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美国:纳米产业成风险投资“新宠”

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自2003年12月3日布什总统签署《21世纪纳米研发法案》以来,纳米技术在美国越来越受关注,成为技术研发新热点,纳米产业也就成了风险投资的“新宠”。

  美国纳米技术的应用研究目前正在半导体芯片、光学新材料等领域快速发展。随着纳米技术在癌症诊断和生物分子追踪中的应用,美纳米研究热点也在逐步转向医学领域。在半导体芯片方面,正在加紧纳米级半导体材料晶体管的应用研究,期望突破传统的极限,让芯片体积更小、速度更快。在光学新材料方面,目前可调控直径5纳米到几百纳米的纳米导线,可控制的长度达到几百微米。在纳米医学方面,纳米传感器可在实验室条件下对多种癌症进行早期诊断;利用纳米微粒追踪病毒也已有科研成果,未来5-10年有望商业化。

  同时,纳米技术安全性问题受到关注,科学家正试图全面评估纳米粒子的毒性或副作用。罗切斯特大学通过动物实验发现,直径为35纳米的碳纳米粒子可能经呼吸系统伤害大脑。南方卫理公会大学也首次找到纳米微粒可能给水生物种造成毒副作用的证据,发现纳米碳巴基球会对鱼脑产生大范围破坏,并会改变黑鲈鱼幼苗肝脏细胞的基因。这是人类首次找到纳米微粒可能给水生物种造成毒副作用的证据,在美挑起新一轮纳米技术利弊之争。为此,美国环保局决定开展纳米材料对环境和人可能产生影响的研究,重点研究五大安全问题,包括:皮肤对纳米材料的吸附和对皮肤和人的毒性;纳米颗粒进入饮用水的后果;纳米颗粒对肺部组织以及动物的影响;纳米颗粒在海洋与水中的沉积物对环境的影响;以及纳米颗粒可能释放的环境污染物。

  其他成果包括:美科学家9月发现,借助碳纳米管制成的天线可以接收光波。利用这种新天线有可能开发出通过可见光传输电视信号等新技术。这种技术也为开发新型太阳能电池提供了新思路;普渡大学设法让核糖核酸分子(RNA)形成了三维结构,希望未来能让RNA提供构成骨架的快速简易方法,用来建造微型传感器和诊断芯片等;哈佛大学采用纳米导线制成一种传感器,能实时探测单个病毒。而高灵敏度探测病毒意味着将为诊断疾病提供更有效的工具。哈佛大学希望采用一系列纳米导线,制造能探测各种病毒的装置;IBM公司的一个研究中心制造出能探测单电子“自旋”的显微镜,能打开生物分子和材料原子结构的三维成像之门。它将核磁共振成像与扫瞄隧道显微镜技术相结合,是纳米技术研发的基本工具;杜克大学和普渡大学通过键合包含40至50个电子的“微胶土”,形成晶体管部件,向量子计算机迈进一大步。每个电子“胶土”的直径仅为180纳米。



英国:制出世界首块常温塑料磁

本报驻英国记者 何屹

2004年,英国研制出世界第一块在室温下显现出较强磁性的塑料磁,改变了塑料磁必须在超低温环境下才能发挥作用的现状。如果将这种室温塑料磁投入实际应用,将给一些产业带来革命性转变。如,若将其应用于计算机硬盘的磁涂层,将可制造出新一代大容量硬盘。



韩国:建成纳米技术科研基地

本报驻韩国记者 邰举

韩国以进入纳米技术发达国家行列为目标,已经投入2733亿韩元用于纳米技术研发。政府认为,纳米技术有望在10年内给现有技术和产业带来重大革新,10年后替代现有技术和产业,创造出新技术和新产业。

  韩国纳米技术科研基地———“纳米综合Fab中心”2004年正式竣工。该中心将大幅度缩短纳米技术研发周期,推动研发设备与设施的共享。以“纳米综合Fab中心”为核心,在韩国大田、忠南地区将建成一个“纳米风险企业园区”,推动地方特色经济的发展。

  汉城大学在世界上首次开发出纳米DNA条形码系统(NDBS)。由于DNA条形码肉眼无法识别,可防止在产品的运输、流通、销售中可能发生的密码伪造行为,提高产品可信度。


加拿大:非线性光学材料进展大

本报驻加拿大记者 王心见

加拿大卡尔顿大学利用聚合物和巴基球制成一种新的复合材料。多伦多大学随即在用这种材料制成的薄膜上实现了一束激光控制另一束激光的运动,这是非线性光学材料研究领域的一项重大进展。

  2004年10月21日,加拿大政府宣布将在“加拿大光源”加速器设施内建造一座“加拿大同步纳米结构设施”(CSNF)。计划3年内建成,建成后将能利用“加拿大光源”发射的强力X射线,对器件进行纳米尺寸的雕刻,届时它将成为加拿大进行纳米技术研究的重要基础设施。

  加拿大阿尔伯特大学利用核磁共振仪首次成功观察到正在工作的燃料电池内部全部水的运动情况。这项技术为改善燃料电池的设计及提高燃料电池的准备效率铺平了道路。


德国:强调纳米技术的实用化

本报驻德国记者 倪永华

德国政府很重视纳米技术研究,投资额已超出1.2亿欧元,拟在以下几个领域加强纳米技术的研究和运用:

  首先是化学,重点研究如何改变物质化学特性,根据需要让物质从软到硬,从透明到吸附等方向进行研究。其次是光学,赋予光电元器件以更多的功能。第三是生命科学,主要研究用于诊断和治疗肿瘤及糖尿病,如将纳米颗粒注入人体组织来到治疗肿瘤。第四是汽车制造,使汽车更环保,驾驶起来更舒适。车上挡风玻璃、各种反光镜能随外界光线强弱而改变颜色。此外,轮胎可适用于各种路面,车身颜色也可以根据用户意愿任意改变。第五是电子和信息技术,目标是实现在世界任何角落均能获取信息,即,未来移动通讯技术将可实现体积小,信息处理量大等功能。最后是能源与环境,目标为寻找新的可直接将热能转换成电能的高效便携式小型燃料电池。

  德国政府未来的战略思考是:开辟并占领世界纳米技术市场,主要是汽车制造、光学工业、制药和医疗技术;让纳米研究尽快进入德国中小企业,资助中小企业研究和开发纳米技术产品;协调优化德国的纳米研究计划;加快纳米人才培养;启动纳米标准、专利、培训等领域的相关计划。



俄罗斯:合成特殊的准单晶物质

本报驻俄罗斯记者 董映璧

莫斯科钢与合金研究所利用机械-化学合成法成功合成一种特殊的准单晶物质,在工业领域有广泛应用前景。在这种物质中,铁、铜、铝三种原子的排列不像普通单晶那样具有相同的晶格,但仍具有严格的顺序,呈现出几何排列。以橡胶和聚合物为底基,辅以这种准单晶物质制成的复合材料具有金属和陶瓷的双重特性,像金刚石一样坚硬,摩擦系数小于金属,化学稳定性和耐摩性很高。

  另外,俄科学院普通与无机化学研究所利用纳米技术首次将铁原子添加到泰氟伦材料中,获得含4%铁原子的黑色纳米粉末材料,大大提高了泰氟伦的性能。含铁的纳米泰氟伦材料在工业上可获得广泛运用。

  俄罗斯托木斯克大学技术创新中心开发出一种能生产同样大小尺寸的纳米粉末装置,可生产出大小一致的硅、硝酸盐和碳化物等纳米粉末。

作者:亦云 来源:科技日报 发布时间:2005年03月02日
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