藏在你日用品里的纳米技术:原来它早就不是实验室神话

早上挤牙膏的时候你有没有想过,你手里那管抗敏感牙膏,核心技术其实和纳米有关?刚擦完脸的防晒霜,涂上去不泛白的秘密,也来自纳米。你身上那件防水防污的冲锋衣,淋了雨不沾水,背后也是纳米技术在干活。 很多人一提纳米,第一反应就是:哦,那不是实验室里遥不可及的高科技?要么就是,那不是骗子搞出来的噱头吗?

你对纳米的第一印象就错了

绝大多数人听到纳米,第一反应是“一种新型材料”。不对。纳米,它本质就是个长度单位。1纳米等于10的负9次方米,说人话就是,把一根普通的头发丝横切一万份,每一份的厚度大概就是1纳米。
纳米尺寸与头发丝粗细对比示意图
纳米尺寸与头发丝粗细对比示意图
为什么大家会把它当成材料?因为当材料的尺寸小到纳米级,它的性质会发生翻天覆地的变化。同样一块金,整块的黄金是你认识的那种明黄色,性质稳定,放一千年都不生锈。可做成纳米级的小金颗粒,它会变成红色,甚至黑色,化学活性一下子拉高好多,还能催化很多原本没法发生的反应。这就是纳米技术最核心的逻辑:在纳米尺寸上操纵物质,就能得到我们想要的特殊性能。 说实话我第一次搞懂这个的时候,还挺惊讶的。原来不是创造什么闻所未闻的新物质,只是把我们已经认识的东西,缩小到这个特殊尺寸,就变成了完全不一样的好用材料。 防晒霜就是最好的例子。以前的物理防晒用的就是二氧化钛,涂在脸上白得像戴了面具,出门像个行走的假面人。现在把二氧化钛做到纳米级,颗粒小了,既不影响阻挡紫外线,涂完也不会死白,肤感一下就上去了。现在市面上能做到肤感清爽不假白的物理防晒,十个有八个用了这个思路。

你天天用,根本没意识到它的存在

除了牙膏防晒霜,还有什么?你冬天穿的冲锋衣,咖啡撒上去直接滚走,不留印子,靠的就是布料表面的纳米级疏水涂层。布料纤维之间的缝隙被纳米结构处理过,水和油都渗不进去,脏了拿纸巾一擦就干净。 哦对了,之前新冠疫情期间大家抢的医用口罩,中间那层熔喷过滤层,现在主流的生产工艺都会用到纳米纤维技术。更细的纤维能做出更多更小的孔洞,配合静电作用,就能牢牢把病毒颗粒物挡在外面,透气度还比原来的老工艺好很多,戴久了也不闷。
医用口罩纳米纤维熔喷布微观结构图
医用口罩纳米纤维熔喷布微观结构图
还有你买的防蓝光眼镜,镜片上的镀膜也是纳米级的,才能精确阻挡特定波长的有害蓝光,又不影响正常透光,看东西不会发黄。甚至很多写字楼外墙用的自清洁玻璃,下雨之后灰尘直接被雨水带走,不留水渍,靠的也是玻璃表面的纳米结构。 这些东西都卖了好多年了,你根本不会特意想到“哦这用了纳米技术”,它早就悄悄融进你生活的每一个角落了,低调到没人会特意提它。

别把智商税和真纳米技术混为一谈

别把智商税和真纳米技术混为一谈
别把智商税和真纳米技术混为一谈
我很早之前逛过那种小区门口的展销会,卖什么纳米能量杯,说能治高血压糖尿病,还有纳米保健枕,说睡一觉能疏通血管。说实话,全是骗子。这帮骗子就抓住大家听不懂纳米,拿这个词当幌子忽悠人,什么玄乎吹什么。 这么说吧,真的纳米技术,从来不会吹什么“包治百病”。它的难点,也远没有大家想的那么简单。你以为把东西磨碎到纳米级就行?哪有这么容易。磨到最后,大小不一的颗粒混在一起,性能根本没法保证,而且细小的纳米颗粒特别容易团聚,沾在一起又变成了大颗粒,之前的功夫全白费。 很多实验室里做出来的性能很好的纳米材料,一到量产环节就卡壳,要么成本降不下来,要么性能不稳定,没法大规模用到产品里。现在网上吹得神乎其神的纳米机器人,确实是研究热点,但离进医院给普通人治病,还有好多年的路要走。别被那些营销号吹得以为现在就能靠纳米机器人治癌症了,那都是炒概念割韭菜的。 不过话说回来,也不能因为有骗局就否定整个纳米技术。现在锂电池行业,已经在用电极纳米改性技术提升电池性能,同样体积的电池,能装更多电,充电速度还能更快。光伏领域,纳米硅结构的电池片,能把光电转换效率提上去,成本降下来,这些都是已经在落地的东西。 我之前去一个材料研究所参观,看到他们做的纳米级的催化材料,用来处理汽车尾气,效率比原来的老材料高了好多,成本还降了三分之一。那时候才感觉到,纳米技术哪里是什么遥不可及的科幻神话,它就是给材料科学家多开了一扇门,原来做不到的事情,现在换个尺度就能做到了。 你今天出门戴的口罩,涂的防晒,刷的牙膏,每一样都在告诉你:它早就来了。只是它太低调,藏在你看不见的微观世界里,默默干活而已。

作者|科技

排版|科技

审核|见微

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文章名称:藏在你日用品里的纳米技术:原来它早就不是实验室神话
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