術難度大，智力要求高，其滲透性和競爭性強，投資風險大。高科技產業激勵機制的完善離不開政府的支持，有效的激勵政策可以優化企業的投資行為，進而帶動產業的良性發展。
1.1.2產業規劃不足和缺乏持續投入
財政專項支持及持續投入缺乏，導致納米技術產業化進展緩慢。以蘇州為例，工業園區管委會連續4年投入20億元，預計2015年納米產值規模超過200億元，帶動相關產業1,000億元。國家納米技術與工程研究院“十二五”期間被列入我國重點研發平臺體系，擁有科技部認定國家納米高新技術產業化基地，擁有國內唯一一家納米產品質量監督檢驗中心。2012年，經天津市領導及相關部門的大力爭取，天津濱海新區與蘇州工業園區同時被財政部擬定為全國納米產業政策試點區域。創新集成研發和產業轉化平臺已落戶上述兩地，借助產業試點政策的國家戰略布局先機，應在推進納米產業化方面出臺相應的產業規劃、納米技術科研成果轉化及產業化方面的專項支持，持續推動納米技術產業轉化相關平臺的建設、運轉和后續資金支持，從財政、金融、產業政策法規完善上給予企業足夠的激勵，鼓勵從事納米產業，為產學研的深度融合提供有利的環境。
1.1.3產學研深層次合作不足
目前，我國納米技術研發人員、納米技術專利、從事納米技術生產的企業數目均已過萬，納米技術產業化已成為京津冀地區、沿海發達地區及省會城市高度關注的戰略性新興產業。但是產學研合作水平層次較低，合作的方式主要以委托研發、技術轉讓等低層次合作為主，重大項目聯合攻關等合作方式相對偏少。缺乏助推協同創新的載體，尚未擁有集科研人才、專業設備、高精尖技術及產業化項目信息等多種資源于一體的開放式創新平臺。缺乏產學研深層次合作，造成納米技術研究與市場的脫節，技術成果轉化困難，嚴重影響納米技術的產業轉化。如何采用創新模式來解決納米企業發展的核心技術問題和產業發展的共性技術難點，運用市場機制集聚創新資源，實現企業、大學和科研機構的深層次結合，對接雙創特區建設，形成技術標準體系，支撐和引領產業創新，將是創新發展路徑設計要考慮的重要因素。
1.1.4納米行業技術規范不足和行業協會缺失
低水平“科技成果”過剩，浪費了社會整體資源，更阻礙了納米技術產業化的進程。目前尚未成立國家級的納米技術產業化協會，在落實納米技術產業化創新發展過程中，要遵守國家的法律法規和納米技術產業化發展政策要求，參照國際標準和準則以及行業特點，研究并提出具體實施措施、行業規范和辦法，規范會員的行為，認識“偽納米”現象，打擊行業的不正之風，聯建納米科技服務創新平臺，組織參與國內外科研學術交流、工藝裝備展示等重大活動?？茖W分析納米技術產業化發展過程中的各種問題，把握好產業發展的規律，充分發揮政府引導、科技支撐和市場推動的共同作用，打通納米技術產業化發展各個環節間的障礙，持之以恒地促進納米技術產業化發展。
2納米技術產業化創新發展的路徑選擇
納米技術產業化創新發展不僅要從宏觀上考慮國內外經濟、科技等的形勢發展，更要從內在創新要素進行頂層設計、系統集成，不斷實踐、不斷探索深層次創新發展模式和路徑。
2.1探尋深層次產學研合作——動態聯盟、聯合攻關
納米技術產業化創新發展實行動態聯盟、聯合攻關策略，匯集中央和地方的力量，各地大學、研究院所力量，企業力量，甚至國際力量共同擔任研究任務，更有效地推動我國納米技術產業化發展。在傳統的產學研相結合的基礎上，迫切需要加強深層次、實質性和運行機制上的合作，引導優勢科技資源向企業聚集，鼓勵在納米技術方面成熟的國內外高校、院所在企業中建設重點納米技術實驗室，或者企業在這些機構中設置相關實驗室，探索動態聯盟、聯合攻關機制，實現強強聯合。
2.2創新人才驅動與納米產業戰略聯盟聯動方案
通過實施“領軍人才-企業戰略聯盟產業技術創新”聯動方案，完善納米產業戰略發展體系。一方面注重科技領軍人才的培養和引進，把引進和培養納米技術的科技領軍人才和實用型人才作為納米技術產業化創新發展的重要內容之一，充分發揮領軍人才專家“人才庫”、“智囊團”、“攻關組”作用，結合實際，立足于解決問題、促進發展。另一方面組織聯盟的納米企業開展重大項目和重點技術的聯合攻關，通過聯盟內部和聯盟之間設立“聯盟專利池”，合作創新申請國際發明專利、新技術新產品標準，實現知識產權共享共建。通過合作創新獲得國家和地方科研項目立項，以聯盟為載體促進創新成果擴散。實現信息、數據和資料的共享，在確保整體利益的前提下，追求利益最大化。通過聯動方案最終實現加速研究成果共享與轉化，實現在技術創新、高端人才資源和科技服務3個層面的突破，攻關產業發展的重大技術難題，加速科技創新人才培養，加強科技交流與服務，推動產學研結合、協同創新和科技成果轉移轉化向更高層次發展。
2.3創新“六位一體”高速發展模式，促進納米產業蛙跳
在納米技術產業化過程中，條件成熟的實驗室等創新載體可以選擇面向社會開放運行，引導納米創新平臺向企業聚集、為企業服務。繼續出臺政策，支持民間資本進入納米產業，以緩解納米行業新興企業的資金短缺問題，充分考慮到納米產業發展周期較長的特點，在繼續加強政府投入的同時，借鑒國外對高新技術進行風險投資的成功經驗，引入風險投資，設立納米技術產業化投資基金，為新創的、有潛力的納米企業提供資金來源，實現國家資本和民間資本的對接，激勵民間資本進入新興的納米行業，提高納米科研技術從理論轉化為應用的速度，加快納米技術產業化的進程。逐步形成納米技術標準檢測服務平臺、技術與工程應用轉化、納米技術產業轉化、納米技術產業化投資基金、國家納米產業試點政策、中國納米技術產業協會相互支撐，高速發展的“六位一體”綜合產業促進體系，著力打造綜合創新平臺，構筑人才、技術、資金、信息的科技創新和產融結合為特征的“六位一體”綜合產業促進體系，加速培育納米中小企業，促進納米技術產業的“蛙跳”。
3結語
納米技術特征范文3
[論文摘要]科技的發展，使我們對物質的結構研究的越來越透徹。納米技術便由此產生了，主要對納米材料和納米涂料的應用加以闡述。
一、納米的發展歷史
納米（nm）是長度單位，1納米是10-9米（十億分之一米），對宏觀物質來說，納米是一個很小的單位，不如，人的頭發絲的直徑一般為7000-8000nm，人體紅細胞的直徑一般為3000-5000nm，一般病毒的直徑也在幾十至幾百納米大小，金屬的晶粒尺寸一般在微米量級；對于微觀物質如原子、分子等以前用埃來表示，1埃相當于1個氫原子的直徑，1納米是10埃。一般認為納米材料應該包括兩個基本條件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之間，二是材料此時具有區別常規尺寸材料的一些特殊物理化學特性。
1959年，著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德。費曼預言，人類可以用小的機器制作更小的機器，最后實現根據人類意愿逐個排列原子、制造產品，這是關于納米科技最早的夢想。1991年，美國科學家成功地合成了碳納米管，并發現其質量僅為同體積鋼的1/6，強度卻是鋼的10倍，因此稱之為超級纖維.這一納米材料的發現標志人類對材料性能的發掘達到了新的高度。1999年，納米產品的年營業額達到500億美元。
二、納米技術在防腐中的應用
納米涂料必須滿足兩個條件：一是有一相尺寸在1～100nm；二是因為納米相的存在而使涂料的性能有明顯提高或具有新功能。納米涂料性能改善主要包括：第一、施工性能的改善。利用納米粒子粒徑對流變性的影響，如納米SiO2用于建筑涂料，可防止涂料的流掛；第二、耐候性的改善。利用納米粒子對紫外線的吸收性，如利用納米TiO2、SiO2可制得耐候性建筑外墻涂料、汽車面漆等；第三、力學性能的改善。利用納米粒子與樹脂之間強大的界面結合力，可提高涂層的強度、硬度、耐磨性、耐刮傷性等。納米功能性涂料主要有抗菌涂料、界面涂料、隱身涂料、靜電屏蔽涂料、隔熱涂料、大氣凈化涂料、電絕緣涂料、磁性涂料等。
納米技術的應用為涂料工業的發展開辟了一條新途徑，目前用于涂料的納米材料最多的是SiO2、TiO2、CaCO3、ZnO、Fe2O3等。由于納米粒子的比表面大、表面自由能高，粒子之間極易團聚，納米粒子的這種特性決定了納米涂料不可能象顏料、添料與基料通過簡單的混配得到。同時納米粒子種類很多，性能各異，不是每一種納米粒子和每一粒徑范圍的納米粒子制得的涂料都能達到所期望的性能和功能，需要經過大量的實驗研究工作，才有可能得到真正的納米涂料。
納米涂料雖然無毒，但由于改性技術原因，性能并不理想，加上價格太貴，難以推廣；而三聚磷酸鋁也因價格原因未能大量應用。國外公司如美國的Halox、Sherwin－williams、Mineralpigments、德國的Hrubach、法國的SNCZ、英國的BritishPetroleum、日本的帝國化工公司均推出了一系列無毒納米防銹顏料，性能不錯，甚至已可與鉻酸鹽相以前我國防銹顏料的開發整體水平落后于西方發達國家，仍然以紅丹、鉻酸鹽、鐵系顏料、磷酸鋅等傳統防銹顏料為主。紅丹因其污染嚴重，對人體的傷害很大，目前已被許多國家相繼淘汰和禁止使用；磷酸鋅防銹顏料雖比。我國防銹涂料業也蓬勃發展，也可以生產納米漆。
我國自主生產的產品目前已通過國家涂料質量監督檢測中心、鐵道部產品質量監督檢驗中心車輛檢驗站、機械科學院武漢材料保護研究所等國內多家權威機構的分析和檢測，同時還經過加拿大國家涂料信息中心等國外權威機構的技術分析，結果表明其具有目前國內外同類產品無可比擬的防銹性能和環保優勢，是防銹涂料領域劃時代產品，復合鐵鈦粉及其防銹漆通過國家權威機構的鑒定后已在多個工業領域得到應用。
三、納米材料在涂料中應用展前景預測 轉貼于
據估算，全球納米技術的年產值已達到500億美元。目前，發達國家政府和大的企業紛紛啟動了發展納米技術和納米計劃的研究計劃。美國將納米技術視為下一次工業革命的核心，2001年年初把納米技術列為國家戰略目標，在納米科技基礎研究方面的投資，從1997年的1億多美元增加到2001年近5億美元，準備像微電子技術那樣在這一領域獨占領先地位。日本也設立了納米材料中心，把納米技術列入新五年科技基本計劃的研究開發重點，將以納米技術為代表的新材料技術與生命科學、信息通信、環境保護等并列為四大重點發展領域。德國也把納米材料列入21世紀科研的戰略領域，全國有19家機構專門建立了納米技術研究網。在人類進入21世紀之際，納米科學技術的發展，對社會的發展和生存環境改善及人體健康的保障都將做出更大的貢獻。從某種意義上說，21世紀將是一個納米世紀。
由于表面納米技術運用面廣、產業化周期短、附加值高，所形成的高新技術和高技術產品、以及對傳統產業和產品的改造升級，產業化市場前景極好。
在納米功能和結構材料方面，將充分利用納米材料的異常光學特性、電學特性、磁學特性、力學特性、敏感特性、催化與化學特性等開發高技術新產品，以及對傳統材料改性；將重點突破各類納米功能和結構材料的產業化關鍵技術、檢測技術和表征技術。多功能的納米復合材料、高性能的納米硬質合金等為化工、建材、輕工、冶金等行業的跨越式發展提供了廣泛的機遇。各類納米材料的產業化可能形成一批大型企業或企業集團，將對國民經濟產生重要影響；納米技術的應用逐漸滲透到涉及國計民生的各個領域，將產生新的經濟增長點。
納米技術在涂料行業的應用和發展，促使涂料更新換代，為涂料成為真正的綠色環保產品開創了突破性的新紀元。
納米涂料已被認定為北京奧運村建筑工程的專用產品，展示出該涂料在建筑領域里的應用價值。它利用獨特的光催化技術對空氣中有毒氣體有強烈的分解，消除作用。對甲醛、氨氣等有害氣體有吸收和消除的功能，使室內空氣更加清新。經測試，對各種霉菌的殺抑率達99％以上，有長期的防霉防藻效果。納米改性內墻涂料，實際上是高級的衛生型涂料，適合于家庭、醫院、賓館和學校的涂裝。納米改性外墻涂料，利用納米材料二元協同的荷葉雙疏機理，較低的表面張力，具有高強的附著力，漆膜硬度高且有韌性，優良的自潔功能，強勁的抗粉塵和抗臟物的粘附能力，疏水性極佳，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，抗紫外線能力極強。使用壽命達15年以上。顆粒徑細小，能深入墻體，與墻面的硅酸鹽類物質配位反應，使其牢牢結合成一體，附著力強，不起皮，不剝落，抗老化。其納米抗凍性功能涂料，除具備納米型涂料各種優良性之外，可在10℃到25℃之內正常施工。突破了建筑涂料要求墻體濕度在10％以下的規定，使建筑行業施工縮短了工期，提高了功效，又創造出高質量。
四、結語
由于目前應用納米材料對涂料進行改性尚處在初級階段，技術、工藝還不太成熟，需要探索和改進。但涂料的各種性能得到某些改進的試驗結果足以證明，納米改性涂料的市場前景是非常好的。
參考文獻：
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納米技術特征范文4
關鍵詞：納米技術；綠色建材；環保；性能
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：
一、概述
納米技術即在納米尺度（10-10～10-7 m）上的工程學，在納米尺度的物質呈現與眾不同的特點，如量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應和宏觀量子隧道效應等，將納米尺寸的材料直接制成一維、二維和三維的新材料、新器件，或者將其作為添加劑對其它材料進行復合改性，可使材料獲得更加優異的或者獨特的性能，在各個科學與工程領域均有應用。
1999年3月舉辦的第一屆全國綠色建材發展與應用研討會上提出了綠色建材的概念：綠色建材是指采用清潔生產技術，少用天然資源和能源，大量使用工農業或城市固態廢棄物生產的無毒、無污染、無放射性，達到生命周期后，可回收再利用、有利于環境保護和人體健康的建筑材料。國際上也稱“健康建材”、“環保建材”等。納米技術在新型綠色建材方面的應用不僅提高了材料的常規性能和綠色化，而且賦予其新的特殊性能。
二、納米技術在綠色建材中的應用
1、高性能混凝土
在水泥配料中加入納米級礦粉等添加劑可以明顯提高混凝土的強度、施工性能和耐久性能。資料顯示，納米硅粉滲入水泥，可加快水泥誘導期和硬化期的水化反應，改善三維結構和堆積密度，既減少表面水，又減少間隙水，使凝膠產生聚合再聚合的作用，成倍提高其強度、硬度、抗老化性、耐久性等指標。納米CaCO3和納米SiO2等不但可以填充水泥空隙，提高混凝土流動性，更重要的是可改善混凝土中水泥石與骨料的界面結構，使混凝土強度、抗滲性與耐久性均得以提高。而且水泥配料中均勻分散加入部分納米級粉體，可以降低燒成溫度，節約能源。李穎等研究了硅灰和納米級SiOx對水泥漿體需水量的影響，并通過試驗建立了水泥標準稠度用水量與兩者的摻量之間的數學模型，這對用納米級硅質粉體科學配置高性能水泥基復合材料具有一定價值。另外，粉塵制造納微米高性能水泥，不僅能化害為利，且可產生較高附加值；采用納米技術開發可實用化的硅酸鹽系膠凝材料的超細粉碎技術和顆粒球形化技術，可大幅提高水泥熟料的水化率，制備高性能混凝土。
2、納米防水水泥
由于混凝土硬化過程中，內部形成的許多毛細孔隙易吸水，水分揮發后，混凝土易干縮開裂，因此需要進行防水處理。添加納米粉制備防水水泥，其加量少、成本低，優于傳統表面涂料防水和加入膨脹劑防水。綠色無污染的納米XPM水泥外加劑可使水泥獲得很好的防水功能，用于動水堵漏時，具有較高表面能的納米材料可使其粘結力增強達3.8 MPa，凝結時間快1 min 20 s，1 h強度達3～5 MPa，并大幅度提高了抗滲指標；用于噴射混凝土和灌注時，可減少混凝土的水泥用量，減少粉塵排放。
3、凈化空氣的納米光催化混凝土
汽車排放的NOx和SO2對人體健康危害性很大。銳鈦礦晶型納米TiO2具有很強的光催化能力，可在一定的光照下與水及氧反應生成O2-（過氧離子）和活性強的－OH或－OOH，破壞有機物中的C－C、C－N、N－H鍵等。因此在生產混凝土和混凝土砌塊時，在表層水泥砂漿中加入銳鈦礦晶型納米TiO2光催化劑，用來做路面材料或建筑物的外墻、道路兩側的護坡砌體和人行道路面砌塊等，可有效地凈化NOx和其它有害氣體。例如日本大阪府實施了“采用光催化劑改善沿海環境事業”的項目，在大阪府道臨海線道路兩側建設了光催化混凝土墻，起到了降低NOx濃度的作用。美國洛杉磯和日本長崎在交通繁忙的道路兩邊，鋪設光催化凈化功能的混凝土地磚，來凈化NOx保障人體的健康。
4、納米敏感復合水泥或智能混凝土
添加了氣敏納米材料的復合水泥可用在毒氣泄漏的化工廠建筑物建設或路面的鋪設中，用于毒氣泄漏的預警；添加CO氣敏納米材料的水泥可用于煤氣管道和廚房的煤氣泄漏預警；加入納米導電金屬氧化物或纖維，使混凝土具有較強的導電性能，利用電阻率與應力的變化關系，用于高速路面上的超重汽車或橋梁應變過大的預警。
5、在涂料方面的應用
利用納米復合技術，還可提高涂料與建筑物表面的粘結強度、表面硬度和耐磨性；增加涂膜層的耐水沖刷能力、耐風沙沖刷和侵蝕能力；提高涂料膜層光潔度、強度和保色性、賦予高分子基涂料微裂紋自修復能力；提高涂料的阻燃、隔熱等作用。
現代建筑氣密性好，隔熱和換氣不充分，墻壁可能結露、潮濕，從而利于真菌等微生物的繁殖、增生，引發疾病。納米抗菌材料克服了傳統有機抗菌產品在安全性、廣譜性、抗藥性和耐熱加工性等方面的缺陷，能滿足人們生活舒適水平和衛生水平不斷提高的要求。中科院理化所研制出新型載銀TiO2光觸媒涂料，對金黃色葡萄球菌的抗菌率大于99%，且該涂料無刺激性、無毒，既能滿足高、中、低檔家庭裝修需求，也適于醫院、食品加工等公共場所的特殊需要。泰興納米材料廠、浙江麗水金池亞納米材料公司和浙江舟山明日納米材料公司等相繼開發了各種納米抗菌劑，已用于涂料、塑料，橡膠、玻璃、木材、陶瓷等產品中。
納米TiO2凈化NOx和SO2等有害氣體的光催化作用同樣可以用于建筑物內外墻或高速公路隔音壁涂料的生產，且其光催化活性的有效時間較長。
6、在玻璃方面的應用
在有機玻璃中加入經過表面自修飾處理的SiO2，既提高玻璃強度和韌性又不影響透明度，可使有機玻璃抗紫外線輻射而達到抗老化的目的，并具有屏蔽紫外線和短波輻射功能，有可能替代傳統的鋼化玻璃和某些鍍膜玻璃。
在玻璃、陶瓷和瓷磚的表面涂上一層納米TiO2薄層后，在光的照射下任何玷污在表面上的物質，包括油污、細菌和病毒均可被其分解氧化變成氣體或易被擦掉的物質，達到除毒、脫色、礦化的目的，并且利于廚房瓷磚以及高層建筑玻璃、外墻陶瓷的保潔。納米Fe2O3、TiO2、ZnO等，在空氣和水的存在下經日光照射，可分解沉積在玻璃上的污物，氧化室內有害氣體，殺滅空氣中的各種細菌和病毒，降低玻璃表面的憎水角，使玻璃具有防霉、抗霉、抗菌、自潔作用，可用于玻璃幕墻、道路照明燈罩等。
7、在衛生陶瓷、瓷磚方面的應用
納米技術除了使陶瓷材料的強度、韌性等機械性能得到大幅度提高之外，對于衛生陶瓷、瓷磚來說還可賦予新的功能性。把銳鈦礦型納米TiO2光催化劑用涂釉或噴涂的方法涂覆、燒結在陶瓷表面，制成具有殺滅細菌和病毒、分解空氣中有機物揮發物等有害氣體的陶瓷墻地磚、衛生陶瓷，是公共場所、游泳池、衛生間和居室等處使用很好的建筑材料。其它納米抗菌材料（如Ag、Co等的金屬離子和ZnO、Fe2O3等金屬氧化物）復合摻入瓷磚或衛生潔具等中，同樣可以獲得具有抗菌功能，而且納米材料的加入還抗老化、增韌和增強作用。
8、在木材方面的應用
納米技術在木材中也有著廣泛和深入的研究，如杜萬里等開發了納米SiO2復合脲醛樹脂木塑復合材料，該樹脂在高溫固化時與基體木材化學成分發生了化學反應，生成的新基團改變了木材的纖維素、木質素等主要化學組分的性質，增強了木材木塑復合材料的憎水性，提高了力學強度，且其抗水性、壓縮強度比純木材、脲醛處理和共混脲醛處理楊木都有大幅度提高。而時盡書等研究指出納米SiO2對提高楊木的硬度也有顯著作用。許福等采用納米合成技術，以正硅酸乙酯、鈦酸丁酯等作為前驅體，結合微波擴孔技術、超聲分散技術、壓力浸漬等方法，改善了木材滲透性，提高了木材硬度。
三、結語
納米技術經過近20年大量基礎性研究，在建筑材料領域，利用納米技術開發出來的綠色建材也將越來越多，并將隨著我國城鎮化進程的加快而得到更快更廣的應用。但由于目前我國針對綠色建材產品的評價指標體系和標準還不完備，社會上琳瑯滿目的綠色建材并不完全符合“綠色”，尤其是納米技術的應用還存在一定風險，如空氣中游離的納米粒子因小尺寸效應更易燃燒、納米粒子可以穿透皮膚進入人體、其表面活性可能會引起氧化或細胞染色功能等，對人體健康的潛在影響和納米粒子制造的環境等方面存在不確定因素。因此在應用納米技術的綠色建材進入市場前，必須進行嚴格的環境和健康方面的檢測，并且希望國家相關部門盡快出臺相關法律法規，從立法的角度規范市場。當然納米技術的優點是顯而易見的，不能因為有潛在的危害而放棄研發和應用，仍需克服或消除這種不利因素，實現科技帶給人們的益處。
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納米技術特征范文5
[關鍵詞]納米技術、包裝、食品包裝、藥品包裝
中圖分類號：TB383.1；TB484 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）06-0047-02
20世紀90年代初興起的納米技術，被認為是21世紀科技發展的前沿領域。它主要研究0.1～100nm尺寸之間的物質組成體系以及其運動規律和相互作用，其中在實際應用中納米技術的實用性。它是一種結合科學前沿和高技術于一體的完整體系。納米技術的出現標志著人類改造自然的能力已延伸到原子、分子水平，標志著人類科學技術已進入一個新的時代――納米科技時代。其科學價值和應用前景已逐漸被人們所認識，納米科學與技術被認為是21世紀3大科技之一。納米技術主要包括：納米物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學和納米力學。在包裝行業迅速發展的當今社會，納米技術必然會引領包裝行業走向更好的未來。
1 納米材料
納米材料是納米科學技術最基本的組成部分。納米材料可定義為：把組成相或晶粒結構控制在100nm以下長度尺寸的材料。從廣義上說，納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸長度范圍或由它們作為基本單元構成的材料。
1.1 納米材料的結構特征和性質
納米材料又稱為納米結構材料，主要由晶粒和晶界組成。納米晶體結構與常規物質不同，關于納米晶體結構特征主要有兩類看法：a.以Gleiter為代表的1類氣體0結構。它既不同于長程有序的晶體也不同于近程有序的非晶體，而是處于一種無序度更高的狀態；b.近程有序結構說。根據大量的實驗結果分析，納米材料的晶界處存在著短程有序的結構單元，原子保持一定的有序度，趨于低能態排列。按不同的分類原則，納米材料有不同的分類。按納米晶體結構形態劃分成4類：零維納米材料，如原子團、量子點等；一維納米材料，即在一維方向上晶粒尺寸為納米量級，如納米絲、量子線等；二維納米材料，即在二維方向上晶粒尺寸為納米量級，如納米厚度薄膜，碳納米管等；三維納米材料，即在三維方向上晶粒尺寸為納米量級，如通常所指的納米固體。把所有納米材料從結構上區分為兩類：第一類納米材料結構全部為晶粒和晶界組成，結構基元尺寸為納米量級；第二類是低密度具有大量納米尺寸空洞的無規網格結構，由納米晶粒和納米空洞（有時還有納米骨架結構和更小的亞穩原子團簇）組成。
1.2 納米材料優異的特性[1～2]
a.表面效應 表面效應是指納米晶粒表面原子數與總原子數之比，隨粒徑變小而表面急劇增大后所引起的性質上的變化 這種表面效應使其在催化、吸附、化學反應等方面具有普通材料無法比擬的優越性。
b.體積效應 當納米晶粒的尺寸與傳導電子的德布羅意波波長相當或更小時，其周期性的邊界條件將被破壞，使其物理性質、化學活性、電磁活性、光吸收和催化特性等與普通材料相比都將發生很大變化，這就是納米粒子的體積效應。
c.量子尺寸效應 指納米粒子尺寸下降到一定值時，納米能級附近的電子能級由連續能級變為分離能級的現象，這一效應可使納米粒子具有高的光學非線性、特異催化性和光學催化性等。
d.宏觀量子隧道效應 微觀粒子具有貫穿勢壘的能力稱為隧道效應。近年來，人們發現一些宏觀量如微粒的磁化強度、量子相干器件中的磁通量以及電荷等亦具有隧道效應，它們可以穿越宏觀系統的勢壘而發生變化，故稱為宏觀量子隧道效應MQT。早期曾被用來定性的解釋納米Ni晶粒在低溫下保持順磁性現象。這一效應與量子尺寸效應一起確定了微器件進一步微型化的極限，同時也限定了采用磁帶磁盤進行信息存儲的最短時間。
e.獨特的光學性質 又分為：線性光學性質。納米材料的紅外吸收研究是近年來比較活躍的領域，在納米SnO2、Fe2O3、Al2O3中均觀察到異常紅外振動吸收。目前，納米材料拉曼光譜的研究也日益引起關注。當Si晶粒尺寸減小到5nm或更小時，觀察到很強的可見光發射。進一步的研究發現，CdS、CuCl、TiO2、SnO2、Fe2O3等的晶粒尺寸減小到納米量級時，也觀察到發光現象。非線性光學效應。納米材料的非線性光學效應分為共振和非共振光學非線性效應，前者由波長低于共振吸收區的光照射樣品而導致，其來源于電子在不同電子能級的分布而引起電子結構的非線性，從而使納米材料的非線性響應顯著增大；后者由高于納米材料的光吸收邊的光照射樣品導致，目前主要采用ZSCAN和DFWM技術來探測納米材料的光學非線性。
f.巨磁電阻效應（GMR） 磁場導致物體電阻率改變的現象，稱為磁電阻效應（MR），對于一般的金屬其效應（2%～3%）?？珊雎浴＞薮烹娮栊℅MR）是指在一定的磁場下電阻急劇減小，一般減小的幅度比通常磁性金屬與合金材料的磁電阻數值約高10余倍。最近，在一些磁性納米材料中觀測到比巨磁電阻效應大得多的效應稱為龐磁電阻效應（CMR）。
g.超塑性 指材料在特定條件下變形時不存在加工硬化現象，且可以承受很大程度的塑性變形而不斷裂，這種特性被稱為超塑性或超延展性。材料超塑變形的基本原理是高溫下的晶界滑移。除以上特性外，納米材料還具有高導電率和擴散率、高比熱和熱膨脹、高磁化率和矯頑力，在催化、光電化學、熔點、超導等方面也顯示出與宏觀晶體材料不同的特性。
2 納米技術在食品包裝應用研究的最新技術
2.1 納米抗菌性包裝材料
傳統的抗菌材料一般采用以銀、銅、鋅等金屬離子為抗菌活性成分的抗菌劑生產工藝，新的MOD系列納米高性能無機抗菌劑是將納米技術導入無菌復合包裝，是以MOD活性基因及無機納米銀化合物為主要抗菌成份，以各種無機材料為載體而制成的無機抗菌粉體。該抗菌材料采用高科技納米技術制備而成，抗菌機理為金屬離子作用和光催化作用，具有強力的長效抗菌功能，抗菌率可達99.9%，徹底解決了無機抗菌包裝材料在應用中變色的難題，是一種無毒的廣譜抗菌劑，可廣泛應用于生產液體奶、飲料無菌復合包裝產品?？咕破繁皇澜绺鲊J為是跨世紀的環保和健康產品，納米無機抗菌劑具有巨大的潛在市場[3]。新型抗菌材料尼龍66中摻加了一種特殊的納米粘土復合材料，經改性后，不但提高了強度、韌性等物理力學性能，還對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌具有明顯的殺傷效果，同時生產成本也可大幅度降低，應用于食品等高檔包裝薄膜的生產。日本開發了以銀沸石為母料的全新型無機抗菌劑，既起催化作用，同時有具有顯著的抗菌特性，其特點為抗菌效果持續時間長，不會氣化和遷移而對包裝物產生影響，加工穩定性高，不會污染環境。添加銀沸石母料（含量1%～ 3%）制得的薄膜或表面覆一層這種薄膜的容器，經2年試用表明：在無營養源的情況下，含1%銀沸石的薄膜在1～2天內完全殺死會引起食品中毒菌類，廣泛應用于熟食肉類、水產品和液體食品包裝[4]。
2.2 納米保鮮包裝材料
在保鮮包裝中，果蔬釋放出乙烯，當乙烯釋放到一定濃度后，果蔬會加速腐爛。因此，果蔬等新鮮食品的保鮮技術的思路，是加入乙烯吸收劑，減少加快果蔬后熟過程的乙烯氣體含量，控制包裝內部氣氛濃度。納米Ag粉具有乙烯氧化的催化作用，在保鮮包裝材料中加入納米銀粉，便可加速氧化果蔬食品釋放出的乙烯，減少包裝中乙烯含量，從而達到良好的保鮮效果，并延長貨架壽命。紫外線不僅能使肉類食品自動氧化而變色，而且還會破壞食品中的維生素和芳香化合物，從而降低食品的營養價值。利用納米材料的光學特性，納米TiO2粉體可以有效地屏蔽紫外線，用添加0.1%～0.5%的納米TiO2制成的透明塑料包裝材料包裝食品，既可防止紫外線對食品的破壞作用，還可以使食品保持新鮮。納米技術在食品包裝領域已得到較廣泛地應用，陳麗、李喜宏[5]等人成功研制出富士蘋果PVC/TiO2納米保鮮膜；李喜宏等[6]還進行了PE/Ag納米防霉保鮮膜研制；黃媛媛等通過實驗研制了一種新型綠茶納米包裝材料，與普通包裝材料相比，透氧量降低2.1%，透濕量降低28.0%，縱向拉伸強度提高24.0%；綠茶包裝240d后，新型納米材料包裝的綠茶中，維生素C、葉綠素、茶多酚、氨基酸保留量比采用普通包裝綠茶分別高7.7%、6.9%、10.0%、2.0%。
2.3 納米高阻隔性材料及其在高阻隔性PET塑料啤酒瓶中的應用
食品包裝阻隔性主要是指氧氣、二氧化碳等的氣體阻隔性，水蒸氣阻隔性等。目前市場上較普遍的玻璃啤酒瓶存在質重、運輸破損與易爆裂，制造污染等不利因素，國外上世紀90年代就已經著手研制用于啤酒灌裝的PET瓶。啤酒對包裝材料要求的一個重要指標是對氣體的阻隔性，首先要保證在6個月的貨架期內CO2的損失率小于10%，同時氧氣的透過量不超過110-6。氧氣尤為敏感，極微量的氧氣就可以使啤酒產生異味從而影響口感，甚至是塑料瓶體材料自身溶解的氧的滲出都會影響啤酒的品質，塑料作為啤酒包裝材料首先必須解決的就是氣體的阻隔性問題。PET瓶因透明，化學性質穩定，阻隔性相對好，質輕價廉，回收方便等優點廣泛用于軟飲料和含氣飲料的包裝，但作為啤酒瓶，PET的氣體阻隔性仍不夠高，普通PET裝啤酒一般只有1個月左右的保質期，不能滿足市場需求。如何改進PET材料組分使之適用于啤酒包裝是該領域的一個重要課題，提高聚酯瓶氣體阻隔性是實現啤酒包裝塑料化首要解決的技術問題。法國Sidel公司開發的無定形納米碳涂覆技術（ACTIS）是使等離子乙炔在PET瓶內壁凝聚淀積，形成一層高度氫化的非晶態碳均勻的納米固體膜，厚度為20～150nm。采用ACTIS工藝處理的PET瓶，較普通PET瓶的隔氧化性能效果提高30倍，對CO2的阻透性提高7倍多，防乙醛的滲入性提高了6倍[7]。此外，中科院化學所工程塑料國家重點實驗室的研究人員使用PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）聚合插層復合技術，將有機蒙脫石與PET單體一起加和到聚合釜中，成功地制備了PET納米塑料（NPET），這種納米塑料的阻隔性較普通的PET有了很大改善，實驗表明：把啤酒裝在NPET瓶里保存了4～5個月后，結果發現啤酒的口味與新鮮啤酒沒有明顯區別[8]。
3 納米技術在藥品包裝應用研究的最新技術
3.1 高阻隔性包裝
高阻隔性包裝是指對氧氣、水蒸氣、二氧化碳等有高阻隔性的包裝，高阻隔包裝常采用多層復合膜。藥用泡罩包裝材料包括藥用鋁箔、塑料硬片（最常用的材料是藥用聚氯乙烯PVC硬片）、熱封涂料等。但因為藥品對濕氣、氧氣等敏感和人們對藥用包裝要求的提高及藥品儲存期的延長，現在正在采用新技術將塑料硬片復合一層高阻隔性材料，如PVDC等，以提高對濕氣等氣體的阻隔性能，最具有代表的結構為PVC/PVDC，PVDC作為高阻隔層材料，其最大的特點就是對氣體水蒸汽優異的阻隔性，很好的保持藥品原味。
添加納米級材料的無機粒子可以極大地改進基礎樹脂的物性，在高阻隔包裝材料中發揮神奇的作用[9]。如德國Bayer公司推出的尼龍納米復合材料，把化學改性的硅酸鹽粘土分散在PA6薄膜中，這些細小顆粒不影響薄膜透明度，但建立了迷宮式的氣體通路，減慢氣體通過薄膜的進程。日本納米材料公司將納米復合材料涂在各種薄膜基體上，據稱阻隔性與鍍鋁膜相同。既具有無機材料的高阻隔性又有塑料透明性的涂氧化硅膜是塑料阻隔技術發展的代表，這種薄膜光澤、透明性好，阻隔性優于一般共擠出薄膜和PVDC涂布膜。氧化硅的深層厚度僅為0.05～0.06 m，不會影響透明度，氧氣、水蒸氣的透過率極低，而且與塑料膜粘合極牢，抗彎折性極佳，耐消毒，因而在美國、日本等發達國家已生產和使用。
3.2 納米抗菌性包裝材料
納米抗菌性包裝材料在藥品包裝領域的應用前景有具有抗菌功能的納米紙、納米復合抗菌素薄膜等。主要是將一些納米級的無機抗菌劑加入到造紙漿料或者薄膜中，制成抗菌性能極強的納米紙[10]、納米薄膜。
由于許多有機抗菌劑存在著耐熱性差、易揮發、易分解產生有害物質、安全性能不好等問題，所以無機抗菌劑的開發成為人們的研究重點。人們利用超微細技術可以產生納米級的無機抗菌劑，無機抗菌劑主要包括銀、銅、鋅、硫、砷及其離子元素。光催化抗菌劑有納米級氧化鈦、氧化硅、氧化鋅等，它們能將細菌和殘骸一起殺滅和消除，所以比傳統的抗菌劑僅能殺死細菌本身的性能更加優越。MOD系列的納米高性能無機抗菌劑還解決了無機抗菌劑在應用中 變色的世界性難題。
4 展望
納米技術是未來包裝技術的希望。它可以使用更少的材料，同時具有更好的性能，并且使包裝成為智能化系統的一部分。納米技術制造的包裝材料有更好的強度、剛性、生物降解性、化學穩定性、熱力穩定性、隔熱防火特性和防紫外線特性等。這必將使得食品和藥品包裝領域的新材料新技術大量出現。從而使這些與我們生活密切相關的商品質量得到更好的保障。
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納米技術特征范文6
關鍵詞：紡織服裝領域；納米技術；應用與安全性
中圖分類號：TB114 文獻標識碼：A
納米技術應用于紡織行業主要是利用物理方面獨特的特性，通過加工處理對原有纖維物的性能做改變與調整，并使其產生新的功效。改變的內容包括了外觀，使用時的舒適度，自身對于污物的清理、醫療保健功能等。
一、紡織品服裝創新開發中納米技術的作用
（一）纖維素的功能性處理
將棉纖維自身所具有的空隙看作是納米的反應器，通過合適的溶劑使空隙得到充分膨化。之后在受限空間內進行反應。在空隙內植入金屬微粒。采用的是類似于納米微粒生產的方法。比如將銀粒子在纖維上還原，以金屬銀的納米顆粒形式存在，沉淀在纖維空間內。之后將其固定在空間內部，該過程利用的是纖維遇堿產生的不可逆膨脹特性。制成的功能性纖維有抗菌，防臭等功能。
（二）著色因子植入
某些合成纖維存在染色困難現象，會影響到某些服裝面料使用，如聚丙烯。某些纖維在著色過程中則必須要用到載體，會對環境造成污染，工藝在發展過程中必然面臨著淘汰。但是納米技術則可以解決這個問題。在纖維合成過程中添加納米材料，添加材料可以與纖維發生一定反應。通過增加纖維的染色位置來對其染色性能改變。
（三）抗菌，防臭纖維的制造
納米材料的特征在于占有較大比例的原子所處在環境都存在缺陷性。表面原子周圍缺少原子，顆粒出現了大量的剩余懸鍵，從而具有了不飽和性質。該性質則決定了納米材料的特殊性質。實驗已經證明，納米級別的ZnO粉體表面存在一定的鋅氧比。微晶表面存在空穴或者是缺陷。微粒在表面由于氧缺陷生成鋅離子。由于氧負離子空位形成的電穴可以將空氣中的氧激活變為活性氧。該物質的化學活性極強，可以與多種有機物進行化學反應，從而殺死細菌與病毒。將納米級別的ZnO粉摻入聚酯纖維之中，制造的合成纖維有殺菌，殺毒的作用，同時也能夠屏蔽紫外線。該種面料可以應用于手術服等醫務工作人員服裝，也可以作為內衣，外裝等用料。
（四）纖維綜合力學性能的提升
綜合力學性能的提升主要是利用了納米復合技術。比如利用原位插層聚合法。該方法完全區別于傳統方法，利用該方法將單體滲入黏土片層活性中心反應器中，進行原位聚合。反應器是納米級的，而原位聚合是定量的。從而實現納米相自組裝排列與分散，從而實現納米級別水平材料設計。
（五）自清潔納米材料應用于紡織材料
在紫外線的作用下，氧化鈦以納米微粒在形式存在，會產生氧化反應。在陽光作用下可以將微粒表面的污物進行分解。自清潔材料正是利用了該效應。將氧化鈦微粒涂于材料上可以形成特殊的界面。而材料表面呈現出的雙疏性則會強于一般情況。由此研發新的界面材料。其基本原理在于將納米級別的幾何形狀界面結構建立在特定的表面上。從宏觀上來看相當于材料的表面有一層氣體薄膜、油、水等污物無法直接與材料接觸。將其應用于汽車行業，在下雨時就不需要刮水器。應用于眼鏡行業，就不會因為溫度變化鏡片形成水膜。經過該技術處理的紡織面料在拒水與拒油方面表現出的性能卓越。而纖維自身的某些性能如強度，親和力不會產生影響。同時也能增加特殊的效果，如殺菌。
（六）碳納米纖維管
碳納米管在力學性能方面表現良好，實驗與理論都已經證明，納米管的剪切與楊氏模量和金剛石是相當的。與鋼相比，強度大而密度小。在柔性、延伸率、彎曲性、彈性、耐高溫、不燃等方面都表面出了良好的性能。
（七）納米光敏微米應用于紡織面料
納米光敏對于可見光較為敏感，依據其波長的不同及對可見光的敏感程度可以對自身色彩進行調節，從而與周圍環境更好的融合在一起，形成保護色。將該種性能用于紡織，服裝就有了隱形功能。
二、納米技術與紡織材料的結合方式
（一）涂布法
該方法是將含有納米粒子的材料與織物表面相結合，從而形成納米織物。如將面料的表層涂上與納米粒子混合的高分子薄膜。當納米薄膜與其他的面料復合時，會產生細微的凹凸。在水存在的情況下，細微的凹凸會使其他物質及灰塵離開涂層的表面，從而將其潔凈。利用此種面料制作的服裝，在清洗的時候無需要進行搓洗，只需要適量的噴水并進行擦拭，衣服就會恢復潔凈。
（二）混裹法
該方法是將含納米粒子材料或者是納米粒子與其他的纖維進行混合，形成納米纖維。如將其應用于消防服，可以有效地減輕消防服的重量并且能夠有效地抑制烈火灼燒。通過分散粒子將碳系粒子均勻地分布于碳系纖維之中，其升熱擴散功能會有效的提升，由于具備了更好的熱傳導效率，面料的耐熱與隔熱性能都能夠有效提升。而自身重量也會相應減輕，衣物舒適性也會大幅增加。
（三）包覆法
此方法是將納米粒子植入纖維中，或者將纖維的外部用含有納米粒子物質進行包覆，從而形成具有納米特性的紡織材料。科學家研究已經證實了可以利用人體活動提供從能量，以作為納米發電機的能量來源。通過納米技術將能量進行轉換，就可以產生電流。
三、納米紡織品服裝的安全性問題分析
技術是一把雙刃劍，納米技術與納米材料的應用給人們生活帶來便利的同時，也會帶來某些安全方面的問題。而最主要的是對人體健康造成的危害。工業與商業化過程中使用到的納米顆粒有一定的毒性，使用該材料制造的產品在對環境造成影響的同時，更重要的是對人體健康造成了危害。比如碳納米管會導致胃癌與肺癌。納米銀則會將人體過敏的概率大幅度提升。
納米之所以有巨大的優勢就在于其具有較小的體積，但是從另一方面而言，對人體危害最大的也正是這一特性。細小的納米粒子通過呼吸作用進入人的身體，也可以由人體皮膚進入，到達內部器官。研究發現，當顆粒直徑在100納米時，穿透肺部防線的時間不到一分鐘。出現在其他的器官的時間不會超過一個小時。在時間的作用下，人體內顆粒會過度積累，影響到身體健康甚至是威脅到生命。如肺部炎癥，DNA損傷，內臟組織病變，胎兒發育異常等。與蛋白質、細菌等相互作用則可能會帶來一些新的疾病。比如在醫學界已經有了納米病理學學科。
鑒于納米技術存在的問題較多，因此在某些領域使用時要慎重。比如在某些年齡段，衣物在生產過程中要對含有納米粒子的材料進行處理，降低納米粒子進入到人體的概率。或者是使用更先進的方法所生產的材料。除了從年齡方面來考慮以外，還要從與人體接觸面積方面來考慮。某些物品與人體的接觸面積較大，關系也比較密切，這一類主要是貼身衣物，如內衣，浴衣，睡衣，還有床單，毛巾，浴巾等。此類物品要通過一定的技術手段將其對人體有害的部分M行規避。在生產上則可能地減少成品材料中含有的對人體的有害物質，從源頭上保證產品的安全。
技術可以為人們帶來便利，關鍵就在于如何利用。對于行業而言，就應該有行業規范，納米技術應用于紡織行業，相應地也應該有規范為人體健康提供保證。除過行業標準，政府要從宏觀角度來把握，制定嚴格的質量標準，同時為了確保標準在實施過程中的有效性，可以將其上升到法律法規層面，形成一種強制性約束。管理工作人員在工作過程中要嚴格依據相應標準及規定行事，加強對企業的監督，從多個方面來保證產品質量及安全。
結語
技術推動了社會的發展，給人們的生活帶來了便利，但是在技術應用過程中也會存在不好的一面，不應該被忽視。納米技術應用于紡織行業的前提是，技術不會對人體健康帶來影響。要實現這個目標就要從多個方面入手，從管理、制度、標準、法律等多方面形成合力，從而讓技術真正地為人類服務。
參考文獻
