藏在日常里的纳米技术,比你想的更接地气

你今早涂防晒霜了吗? 涂的那层里面,就有纳米技术。 不信你翻成分表,二氧化钛、氧化锌,用来挡紫外线的,现在几乎都是纳米级的。要是放在三十年前,用大块的二氧化钛做防晒霜,涂完脸白得像刷了墙,谁出门敢涂啊。

你每天摸得到的生活,全是看不见的纳米

很多人提起纳米,第一反应就是实验室里飘着的高端玩意儿,跟日常生活不搭边。不对。

你穿的防污防水冲锋衣,领口袖口不容易沾油,那是面料上做了纳米涂层。

你穿的抗菌袜子,穿一天脚不臭,那是加入了纳米银颗粒抑菌。

你家冰箱的除味盒,用的纳米级吸附材料,比普通活性炭能吸更多异味分子。

甚至你现在拿来看这篇文章的手机,芯片上的晶体管,尺寸早就做到纳米级别了,这本质上也是纳米加工技术的成果。

防晒霜纳米二氧化钛电子显微镜图
防晒霜纳米二氧化钛电子显微镜图

说实话,纳米技术商业化快半个世纪了,早渗透到生活各个角落了,只是它太小了,你看不见,所以没感觉。

纳米技术的神奇,说穿了就是尺寸改了性质变了

很多人会问,不就是把东西切得小一点吗?至于这么神?

还真至于。当物质的尺寸降到1到100纳米这个区间,它的性质会发生你完全想不到的变化。

就拿最常见的黄金来说,大块的黄金是金黄色的,不透明,化学性质稳定,不会随便反应。可做成几纳米到几十纳米的金颗粒,放到溶液里,能变出红色、蓝色、棕色各种各样的颜色,还能导电,催化反应的能力也翻了几十倍。

之前南京材料实验室的朋友跟我讲,他们现在做催化,用纳米金做催化剂,常温下就能把一氧化碳氧化成二氧化碳,比传统催化剂效率高太多,放在防毒面罩里能用好几年。

不同粒径纳米金颗粒彩色溶液图
不同粒径纳米金颗粒彩色溶液图

纳米技术的核心,从来不是“把东西做小”,而是“做小了之后,拿到我们以前得不到的新性质”。再回到开头的防晒霜,大块二氧化钛挡紫外线没问题,但会遮挡可见光,涂完就是大白脸。做成纳米级之后,它还是能挡紫外线,却不会挡可见光了,涂完清清爽爽不泛白,这就是纳米技术给我们的好处。没什么玄的,就是摸透了尺寸对性质的影响罢了。

两个传了很久的误区,该掰扯清楚了

两个传了很久的误区,该掰扯清楚了
两个传了很久的误区,该掰扯清楚了

第一个误区:纳米都是人造的新东西,自然界没有。

不对哦,自然界早就有纳米结构了。荷叶为什么出淤泥而不染?就是因为荷叶表面有天然的纳米级凸起结构,水珠滚走的时候顺便把灰尘带跑了。我们现在做的仿生纳米防水涂层,本质上就是抄荷叶的作业。还有我们人体的DNA,直径也就2纳米多,本身就是纳米级的结构。

第二个误区:纳米颗粒会钻进皮肤进血液,伤身致癌。

这个谣言传了快二十年了,到现在还有人信。说实话,合规化妆品里用的纳米颗粒,尺寸一般都在几十纳米,我们皮肤最外层的角质层,细胞间隙也就十几纳米,完整的健康皮肤根本不可能让纳米颗粒渗透进去,最多停留在表面,洗个脸就冲掉了。当然,如果你是皮肤大面积破损,那另说,正常使用完全没问题。目前所有公开可查的毒理实验都证明,合规添加的纳米材料,对人体是安全的。

不过话说回来,不安全的不是纳米技术,是拿纳米当幌子的骗子。你去网上搜搜,纳米能量石、纳米养生杯、纳米磁疗床垫,什么都能往纳米上贴,吹得能治高血压糖尿病,全是假的。真正做纳米技术的,不会吹这种牛,最多说我这个材料比原来的吸附好一点,抑菌强一点,哪来那么多神奇功效。

去年9月23号在南京开行业会,跟着去参观一个实验室,听研究员吐槽,说好多老板找上门,要给他们钱,让他们给自家的养生产品挂个纳米技术的名,开价还不低,全被他们赶出去了。说丢不起这个人。

其实现在纳米技术真正突破的领域,不止日常用品。医疗上现在已经有上市的纳米载药颗粒,能把化疗药精准送到癌细胞那里,不用像原来那样全身给药,副作用小了太多。还有能源领域,用纳米材料做的电池电极,能让充电速度快好几倍,续航也更长。这些都是实实在在的进展,没有吹得神乎其神,却真的在改变生活。

很多科幻作品把纳米技术吹得太玄,什么纳米机器人进血管拆血栓,什么纳米虫吃遍整个城市,那都是文艺创作,不是真的。现在我们还做不出来那么灵活的纳米机器人,大部分应用还是停留在材料改性、功能涂层、药物载体这些层面,但是这已经足够厉害了啊。

我们不用把纳米技术捧成神仙科技,也不用听到纳米就怕得不行。它就是一个工具,一个帮我们在更小的尺度上改造物质的工具,藏在你我每天用的东西里,安安静静发挥作用。

说不定你今天出门,穿的冲锋衣,涂的防晒霜,揣的手机里,就有好几个你看不见的纳米设计呢。

作者|科技

排版|科技

审核|见微

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