浅谈纳米材料与技术的应用与发展

浅谈纳米材料与技术的应用与发展

二十一世纪是信息技术、生命科学和纳米技术的世纪，科学技术的飞速发展以及国民经济的提高为纳米材料与技术这一专业的发展奠定了坚实的基础。纳米材料不同于传统的材料，拥有其他材料不具备的优异性能，同时，纳米材料应用范围十分广泛，可应用在环境保护、航空航天、生物医学、防护装置等各个方面，因此，发展纳米材料与技术具有十分重要的意义。本文主要论述了纳米材料与技术的应用，并对其发展前景进行了阐述，期望能为我国的纳米材料与技术的发展提供一些建议。

标签：纳米材料与技术；应用；发展

一、引言

纳米材料是物质的颗粒大小属于纳米级，主要是通过压制、烧结由金属、无机物或者聚合纳米微颗粒产生的材料。它处于1-100纳米这个范围空间，拥有着特殊的性能，是一种介于微观和宏观物质结构之间的特殊材料[1]。納米材料与技术概念率先提出于20世纪60年代，在1984年纯物质纳米细粉的制得则标志着其研究进入了新的阶段；而在1990年7月，纳米材料科学正式成为材料科学新的分支。二十一世纪以来，纳米技术是二十一世纪三大科技之一，纳米材料进入高速发展的阶段，各国不断加大对纳米材料研究的投资，例如美国的NNI，欧盟的“地平线2020”，以及我国在“八五”期间，将“纳米材料科学”列入国家项目之中，并于2006 年启动了纳米技术科学研究计划。现在纳米材料逐渐步入2.0时代，与医药、测量技术等学科的结合研究已走上日程，相信在未来，纳米材料在安全、环境、健康方面的研究也会不断深入，更好的应用于我们社会的各个领域[2]。

二、纳米材料与技术的应用

2.1 在环境保护上的应用。

随着科学技术的发展，我国的工业越来越强，但是在发展过程中污染了环境，所排放的废气废水已经严重超过环境自身的承载力，其恢复效果十分差，给人们的生活以及身体健康带来了十分不利的影响。但纳米材料的发现，其良好的性能有助于保护环境。工业发展过程中汽油、柴油的使用，因其含有硫的化合物在燃烧时产生有害气体，过量排放导致了大气污染，纳米材料和纳米技术的应用能够解决这些有毒气体的污染问题。具有良好性能的纳米钛酸钴，有良好的催化效果，催化后的石油含硫量满足了国际要求，有效地抑制了有毒气体的排放。污水中包含有毒物质、泥沙、悬浮物、细菌病毒等，将这些有害物质去除就是污水处理。使用纳米材料与技术可以提炼出污水中的金属材料，以便继续使用。污水中的有毒有害物质可以使用纳米微粒光催化作用将这些污染物转化为矿化物。

2.2 在防护装置上的应用。

防护装置是经过专业人员的设计，提供劳动者穿戴使用，用于抵御物理、化学、辐射等工作环境损害，保护劳动者生命和身体健康的设备。随着科学技术的大力发展和人们安全意识的提高，人们对防护设备的性能需求越来越高，同时防护设备在公共安全领域的需求也不断地提升，而纳米材料与技术的持续发展为防护设备性能的提升以及满足公共安全领域的需求提供了可能。目前纳米材料在各类防护服装上的应用最为广泛。纳米材料具有良好的静电屏蔽效应、抗紫外线、吸收可见光、较强的除臭抑菌等性能，由此可将纳米颗粒融合到纤维材料中制作服装的面料，可使面料具有抗菌防臭、防静电等良好性能。另外，纳米纤维制作成的布料具有低密度、高孔间隙等优点，由此制作的防护服装透气性好、阻燃性强，可用于军事上的防化服来阻挡和过滤有毒物质，保障救援人员的生命安全。纳米陶瓷制作的安全帽耐高温及具有良好的抗冲击性能，可在特定环境下用于保护头部的安全。

三、纳米材料与技术的展望

纳米材料与技术是引领新兴产业发展的关键技术，它正在改变传统工业的发展面貌。纳米材料与技术历经近30年的发展，其材料制备与功能开发已经具备一定的基础，现在正处于应用产业化阶段。合理发展纳米材料与技术，对于推进材料学的发展，提升功能材料的特性，改革传统工业的发展方式，进而促进我国经济的增长具有很重要的意义。首先，国家应该出台相应的发展策略，大力发展纳米材料与技术，战略上予以高度重视。该技术将会影响我国现有的多个产业，包括生物医药、新能源、电子信息、航空航天等，因此需要国家的大力培育与支持。其次，各省市应该根据本省市的发展情况制定相应的纳米材料与技术产业的发展规划，确定发展核心，深度整合本省市以及相邻省市优势资源，从研发到应用进行合理把控。各省市要积极吸引人才、吸引投资，积极开拓市场、搭建平台，从各个方面进行系统推进产业化发展。各高校应该根据国家、市场的需求制定明确的人才培养计划，加大与国外高校相关专业之间的人才交流，进而不断完善我国的人才培养体系。最后，建立建全企业与企业、企业与高校之间的互动创新机制，形成产学研创新发展模式，进而培养一批高质量的人才不断推动该技术的发展。同时，纳米技术积极与人工智能和云计算等技术相结合，积极将科研成果产业化，不仅能够形成创新发展的新优势，而且能够成为我国一个新的经济增长点。

四、结束语

纳米技术作为二十一世纪的核心技术，其发展对于各个产业有着十分重要的影响，我们应该积极地推动纳米材料与技术的创新，期待纳米技术能在各个领域大放异彩。

参考文献

[1] 葛林慧. 浅谈纳米材料在化工生产中的应用[J]. 化工设计通讯，2016，（1）.

[2] 王淼，李振华. 纳米材料应用技术的新进展[J]. 材料科学与工程学报，2000，18（1）：103-105.