據(jù)國內(nèi)外媒體最新報道,傳統(tǒng)機械加工業(yè)的機床動作,如剪切、夾持、旋轉(zhuǎn)、壓縮、搬運、折疊、組裝等工作,目前均可在以分子、原子為尺度的納米機器上實現(xiàn)。納米技術(shù)產(chǎn)品在經(jīng)過“被動態(tài)應(yīng)用”后,將進(jìn)入一個以納米機器(1納米=1毫微米)為標(biāo)志的“主動態(tài)應(yīng)用”階段。
納米科技誕生于上世紀(jì)80年代末,主要涵義是納米尺寸范圍內(nèi)認(rèn)識和改造自然。目前發(fā)展日新月異。特別是納米技術(shù)通過3D打印,采用“添加式制造”方式,能將工業(yè)生產(chǎn)所需的原材料降至傳統(tǒng)方式的1/10,對未來制造業(yè)的發(fā)展將起到巨大的推動作用。
物理學(xué)家理查德·費曼早在1959年就做出論斷:在物質(zhì)“底層還有很大空間”。這一結(jié)論首次揭示了“自下而上”、以單個分子、單個原子為基礎(chǔ)組裝物件的可能性。在量子理論的指導(dǎo)下,科技物理學(xué)界開始關(guān)注探索在微觀和宏觀世界之間,存在著一個迥然不同的“介觀世界”,即尺度范圍大約在0.1—100納米之間的物理世界。在1981年電子掃描隧道顯微鏡出現(xiàn)以后,納米科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物質(zhì)在納米尺度時擁有了“超自然”的特性,表現(xiàn)出超韌、超強、超硬、超導(dǎo)電、超活性、超滲透力等特點。
當(dāng)金粒的尺寸減小到2納米時,其熔點只有327℃左右;納米陶瓷會像橡膠一樣韌性十足;碳納米纖維比鋼鐵還要堅韌百倍;納米技術(shù)將促使微電子行業(yè)開發(fā)出更快、更小、更強的芯片。小如微塵的納米機器人將進(jìn)入人體癌細(xì)胞直接將其變害為寶。納米智能構(gòu)件可按設(shè)定程序自動組成各種物體,并可從環(huán)境中攝取相關(guān)原子、分子實現(xiàn)自我修復(fù)和自我復(fù)制。
納米技術(shù)的真正發(fā)展僅30多年時間,但其在功能應(yīng)用上的適應(yīng)性、會聚效應(yīng)和超級特性,已滲透到當(dāng)今所有科技和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。統(tǒng)計顯示:2005年,全球大約有1400家企業(yè)與納米產(chǎn)品生產(chǎn)相關(guān);2006年,就發(fā)展到6000多家企業(yè),像IBM這樣的大公司甚至也掉頭轉(zhuǎn)向納米新產(chǎn)品的研發(fā)。與此同時,全世界與納米技術(shù)有關(guān)的專利申請明顯增加,其中48%來源于美國企業(yè),歐盟占30%,亞洲約占20%。有預(yù)測認(rèn)為,全世界納米技術(shù)行業(yè)的產(chǎn)值至2015年將超萬億美元。
納米技術(shù)的快速發(fā)展,同時催生了納米毒理研究這一新課題。由于納米顆粒的超級特性,其對生物特別是人體的毒理作用自然也超出想象,各國都加強了對納米相關(guān)產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)密跟蹤與管控。如歐盟早已頒布的《化學(xué)品登記、評估與批準(zhǔn)法》,正計劃在原有3萬種受控產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,再增加對大約7萬種產(chǎn)品的監(jiān)控,而對新產(chǎn)品、特別是納米產(chǎn)品的開發(fā)和使用,其監(jiān)控更加嚴(yán)格。