2004年世界納米發(fā)展 (2005-01-21)
發(fā)布時間:2007-12-04
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來源:中國化工網(wǎng)
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美國:納米產(chǎn)業(yè)成風(fēng)險投資“新寵”
自2003年12月3日布什總統(tǒng)簽署《21世紀(jì)納米研發(fā)法案》以來,納米技術(shù)在美國越來越受關(guān)注,成為技術(shù)研發(fā)新熱點,納米產(chǎn)業(yè)也就成了風(fēng)險投資的“新寵”。
美國納米技術(shù)的應(yīng)用研究目前正在半導(dǎo)體芯片、光學(xué)新材料等領(lǐng)域快速發(fā)展。隨著納米技術(shù)在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應(yīng)用,美納米研究熱點也在逐步轉(zhuǎn)向醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。在半導(dǎo)體芯片方面,正在加緊納米級半導(dǎo)體材料晶體管的應(yīng)用研究,期望突破傳統(tǒng)的極限,讓芯片體積更小、速度更快。在光學(xué)新材料方面,目前可調(diào)控直徑5納米到幾百納米的納米導(dǎo)線,可控制的長度達(dá)到幾百微米。在納米醫(yī)學(xué)方面,納米傳感器可在實驗室條件下對多種癌癥進(jìn)行早期診斷;利用納米微粒追蹤病毒也已有科研成果,未來5-10年有望商業(yè)化。
同時,納米技術(shù)安全性問題受到關(guān)注,科學(xué)家正試圖全面評估納米粒子的毒性或副作用。羅切斯特大學(xué)通過動物實驗發(fā)現(xiàn),直徑為35納米的碳納米粒子可能經(jīng)呼吸系統(tǒng)傷害大腦。南方衛(wèi)理公會大學(xué)也首次找到納米微??赡芙o水生物種造成毒副作用的證據(jù),發(fā)現(xiàn)納米碳巴基球會對魚腦產(chǎn)生大范圍破壞,并會改變黑鱸魚幼苗肝臟細(xì)胞的基因。這是人類首次找到納米微??赡芙o水生物種造成毒副作用的證據(jù),在美挑起新一輪納米技術(shù)利弊之爭。為此,美國環(huán)保局決定開展納米材料對環(huán)境和人可能產(chǎn)生影響的研究,重點研究五大安全問題,包括:皮膚對納米材料的吸附和對皮膚和人的毒性;納米顆粒進(jìn)入飲用水的后果;納米顆粒對肺部組織以及動物的影響;納米顆粒在海洋與水中的沉積物對環(huán)境的影響;以及納米顆??赡茚尫诺沫h(huán)境污染物。
其他成果包括:美科學(xué)家9月發(fā)現(xiàn),借助碳納米管制成的天線可以接收光波。利用這種新天線有可能開發(fā)出通過可見光傳輸電視信號等新技術(shù)。這種技術(shù)也為開發(fā)新型太陽能電池提供了新思路;普渡大學(xué)設(shè)法讓核糖核酸分子(rna)形成了三維結(jié)構(gòu),希望未來能讓rna提供構(gòu)成骨架的快速簡易方法,用來建造微型傳感器和診斷芯片等;哈佛大學(xué)采用納米導(dǎo)線制成一種傳感器,能實時探測單個病毒。而高靈敏度探測病毒意味著將為診斷疾病提供更有效的工具。哈佛大學(xué)希望采用一系列納米導(dǎo)線,制造能探測各種病毒的裝置;ibm公司的一個研究中心制造出能探測單電子“自旋”的顯微鏡,能打開生物分子和材料原子結(jié)構(gòu)的三維成像之門。它將核磁共振成像與掃瞄隧道顯微鏡技術(shù)相結(jié)合,是納米技術(shù)研發(fā)的基本工具;杜克大學(xué)和普渡大學(xué)通過鍵合包含40至50個電子的“微膠土”,形成晶體管部件,向量子計算機(jī)邁進(jìn)一大步。每個電子“膠土”的直徑僅為180納米。
德國:強(qiáng)調(diào)納米技術(shù)的實用化
德國政府很重視納米技術(shù)研究,投資額已超出1.2億歐元,擬在以下幾個領(lǐng)域加強(qiáng)納米技術(shù)的研究和運(yùn)用:
首先是化學(xué),重點研究如何改變物質(zhì)化學(xué)特性,根據(jù)需要讓物質(zhì)從軟到硬,從透明到吸附等方向進(jìn)行研究。其次是光學(xué),賦予光電元器件以更多的功能。第三是生命科學(xué),主要研究用于診斷和治療腫瘤及糖尿病,如將納米顆粒注入人體組織來到治療腫瘤。第四是汽車制造,使汽車更環(huán)保,駕駛起來更舒適。車上擋風(fēng)玻璃、各種反光鏡能隨外界光線強(qiáng)弱而改變顏色。此外,輪胎可適用于各種路面,車身顏色也可以根據(jù)用戶意愿任意改變。第五是電子和信息技術(shù),目標(biāo)是實現(xiàn)在世界任何角落均能獲取信息,即,未來移動通訊技術(shù)將可實現(xiàn)體積小,信息處理量大等功能。最后是能源與環(huán)境,目標(biāo)為尋找新的可直接將熱能轉(zhuǎn)換成電能的高效便攜式小型燃料電池。
德國政府未來的戰(zhàn)略思考是:開辟并占領(lǐng)世界納米技術(shù)市場,主要是汽車制造、光學(xué)工業(yè)、制藥和醫(yī)療技術(shù);讓納米研究盡快進(jìn)入德國中小企業(yè),資助中小企業(yè)研究和開發(fā)納米技術(shù)產(chǎn)品;協(xié)調(diào)優(yōu)化德國的納米研究計劃;加快納米人才培養(yǎng);啟動納米標(biāo)準(zhǔn)、專利、培訓(xùn)等領(lǐng)域的相關(guān)計劃。
韓國:建成納米技術(shù)科研基地
韓國以進(jìn)入納米技術(shù)發(fā)達(dá)國家行列為目標(biāo),已經(jīng)投入2733億韓元用于納米技術(shù)研發(fā)。政府認(rèn)為,納米技術(shù)有望在10年內(nèi)給現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)業(yè)帶來重大革新,10年后替代現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)業(yè),創(chuàng)造出新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)。
韓國納米技術(shù)科研基地??“納米綜合FAB中心”2004年正式竣工。該中心將大幅度縮短納米技術(shù)研發(fā)周期,推動研發(fā)設(shè)備與設(shè)施的共享。以“納米綜合FAB中心”為核心,在韓國大田、忠南地區(qū)將建成一個“納米風(fēng)險企業(yè)園區(qū)”,推動地方特色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
漢城大學(xué)在世界上首次開發(fā)出納米DNA條形碼系統(tǒng)。由于DNA條形碼肉眼無法識別,可防止在產(chǎn)品的運(yùn)輸、流通、銷售中可能發(fā)生的密碼偽造行為,提高產(chǎn)品可信度。