文/林倫理
中國納米技術專利數量高達46.4萬件,佔比達43%,穩居世界首位。中國科學院院士白春禮說,納米科技不屬於單獨的專一學科,是與物理、化學、材料、電子、生命科學都有關係的前沿領域的創新,在交义學科的碰撞中產生。納米科技不是孤立的學科,是一種高度跨學科的科學形態,成了一個探索極微物質與行為的綜合性研究領域。它不僅研究基本原理,還強調實際應用,例如製造新型材料、器件與系統。許多國家都將其列為戰略重點發展領域。納米技術對材料科學的影響是顛覆性的,是微觀世界的魔法之門。
納米科技能原子級地設計與製造材料,不只是微型化,更重新定義材料的本質與功能。納米材料的世界正迅速擴展,許多新型材料不僅具備突破性的性能,還有潛力改變能源、醫療、電子等領域的格局。超高溫碳納米管薄膜材料能耐熱高達2600℃,可用於航天器、核反應堆、高溫工業設備等,在極端條件下仍能有效阻隔固體傳導、氣體傳導與熱輻射。納米機器人與仿生材料,可在人體內精準遞送藥物、癌細胞定位與治療。石墨稀及其衍生物、3D列印納米材料都是值得關注的技術和材料,是未來產業升級的關鍵所在。
納米材料商業前景潛力巨大,正逐步從實驗室走向大規模應用。市場規模持續擴張,十五五規劃期間市場規模將進一步擴大,涵蓋更多高端應用領域,如新能源、電子信息、生物醫療、智能穿戴、國防工業等。國家將其納入戰略性新興產業,將材料向功能性材料升級,並在環保、節能領域上應用,納米材料企業有望進軍國際市場,讓納米材料不只是科學突破,更是新一代產業革命的基石。納米技術在為傳統紙張注入新生命,讓紙張具備環保性及用於軟性電子,如印刷電子、OLED、太陽能電池等,方便又廉宜。
方解石含有碳酸鈣,是造紙工業中日常見的填料之一,而納米級碳酸鈣,表面性更大,分散性更好,利用碳化法、噴霧碳化法、鼓泡碳化法等工藝,可將方解石轉化為納米級碳酸鈣。納米碳酸鈣與環保樹脂結合,可製成可回收的石頭紙。用80%碳酸鈣+20%環保樹脂,造紙就不需木漿、不用水,不用酸鹼,達到環保目標。納米技術衍生的碳酸鈣不只是填料,而成為環保材料的核心角色,不僅提升紙張性能,為節能減碳,資源循環發揮關鍵作用。納米科技的進步,是中國製造全面升級的背後功臣,讓中國製造走到世界前端。