納米材質的東西好不好?随着納米技術與納米材料的發展,各式各樣的功能性材料逐漸引入納米材料作為添加劑,從而提升特定方面的性能,如消炎抗菌、抗老化、催化等,今天小編就來說說關于納米材質的東西好不好?下面更多詳細答案一起來看看吧!
随着納米技術與納米材料的發展,各式各樣的功能性材料逐漸引入納米材料作為添加劑,從而提升特定方面的性能,如消炎抗菌、抗老化、催化等。
例如,在橡膠中添加一定量納米二氧化矽能改善橡膠的物理機械性能,提升其耐磨性、拉伸強度和撕裂強度以及硬度,起到補強作用 [1]。在塑料、橡膠中添加少量層狀水滑石納米材料則能提升阻燃、抗紫外線氧化等性能 [2,3]。
而現如今,越來越多的生活産品都标注使用先進納米材料強化産品性能,甚至開發出前所未有的新功能。那麼這些使用了納米材料的産品真的如同宣傳說的那樣嗎?納米材料真的有那麼神嗎?
今天,我們就一起來聊一聊納米材料那些事。
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什麼是納米?
首先,什麼是納米?實際上它是長度單位,1 納米(nm)等于 1 米的 10 億分之一,大緻相當于 10 個氫原子排列在一起的長度。一般認為,三維空間内有一個維度尺寸小于100 nm 的材料,就可以稱為納米材料。而涉及納米材料制備、加工和應用等相關的工藝及方法則統稱為納米技術。
自 20 世紀 80 年代人類通過掃描隧道顯微鏡第一次發現納米世界後,納米技術以及納米材料在接下來的幾十年飛速發展,并在各個領域嶄露頭角。
當材料尺寸達到納米尺度時,通常具有塊狀材料不具備的性能,這主要是因為納米材料表面原子很活躍、反應活性比較高,加上量子尺寸效應的存在,使其具有特殊的物理、化學性質,包括光學性質、導電性、催化活性以及抗菌性能等。
以金為例,普通的塊狀材料為金黃色固體,具有良好的導電性和延展性。而當其變成納米材料時,可穩定分散在溶劑中形成溶膠,并根據金納米材料的尺寸大小、形狀呈現出不同的顔色 [4]。
其中,具有紅外光或者近紅外光吸收的金納米材料還可用于光熱治療癌症。作為生物相容性較好的碳材料,當它們從常規碳材料變成單層石墨烯後,導電、導熱性能都得到顯著提升。
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生活中的納米産品
那麼生活中看到的混有納米材料的産品,是不是也能有這樣神奇的功效?産品中納米材料含量高不高?其實,對于納米材料而言,它們特殊性質的根源是其納米級尺寸。
而納米材料由于比表面大、性質活潑,不容易穩定分散,因而在制備複合材料時容易團聚并喪失原本的特性。要制備完全保留納米材料特性的産品,工藝難度較大。
同時,納米材料制造成本高,完全使用納米材料制備功能産品,亦難以實現。例如,具有殺菌、吸汗等多種功能的石墨烯内褲。石墨烯雖然也是碳材料,但其制備工藝要求高,難以量産,每克石墨烯産品價值約 1000 元。要完全使用石墨烯制造一條内褲,保守估計成本需要上萬元。
但是我們買到的産品,也就百來塊,甚至幾十元,說明産品中的納米材料含量肯定不會很高。除了上述的誇大宣傳,還有一些就屬于“無中生有”。
比如,号稱可以“平衡陰陽,疏通經絡,對肌體全方位起到健康作用”的納米套裝,在宣傳時提到:将納米布料接近人體皮膚,就能依靠極強的催化分解作用把血管壁上的垃圾分解并通過新陳代謝排出體外。這樣的産品顯然是虛構誇大其功能,即使納米材料有一定功效,也不可能代替現有醫療手段。
盡管這些生活産品存在誇大宣傳,納米技術和納米材料在軍事、科技等領域确實起到越來越多的作用。
例如,依據荷葉表面仿生結構設計的超疏水材料,具有防水、防油、防塵的特性,在精密設備和表面保潔方面具有重要意義。而普通日用品若帶有“納米”字樣,大家也不用過于崇拜,按正常商品對待就好。
未來希望通過進一步發展納米技術,把納米材料真正用于普通生活用品,提升用戶體驗。
(來源:科普中國、科學辟謠)
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