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纳米科技在我们生活中有什么作用(纳米科技在我们生活中有什么用途)

2024-12-10 21:20:00科技帅气的蚂蚁
说到纳米技术的应用,人们通常会想到一些先进的领域。事实上,纳米技术也与人密切相关日常生活。工作人员在内蒙古巴林右旗牧区调试纳米净水

纳米科技在我们生活中有什么作用(纳米科技在我们生活中有什么用途)

说到纳米技术的应用,人们通常会想到一些先进的领域。事实上,纳米技术也与人密切相关日常生活。

工作人员在内蒙古巴林右旗牧区调试纳米净水器。

五年前,中国科学院启动了创新纳米产业制造技术聚焦战略性先导科技项目(以下简称纳米项目),支持科学家将实验室规模的技术推向先导试验,使更多的纳米技术成果投入实际应用。现在这个项目已经取得了显著的成效。日前,中国科学院宣布,经过5年的协同研究,纳米项目已形成一系列核心纳米技术创新,其中多项已成功应用于健康诊疗、饮用水处理、绿色打印等与人们密切相关的领域的生命。

1、可用于健康诊断和治疗。

肿瘤捕手Nano专门开发的技术在癌症的早期检测、预后判断和伴随靶向治疗的诊断中具有高灵敏度。

纳米的名字来源于希腊语,意思是短。其实纳米是一种长度计量单位,就像我们熟悉的米、毫米、微米一样。

"一纳米等于10的负九次方米,即一米的十亿分之一,比单个细菌的长度还小,肉眼看不见,纳米项目的首席科学家王晨研究员说。"纳米本身只是测量长度。真正有价值的是纳米技术,纳米技术是研究结构尺寸从1纳米到100纳米的材料的性质和应用的科学技术。"

这么小尺寸的材料能用来做什么?

王晨进一步解释说:事实上,许多生命体中都存在特殊的微纳结构,这样排列的结构会产生许多优良的性质,我们可以利用这种优良来方便我们的生活。"

纳米技术作为上世纪末开始兴起的一门新兴学科,在我国已经受到高度重视。055-79000,纳米技术被认为是有望实现跨越式发展的领域之一在中国。中国科学院重大科技任务局副局长陶琪说:可以说,在纳米技术领域,我国是和国外同步布局的。"

由于国家的高度重视和投入,纳米技术在中国的发展正在加速。一项数据显示,1997年,与纳米技术相关的SCI(科学引文索引)论文中,只有6%的论文涉及中国作者,但从2011年开始,中国的相关作者数量已经位居世界第一。与此同时,纳米技术已经逐渐渗透到人们的许多方面在美国人的生活中起着越来越重要的作用。

1996年,研究人员在实验中发现,DNA修饰的金纳米粒子溶液可以根据温度的变化在蓝色和红色之间切换。此后,新一代医疗诊断和治疗技术得到了研究。

此后的研究成果进一步表明,纳米技术在重大疾病的诊断和治疗中显示出诸多优势,应用和发展潜力巨大。比如可以用纳米技术检测微量标志物,让疾病得到早期诊断;纳米材料的研发可以对疾病进行靶向治疗,使医学诊断和治疗朝着更加精准的方向发展。

在体外诊断方面,纳米特科成功研发了多项体外诊断关键技术。其中,纳米微流控免疫芯片体外诊断技术将纳米技术与微流控技术相结合,可用于多项指标的联合检测。目前,已有多种产品获得国家医疗器械注册证书。

国家纳米科学中心的高级工程师沈海军说:该技术中的炎症纳米微流控免疫芯片可以快速区分细菌感染和病毒感染,判断感染的阶段,为科学有效地使用抗生素提供依据,并可以在很大程度上避免抗生素滥用。"

在癌症的早期检测、预后判断和伴随诊断的靶向治疗中,肿瘤猫

据国家纳米科学中心研究员杨燕莲介绍,除少数癌症外,绝大多数恶性肿瘤都出现在人体上皮细胞中。肿瘤组织脱落的上皮细胞进入外周血液循环,成为循环肿瘤细胞,是肿瘤检测的重要生物标志物。这些细胞的特点是血液含量极低而微小,而肿瘤捕手是利用多肽纳米磁珠技术捕获这些肿瘤细胞,从而实现肿瘤表面标志物分子的高效捕获、识别和准确检测,从而实现早期发现、疗效预测和动态检测。目前,该技术已实现技术转移和产业化。

在药物研发方面,纳米特药已完成多项纳米药物制剂的前期研发,部分样品已进入临床审批程序。其中,1个纳米新药环孢素眼用乳剂已进行临床试验,多个用于肿瘤重大恶性疾病的纳米制剂已获得临床批准。

2、可用于饮用水处理

纳米材料在去除氟、砷、重金属离子和微量有机污染物方面具有优势。

在传统的饮用水处理方式下,一些低浓度、高毒性的有机或无机微污染物会明显残留,长期饮用会对人体造成严重危害。因此,饮用水中微污染物的处理是饮用水安全领域最具挑战性的前沿课题之一。有活力的纳米材料比传统材料具有更高的吸附和催化效率,这为解决这些问题提供了一种新的方法。

生活在内蒙古一些牧区的牧民世世代代饱受饮用水污染之苦。"过去,这些牧民的主要饮用水来源是未经处理的地下水。但这些牧区的地下水普遍存在氟、砷、微量有机物、细菌等污染物超标的问题,导致地方病的发生。"王晨说。

水质已经成为当地牧民的重要因素之一地区贫困、因病致贫和返贫。面对这种情况,当地政府和群众都很着急。直到纳米项目的介入,情况发生了变化。

"纳米材料在去除氟、砷、重金属离子和微量有机污染物方面具有优势。"王晨说,纳米项目针对牧民分散的生活状况和饮用水的污染,开发了分散式饮用水净化系统,净化后的水质全部达到国家城市饮用水标准。

从使用上来说,这种纳米净水系统的成本很低。"它每年只需更换1-2次滤芯,就能保证牧民的安全长期和经济地喝水。"王晨说。

据介绍,在纳米项目的帮助下,截至2017年底,已有1200名牧民受益于纳米净水技术,喝上了干净安全的饮用水。

3、可用于绿色印刷。

实现印刷行业的绿色化、功能化、立体化、工具化。

没有感光冲洗和废水,可以印刷报纸和书籍的版本;电脑和手机的电路板也可以不用蚀刻就能轻松印刷.这些看似不可能的问题已经被纳米绿色印刷技术所克服。

绿色印刷的核心思想是将纳米材料与印刷技术相结合,实现印刷产业的绿色化、功能化、立体化和设备化。

在纳米绿色印刷方面,纳米专项的成果非常显著。科研人员突破了感光制版技术的国际思路,开发了纳米绿色印刷制版技术,形成了包括绿色版材、绿色制版和绿色油墨。

中科院化学所研究员宋彦林说,传统印刷制版的原理是感光成像和化学显影,而纳米绿色印刷制版技术是利用纳米材料制作特殊的版材和油墨。"印刷时,印版表面可以显示亲水的空白区域和亲墨的图形区域,从而可以

"传统的印刷制版技术是基于曝光成像原理,采用曝光、显影、冲洗的技术路线,需要暗室操作,工艺复杂,造成大量的材料浪费和废液排放,宋彦林说。"而纳米绿色印刷技术用纳米涂层代替原来的电解氧化工艺,用纳米材料印刷制版代替曝光成像,用水性油墨代替溶剂油墨,可以从源头上解决印刷产业链中80%以上的污染。"

据测算,纳米绿色印刷技术全面推广后,全国每年可减少数万吨有机溶剂和上百万吨废水的排放,节约数百吨银和数万吨铜等金属。