纳米技术：绿色世界显身手
　2001-03-14 15:44:34

　　
　　有人说，刚刚过去的2000年是一个纳米年。这虽有些夸张，但纳米渐入我们的生活，却已是不争的事实。随着纳米技术的悄然崛起，人类利用资源和保护环境的能力也得到拓展。过去，人们往往把环境保护的重点放在污染源的治理上，而对绿色技术、绿色设计、绿色制造等关注和应用得不够。纳米技术为彻底改善环境和从源头上根本控制新的污染源产生，创造了条件。

　　所谓纳米技术，是指在0．1－100纳米尽度范围内，研究电子、原子和分子内在规律和特征，并用于制造各种物质的一门崭新的综合性科学技术。其中：1纳米等于10亿分之一米。当物质被“粉碎”到纳米级细小并制成的“纳米材料”，不仅光、电、热、磁性发生变化，而且具有辐射、吸收、吸附等许多新特性，可彻底改变目前的产业结构。不难设想，纳米技术在未来的绿色革命中将大显身手，给环境保护、突破性变化。

　　资源利用持续化

　　据预测，进入纳米时代后，世界上将会出现1微米以下的机器设备。有关资料介绍，日本已用极微小的部件组装成一辆只有米粒大小、能够运转的汽车。还制成了直径只有1－2毫米的静电发电机，其体积只有常规机器的万分之一、能够转动的机床以及直径仅5．5毫米的“尺蠖”。在我国也已有微直升飞机、微马达、微泵、微喷器、微传感器等一系列纳米微机电系统元器件问世。由此可见，由于纳米技术导致产品微型化，使所需资源减少，不仅可达到“低消耗、高效益”的可持续发展目的，而且其成本极为低廉。可以预料，未来那些资源浪费、造价昂贵的庞然大物型机械设备和车辆将会逐步被淘汰，以实现资源消耗率的“零增长”。就拿被纳米的灯泡来说，不但不影响透光，而且还可以提高发光效率，节省15％以上的电，并在照射时不会有像摄影棚里强光下温度骤升的“耀目光源”感觉。

　　尾气排放无害化

　　有资料表明，纳米技术还可以制成非常好的催化剂，其催化效率极高。经它催化的石油中硫的含量小于0．01％。因而，在燃煤中可加入纳米级助烧催化剂，以帮助煤充分燃烧，提高能源的利用率，防治有害气体的产生。又如纳米用于汽车尾气催化，有极强的氧化还原性能，是其他任何汽车尾气净化催化剂所不能比拟的，它在发动机汽车缸里发挥催化作用，使汽车燃烧时不再产生氮氧化物等，根本无需进行尾气净化处理。我们知道，氢能是取之不尽，用之不竭的清洁能源。但储存等方面的问题制约着氢能的开发利用，已有的稀土由于储氢量少，应用受到限制。可有一种合成的高质量碳纳米材料，能储存和凝聚大量的氢气。据介绍，储存能力达到4％以上，它是稀土的两倍还多，并可以做成燃料电池驱动汽车，可有效避免因机动车尾气排放所造成的大气污染。

　　污水处理纯净化

　　据了解，新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力，它是普通净水剂的1020倍，可将污水中的悬浮物和铁锈、异味等污染物除去，通过纳米孔径的过滤装置，还能把水中的细菌、病毒去除。因细菌、病毒的直径比纳米大而被过滤掉，可水分子以及比水分子还要小的矿物质、元素却被保留下来，经过纳米净化后的水体清澈，没有异味，成为高质量的纯净水，完全可以饮用。可以预言，纳米技术被广泛应用后，纯净水这一行业将会被它所取代。

　　噪声控制有效化

　　经检测，飞机、车辆、船舶等主机工作时的噪声可达到上百分贝，容易对人造成干扰和危害。当机器设备等被纳米技术微型化以后，其互相撞击、摩擦产生的交变机械作用力将为大减小，噪声污染会得到有效控制。运用纳米技术开发的润滑剂，既能在物体表面形成半永久性的固太膜，产生极好的润滑作用，得以大大降低机器设备运转时噪声，又能延长它的使用寿命。另外，近年来有关电磁场对人体健康的影响问题已众所周知，可现在我们再也不用为防电磁辐射而担忧。若在强烈辐射区工作并需要电磁屏蔽时，可以在墙内加入纳米材料层，或者涂上纳米涂料，能大大提高遮挡电磁波辐射性能。要知道，紫外线对人体的害处极大，但有的纳米微粒又可以吸收紫外线对人体有害的部分。可见，纳米微粒还具有防紫外线的功能。


　　绿色产品多样化

　　要知道，纳米技术又可渗透到环保的其他各个领域，将创出更多科技含量高的绿色产品。如：化纤布料制成的衣服虽然艳丽，但因磨擦容易产生静电损伤皮肤，而在生产时只要加入少量的金属纳米微粒，就可以摆脱烦人的静电现象。化纤地毯放电，容易吸附灰尘，如在生产时放进一些金属纳米微粒，同样可以解决这一问题。把银纳米微粒加入到袜子中能够清除脚臭味。冰箱、洗衣机等电器设备使用时间长了也容易产生细菌污染，而采取了纳米材料新设计的冰箱、洗衣机既可以抗菌，又可以除味，增强其防污性能。可以预见，具有科技含量的绿色产品将成为未来世界主要商品市场的主导产品。同时，纳米材料还可以降解有机磷农药、城市垃圾等。

　　综上所述，被称之为21世纪前沿科学的纳米技术对环境保护产生深远的影响，它有着广泛的应用前景，甚至会改变人们传统环保观念，利用纳米技术解决污染问题将成为未来环境保护发展的必然趋势。为此，我们从现在起应密切关注其发展，并加路强纳米环保项目的研究开发，为今后的可持续发展提供具有高科技含量的环境保障。

　　(崔凤山)

　　（《科技日报》2001-01-17）