【中国科学报】纳米世界：尽现神奇世界

科学家研制的纳米发电机

21世纪初开yunapp体育官网入口下载手机版，我国一度掀起了“纳米热”的浪潮，纳米钢皂、纳米衣物等纷纷涌现。然而，随着时间的推移，纳米科技似乎与我们的日常生活渐行渐远。实际上，纳米科技却如同我们身边的“最亲密的陌生人”。

步入手机卖场挑选智能机，苹果、三星等知名品牌的手机普遍搭载纳米级芯片；踏入医院进行体检，众多试纸与试剂亦多为纳米技术制成；重返家中开启电视，碳纳米管制成的屏幕为你呈现高清的视听体验……纳米技术，实则始终相伴左右。它始终与各类技术相融合，被巧妙地包裹在众多“外衣”之中，无声无息地为人类生活带来诸多便利。

面向未来，纳米技术有望在信息科技、生物医疗、能源与环境等多个领域为人类创造更多福祉，甚至有可能成为塑造未来世界的关键力量。

绿色印刷

不产生废水，不造成重金属污染，可带来印刷业的革命

在公众眼中，纳米技术似乎并不像3D打印技术那样直观易懂，亦不如智慧城市那般广为人知。它似乎被搁置一旁，仅仅局限于实验室的研究之中。

事实真的如此吗？

实际上，近期，《中国科学报》的记者跟随中国科学院北京综合研究中心的员工，一同前往怀柔科教园区内的中科纳新印刷技术有限公司，与该领域的纳米技术进行了深入的交流。

我们的核心专长在于纳米材料的环保制版工艺，这项技术不仅不依赖感光材料，而且零污染，同时成本也相对较低。在中科纳新公司，中科院化学所的博士纪艺琼充满自豪地阐述道：“一旦这项技术得到更广泛的运用，它无疑将对整个印刷行业带来一场革命性的变化。”

踏入生产区域，几台并不显眼的制版设备安静地置于中央，几位工作人员正将一块铝材送入设备之中，不久，一块制作完成的版材便从设备尾部的出口迅速“滑出”。空气中没有刺鼻的化学气味，没有排放污水的管道，甚至没有嘈杂的声响，报纸和杂志的制版工序就这样在车间内轻松地完成了。

喷墨技术仅是手段，而纳米技术则是我们的核心优势，借助纳米技术，我们能够自如地调控亲水与亲油区域。纪艺琼指出，纳米技术的应用为印刷行业带来了革命性的突破，它不仅环保，而且有助于降低成本。借助我们的印刷设备，客户可以节省大约30%的费用。据调查，这项技术的商业化进程正在有序向前发展，目前山东等地的新闻机构已开始采用中科纳新的设备进行报纸的大规模印刷。

无处不在

纳米衣服、纳米级芯片开yun体育app入口登录，纳米显示屏……纳米科技已无处不在

纳米科技不仅限于纳米印刷制版技术，实际上它早已渗透进我们的日常生活。然而，它的应用就像春雨般悄无声息，如同“随风潜入夜，润物细无声”，以至于人们往往并未意识到它的存在。

纳米钢皂的生产技术实际上已经相当成熟，并且在全球多个地区均有销售。据国家纳米科学技术指导协调委员会专家组秘书长、国家纳米科学中心科技管理部副主任任红轩向《中国科学报》记者透露，这种纳米钢皂最初在德国问世，而近年来我国市场上也涌现出了类似的产品。这种不锈钢制肥皂具有显著的去腥功能，能够有效清除鱼腥以及其他多种不良气味，然而，由于其价格相对较高，它并未被纳入超市的货架，而是主要在大型商场进行销售。

任红轩在办公室中拿起一部苹果手机，向记者展示道：“这款手机内部的芯片，全是采用纳米技术精心打造而成。然而，这样的技术奥秘，又有多少人能够真正了解呢？”

芯片制造行业里，纳米技术的突破具有深远影响。无论是电脑还是智能手机的制造，都离不开芯片的支持。目前，英特尔推出的最尖端移动SoC（系统级芯片）采用了22纳米的制程技术，而高通的高端SoC则采用了28纳米的制程。通过运用更低的纳米级制程技术来生产芯片，可以显著提升芯片的性能以及能效比。

最新资讯显示，英特尔计划在本年度揭晓其14纳米制程技术，并透露该技术将被应用于制造下一代智能手机和平板电脑的芯片。显然，这一举措将显著提升智能手机和平板电脑的性能水平。

近两年来备受瞩目的纳米服装，技术层面亦取得了显著进步。任红轩透露，国家纳米科学中心正协助某企业研发一款能够承受高温且具备良好透气性的纳米服装，此款服装适用于高温作业的特殊行业。我们负责提供所需的材料和专业技术支持，而他们则负责生产。

在医疗行业，纳米技术已被广泛应用了很长时间。然而，与治疗相比，现阶段纳米技术主要在疾病诊断领域扮演着重要角色。研究人员根据各种病情，研发出各式各样的检测工具，其中，“最基础的应用便是检测女性是否怀孕的试纸，而这种试纸同样采用了纳米技术。”任红轩如此阐述。

据了解，2011年，我国国家纳米科学研究中心与检验检疫机构携手，成功研制出针对植物病毒快速检测的试剂盒。如今，该试剂盒已由海关部门正式投入使用。

中国科学院生物物理研究所的研究员阎锡蕴同样向《中国科学报》的记者透露，纳米技术在医学成像以及农药检测等多个领域都有广泛的应用。她曾经运用纳米模拟酶技术，成功研发出一种新的肿瘤诊断方法。这项技术操作简便，速度快捷，并且打破了传统免疫组化技术对昂贵抗体的依赖。

在人们的日常生活中，诸如电池和手机显示屏等必需品，同样受益于纳米技术的应用。碳纳米管作为一种导电材料，已被广泛应用于锂离子电池的生产，并且该技术已经实现了产业化；同时开元ky888棋牌官方版，基于碳纳米管场发射特性的显示屏，在手机中的应用效果显著，同样也实现了产业化。任红轩向记者透露，每当我们拿起手机，享受它带来的便捷，实际上我们已在无意识中领略了纳米科技为人类带来的诸多福祉。

往何处去

治疗肿瘤，制造新材料，提高存储器性能，纳米将改变生活

1991年，人类首次发现了碳纳米管，这一发现随后在超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等研究领域得到了广泛应用；进入1999年，纳米技术开始逐步走向市场，全年纳米产品的销售额更是达到了惊人的500亿美元。

目前，纳米技术、信息技术以及生物技术并列为当今全球高科技领域的三大基石。众多国家如美国、日本、欧盟以及俄罗斯等，共计50多个，均制定了各自的纳米科技发展策略，并投入了大量资金，力求在战略制高点上占据有利位置。特别是美国，更是将纳米技术计划定位为推动下一场工业变革的关键。

观察我国对纳米技术的扶持程度，可以发现纳米研究领域始终热度不减，未曾降温。任红轩指出，近年来，国家在此领域的资金投入几乎每年都超过10亿元。不仅如此，地方政府也给予了相应的资金支持。

任红轩指出，目前以及未来，纳米科技的研究焦点主要围绕石墨烯等纳米材料、生物医药、信息技术以及能源环境等领域展开。

石墨烯，一种由单一碳原子层构成的二维结构，堪称构建能耗更低、速度更快的下一代纳米级电子器件的关键基础材料。这一材料的问世，无疑是纳米技术发展历程中，距离我们最近的一个重大里程碑。任红轩如此评价。

在生物医药领域，尽管纳米技术在开发新药方面取得的成功案例相对较少，这并非纳米技术本身的缺陷，实则是因为全球范围内对于药品的研发与上市都实施了严格的审批流程。

实际上，研究人员在实验室中已经成功研制出多种新型药物，这些药物在临床试验中展现出优异的效果。然而，由于审批流程的复杂性，这些药物正式投入市场还需等待一段时间。

任红轩以实例说明，经过长达十数年的不懈钻研，成功研制出一种名为“富勒烯包钆”的新药，这种药物在治疗多种肿瘤方面展现出显著效果。其作用机制在于，药物能够在肿瘤组织周围构建一道屏障，有效阻止肿瘤与外界物质的交流，进而达到抑制肿瘤生长的目的。目前，研究人员在实验中观察到，该技术在治疗乳腺癌和胰腺癌上展现出卓越的效果，已成功申请了三个国际专利以及二十余项附属专利。此外，它已顺利通过动物实验阶段。展望未来，若能成功进入市场，该技术有望对现有的肿瘤治疗方法产生重大变革。

在信息技术领域，纳米技术对于提升存储器每平方英寸的存储量以及加快中央处理器的运算速度扮演着关键角色。目前，中国科学院上海微系统研究所已在纳米相变存储器的产业化关键技术方面实现了重大突破。当下流行的可穿戴智能设备，其芯片与材料的发展未来将离不开纳米技术的支持。任红轩指出，纳米技术的不断进步将推动这些智能设备的进一步发展。

探讨我国纳米科技未来走向时，任红轩指出，与国外相比，我国企业在纳米科技创新领域扮演的角色有所差异。在我国，推动纳米科技发展的主要力量是科研机构和高等院校，而大型企业的参与度相对较低，这致使众多技术成果未能得到有效应用，反而“积压”在科研机构和院校之中。

科技创新理应将企业作为核心，缺乏企业的参与，即便国家投入再多资源，效果也将大打折扣。他提出，我国未来需在制度层面进行高瞻远瞩的规划，促使部分大型国有企业拨出一定份额的资金，专门用于推动科技创新。

此外，纳米技术的标准化和认证认可体系亟待构建。目前，国内在纳米试纸、纳米太阳镜等少数产品领域已有企业制定的标准，然而，这些尚不能称之为国家标准。众多产品领域尚无统一标准，导致行业秩序较为混乱。任红轩提出，相关部门应在产业规范化方面加大工作力度。