全球纳米技术工业化浪潮即将袭来
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全球纳米技术工业化浪潮即将袭来

(时间:2008-3-4 11:02:51 共有 人次浏览)

像哈利·波特或像电影星际大战中的Klingon战舰那样随意隐形,或乘坐一架升降器进入太空将不再是异想天开,纳米技术可使这些魔幻故事和电影屏幕上展现出的场景变为现实!全球纳米技术工业化浪潮袭来,国际上许多公司正脚踏实地地将一些纳米产品推向市场,扮演纳米技术工业化过程中的弄潮儿。 
    工业化进程开新篇

    为什么诸如太空升降器这样巨大的物体取得成功要依靠纳米技术?当粒子减小到纳米级,其性质就会发生巨大的变化,驾驭和利用这些性质就是纳米技术研究的对象。用美国全国纳米技术计划(NNI)的主管米哈·罗克的话说,纳米技术是“应用量子论和其他纳米专有的现象从根本上控制物质的性质和行为的技术”。

    罗克将纳米技术的工业化分为4个主要阶段:第一阶段是2000-2004年,这期间工业界推出了含有纳米材料的被动纳米结构;第二阶段从2005-2009年,这期间可以改变大小、形状、导电性或其他性质的活性纳米结构将面世;第三阶段是2010-2014年,届时纳米结构系统将实现工业化;第四阶段是2015-2019年,分子纳米系统将实现工业化,在非均相的网状结构中,分子和超分子结构用于不同的服务设施。

    产值投资均创新高

    近年来,全球纳米相关产品产值飞速增长,2004年只有130亿美元,2006年纳米材料的产值为5.21亿美元,纳米中间体为79亿美元,用纳米技术生产的制成品价值500亿美元,不过,其占全球制造业的产值比例还不到0.5%。专家预计,纳米技术产业快速增长预计仍将继续,到2014年将达到2.6万亿美元,将占制造业总产值的15%。

    美国BCC研究所预计,纳米技术与能源相关的市场总值2006年大约是43.5亿美元。按年均增长8%计,到2012年将达到71.2亿美元。已进入市场的包含纳米材料的消费产品包括化妆品、防晒品、轻型运动设施、建筑涂料、水过滤器、太阳能板和抗污染的织物等。根据纳米技术消费产品的详细目录,至少有580种产品或产品线在某种方式上都依赖纳米技术。

    2006年以前,各国政府对纳米技术的投资远远超过企业对纳米研发的投资。2006年后,情况发生很大变化。当年全球用于纳米技术研发和工业化的资金估计是118亿美元,其中企业投资占51%。就地区看,美国和日本占纳米基金的72%,但亚洲和其他发展中地区在此领域的投入增长最快。

    随着研究的不断深入,大型化工和材料公司已在纳米技术上占据领先位置。杜邦新型光稳定剂210就是一种纳米级的二氧化钛,可用来保护塑料和其他材料免受紫外线的损伤。

    神话产品将变现实

    随着人们对纳米材料性能认知和理解的加深,一些今天看似是神话的产品不久都将可能变为现实。

    纳米材料在节约燃料技术方面,应用潜力巨大。如它除了用作变压器的冷却剂、轻型车的热传导流体外,还可广泛用于制造燃料电池、储氢装置、太阳能电池等。马萨诸塞州的阿斯本气凝胶公司出售的一种多孔的纳米二氧化硅绝缘材料,可用于雪橇夹套及海上输油管的保温。

    纳米材料在汽车上的应用日益增多。如将纳米颗粒用于汽车上的减震器及废气处理催化剂系统,可大大提升催化转化器的性能;汽车涂料中含有可以提高抗磨损性和耐用性的纳米粒子;PPG公司生产的纳米自洁挡风玻璃可使玻璃保持清洁;新型汽车的水平仪传感器和座位固定带可能也会依靠纳米技术。
纳米技术在电子工业中的应用同样不容忽视,如导电涂层和油墨、用于长途通讯装置的高频软磁材料、光学传感器和开关、计算机硬盘中的大型磁致电阻头、非挥发性的磁记忆装置、薄膜和软磁介质及一些纳米电器电子设施等。 
    近年来,国际上对碳纳米管的研究也颇火热。据BCC报告,2006年底全球碳纳米管市场价值为5090万美元,预计今后年均增速将达到73.8%,到2011年将达到8.073亿美元。



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