纳米材料及其在纺织上的应用.docx
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纳米材料及其在纺织上的应用
纳米材料及其在纺织上的应用
1、前言
纳米科学技术是20世纪80年代末期新崛起的一门高新技术。
1990年第一届国际纳米科学技术会议在美国召开，标志着纳米科学的诞生。
纳米材料科学的产生，标志着材料科学的发展进入了一个新的层次。
在未来20～30年内，纳米技术将对人类社会产生深刻的影响。
纳米技术在机械、电子、材料、光学、化工、医药等诸多领域已得到广泛的应用。
纳米科技主要包括：
纳米材料的研制、与纳米结构探测表征相关的仪器设备和制造技术、超微细精密加工技术三个方面。
纳米技术在纺织领域，如
（1）制造纺织新原料、
（2）改善织物功能等方面，都有着较大的开发价值和发展前途。
纳米（Nanometer）是一种长度计量单位，1纳米=10-9米，一个原子约为0.2～0.3nm。
纳米结构是指：
尺寸在1～100nm的微小结构。
纳米技术是在100nm以下的微小结构上对物质和材料进行研究处理，即用单个原子、分子制造物质的科学技术。
纳米材料是一种全新的超微固体材料，它是由尺寸为1～100nm的纳米微粒构成的。
纳米材料的特征：
是既具有纳米尺度（l～100nm），又具有特异的物理化学性质。
纳米微粒是由数目较少的原子和分子组成的原子群或分子群，它是介于宏观物质和微观原子、分子的中间领域，是一种典型的介观系统。
2、纳米微粒的效应
2.1 表面和界面效应
表面和界面效应是指纳米微粒表面原子与总原子数之比随纳米微粒尺寸的减小而大幅度增加，粒子的表面能及表面张力也随之增加。
因此纳米微粒具有很强的化学反应活性。
2.2 小尺寸效应
小尺寸效应是指纳米微粒尺寸减小，粒子内的原子数减少而造成的效应。
粒子的声、光、电、磁、热力学性质等均会呈现出新的特性，为实用技术开拓了新领域。
2.3 量子尺寸效应
量子尺寸效应是指当粒子尺寸下降到一定值时，费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象。
它导致纳米微粒的磁、光、声、热、电以及超导电性与宏观特性的显著不同。
3、纳米材料的特性
3.1 光学特性
与晶体相比，纳米材料对光的吸收能力增强，表现出宽频带、强吸收、反射率低等特点。
如各种块状金属有不同颜色，但当其细化到纳米级的颗粒时，所有金属都呈现出黑色。
有些物体如纳米硅，还会出现新的发光现象。
3.2 磁学特性
当微粒尺寸减小到临界尺寸时，常规的铁磁性材料会转变为顺磁性，甚至处于超顺磁状态。
3.3 电学特性
纳米材料颗粒尺寸减小，导电性特殊，金属会显示出非金属特征。
3.4 热学性能
纳米材料由几个原子或分子组成，原子和分子之间的结合力减弱，改变三态所需的热能相应减小，因此，纳米材料的熔点降低，最明显的是金（Au）的熔点在1000℃以上，但纳米金在常温下就会熔化。
3.5 表面活性和高吸附性
纳米材料比表面积较大，使得其对其他物质吸附性很强。
且纳米材料表面活性极强，可用作高效催化剂。
例如，以粒径小于0.3m的Ni和Cu-Zn合金的超细微粒为主要成分制成的催化剂，可使有机物氢化的效率是传统镍催化剂的10倍；超细Pt粉、WC粉是高效的氢化催化剂等。
4、纳米材料在纺织上的应用
在纺织领域主要是把具有特殊功能的纳米材料与纺织材料进行复合，制备具有各种功能的纺织新材料。
4.1 制备功能纤维
在化纤纺丝过程中加入少量的纳米材料，可生产出具有特殊功能的新型纺织材料。
4.1.1 抗紫外纤维
某些纳米微粒（如TiO2、ZnO等）具有优异的光吸收特性，将其加入到合成纤维中，由于它能大量吸收紫外线，用其做成的服装和用品具有阻隔紫外线的功效，可防止由紫外线吸收造成的皮肤病。
例如，用铁镍（Fe-Ni）合金纳米粒子与粘胶纺制的复合纤维，可以制成具有抗紫外线波段（10～400nm）或抗红外波段（750nm以上）的功能织物。
4.1.2 抗菌纤维
某些金属粒子（如纳米Ag粒子、纳米Cu粒子）具有一定的杀菌性能，其与化纤复合纺丝，制造出抗菌的功能纤维，比一般的抗菌织物具有更强的抗菌效果和更多的耐洗次数。
例如，采用抗菌母粒与切片共混纺丝工艺生产丙纶抗菌纤维，其中母粒中含复合抗菌粉体10%，共混切片中含抗菌母粒6～20%，纺丝工艺与普通丙纶基本相同。
4.1.3 抗静电、防电磁波纤维
在化纤纺丝过程中加入金属纳米材料或碳纳米材料，可使纺出的长丝本身具有抗静电、防微波的特性。
如将纳米碳管作为功能添加剂，使之稳定地分散于化纤纺丝液中，可以制成具有良好导电性或抗静电的纤维和织物。
另外，在合成纤维中加入纳米SiO2等可以制得高介电绝缘纤维。
近年来，随着通讯、家用电器业的不断发展，手机、电视、计算机、微波炉等的使用越来越普遍，电磁波对人体有明显的影响。
美国、日本、韩国等已有抗电磁波的服装上市，目前国内也开始研究采用纳米材料制备抗电磁波纤维。
4.1.4 隐身纺织材料
某些纳米材料（如纳米碳管等）具有良好的吸波性能，将其加入纺织纤维中，利用纳米材料对光波的宽频带、强吸收、反射率低的特点，可使纤维不反射光，用于制造特殊用途的吸波防反射织物（如军事隐形织物等）。
4.1.5 高强耐磨纺织材料
纳米材料本身就具有超强、高硬、高韧的特性，将其与化学纤维融为一体后，化学纤维将具有超强、高硬、高韧的特性。
在航空航天、汽车等工程纺织材料方面有很大的发展前途。
4.1.6 其它功能纤维
利用碳化钨（WC）等高比重材料能够开发超悬垂纤维，如日本东丽公司的“XY-E”、旭化成公司的“Gulk”和东洋纺公司的“Pyramidal”等；
利用铝酸锶、铝酸钙的蓄光性可以开发荧光纤维，日本开发的以铝酸锶、铝酸钙为主要成分的蓄光材料，其余辉时间可达10小时以上；某些金属复盐、过渡金属化合物由于随温度变化而发生颜色改变，可利用其可逆热致变色的特征开发变色纤维。
4.2 制备纳米纤维
纳米纤维是指直径小于100nm的超微细纤维。
这样的纤维直径为纳米级，而长度可达千米，因而在某些性能上会产生突变。
如当纤维直径为100纳米时，比表面积要比纤维直径为10微米的大30多倍。
利用纳米纤维的低密度、高孔隙度和大的比表面积可做成多功能防护服。
这种微细纤维铺成的网带有很多微孔（纳米孔），能允许蒸汽扩散，即所谓的“可呼吸性”，又能挡风和过滤微细粒子。
它对气溶胶的阻挡性提供了对生物武器、化学武器以及生物化学有毒物的防护性，其可呼吸性又保证了穿着的舒适性。
采用静电纺制备聚对苯二甲酰对苯二胺纳米纤维，其直径为40到几百个纳米，而常规纺得的纤维直径一般为10微米数量级。
4.3 功能整理
纳米材料除能直接添加到化纤中制备功能纤维外，也可加到织物整理剂中，采用后整理的方法与织物结合，制成具有各种功能的纺织品，且涂层更加均匀。
另外，还可采用接枝法将纳米材料接枝到纤维上。
接枝技术主要用于天然纤维织物后整理，可使纺织品具有永久性功能。
天然纤维织物具有许多优良性能，但因其本身的一些缺点而必须进行后整理。
如天然纤维对因发霉和腐败产生的真菌的侵袭比合成纤维敏感得多，所以这些织物需要经过高效抗菌整理剂处理。
纳米ZnO微粒不仅具有良好的紫外线遮蔽功能，而且也具有优越的抗菌、消毒、除臭功能，因此把纳米ZnO微粒作为功能助剂对天然纤维进行后整理，可以获得性能良好的抗菌织物。
4.4 用作高效催化剂
纳米材料有着极强的表面活性，是极好的催化剂，在印染、后整理过程的化学反应中起到很好的活化、催化作用。
4.5 制备纺织浆料
用无机填充物以纳米尺寸分散在有机聚合物浆料基体中形成有机/无机纳米复合浆料，分散相的尺寸至少在一维方向小于100nm。
加入纳米材料后，组合浆料的性能特别是耐磨性有了较大提高，这对于提高织造效率有重大意义。
5 纳米材料在纺织领域的应用前景
纳米技术作为一门新兴的边缘交叉学科，涉及到金属材料、机械、电子、化学等诸多学科，各国政府都投入了大量的人力、物力和财力开发新型的纳米复合材料，我国政府也把纳米材料的研究列为重点课题。
纳米材料在纺织领域的应用才刚刚起步。
近年来已通过向合成纤维聚合物中添加某些超微或纳米级的无机粉末的方法，经过纺丝获得了具有某种特殊功能的纤维。
另外，还利用纳米材料的特殊功能开发多功能、高附加值的功能织物。
目前在国外，用静电纺制备微细旦纤维和对这种微细旦纤维性能及应用的研究已成为热点。
纳米材料在应用过程中遇到的最主要的问题就是它的分散性差、易凝聚。
由于纳米材料比表面积大，表面活性大，极易凝结，难以以固体形式存在，目前一般以液相的形式存在于胶体或其他液体中，因此纳米材料在应用过程中首先要解决的问题是载体的作用问题。
随着纳米材料制备合成技术的不断发展和纳米材料基础理论的日趋完善，纳米材料的应用将遍及纺织工业的各个领域，它对开发纺织产品的促进作用将是无法估量的。
纳米WC-Cu新型复合触头材料
具有高导电性、高耐磨性、高硬度及抗氧化性的大电流滑动触头用耐磨减摩材料，具有广泛工业用途。
常见的是W-Cu复合触头材料，一般采用下列生产工艺：
混合原始粉末→压制→固相烧结→退火；还有以多孔W和WC坯料浸渍铜的复合材料或以WC和Cu粉压制工艺生产的复合材料。
工业上常用的球磨机只能将研磨体加速到1g（10m/s2），合金组分均匀化不充分，因此触头使用寿命不长。
一种新技术是使用先进的新型机械化学工艺在室温下使石墨与钨粉在铜基体中形成纳米晶的WC-Cu复合材料。
新设备可将研磨体加速到1000m/s2，设备生产效率可达100kg/h。
制取的WC-Cu复合材料，除生产大电流触头以外，还可用于生产碳化物强化钢，这种钢的强度很高，而韧性不降低。
用新型WC-Cu复合材料制造的触头适合于在-40℃～+40℃温度范围内、接触面之间有电弧并承受机械磨损的潮湿条件下工作。
二十一世纪科技前沿——纳米科技
纳米科技是90年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域。
它是指在1—100nm尺度空间内，研究电子、原子和分子运动规律、特性的高新技术学科。
1nm等于10亿分之一米，约相当于三、四个原子排列起来的长度。
20nm约等于一根头发丝的3千分之一。
纳米科技的最终目标，是人类要按照自己的意志直接操纵单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品。
纳米材料彻底改变了材料的结构，为克服材料科学领域中长期未能解决的问题开辟了新的途径。
纳米材料的超小粒度，使其表面积与体积的比值很大，因此它具有相当高的化学活性。
用高倍显微镜观察，发现这些颗粒没有固定的形状，它会随着时间的变化而形成各种形状。
它既不同于一般的固体，也不同于一般的液体，是一种准固体。
陶瓷材料在通常情况下呈脆性，然而由纳米超微材料压制成的纳米陶瓷却具有良好的韧性。
金属材料延展性和硬度随着晶粒尺寸的减小而提高，同时，不牺牲塑性和韧性。
例如发丝状的纳米铜，室温下冷轧竟从一厘米左右延伸到近一米，厚度也从一毫米减为二十微米。
这是由于纳米材料具有大的界面，界面的原子排列是相当混乱的。
原子在外力变形的条件下，很容易迁移，因此表现出极好的韧性与延展性。
纳米材料具有特殊的导电性和传热性。
纳米碳管依靠超声波传递热能，其传递速度可达到每秒1万米。
即使将纳米管捆在一起，热量也不会从一个纳米管传到另一纳米管，这说明纳米碳管只能在一维方向传递热能。
纳米材料与常规材料在磁结构方面的很大差异，必然在磁学性能上表现出来。
当晶粒尺寸减小到临界尺寸时，常规的铁磁性材料会转变为顺磁性，甚至处于超顺磁性状态。
纳米材料的用途很广，主要应用领域有：
1、医药
使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细，并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品。
纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便，用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织。
磁性超细微粒作为药剂的载体，在外磁场的引导下集中于病患部位，利于提高药效。
有一种超微颗粒乳剂载体，极易与游散于人体内的癌细胞溶合，若用它来包裹抗癌药物，可望制成克癌“导弹”。
使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液，就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。
纳米医用卫生产品，能有效、广泛杀菌、无毒、无刺激、无过敏、无耐药性及遇水杀菌的优良效果。
2、磁记录材料
录音带、录像带和磁盘等都是采用磁性颗粒作为磁记录介质。
随着社会的信息化，要求信息储存量大、信息处理速度高，使得磁记录密度日益提高，促使磁记录用的磁性颗粒尺寸趋于超微化。
目前用金属磁粉（20纳米左右的超微磁性颗粒）制成的金属磁带、磁盘，每厘米可记录4百万至4千万的信息单元。
与普通磁带相比，它具有高密度、低噪音等优点。
3、家电
用纳米材料制成的纳米多功能塑料，具有：
抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用，可用作电冰箱、空调外壳里的抗菌除味塑料。
将纳米材料用于：
化学电池、燃料电池和光化学电池中，可以增加电池效率，有利于电池的小型化。
4、光、电子领域
纳米技术的发展，使微电子和光电子的结合更加紧密，在光电信息传输、存储、处理、运算和显示等方面，使光电器件的性能大大地提高。
将纳米技术用于现有雷达信息处理，可使其能力提高十至几百倍，甚至可以将高分辨率纳米孔径雷达放到卫星上，进行高精度的对地侦察。
而计算机在普遍采用纳米材料后，可以缩小成为“掌上电脑”。
5、环境保护
环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。
这种膜能够探测到：
由化学和生物制剂造成的污染，并能够对这些制剂进行过滤，从而消除污染。
采用纳米技术的新型油漆，不但耐刷洗性提高了十多倍，而且有机挥发物极低、无毒、无害、无异味，有效地解决了建筑物密封性强所带来的有害气体不能尽快排除的问题。
用纳米材料制成的农用地膜、一次性餐具、各种包装物解决了困扰我们多年的白色污染问题。
6、纺织工业
在合成纤维树脂中添加纳米SiO2、纳米ZnO、纳米TiO2复配粉体材料，经抽丝、织布，可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装，可用于制造抗菌内衣、用品，可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。
7、机械工业
采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉涂层处理，可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。
8、国防工业
在化学纤维制造工序中掺入铜（Cu）、镍（Ni）等超微金属颗粒，可以合成导电性的纤维，从而制成防电磁辐射的纤维制品或电热纤维。
亦可与橡胶、塑料合成导电复合体。
1991年春的海湾战争，美国执行空袭任务的F—117A型隐身战斗机，其机身外表所包覆的红外与微波隐身材料中亦包含有多种超微颗粒，它们对不同波段的电磁波有强烈的吸收能力。
在火箭发射的固体燃料推进剂中添加1%重量比的超微铝（Al）或镍（Ni）颗粒，每克燃料的燃烧热可增加1倍。
此外，超细、高纯陶瓷超微颗粒是精密陶瓷必需的原料。
因此超微颗粒在国防、国民经济各领域均有广泛的应用。
9、化工领域
将纳米TiO2粉体按一定比例加入到化妆品中，则可以有效地遮蔽紫外线；
将金属纳米粒子掺到化纤制品或纸张中，可以大大降低静电作用。
综上所述，纳米材料拥有优异的特性，吸引着人们在众多的领域开发应用。
由于科学界的努力，纳米已不再是一个冷冰冰的科学词语，它已走出实验室，渗透到了我们生活的各个领域。
虽然纳米材料的价格一再降低，但生产成本仍不低，这就阻碍纳米材料进一步扩大应用。
然而利用纳米材料的优异特性，对传统材料进行改性，是一条经济、实用的可行方法，有利于纳米材料的应用迅速扩大。
纳米材料及其在食品工业中的应用实例
纳米材料，是指晶粒尺寸大小在1～100ｎｍ之间的超微细材料。
由于纳米材料具有表面效应、体积效应以及尺寸效应等特点，其性能极大地优于相同组分的常规材料。
纳米材料的研究成果，标志着人们发掘材料性能技术水平的新高度。
纳米技术不但大范围地改造了传统材料，而且可不断地创造出许多新的材料，开辟出广阔的应用领域。
因此，美国的“星球大战计划”、“信息高速公路”，欧共体的“尤里卡计划”以及我国的“863计划”等高科技发展计划，都把纳米材料列为重点发展项目。
1纳米粒子的基本特性
1.1 表面效应
当粒子直径接近原子直径时，绝大部分的原子都集中在粒子的表面。
表面原子周围欠缺其他原子而处于不饱和状态，极不稳定，会发生瞬间迁移，不断地转移变换位置。
当这些表面原子遇到其他原子时，就会很快与之结合并趋于稳定。
由于纳米粒子尺寸小、表面原子数多、表面原子配位数不足和表面能高，因而其化学活性是很高的。
像这种因纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大引起物理性质巨大变化的现象，称为纳米材料的“表面效应”。
1.2 体积效应
当物质的体积减少时，除了与体积相关的性质可发生变化之外，物质本身的性质也可发生变化。
像纳米材料，由于其粒子具有由无数个原子或分子组成的集体属性，其本身的性质也将随体积的变化而发生变化，此时，其许多现象就难以用通常有无限个原子的块状物质的性质原理加以说明。
这种特殊的现象，称为纳米材料的“体积效应”。
1.3 尺寸效应
当粒子尺寸下降到最低值时，飞米（纳米的百万分之一）能级附近的电子能级由准连续变为离散能级，这种现象称之为纳米材料的“量子尺寸效应”。
宏观物体包含无限个原子，宏观物体的能级间距几乎为零，而纳米微粒包含的原子数有限，其能级间距可发生分裂。
这时，若能级间距大于热能、磁能、静磁能、静电能、光子能量或超导态的凝聚态能，就会导致纳米微粒磁、光、声、电特性以及超导电性与宏观物体的显著不同。
任何物质一旦进入纳米尺寸，就会具有上述三大特性。
结构非常特殊的纳米微粒所表现出的神奇的物理化学特征，具有卓越的光、电、热、力、紫外线、波、放射、吸收等特殊功能。
因而，纳米技术具有广阔的应用前景，它将对信息、生物工程、化工、食品、医学、光学、微电子学、材料科学，以及日常生活等方面产生深远的影响。
2 纳米材料在食品工业上的应用实例
实例1
利用纳米微粒除味杀菌。
如银（Ag）系列无机粉末不仅具有优良的耐热性、耐光性和化学稳定性，而且具有抗菌持续时间长、对细菌和霉菌等均有效的特点。
将纳米级银系列无机粉末加入到食品中去，可保持长期抗菌效果，且不会因挥发、溶出或光照引起颜色改变或食品污染；应用到冰箱生产中，就可生产出抗菌冰箱，大大延长冰箱中食品的保质期。
实例2
采用纳米材料与技术，进一步细化食品，开发新型食品。
如用普通米粉、面粉做的压缩饼干很难吞咽，而用具有微粉特性的物料做成压缩饼干，则其流动性可以保证产品顺利下咽。
又如，广泛应用于食品工业的菊粉（属功能性低聚果糖），既可使产品改善风味，又可增加保健功能。
每日摄食一定数量的菊粉，对控制体重、改善肠胃功能、提高免疫力等很有帮助。
若制备成纳米级菊粉添加到食品中去，将有益于人们的健康。
再如，微粉食品的巨大孔隙率可促进集合孔腔的形成，以吸收并容纳更多的CO2、Ｎ2以及香气等，从而有利于食品的保鲜、固香等。
实例3
紫外线不仅能使肉类食品因自动氧化而变质，而且还会破坏食品中的维生素和芳香化合物，从而降低食品的营养价值。
如用添加有0.1%～0.5%的纳米ＴｉＯ2制成的透明塑料包装材料来包装食品，既可以防止紫外线对食品的破坏作用，还可使食品保持新鲜。
实例4
利用新型纳米级净水剂所具有的极强的吸附能力，可以将污水中的悬浮液、铁锈、异味等污染物除去；同时，由于细菌、病毒的直径比纳米大，故可采用纳米孔径的过滤装置，滤去水中的细菌、病毒，而保留水中的矿质元素。
自来水经过纳米技术净化后，质地清澈，无异味，成为高质量的纯净水，可以直接饮用。
纳米材料与技术将为纯净水产品的开发开辟一条新的途径。
实例5
缺铁性贫血是一种常见的营养缺乏症。
摄食铁强化食品，是预防和治疗缺铁性贫血的有效措施。
在目前使用的多种食品铁强化剂中，元素铁粉是国外广泛应用的一种。
随着纳米材料制备技术的提高，可将元素铁粉制成超微细粉末添加到食品中，以进一步提高铁粉的相对生物利用率，并改善铁粉的其他应用性能。
3 结语
纳米材料与技术以其空前的分辨率为人类揭示了一个可见的原子、分子世界，已成为全世界关注的热点。
直接以原子和分子来制造具有特定功能的产品、“与原子共舞”的纳米时代已为期不远。
正如我国著名科学家钱学森所预言的那样，“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点，将是一次技术革命，从而将是21世纪的又一次产业革命”。
TiO2纳米粉体的制备及光催化活性
近年来，TiO2在光催化领域中的应用受到人们的广泛关注，人们在探明多相光催化过程的机理、提高TiO2的光催化活性方面进行了大量的研究工作。
而制备具有大比表面积、锐钛矿晶型结构的纳米粉体是提高TiO2光催化活性的有效途径之一。
TiO2纳米粉体一般由硫酸氧钛、硫酸钛或四氯化钛通过水解制得。
纳米技术的应用现状及发展前景
在人们刚刚熟悉了计算机和网络，对基因还没太弄明白的时候，纳米这个物理学的新名词带出来的新技术，又开始席卷全球。
美国科学技术委员会2000年3月正式向美国政府提出报告，称纳米技术将成为21世纪前20年的主导技术，成为下一次工业革命的核心。
德、日等发达国家和我国均已将纳米研究列入国家重点发展领域。
1 什么是纳米及纳米科技
纳米作为度量的单位怎么会成为技术、成为材料，如此之热呢?
一个纳米仅仅相当于1米的10-9，一根头发丝的直径就有七、八万纳米。
这在过去显然是一个根本不可“望”，当然无法“及”的超微观。
直到1982年扫描隧道显微镜发明后，人们才有了窥测纳米的工具，纳米科学由此诞生，而且极为迅速地进入到各个领域，形成了纳米材料学、纳米电子学及纳米医药生物学等等。
一般来说，纳米科技的应用主要是在纳米材料和纳米器件两方面，其研究对象是指1～100纳米这样的尺度大小，其最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品。
2 纳米技术将改变人们的衣食住行、医疗等方面
纳米科技带来的是人类社会的第五次产业革命，每一次产业革命都让人们生活得更加舒适，纳米产业革命更不例外。
例如，有了防水防油的纳米材料做成的衣服，人们就不用洗衣服了，而且这种衣服穿着很舒服，不是象雨衣那样。
几十年后，纳米技术制造出的小型飞机也许将使飞机象汽车一样进入家庭，交通堵塞可能成为过去。
如果说计算机技术拉近了人与人之间的距离，基因技术使人类开始认识和变革自身，那么，纳米技术则为这两大技术的深入发展提供了最精密的工具。
科学家们已经设想：
用基因芯片、蛋白质芯片组装成“纳米机器人”，通过血管送入人体去侦察疾病或者携带DNA去更换或修复有缺陷的基因片段。
这些当然还比较遥远，而美国已发明了携带纳米药物的芯片放入人体，在外部加以导向，使药物集中到患处，提高药物疗效。
医学界更看好的是纳米药物，例如将不易被人体吸收的药物或食品做成纳米粉或悬浮液，就变得容易吸收，提高了药物的生物利用率，把纳米药物做成膏药贴在患处，可通过皮肤直接吸收而无需注射。
1999年，巴西和美国科学家发明了“纳米称”，能够称量出10-7g的物体，相当于一个病毒的重量，这就有可能使医生只需检测几个细胞就能判断出病人是否患上癌症。
可见，人们已经认识到纳米技术与其说是为人类提供更为丰富的精密、精细的产品，更重要的是建立了一种新思维。
纳米在医学上的应用，将最直接地显示出纳米对人类生活的革命性影响。
3 我国科学家在纳米材料应用研究方面取得了举世瞩目的成就
自人类第一个晶体管问世以来，其尺寸每18个月缩小2倍，到如今的“奔4”仅有一百多纳米。
预计到2010年晶体管的尺寸将只有几十个纳米，那么这种超高密度集成线路的元件之间用什么连接呢?
这是世界科学家共同面临的一道难题。
中科院固体物理所研究员、国家重点基础研究规划纳米领域首席科学家张立德率领的研究小组，日前成功合成出只有头发丝5万分之一细的纳米级同轴电缆，为解决这一难题提供了有效途径，并成为世界上能制备同轴纳米电缆的少数几个研究小组之一。
该同轴纳米电缆的内芯是直径仅有10纳米左右的碳化物，外层包有氧化硅绝缘体。
显微图片显示，放大几十万倍后，纳米电缆的直
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