一、納米技術(shù)概要

納米技術(shù)（Nano－st）是科學(xué)家在20世紀(jì)50年代提出的構(gòu)想，80年代末期剛剛誕生，是一門(mén)正在崛起的嶄新科技。

納米技術(shù)是指在納米范圍（10－9～－7m）內(nèi)，也即十億分之一米的微觀范圍內(nèi)認(rèn)識(shí)和改造自然，通過(guò)直接操作和安排原子、分子創(chuàng)造新物質(zhì)的技術(shù)與方法。

納米技術(shù)是人類(lèi)從微觀層次上探索世界奧秘的手段與武器。它所研究的領(lǐng)域是人類(lèi)過(guò)去很少涉及的微領(lǐng)域，從而開(kāi)辟了人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的新層次。納米技術(shù)以空前的分辨率為人類(lèi)揭示了一個(gè)可見(jiàn)的原子、分子世界，它的最終目標(biāo)是直接以原子和分子來(lái)制造具有特定功能的產(chǎn)品。納米技術(shù)探索和研究的微觀世界僅限于人類(lèi)已經(jīng)探索的宏觀與微觀中間的層次，也就是僅限于原子與分子之間，而不是傳統(tǒng)科學(xué)中的微觀———比原子更小的基本粒子，比如中子、介子、質(zhì)子、超子等。在微觀的時(shí)空內(nèi)，上限為一般定義的原子和分子，但下限卻是無(wú)窮無(wú)盡的。在原子、分子和宏觀物體之間的中間領(lǐng)域是人們尚未認(rèn)識(shí)和開(kāi)拓的“處女地”，當(dāng)前的納米技術(shù)就是在于如何“開(kāi)墾”這一“處女地”。

我們可以說(shuō)，納米技術(shù)研究的空間領(lǐng)域是微觀時(shí)空上的原子和分子。通過(guò)納米技術(shù)，人們可以自如地排定物質(zhì)內(nèi)的原子和自如地操縱原子。

二、納米技術(shù)是一次新的技術(shù)革命

納米技術(shù)已成為一場(chǎng)高新技術(shù)的“世紀(jì)之戰(zhàn)”。

目前，世界上許多國(guó)家紛紛制定相關(guān)戰(zhàn)略和計(jì)劃，不惜投入巨資搶?xiě)?zhàn)納米技術(shù)戰(zhàn)略的至高點(diǎn)。美國(guó)已將納米技術(shù)研究視為下一次工業(yè)革命的核心，僅美國(guó)政府在納米技術(shù)基礎(chǔ)研究方面的投資，就已從1977年的1億多美元增加到了2001年的5億美元，試圖在這一前沿領(lǐng)域成為霸主。另外一些著名公司、企業(yè)與財(cái)團(tuán)也在密切跟蹤納米技術(shù)的研究進(jìn)展，象杜邦、柯達(dá)、惠普、IBM等大公司還專(zhuān)門(mén)成立了自己的納米技術(shù)研究隊(duì)伍。當(dāng)前，納米技術(shù)研究熱潮已遍布全球。

納米技術(shù)之所以成為當(dāng)前全面研究熱點(diǎn)，是因?yàn)榧{米技術(shù)將為人類(lèi)創(chuàng)造奇跡，它在未來(lái)的應(yīng)用價(jià)值將會(huì)超過(guò)今天的計(jì)算機(jī)，這也就意味著納米技術(shù)孕育著巨大商機(jī)。

請(qǐng)看如下領(lǐng)域中科學(xué)家們對(duì)納米技術(shù)的預(yù)言。

納米科技研究工作將可能使美國(guó)國(guó)會(huì)圖書(shū)館的全部藏書(shū)存貯在一個(gè)直徑僅為0．3米的硅片上。

納米電子學(xué)使量子元件代替微電子器件，巨型計(jì)算機(jī)將能裝入口袋中隨身攜帶。

納米生物“部件”與納米無(wú)機(jī)化合物及其晶體結(jié)構(gòu)“部件”相組合，用納米電子學(xué)控制形成納米機(jī)器人。醫(yī)生可以應(yīng)用納米機(jī)器人直接打通腦血栓，清理心臟動(dòng)脈脂肪沉積物，也可通過(guò)把多種功能納米微型機(jī)器注入血管內(nèi)，進(jìn)行人體全身檢查和治療。

納米級(jí)藥物給藥物傳輸和注射提供了全新的方式和途徑，可直接將藥物對(duì)病變體進(jìn)行注射醫(yī)治，以大大提高醫(yī)療效果和減少副作用。

納米技術(shù)使易碎的陶瓷材料變成富有韌性，在接近室溫時(shí)顯示良好韌性，而到達(dá)180℃時(shí)經(jīng)受彎曲而不破裂，納米技術(shù)成為解決陶瓷脆性的戰(zhàn)略途徑。

納米技術(shù)可使良導(dǎo)體金屬材料變成非金屬材料；納米技術(shù)可使典型的絕緣體電阻大大下降而失去絕緣體特性；納米技術(shù)可使磁性材料失去磁性。由此種種產(chǎn)生了全新概念的納米材料。

納米技術(shù)在軍事上的應(yīng)用更是神奇莫測(cè)。最典型的是軍用武器的隱身材料，這種隱身材料就是利用納米技術(shù)制造出來(lái)的。例如1991年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，美國(guó)第一天出動(dòng)的戰(zhàn)斗機(jī)躲過(guò)了伊拉克嚴(yán)密的軍事雷達(dá)監(jiān)視網(wǎng)，迅速到達(dá)伊拉克首都巴格達(dá)上空，很快摧毀了巴方的電報(bào)大樓和其它軍事目標(biāo)，在歷時(shí)40天的戰(zhàn)斗中，美軍飛機(jī)飛行架達(dá)1270架次，使伊軍95％的重要軍事目標(biāo)被毀，而美軍飛機(jī)無(wú)一受損，當(dāng)時(shí)一度震驚世界。伊方軍事雷達(dá)監(jiān)視系統(tǒng)對(duì)美軍飛機(jī)束手無(wú)策，就是美軍飛機(jī)上涂覆了一層納米隱身材料。

三、納米技術(shù)在包裝技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用

納米技術(shù)在包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用目前尚未被人們所重視，其實(shí)納米技術(shù)在包裝領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景，在包裝材料、包裝技術(shù)中，納米技術(shù)的價(jià)值將不可估量。就納米技術(shù)的神奇功能與特性，可從如下幾個(gè)方面加以分析。

1．消除靜電提高包裝與印刷速度和效果

金屬納米微粒具有消除靜電的特殊功能。我們可以利用納米技術(shù)的這一特性，將納米微粒涂覆在包裝與印刷材料表面，以消除在高速全自動(dòng)包裝機(jī)或印刷機(jī)上輸送包裝與印刷材料時(shí)所產(chǎn)生的靜電，從而大大提高包裝與印刷速度。另外，由于靜電的消除，使得包裝與印刷材料表面不再吸引灰塵，而使得材料表面不再沾灰塵增加摩擦導(dǎo)致擦傷，同時(shí)也使印刷表面無(wú)靜電吸塵而提高印刷效果。因此，納米技術(shù)可通過(guò)其靜電消除特性而大大提高包裝與印刷效果。

2．消毒殺菌提高包裝品質(zhì)和增加貨架壽命

在包裝材料（如塑料及復(fù)合材料）中加入納米微粒，使其產(chǎn)生了除異味、殺菌消毒的作用。現(xiàn)在我們一些企業(yè)就是利用這一技術(shù)特性，將納米微粒加入到冰箱材料（塑料）中，生產(chǎn)出了可抗菌的冰箱，使存放于冰箱內(nèi)的食物大大延長(zhǎng)了保存期，使用戶(hù)不用過(guò)于擔(dān)心食品腐敗。同樣也可將納米微粒加入紙、塑及復(fù)合材料中用于包裝食品，可提高包裝食品的貨架壽命。

3．取代傳統(tǒng)化學(xué)顏料生產(chǎn)高級(jí)印刷油墨

早在1994年美國(guó)的馬薩諸塞州XMX公司就已申請(qǐng)并獲得了一項(xiàng)用于生產(chǎn)印刷油墨的、顆粒均勻的納米微粒的專(zhuān)利。該公司正準(zhǔn)備設(shè)計(jì)制造一套商業(yè)化的生產(chǎn)系統(tǒng)，不再依靠化學(xué)顏料，而是選擇適宜的納米微粒來(lái)得到各種顏粒，以生產(chǎn)高級(jí)印刷油墨。納米技術(shù)為生產(chǎn)高檔印刷油墨創(chuàng)造了條件。

4．使易脆而無(wú)毒的包裝容器賦予了韌性

陶瓷容器與玻璃容器是兩大傳統(tǒng)的包裝容器，由于它們具有無(wú)毒、密封和表面光潔等優(yōu)點(diǎn)，已在包裝產(chǎn)業(yè)中占有重要的地位，只因它們有易脆不便搬運(yùn)的缺點(diǎn)，而今已被部分金屬包裝所取代。近些年來(lái)，西歐、美國(guó)、日本等國(guó)家研制納米技術(shù)，將納米微粒加入陶瓷或玻璃中，得到了富有韌性的陶瓷或玻璃材料。例如英國(guó)把納米氧化鋁與二氧化鋯進(jìn)行混合，在實(shí)驗(yàn)室已獲得高韌性的陶瓷材料。又如，日本將氧化鋁納米顆粒加入到普通玻璃中，明顯改變了玻璃的脆性。這些技術(shù)的突破，使為陶瓷和玻璃增韌而奮斗將近一個(gè)世紀(jì)的科學(xué)家們見(jiàn)到了希望，也為我們重振陶瓷包裝與玻璃包裝產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新的希望。