那些号称使用“纳米材料”的生活用品,是智商税吗?
纳米科技与纳米材料的进步,促使各类具备特殊用途的物质开始掺入纳米成分,以此增强某些方面的功能,诸如缓解炎症、抑制细菌滋生、延缓衰退以及促进化学反应等。
橡胶里掺入适量纳米二氧化硅开yun体育app官网网页登录入口kaiyun官方网站登录入口,可以增强它的物理机械特性,使其更耐磨损,抗拉能力更强,抗撕裂能力也更好,并且硬度得到提高,发挥着加固效果。塑料或橡胶中若混入少量层状水滑石纳米物质,就能增强其防火能力,抵御紫外线氧化作用。
目前许多日常用品都宣称应用了尖端纳米技术来提升性能,甚至创造了全新的功能特性。但是这些含有纳米成分的商品是否真的像宣传的那样出色?纳米技术是否真的如此神奇?
今天,我们就一起来聊一聊纳米材料那些事。
01
什么是纳米?
纳米究竟是什么?它其实是一种长度度量,一个纳米(nm)仅相当于一米的十亿等分之一,大约是十颗氢原子首尾相连的宽度。通常认为,只要某材料在三维空间中至少有一个维度的尺寸小于一百纳米,就能被视为纳米材料。而所有与纳米材料的制造、处理以及运用等相关的技术手段,都被归纳为纳米技术。
自 20 世纪 80 年代借助扫描隧道显微镜人类初次洞察微观纳米领域以来,纳米科技与纳米材料在随后的数十年间迅猛进步,并且在众多行业领域开始显现其独特价值。
当物质微粒缩小至纳米级别,其特性往往与较大尺寸的块状材料截然不同,这主要源于纳米尺度下物质表面原子的活跃程度显著增强,且其与外界发生化学作用的能力也大幅提升,同时量子尺寸效应的介入,使得这类材料展现出独特的物理及化学特性,例如光学效应、电学行为、催化效果和抗微生物作用等。
金这种物质,通常的块状形态是呈黄色的固体,同时具备很好的导电能力和可以拉伸的性质。一旦它变成了纳米级别的形态,就能够均匀地分布在液体里面构成胶体,而且金纳米材料的尺寸和外形不同,就会展现出各种不同的色彩。
具有红外光或近红外光吸收特性的金纳米材料,同样能够应用于癌症的光热治疗领域。碳材料普遍具备良好的生物相容性,而一旦它们转变成单层石墨烯,其导电性与导热性便会获得大幅度增强。
02
生活中的纳米产品
日常生活中接触到的添加了纳米成分的商品,是否也能展现出这般奇效?商品里纳米成分的多少,其实,纳米材料的独特性能,源自于其微小的尺度特征。
纳米材料表面积广阔且化学行为活跃,难以均匀散开,所以在制作复合物时容易聚集在一起,从而失去其固有属性。想要生产出能完全维持纳米材料原有特征的产品,技术挑战相当高。
纳米材料的生产费用非常昂贵,全部采用纳米材料来制作功能性的产品,实际上是无法完成的。比如,具备杀菌、排湿等综合性能的石墨烯裤子。石墨烯虽属于碳类物质,但它的生产流程复杂,难以大规模生产,每克石墨烯制品的价格大约是一千元。如果用石墨烯来制作一条裤子,据估算,成本至少要达到一万元。
然而我们所购得的物品,价格不过百余元,有时甚至只有几十元,由此可以断定,其内部所含的纳米物质分量必定非常有限。除了前面提到的虚张声势的吹嘘,还有一些则纯属凭空捏造。
例如,那种宣称能够“调和气血,畅通经脉,对整体机能产生有益影响”的纳米套装,在宣传时声称:只要把纳米织物贴近身体肌肤,就能凭借其卓越的催化分解效果,将血管内壁的沉积物分解,然后借助生理代谢过程将其排出体外。这种产品明显是夸大其词,即便纳米材料确有一定效果kaiyun全站登录网页入口,也无法取代现有的医疗措施。
这些日常用品的宣传往往言过其实,不过纳米科技与纳米材料在军事和科技方面确实作用越来越大。
受荷叶表皮仿生构造启发的超疏水材料,具备防湿、抗油、抗污的功能,对于精密仪器维护和表面清洁领域具有关键作用。至于市面上标榜含有“纳米”成分的普通商品,消费者无需过分追捧,将其视作常规产品即可。
期待借助纳米科技的持续进步,使纳米材料能够切实融入日常器物,改善人们的使用感受。