自從納米技術(shù)的概念提出以來，人們就對它產(chǎn)生了無限遐想，不少科學(xué)家、科幻小說作家都曾在作品中描述過它的巨大能力。

不止如此，現(xiàn)如今，越來越多的生活產(chǎn)品都標注使用先進納米材料強化產(chǎn)品性能，甚至開發(fā)出前所未有的新功能。

那么，這些使用了納米材料的產(chǎn)品真的如同宣傳說的那樣嗎？納米材料真的有那么神嗎？

看不見的納米世界

納米科學(xué)和納米技術(shù)背后的思想和概念始于1959年12月29日，物理學(xué)家理查德·費曼在加州理工學(xué)院（CalTech）舉行的美國物理學(xué)會會議上發(fā)表了一篇震驚世人的演講，那就是《微觀世界有無垠的空間》（There’s Plenty of Room at the Bottom）。在演講中，費曼描述了一個科學(xué)家能夠操縱和控制單個原子和分子的過程，他所說的“無垠的空間”可以把大量的信息和操作都集中在一個極微小的空間里。十多年后，在對超精密加工的探索中，Norio Taniguchi教授創(chuàng)造了納米技術(shù)一詞。直到1981年，隨著可以“看到”單個原子的掃描隧道顯微鏡的發(fā)展，現(xiàn)代納米技術(shù)才開始。

你很難想象納米技術(shù)有多小。一納米就是十億分之一米，大致相當于10個氫原子排列在一起的長度。以下是一些說明性示例：

一英寸有25,400,000納米

一張報紙的厚度約為 100,000納米

在比較尺度上，如果大理石是納米，那么一米就是地球的大小

圖源：央廣網(wǎng)

事實上，用高中科學(xué)課上通常使用的顯微鏡是不可能看到的。一旦科學(xué)家們擁有了合適的工具，例如掃描隧道顯微鏡（STM） 和原子力顯微鏡（AFM），納米技術(shù)時代就誕生了。

數(shù)百年前，交替大小的金銀顆粒在中世紀教堂的彩色玻璃窗中創(chuàng)造了色彩。當時的藝術(shù)家們并不知道，他們用來創(chuàng)作這些精美藝術(shù)品的過程實際上導(dǎo)致了他們所使用的材料的成分發(fā)生了變化。

許多物質(zhì)在納米尺度范圍會出現(xiàn)很多新奇的物理、化學(xué)、生物學(xué)特性或醫(yī)學(xué)功能等。比如，金的熔點約為1064攝氏度，但在1到2納米尺度下，它在室溫下就會熔化。另外，一些金屬氧化物通常情況下沒有磁性，但在20納米尺度以下就會表現(xiàn)出磁性。

“這就叫納米尺寸效應(yīng)。隨著尺度的變化，物質(zhì)的屬性也會發(fā)生改變?！北本├砉ご髮W(xué)化學(xué)與化工學(xué)院院長、教授張加濤張加濤表示，一般認為，三維空間內(nèi)尺寸小于100納米的材料，就可被稱為納米材料。而納米材料制備、加工和應(yīng)用等相關(guān)的工藝及方法，則被統(tǒng)稱為納米技術(shù)。

生活中，納米應(yīng)用無處不在

日常生活中的很多物品、商品早就帶上了“納米”二字。

在橡膠中添加一定量納米二氧化硅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。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。

由于某些納米材料透明性好和具有優(yōu)異的紫外線屏蔽作用，在產(chǎn)品和材料中添加少量（一般不超過含量的2%）的納米材料，就會大大減弱紫外線對這些產(chǎn)品和材料的損傷作用，使之更加具有耐久性和透明性，因而被廣泛用于護膚產(chǎn)品、裝飾材料、外用面漆、木器保護、天然和人造纖維以及農(nóng)用塑料薄膜等方面。

比如納米銀材料，早在2002年，韓國成功地將納米銀嫁接到化妝品中，填補了納米銀化妝品行業(yè)的空白。

很多緩釋膠囊也運用到了納米技術(shù)。這些膠囊里的藥物被包裹在納米材料中，其進入人體后可以緩慢釋放，以達到更好的治療效果。

一些襯衣、領(lǐng)帶、洗衣機等也運用到了納米技術(shù)，如通過在其表面涂上納米涂層就可以達到抗菌、自清潔的效果。

除此之外，納米技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于軍事、科技領(lǐng)域。比如，現(xiàn)在智能手機在重量不變、甚至減輕的情況下，實現(xiàn)了存儲容量、電池續(xù)航能力的提升，這里面就有納米技術(shù)的功勞。還有，依據(jù)荷葉表面仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計的超疏水材料，具有防水、防油、防塵的特性，在精密設(shè)備和表面保潔方面具有重要意義。

“納米”產(chǎn)品是不是智商稅

目前，納米材料在電子產(chǎn)品、家用電器、醫(yī)藥、紡織品等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。不過，很多應(yīng)用了納米材料的產(chǎn)品并不以此為賣點，倒是不少跟納米技術(shù)無關(guān)的產(chǎn)品喜歡吹得天花亂墜。

拿水杯來說，有品牌聲稱，其中的“納米材料”可以將普通水活化為小分子團活性水，有益健康長壽。事實上，水分子團并不穩(wěn)定，其大小本來就是動態(tài)變化的，納米材料并沒有這樣的“活化”功能。

還有枕頭，有品牌宣傳其產(chǎn)品中的“納米材料”能調(diào)節(jié)生物波，對高血壓、神經(jīng)衰弱等疾病有輔助治療功效。納米材料確實早已應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)，但目前從未被當作藥物來治病。

同時，納米材料制造成本高，完全使用納米材料制備功能產(chǎn)品，亦難以實現(xiàn)。

例如，具有殺菌、吸汗等多種功能的石墨烯內(nèi)褲。石墨烯制備工藝要求高，難以量產(chǎn)，每克石墨烯產(chǎn)品價值約1000元。要完全使用石墨烯制造一條內(nèi)褲，保守估計成本需要上萬元。而我們買到的產(chǎn)品，也就百來塊，說明產(chǎn)品中的納米材料含量肯定不會很高。

當然，市面上的確有不少日常用品使用了納米材料，并發(fā)揮了相應(yīng)功效。比如，涂有納米涂層的不粘鍋、加入了納米材料的防污襯衣，以及普遍應(yīng)用了納米材料的化妝品等，也不能“一棍子打死”。

隨著技術(shù)進一步發(fā)展，納米材料將會進入越來越多領(lǐng)域，這是可以肯定的。如果你在市面上發(fā)現(xiàn)普通日用品帶有“納米”字樣，不要過于崇拜，按正常商品對待就好。

我國納米技術(shù)實力如何

在熱播電視劇《三體》中，中國科學(xué)家研制的納米材料可以制作削鐵如泥的“飛刃”，還可用于制造太空電梯通達宇宙。而在現(xiàn)實中，納米技術(shù)在中國的發(fā)展已領(lǐng)先世界。

1993年，中國科學(xué)院北京真空物理實驗室自如地操縱原子成功寫出“中國”二字，標志著中國開始在國際納米科技領(lǐng)域占有一席之地。

2000年，中國成立了國家納米科技指導(dǎo)協(xié)調(diào)委員會，后又在2003年成立了國家納米科學(xué)中心，并在國家中長期發(fā)展規(guī)劃中部署了納米科技研究計劃。20多年間，我國納米科技實現(xiàn)了從“無人區(qū)”到世界領(lǐng)先的“彎道超車”。

從2010年開始，我國納米領(lǐng)域的科技論文和納米技術(shù)專利數(shù)量已位居國際第一。2013年中科院啟動戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（A類）“變革性納米產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)聚焦”，簡稱“納米先導(dǎo)專項”，經(jīng)過5年攻關(guān)已取得多項亮點成果。

圖源：央視新聞

2019年12月18日，廣東粵港澳大灣區(qū)國家納米科技創(chuàng)新研究院（以下簡稱“廣納院”）成立。廣納院旨在創(chuàng)建完整的1-9級科技創(chuàng)新鏈，推動中國基礎(chǔ)研究成果的產(chǎn)業(yè)化?！凹纯蒲性核瓿闪丝萍紕?chuàng)新鏈1-3級的工作，企業(yè)界負責7-9級的工作，廣納院的主要任務(wù)便是補齊中國科技創(chuàng)新鏈薄弱的4-6級環(huán)節(jié)，擔任橋梁角色?！敝袊茖W(xué)院院士、國家納米科學(xué)中心主任趙宇亮表示，我們要讓科研工作者們幾十年的積累，真正變成國家科技創(chuàng)新的源泉、技術(shù)的源頭，以此去創(chuàng)造更多、更高水平的技術(shù)與產(chǎn)品。

“當它大規(guī)模使用的時候，人們可能就不再拿它做噱頭”，趙宇亮相信，納米技術(shù)一定會改善，也正在改變我們的生活，尤其是當人類跨入智能社會，納米技術(shù)應(yīng)該是無處不在的。