這個世界從來就不缺少幻想，但卻沒有什么能像“納米科學(xué)”一樣具有夢幻般的吸引力。
當然，你可能會認為我說的太過夸張，因為“納米”這個詞對你來說也并不陌生，形形色色的納米產(chǎn)品或許不像傳說中的那么神奇。但我要告訴你，你現(xiàn)在所能接觸到的“納米世界”只相當于這個星球巴掌大的一塊地方。當“納米科學(xué)”真正改造這個世界的時候，你會發(fā)現(xiàn)裝載納米芯片的電腦會以現(xiàn)在計算機芯片一百倍的速度進行運算，你所駕駛的用納米材料制造的汽車無論是性能還是安全性都會提升幾倍，而耗油量和制造成本卻會降低同樣的倍數(shù)，諸如此類對人類生活質(zhì)的改造也將像風暴一樣席卷整個世界。我們甚至可以這樣大膽的斷言——未來的世界將是納米的世界。
在“納米世界”里，汽車會變成一個什么樣子？其實，“納米汽車”在結(jié)構(gòu)和形狀上不會發(fā)生什么根本性的變化，它對汽車的改變只針對于汽車應(yīng)用材料，譬如經(jīng)過納米技術(shù)處理的部分材料，其耐磨性可以是黃銅的27倍或是鋼鐵的7倍，用這種技術(shù)制造的納米陶瓷軸承已經(jīng)被應(yīng)用到了奔馳、寶馬等高級轎車上。
納米技術(shù)能夠從汽車車身應(yīng)用到車輪，幾乎可以涵蓋一輛汽車的全部，納米技術(shù)在汽車材料上的廣泛應(yīng)用，也將使發(fā)動機產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，汽車輪胎將變得五顏六色，納米技術(shù)還能改善汽車尾氣的排放。就目前來說，只有納米技術(shù)，才是新世紀汽車發(fā)展的核心技術(shù)。
我們知道，汽車技術(shù)的發(fā)展有賴于材料技術(shù)的發(fā)展，而納米技術(shù)的應(yīng)用，為材料技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。納米界面材料技術(shù)即超雙親性二元協(xié)同界面材料技術(shù)（親水親油）和超雙疏型界面材料技術(shù)（疏水疏油），可以在任何材質(zhì)表面實現(xiàn)。另外，根據(jù)納米材料的結(jié)構(gòu)特點，把不同材料在納米尺度下進行合成與組合，可以形成各種各樣的納米復(fù)合材料，例如納米功能塑料。納米功能塑料可以改變傳統(tǒng)塑料的特性，呈現(xiàn)出優(yōu)異的物理性能：強度高，耐熱性強，比重更小。由于納米粒子尺寸小于可見光的波長，納米塑料可以顯示出良好的透明度和較高的光澤度，這樣的納米塑料在汽車上將有廣泛的用途。隨著汽車應(yīng)用塑料數(shù)量越來越多，納米塑料很可能會普遍應(yīng)用在汽車上。這些納米功能塑料最引起汽車業(yè)內(nèi)人士注意的有阻燃塑料、增強塑料、抗紫外線老化塑料、抗菌塑料等。
阻燃塑料是以納米級超大比表面積的無鹵阻燃復(fù)合粉末為載體，經(jīng)表面改性可制成的阻燃劑，利用納米技術(shù)添加到聚乙烯中。由于納米材料的粒徑超細，經(jīng)表面處理后具有相當大的表面活性，當燃燒時其熱分解速度迅速，吸熱能力增強，從而降低基材表面溫度，冷卻燃燒反應(yīng)。同時當阻燃塑料燃燒時，超細的納米材料顆粒能覆蓋在被燃材料表面并生成一層均勻的碳化層，此碳化層起到隔熱、隔氧、抑煙和防熔滴的作用，從而起到阻燃作用。這種阻燃塑料具有熱穩(wěn)定性高，阻燃持久、無毒性等優(yōu)點，消除了普通無機阻燃劑由于添加量大對材料力學(xué)性能和加工材料污染環(huán)境帶來的缺陷，可以取替有毒的溴類、銻類阻燃材料，有利環(huán)境保護。目前汽車設(shè)計要求規(guī)定，凡通過乘客座艙的線路、管路和設(shè)備材料必須要符合阻燃標準，例如內(nèi)飾和電氣部分的面板、包裹導(dǎo)線的膠套，包裹線束的波紋管、膠管等，使用阻燃塑料能夠輕易達到要求。
增強塑料是在塑料中填充經(jīng)表面處理的納米級無機材料蒙脫土、CaCO3、SiO2等，這些材料對聚丙烯的分子結(jié)晶有明顯的聚斂作用，可以使聚丙烯等塑料的抗拉強度、抗沖擊韌性和彈性模量上升，使塑料的物理性能得到明顯改善。增強增韌塑料可以代替金屬材料，由于它們比重小，重量輕，因此廣泛用于汽車上可以大幅度減輕汽車重量，達到節(jié)省燃料的目的。這些用納米技術(shù)改性的增強增韌塑料，可以用于汽車上的保險杠、座椅、翼子板、頂蓬蓋、車門、發(fā)動機蓋、行李艙蓋等，甚至還可用于變速器箱體、齒輪傳動裝置等一些重要部件。
抗紫外線老化塑料是將納米級的TiO2、ZnO等無機抗紫外線粉體混煉填充到塑料基材中。這些填充粉體對紫外線具有極好的吸收能力和反射能力，因此這種塑料能夠吸收和反射紫外線，比普通塑料的抗紫外線能力提高20倍以上，據(jù)報道這類材料經(jīng)過連續(xù)700小時熱光照射后，其擴張強度損失僅為10%，如果作為暴露在外的車身塑料構(gòu)件材料，能有效延長其使用壽命。
抗菌塑料是將無機的納米級抗菌劑利用納米技術(shù)充分地分散于塑料制品中，可將附著在塑料上的細菌殺死或抑制生長。這些納米級抗菌劑是以銀、鋅、銅等金屬離子包裹納米TiO2、CaCO3等制成，可以破壞細菌生長環(huán)境。據(jù)介紹無機納米抗菌塑料加工簡單，廣譜抗菌，24小時接觸殺菌率達90%，無副作用。高效的抗菌塑料可以用在車門把手、方向盤、座椅面料、儲物盒等易污垢部件，尤其是公交車扶手采用無機納米抗菌塑料，可以大大減少疾病的傳播，改善車上衛(wèi)生條件。
也就是說，納米功能塑料在汽車工業(yè)中將取代現(xiàn)有的大部分應(yīng)用材料，其成本會降低很多，而強度和安全性卻還會有一定的提升。
納木技術(shù)在中國也已經(jīng)進入到初步的應(yīng)用階段，已經(jīng)研制出的一種用納米技術(shù)制造的乳化劑，以一定比例加入汽油后，可使像桑塔納一類的轎車降低10%左右的耗油量。更令人注意的是，納米技術(shù)應(yīng)用在燃料電池上，可以節(jié)省大量成本。很顯然，“納米科學(xué)”將成為二十一世紀世界的主宰。所以知道納米技術(shù)，并且了解納米技術(shù)應(yīng)該成為現(xiàn)代人的必修課。
當然，你可能會認為我說的太過夸張，因為“納米”這個詞對你來說也并不陌生，形形色色的納米產(chǎn)品或許不像傳說中的那么神奇。但我要告訴你，你現(xiàn)在所能接觸到的“納米世界”只相當于這個星球巴掌大的一塊地方。當“納米科學(xué)”真正改造這個世界的時候，你會發(fā)現(xiàn)裝載納米芯片的電腦會以現(xiàn)在計算機芯片一百倍的速度進行運算，你所駕駛的用納米材料制造的汽車無論是性能還是安全性都會提升幾倍，而耗油量和制造成本卻會降低同樣的倍數(shù)，諸如此類對人類生活質(zhì)的改造也將像風暴一樣席卷整個世界。我們甚至可以這樣大膽的斷言——未來的世界將是納米的世界。
在“納米世界”里，汽車會變成一個什么樣子？其實，“納米汽車”在結(jié)構(gòu)和形狀上不會發(fā)生什么根本性的變化，它對汽車的改變只針對于汽車應(yīng)用材料，譬如經(jīng)過納米技術(shù)處理的部分材料，其耐磨性可以是黃銅的27倍或是鋼鐵的7倍，用這種技術(shù)制造的納米陶瓷軸承已經(jīng)被應(yīng)用到了奔馳、寶馬等高級轎車上。
納米技術(shù)能夠從汽車車身應(yīng)用到車輪，幾乎可以涵蓋一輛汽車的全部，納米技術(shù)在汽車材料上的廣泛應(yīng)用，也將使發(fā)動機產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，汽車輪胎將變得五顏六色，納米技術(shù)還能改善汽車尾氣的排放。就目前來說，只有納米技術(shù)，才是新世紀汽車發(fā)展的核心技術(shù)。
我們知道，汽車技術(shù)的發(fā)展有賴于材料技術(shù)的發(fā)展，而納米技術(shù)的應(yīng)用，為材料技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。納米界面材料技術(shù)即超雙親性二元協(xié)同界面材料技術(shù)（親水親油）和超雙疏型界面材料技術(shù)（疏水疏油），可以在任何材質(zhì)表面實現(xiàn)。另外，根據(jù)納米材料的結(jié)構(gòu)特點，把不同材料在納米尺度下進行合成與組合，可以形成各種各樣的納米復(fù)合材料，例如納米功能塑料。納米功能塑料可以改變傳統(tǒng)塑料的特性，呈現(xiàn)出優(yōu)異的物理性能：強度高，耐熱性強，比重更小。由于納米粒子尺寸小于可見光的波長，納米塑料可以顯示出良好的透明度和較高的光澤度，這樣的納米塑料在汽車上將有廣泛的用途。隨著汽車應(yīng)用塑料數(shù)量越來越多，納米塑料很可能會普遍應(yīng)用在汽車上。這些納米功能塑料最引起汽車業(yè)內(nèi)人士注意的有阻燃塑料、增強塑料、抗紫外線老化塑料、抗菌塑料等。
阻燃塑料是以納米級超大比表面積的無鹵阻燃復(fù)合粉末為載體，經(jīng)表面改性可制成的阻燃劑，利用納米技術(shù)添加到聚乙烯中。由于納米材料的粒徑超細，經(jīng)表面處理后具有相當大的表面活性，當燃燒時其熱分解速度迅速，吸熱能力增強，從而降低基材表面溫度，冷卻燃燒反應(yīng)。同時當阻燃塑料燃燒時，超細的納米材料顆粒能覆蓋在被燃材料表面并生成一層均勻的碳化層，此碳化層起到隔熱、隔氧、抑煙和防熔滴的作用，從而起到阻燃作用。這種阻燃塑料具有熱穩(wěn)定性高，阻燃持久、無毒性等優(yōu)點，消除了普通無機阻燃劑由于添加量大對材料力學(xué)性能和加工材料污染環(huán)境帶來的缺陷，可以取替有毒的溴類、銻類阻燃材料，有利環(huán)境保護。目前汽車設(shè)計要求規(guī)定，凡通過乘客座艙的線路、管路和設(shè)備材料必須要符合阻燃標準，例如內(nèi)飾和電氣部分的面板、包裹導(dǎo)線的膠套，包裹線束的波紋管、膠管等，使用阻燃塑料能夠輕易達到要求。
增強塑料是在塑料中填充經(jīng)表面處理的納米級無機材料蒙脫土、CaCO3、SiO2等，這些材料對聚丙烯的分子結(jié)晶有明顯的聚斂作用，可以使聚丙烯等塑料的抗拉強度、抗沖擊韌性和彈性模量上升，使塑料的物理性能得到明顯改善。增強增韌塑料可以代替金屬材料，由于它們比重小，重量輕，因此廣泛用于汽車上可以大幅度減輕汽車重量，達到節(jié)省燃料的目的。這些用納米技術(shù)改性的增強增韌塑料，可以用于汽車上的保險杠、座椅、翼子板、頂蓬蓋、車門、發(fā)動機蓋、行李艙蓋等，甚至還可用于變速器箱體、齒輪傳動裝置等一些重要部件。
抗紫外線老化塑料是將納米級的TiO2、ZnO等無機抗紫外線粉體混煉填充到塑料基材中。這些填充粉體對紫外線具有極好的吸收能力和反射能力，因此這種塑料能夠吸收和反射紫外線，比普通塑料的抗紫外線能力提高20倍以上，據(jù)報道這類材料經(jīng)過連續(xù)700小時熱光照射后，其擴張強度損失僅為10%，如果作為暴露在外的車身塑料構(gòu)件材料，能有效延長其使用壽命。
抗菌塑料是將無機的納米級抗菌劑利用納米技術(shù)充分地分散于塑料制品中，可將附著在塑料上的細菌殺死或抑制生長。這些納米級抗菌劑是以銀、鋅、銅等金屬離子包裹納米TiO2、CaCO3等制成，可以破壞細菌生長環(huán)境。據(jù)介紹無機納米抗菌塑料加工簡單，廣譜抗菌，24小時接觸殺菌率達90%，無副作用。高效的抗菌塑料可以用在車門把手、方向盤、座椅面料、儲物盒等易污垢部件，尤其是公交車扶手采用無機納米抗菌塑料，可以大大減少疾病的傳播，改善車上衛(wèi)生條件。
也就是說，納米功能塑料在汽車工業(yè)中將取代現(xiàn)有的大部分應(yīng)用材料，其成本會降低很多，而強度和安全性卻還會有一定的提升。
納木技術(shù)在中國也已經(jīng)進入到初步的應(yīng)用階段，已經(jīng)研制出的一種用納米技術(shù)制造的乳化劑，以一定比例加入汽油后，可使像桑塔納一類的轎車降低10%左右的耗油量。更令人注意的是，納米技術(shù)應(yīng)用在燃料電池上，可以節(jié)省大量成本。很顯然，“納米科學(xué)”將成為二十一世紀世界的主宰。所以知道納米技術(shù)，并且了解納米技術(shù)應(yīng)該成為現(xiàn)代人的必修課。
