台灣奈米科技新聞信, Vol. II, No. 14, 8/1/2003

第二卷 第十四期 TNN 綱目


奈米人文政治和法規

台灣奈米檢測與製程共同實驗室聯誼會成立  /  台灣產業界結盟期能使發展奈米 事半功倍  / 
羅於陵博士認為台灣國內廠商可循國外奈米公司創新管理模式  /  中興大學獲六年國家計畫支持積極推廣奈米科技  / 
台灣醞釀籌組奈米技術產業發展協會  /  中英青年科學家探討基因科學與奈米技術  /
 綠色和平組織預先警告未來顯微式的污染  /  美國業界團體忙於對付反奈米運動  /  美國專利局和奈米科技短兵相接  /

奈米材料科技

奈米光觸媒新材料中國浙江問世  /  日本建立新產業推進奈米技術新材料實用化  / 
奈米材料運用於產業商機座談  /  用奈米粒子來強化鋼鐵  / 
用基板上的奈米化學樣板來精確地導引聚合物上覆層的自我組裝  / 
台灣升聯生物科技公司與英商合作 研發奈米銀科技  /
 日本利用「分子手術」開發新功能材料  / 

奈米晶片及奈米電子機電系統科技

英日聯手研發新一代奈米電子元件  /  全球微機電產值上看六八○億美元  /
 奈米制動器問世  /  台灣工研院電子所展示
OTFT- LCD  /  進入量子領域的奈米尺度感應器  / 
日本開發出位元開關的新方法  /  用雷射刻劃出光子晶體的光路徑  /  奈米晶片鑄造商合作導致真實的解決方案  / 

奈米管, 奈米鬚, 奈米纖維和奈米球的進展

用奈米碳管來製造出微型氣體偵測器  /  採用凝膠製備奈米管可塑性材料  /
 美國開發出剪切碳奈米管的新技術  /

奈米醫學和奈米生物科技

抗癌中藥奈米化可以使藥效更迅速  /  日本政府機構將開發項目鎖定奈米醫療  / 
科學家證實奈米粒子對工業污染的整治是一種不可抗拒的方法  /  電子藥丸將可以用來診斷和處方  /  
DIGITAL ANGEL
公司宣佈其獲得植入晶片訂單  / 
美國
QUANTUM DOT公司和美國太空總署合作來開發新的診斷測試方法  /  分子馬達問世醫藥等業邁大步  /

奈米新技術和新產品

化工所與慶祥光波結盟 開發奈米遠紅外線紡品 搶食年100億商機  /  英國Bristol大學開發出超快速掃描近場顯微鏡  / 


搏君一讀項目

奈米科技的反思  /  僅有少數幾種產業是在主導著奈米的商業化  /  一本新出版的書質疑某些神奇科技的必要性  / 

 

奈米人文政治和法規:

台灣奈米檢測與製程共同實驗室聯誼會成立

7/24/2003, 台灣經濟日報,為使奈米技術研發的能量發揮更高的效益,由台灣的工研院和近30家廠商推動成立「奈米檢測與製程共同實驗室聯誼會」,昨(23)日在台灣工研院奈米中心舉行成立大會,預期將能更緊密結合業界與台灣工研院的研發能量,台灣的相關業者如材料、化學品、設備、IC製造等廠商均表達高度興趣。

奈米技術是目前世界科技研發的重大方向,台灣政府將從92年開始,分六年投入總計約215億元的經費,並由台灣工研院副院長楊日昌擔任奈米國家型科技計畫總主持人。奈米科技研發所需要的奈米製程與檢測分析設備、專業製程加工與分析技術能力等,所需投資的金額相當龐大,對一般企業而言困難度極高。有鑑於此,工研院責成機械所副所長吳東權負責推動整合院內各相關單位,建構一具國際水準的專業技術能力與核心設施的奈米科技共同實驗室。

台灣產業界結盟期能使發展奈米 事半功倍

7/24/2003, 台灣工商日報,台灣國內各行各業為加速跨足奈米領域,不僅已陸續成立研發聯盟,也陸續進入商品化階段。其中,由工研院以及台積電等五家單位所組成六五奈米研發聯盟成立之後,行政院國科會官員昨日依日本發展奈米 產業模式研判,中國未來也勢必要挑戰四五奈米研發製程;另台灣永光化學等多家公司也陸續成立奈米材料事業處,並推出多種奈米商品,以搶攻龐大的奈米商機。

台灣國科會科資中心鄭凱安博士,昨日在本報與國科會科資中心、逢甲大學等單位合辦的「洞悉新世紀產業脈動─奈米科技商機與契機」講座中表示,除了台積電、英特爾已陸續發表未來將進入九十奈米晶圓製程外,為跨足奈米領域,國內已成立六五奈米研發聯盟,主要成員包括工研院化工所、台積電、長興化工、永光化學,以及日產化工同步輻射中心等單位,該研發聯盟的短期目標,將由六五奈米製程中的黃光製程材料著手,並建立上、中、下游的互信與共識機制。 至於中期目標則將落實六五奈米技術,該聯盟將持續納入蝕刻氣體、高低介電材料,以及化學機械研磨液等六五奈米製程;而長期目標則希望藉由政府大型計畫的支持,將其整合為台灣半導體界的研發中心。 鄭凱安以日本為例,說明日本的AIST MIRAI計畫研發重點包括六五 奈米,以及四五奈米技術,因此,他相信台灣未來奈米技術研發,也將下探挑戰四五奈米製程。

由於奈米技術運用於電子、光電產業,包括半導體產業,以及平面顯示器產業,加上中國擁有傳統電子發展的深厚基礎,鄭凱安認為,台灣發展奈米電子與光電產業未來可望達到高產值,尤其奈米技術運用在上述領域,目前尚處於開始階段,因此,業者目前切入時機,還為時不晚。 不過,基於奈米技術有跨領域的特性,鄭凱安建議業者不妨以策略聯盟方式進行研發,藉以縮短商品化的時程;另奈米專利布局與專利攻防,未來也扮演舉足輕重的地位。 台灣永光化學奈米材料事業處副處長黃俊偉昨日則以業者代表發表看法。他表示,永光於八年前投入奈米研發,目前已進入商品化階段,包括奈米級的溶膠(Sol-gels)等產品,並將此種溶膠命名為「Nanogels」,產品種類包括材質二氧化矽、二氧化鈦等八種溶膠產品,具有抗紫外線、抗炫光、硬鍍膜等效果,其產品可廣泛運用在藍鏡、濾光片、顯示器面板與背光板、光觸媒膜,以及導電玻璃等光學( )產品。 黃俊偉說,該公司去年成立奈米材料事業處,今年量產多種奈米產品,年產能為二十公噸,初期將以內銷為主,在產量增大之後,也將進軍外銷市場。

羅於陵博士認為台灣國內廠商可循國外奈米公司創新管理模式

7/19/2003, 台灣工商日報,台灣行政院國科會最新完成台灣奈米產業發展現況調查,發現國內上、中、下游產業鏈中,均有部分廠商投入奈米產業。台灣國科會昨日在一場講座中公布國內上游產業包括中國石油等五十一家廠商、中游產業包括台積電、台塑等七十家廠商、下游產業包括大同、聲寶等二十三家廠商,均已陸續研發奈米技術、材料或商品,因而炒熱國內奈米的投資熱。尤其,台積電除了進軍奈米級製程技術外,也與台塑集團同台介入磁電阻式隨機記憶體的元件技術開發,使集團布局奈米產業已儼然成型。

針對廠商提出投資奈米產業與生技產業的差異性問題,台灣國科會科資中心組長羅於陵昨日提出說明,奈米對很多市場或產業造成衝擊,面向也很廣,但在法制面並無特殊限制,且具有較短的開發時間,以及全球性競爭的優勢,這些條件均有別於生技產業。 羅於陵建議,有意投入奈米領域的業者,可循著國外奈米公司發展模式,採取突破式創新的管理,以及產品創新的想法,因此業者不妨可從產品、智慧財產權、人,以及夥伴關係著手,以增強跨足奈米領域的籌碼。

台灣國科會科資中心郭俊賢博士強調,奈米醫學可涵蓋奈米藥物、健康食品、化妝品、奈米機器人、奈米生醫材料,以及太空生物醫學等領域。在微流體晶片系統方面,台灣國科會微流體晶片國家型計畫,目前已產生十九項專利,並已陸續在美國以及我國等取得七項專利權;另專研微流體晶片的成功大學,也決定將此項技術移轉,成立新的生物晶片衍生公司,以擴大研發成果。 台灣國科會最新完成奈米產業調查顯示,台灣共有一百四十四家廠商跨足奈米產業,其投資資金在一億元以上,僅佔總數的二四%;其資金來源以自行集資為最大宗,比重約佔八三%;而其技術來源方面,以自行研發比重佔四六%,另採國內技術合作約佔二六%。至於產品開發時程,約有五二%商品已進入實質銷售階段;另二二%的產品則還在試產階段。值得一提的是,約有六六%的產品,業者還未獲利;另獲利一千萬元以下者僅佔二九%,由此可見,國內奈米產業發展還處於萌芽期,還談不上可獲利的階段。

中興大學獲六年國家計畫支持積極推廣奈米科技

7/21/2003, 台灣經濟日報,台灣奈米國家型科技計畫在台灣政府大力支持推動下,未來將成為台灣未來資訊技術核心及科技人才教育推手;而台灣中部科學園區更將奈米科技視為未來發展主軸。為配合台灣國家計畫及中科開發進程,引進奈米產業需要,台灣國立中興大學成立奈米科技中心,並以奈米超分子操控技術研發,取得未來六年國家型的奈米科技計劃支持,對該校奈米科技的推廣有很大的助益。

中興大學從早期的以農起家,至近年致力於生物科技的發展,學校將所要發展奈米科技著重在生物科技,並以奈米科技中心的角度扮演推廣研究的角色,建立核心技術平台,提供完善的諮詢服務。為了更有效地讓奈米科技研究於學校運作,在校長顏聰的全力支持下,提升為校內一級的行政單位,除每年編列經費,並調集相關人力及物資全力投入奈米科技研究,顯示該校對奈米科技研究的強烈企圖心。在人力佈局方面,並聘請國內對奈米科技及奈米生物分子馬達領域學有專精的專家鄭天佐院士擔任該中心召集人、其胞弟鄭天佑擔任榮譽教授;另外,也邀請包括工研院長顧問高哲一博士、工研院奈米中心副主任蘇宗粲、中研院原分所陳貴賢博士、清大物理系果尚志教授及興大研發長徐堯煇等擔任中心諮詢委員,協助奈米科技在技術方面的規劃。

該奈米科技中心組織分為學術發展、人才培育及推廣服務組,目前已設有奈米檢測實驗室、無塵室等,學校將陸續投入6,000萬元經費,採購先進儀器設備,孕育學生專才與迎合相關產業需要。該中心主任林寬鋸博士表示,全世界已有不少個國家,正推動國家型奈米研發計畫,但多集中於微機電等技術,而該中心則以學校80餘年對農業、生技領域研究的優勢,投入奈米生物分子的研發領域,並希望在中科園區設立研發中心,與相關奈米產業在製程方面的改良與配合,推動合作研發計畫、提供奈米產業檢測服務,並配合學校的技術授權中心進行技術轉移與專利申請。

台灣醞釀籌組奈米技術產業發展協會

7/17/2003, 台灣工商日報,由台灣經濟部工業局主辦,台灣工研院化工所執行的奈米技術產業發展策略高峰論壇,昨(十六)日在台北圓山飯店舉行,高峰論壇中主要探討國際先進國家發展奈米產業背景、台灣奈米技術的機會與挑戰,並且擬籌組奈米技術產業發展協會,特邀請台灣包括石化、合成樹脂、半導體、模具、人纖產業、電子產業、奈米儲存及奈米光子等八大產業共同研討,為了深入了解各產業的核心問題及發展趨勢,八大產業分開討論座談,並針對八大產業現況、未來發展奈米技術分析、市場預測、發展策略及組織章程草案介紹。

台灣工研院化工所所長鄭武順表示,台灣工研院自去年積極投入奈米技術的應用研究,且展開系列奈米應用技術與商機探索研討會,預期二○○ 八年奈米技術影響的產值將高達三千億元。 台灣工研院化工所應用化學研究組組長陳哲陽表示,將來奈米產業發展協會成立後,透過協會的推廣,結合產、官、學、研力量將實驗式階段技術,快速轉化成商品,並且集結法人研發機構的專長,與產業上中下游進行應用技術開發及資訊流通,使奈米技術能儘速具體實現,並形成產業群聚效應。

中英青年科學家探討基因科學與奈米技術

7/15/2003, 中國新華網,來自英國的15位青年科學家正在上海和「中國同行」們展開一場不拘一格的研討會,討論的主題是當今全球科技最前沿的生物資訊科學以及生物技術與奈米技術交叉領域。而這些科學家的年齡都不超過35歲。 參加研討會的英國青年科學家們都來自英國一些著名學府,如康橋大學、牛津大學等等,而中國青年科學家也分別來自上海、山東、江蘇、浙江、安徽等地的知名大學和研究機構。 新任英國駐滬總領事畢曉普介紹說,這次研討會為期兩天半,是旨在展現當代英國「創造力、原創精神和革新意識」的「創意英國」系列活動的一部分。 「我想這個會議的意義在於將兩國頂尖的青年科學家彙集在一起」,來自英國曼徹斯特大學,研究蛋白質結構的克裡斯蒂·柯樂博士說。

來自英國康橋大學的安德亞·費法博士研究的領域是奈米技術,他說自己一直很關注中國在這方面的研究進展,因為「在奈米技術領域,中國是迅速成長的參與者」。他還從中國科學家近期出版的英文論文中發現,中國奈米研究的主要優勢之一是實現以及控制奈米材料的技術。「我一直希望可以到中國來,和中國科學家進行面對面的交流」。 英國的生物資訊學研究和生物技術據稱在全球處於領先地位。英國目前擁有近400家生物技術企業,僱員人數近2萬人,2001年總收入超過18億英鎊,其中有48家上市公司,位居歐洲第一。而中英兩國科學家都參與了生物資訊學領域的最大成就-「人類基因組項目」。

綠色和平組織預先警告未來顯微式的污染

7/28/2003, Daily Herald, 全世界對奈米科技感到興奮,因而吸引了大量的政府和私人的資金投入。但是現在這個熱門的科學也開始吸引了一些其它的東西,那就是環保運動的對抗。對抗基因改造食物的戰役煙硝未退之時,現在國際的環保團體又開始對奈米科技提出極大的擔憂。在上個禮拜,國際綠色和平組織,針對奈米粒子在其任何風險都尚未評估出來之前,就將其釋放入商業硬產拼中,提出一個禁制的要求。國際綠色和平組織提出了一篇有70頁的報告,指出現在在全世界各地的實驗室中正在研發的一些新的顯微式的結構物,它們可能變成一些新種類的非生物分解性的污染物。國際綠色和平組織擔心這些新一代的材料都沒有很好的受到法律的約束和管制。綠色和平組織的報告中警告,這些奈米粒子有可能被人體吸入,而可能對人體會造成傷害,也有可能會和有毒的金屬結合,而助長它們在環境中的擴散。

這篇研究報告是由英國倫敦皇家學院綠色和平環境信託組織所執行的。同一主題請參見Small Times的報導,http://www.smalltimes.com/document_display.cfm?document_id=6408

美國業界團體忙於對付反奈米運動

7/21/2003, 日經BP,美國奈米技術業界團體NanoBusiness Alliance成立了調查奈米技術對環境影響的「Health and Environmental Issues Task Force」協會。其目的是消除政府及消費者擔心奈米技術會對環境產生不良影響的擔心。在NanoBusiness Alliance擔任Executive DirectorMark Modzelewski表示,「我們的目的是掌握宣傳擁有科學根據的信息的手段,以及向業界提供交換信息以及討論問題的場所」。

目前,以電子行業為中心對奈米技術的期待越來越高,在此形勢下,業界這麼快就注意到環境問題是有其特殊理由的。這是因為加拿大的Action Group on Erosion, Technology, and Concentration ETC集團)等環境團體開始用對待轉基因作物(GMOgenetically modified organisms)的眼光來看待奈米技術的緣故。由於奈米技術是在分子級別發生作用,所以人們開始擔心利用奈米技術製造的材料在進入環境後會對人體產生影響,甚至還出現了一旦自我繁殖的奈米機器橫行,將會導致環境破壞的說法。 環境團體的影響力已經開始促使政策決策人留意奈米技術的潛在威脅。據英國媒體報道,由於ETC集團發佈的信息,就連查爾斯王子也開始對奈米技術感到擔心。20036月份英國政府已經指示英國的科學技術機構--皇家學會(Royal Society)和皇家工程院(Royal Academy of Engineering)針對奈米技術可能帶來的危害和好處進行調查。

NanoBusiness AllianceMr. Modzelewski表示,美國聯邦議會也針對同樣問題舉行了數次聽證會,「這有可能使政治家對於奈米技術產生懷疑」(同上)。美國環境保護局(EPAEnvironmental Protection Agency)至少為一項針對奈米技術的環境問題調查活動捐贈了資金。 NanoBusiness Alliance中成立Health and Environmental Issues Task Force,可以認為是使奈米技術免於重蹈轉基因作物覆轍的一個手段。目前轉基因作物行業的一舉一動都有反對者的出現,特別是要想讓轉基因作物進入歐洲和非洲等市場,就必須做好政治性抗爭的準備。「其實絕大多數消費者對於轉基因作物的擔心是企業的錯誤應對造成的」(Modzelewski)。 新成立的Task Force首先將構築環境問題調查的結果和教材,20039月份左右刊登在Task ForceWWW網站上,無論誰都可以瀏覽。之後計劃開展調查和制訂有關製造和廢棄奈米材料的行業標準等。

美國專利局和奈米科技短兵相接

7/22/2003, Small Times, 就如同發生在生物科技和電子商務產業上一樣,專利事務對奈米科技商業的成功與否,也將扮演一個非常關鍵的角色。然而現在美國國家專利和商標局並沒有以對待生物科技和商務方法的精神來對待奈米科技。目前美國專利辦公室並沒有像處理生物科技和電子商務一樣,特別設立一個獨立的檢驗群來處理奈米科技的事宜。如此下去,在長久上一定會奈米產業的紛亂。針對生物科技和電子商務,美國專利辦公室也曾經經過一段掙扎和法律立法過程後,才正式認定這些科技的可專利性,並且體會到這些新科技的潛在重要性和影響力。美國專利辦公室同時也發現他們現存的科技人才組織,無法勝任這些新科技領域專利申請的審核,於是他們就專門為生物科技和商務方法設立了幾個新的組群。

極端的對比下,美國專利辦公室卻拒絕去設立一個專們的奈米科技審查組群,同時美國專利辦公室似乎也不太熱衷於和奈米科技產業界有較廣泛性的諮詢。當然美國專利辦公室也有其原因,他們明確地發現到如果去特別地設立一個奈米科技組群會有一個重大的問題,那就是因為奈米科技本身跨學術科際的本質,很難有一個簡易的分類方法。奈米科技的發明到最後可能會包括一大範圍的產品,從醫藥到半導體,甚至於到運動器材。而且不幸地,這們廣泛的應用範圍,對所有的專利審查官員可以說是一個重擔,因為他們不可能有任何審查奈米科技的經驗。要解決這個問題,美國專利辦公室應該要趕快教育他的專利審查官,有關奈米科技的複雜性和細節性,促進不同審查組群間彼此的合作,並且擬定發布其審查原則的文件。如果不如此做的話,就有可能准許一些涵蓋範圍過大的專利權,讓專利權擁有者不公平地排除掉許多症當的競爭。准許這樣的專利權將會壓制市場的成長力和創造力。

奈米材料科技:

奈米光觸媒新材料中國浙江問世

7/24/2003, 中國廣州奈米科技信息中心,光觸媒又叫光催化劑,技術起源於日本,其原理是以銳鈦礦奈米二氧化鈦為主的催化劑材料在紫外光的照射下產生光氧化還原能力,使有機物、細菌、病毒等徹底分解為二氧化碳和水。與物理吸附法、紫外線固定法及臭氧分解法等常規的空氣淨化方法相比,它具有淨化能力強、適用範圍廣、效果持久穩定、無二次公害和維持費用低等特點。銳鈦礦奈米二氧化鈦化學穩定性好,對人體無毒無害,在太陽或燈光的照射下可產生游離電子及空穴,與空氣中的水和氧氣作用後產生具有極強氧化作用的氫氧自由基,它能氧化分解各種有機化合物和NH3SOXH2SNOX等無機物,破壞細菌的細胞膜和病毒的蛋白質。二氧化鈦作為催化劑本身並不直接參與氧化還原的反應,而只是扮演發生反應的所須媒介,即使在室內熒光燈等微弱光源下也能發揮其功能,所以本身的能力並不隨時間而消耗衰減,在理論上具有永久性。

據歐美國家權威機構測試,每平方厘米的奈米二氧化鈦光觸媒材料與其他脫臭物質相比,脫臭能力為高性能纖維活性炭的150倍,相當於500個活性炭冰箱除臭劑的功效。在日本,光觸媒材料已被成功應用於汽車內外的抗菌淨化處理,成為最新的車輛淨化工具;在醫院裡,光觸媒能對病床、醫療器械等有效地殺菌消毒,不會遺留下具有抗藥性的細菌;許多日本家庭也利用光觸媒來美化居家環境,發揮殺菌防病、強身健體的功能。中國研究光觸媒材料雖起步較晚,但近年來也取得了不少研究與應用成果。近日又傳出捷報,浙江弘晟材料科技股份有限公司與浙江省奈米材料應用工程技術中心採用全新工藝路線,聯合開發出粒度僅為5奈米的高純度銳鈦礦奈米二氧化鈦,並在舟山明日奈米材料有限公司批量化投產。產品分別經南京大學分析測試中心和中科院固體物理研究所等單位檢測,其原始粒徑平均為5奈米,比表面積高達222m2/g,純度大於99.5%180分鐘亞甲基藍吸收值為-0.4532,且有關數據證明粒徑小於10奈米的半導體顆粒具有明顯的表面效應和量子尺寸效應,能在光作用下表現出超常的氧化還原能力。故中科院專家認定該產品已達到國際先進水平,填補了國內高檔光觸媒材料生產上的空白,特別是產品的低價位,使其具有良好的市場前景。

日本建立新產業推進奈米技術新材料實用化

7/24/2003, 中國廣州奈米科技信息中心,日本在利用奈米技術新材料方面已經進入實用階段。據《日本經濟新聞》19日報道,三菱商事和三菱化學出資建立的邊疆碳精公司正準備大幅增產球狀碳分子。球狀碳分子在燃料電池等產品上的用途正在擴大。邊疆碳精公司準備投資100億日元左右,擴大在福岡縣的工廠,使產量增加近7倍。日本電氣公司也準備完善奈米材料的批量生產體制,下一代材料的普及勢頭似乎會更猛。

邊疆碳精公司在黑崎製造中心建立了新廠房,希望在2005年時年生產能力增加到300噸。通過增產,每克產品的單價將降至100日元左右,只相當於現在的1/5 球狀碳分子的特徵是,即使吸收了大量的電子,化學性質也非常穩定,不會遭到破壞。如果在燃料電池的基礎零件中使用,電池的工作溫度範圍將會擴大。由於球狀碳分子還具有消除引起皮膚老化的活性氧的效果,因此有望應用到化妝品和治療癌症的藥品上。在振興奈米技術的過程中,產官學的合作也越來越活躍。日立製作所和三菱商事、東芝、新日本制鐵等49家著名的大公司本月舉行了「奈米技術商務推進協議會」的發起人會議,希望該協議會在9月建立時,最終能有300家公司參加。它們的目標是,通過信息和人才的交流,率先在世界上建立起奈米產業。

奈米材料運用於產業商機座談

7/18/2003, 台灣經濟日報,由台北市銀行公會、金融聯合徵信中心和經濟部技術處ITIS專案辦公室合辦的「奈米材料運用於各產業的商機」座談會日前舉行,有135位金融業代表出席,這是ITIS計畫首次與金融單位面對面進行資訊交流,未來將與該中心定期舉行交流活動,提供金融業需要的產業趨勢。金融聯合徵信中心總經理陳林森表示,該中心已建置全國性信用資料庫,增進金融業徵信功能,促進徵信技能發展,提供經濟主體信用記錄及營運財務資訊,確保信用交易安全,提升全國信用制度健全發展,為提升金融業的經營效益,未來與ITIS計畫合作,隨時獲得產業發展的資訊,透過ITIS的產業分析、報告,深入了解產業趨勢,有助金融業推廣融資、放款、投資及徵信等業務,為金融業創造更佳的投資效益。

ITIS專案辦公室主任王建彬指出,ITIS計畫是提升國際競爭力的重要工具,協助中小企業蒐集研發資訊,降低中小企業購買產業情報的成本,國外產業報告一套要十多萬元,只有類似台積電等大企業才買得起,為協助更多中小企業迅速掌握產業脈動,集合國內研究單位定期舉辦研討會和出版產業透析,每本定價約2,000元∼5,000元,協助國內企業獲得專業的分析、判斷及預測,提供企業前瞻的市場、科技資訊與策略建言。王建彬表示,奈米國家型科技計畫從今年開始,將分六年投入新台幣231.7億元,預估奈米科技對我國傳統產業影響極大,如塑膠與高分子、顏料、染料、油墨、紡織與纖維、無機與陶瓷材料、金屬與機械、造紙、超細粉體應用等產業,至2005影響產值效益約900億元,至2008年影響產值約3,000億元,是各企業有意投入的領域,也是金融業注意的焦點,該計畫已完成五本奈米相關報告,包括:電子、生技、電機、紡織和材料,今年將投入五本專題研究,可供金融業者參考。

用奈米粒子來強化鋼鐵

7/23/2003, Nanotech Web, 日本的科學家最近發現一種新的方法來強化鋼鐵的強度。在日本Tsukuba國家材料科學研究院Kota Sawada和其研究團隊已經利用一種奈米粒子的強化技術制遭出一種新的鋼鐵,此鋼鐵比起當今現存強度最強的抗潛變鋼鐵,其強度要高出100倍以上。這種新的鋼鐵強化方法將可能可以使得大規模生產在高溫運用下的鋼鐵零件,達到一個經濟可行性。參考文獻: M. Taneike et al. 2003 Nature 424 294

潛變是金屬諸變型中的一種,當金屬或是合金暴露於應力或是高溫之下,其強度就會被減弱。為了要增強鋼鐵對抗潛變的能力,過去工程師都會在整個金屬裡面散佈各種微小的顆粒物質,這些粒子通常都是一些氧化物,但是這種技術非常地昂貴,因此不適合大規模的生產製造。而且所加入的粒子一般都會隨著時間而變粗大,所以會逐漸減弱其抗潛變效果。在許多強化的鋼鐵之中,在經過某一段時間之後,其潛變率會驟然地增加,而導致鋼鐵樣本的破壞。這種所謂的到達破壞時間是和鋼鐵中的含碳量有關。在已經含有9%鉻的錳鋼之中,僅僅加入0.002%的碳,Sawada和其研究同僚就可以在923Kelvin之下,將其鋼鐵的到達破壞時間,比當今現存強度最強的抗潛變鋼鐵 (此鋼鐵含有約0.08%的碳) 要提昇約100倍以上。使用穿透式電子顯微鏡觀察,這個Tsukuba研究團隊發現,其鋼鐵樣本中含有許多的微小奈米粒子,其尺寸乃是介於5奈米到10奈米之間。相對之下,在傳統的強化鋼鐵之中,其所含的粒子則較大,一般都是介於100奈米到300奈米之間。其鋼鐵樣本中所含的奈米粒子都是由金屬合金和碳原子或是氮原子所組成的,而且他們發現這些奈米粒子都是在金屬的脆弱部位,例如紋理的邊界或是其他邊界中,行程一種連結的現象。而這些連結就可以用來強化鋼鐵。同一主題的相關報導請參見Physics Webhttp://physicsweb.org/article/news/7/7/14。 

Ultra-Steels
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用基板上的奈米化學樣板來精確地導引聚合物上覆層的自我組裝

7/24/2003, Material Update, 刻寫於一塊基板上的奈米尺度化學樣板,可以相當精確地來導引聚合物上覆層的自我組裝。所製造出來的聚合物薄膜接下來又可以用來充當奈米鑄造時的模板。大小和位置非常清楚而且固定的奈米結構物,對任核定址的奈米尺度元件,例如一個超高密度的硬碟器,於其中每一單元的材料都可以儲存一個位元的資訊,可以說是非常地重要。親雙性(Amphiphilic) 有機分子是製造這種結構物的一種極具吸引力的模板,因為它們會自發地形成尺寸接近均勻的超級分子聚合體,例如膠微胞 (micelles),因而可以產生出許多彼此平行完全相同的奈米尺寸的物體。但是其中卻存在一個問題,那就是這些聚合體會同時在完全沒有相關的位置上形成,因此這些奈米結構體就從來沒有一個精確的位置。在本期的Nature期刊中,Kim和其研究團隊就藉著在一塊光蝕刻過的圖樣表面,精確地導引polystyrene-poly (methyl methacrylate) (PS-PMMA) 的雙塊共同聚合物 (diblock copolymer) 的自我組裝來克服這個問題。

雙塊共同聚合物含有兩種化學性完全不同而各自均勻的聚合物鏈,彼此以其尾端接合在一起 (見下圖)。在巨集中,這兩種不同方塊間的排斥例會導致這些方塊去型成微小的區塊 (microdomains),其尺寸則由聚合物鏈的長度來決定的。當這兩個方塊達到大約相同的體積時,就會形成層狀的微小區塊,就好像一疊樸克排一樣,其中的每一層則大約僅有幾十個奈米厚。在缺乏任何的導引模板狀況下,這些層狀堆壘物的方位都是亂七八糟的。然而當這雙塊共同聚合物是在一塊基板上逐漸沉基成薄膜,方塊間的不同化性就會自然產生一種偏好性的方位,例如具有極性的方塊就會和極性的基板產生作用,但是非極性的方塊則會和薄膜的空氣表面作用。因此當極性的基板被一層具有好多層片空間厚度的PS-PMMA的薄膜塗裝時,極性的PMMA方塊被基板的吸附作用,以及非極性的PS方塊被吸引向空氣表面,將會使得這些層狀物以一種高度的整齊性堆壘。Kim和其研究同僚,利用不同方塊間的極性差異,他們甚至可以製造出直立式的層狀物。


共同聚合物方塊在基板上的自我組裝
Polystyrenepoly(methyl methacrylate) PSPMMA是一種雙塊共同聚合物,它含有兩種聚合物鏈,藍色的是 PS ,而橫色的是PMMA具有極性的PMMA方塊會和極性的基板表面均勻地產生吸附作用 (a), 驅動 PSPMMA間平行於基板上產生一個間隔50奈米的規律的層狀體 (b)。如果使的基板是具有極性和分極性交替的條狀式樣 (c),而其變化規律是和PSPMMA的規律相似,這個雙塊共同聚合物就會以磊晶的方式自我裝,其所形成的層狀誤會和基板表面垂直,而且會和下面的式樣精確地對上(d)。這些方塊共同聚合物薄膜如果再經過進一步的化學加工所產生的東西,例如PMMA的去聚合化方塊 (e),就可以來將本來在基板上的化學式樣轉譯成一個模板,來供特定式樣功能性材料的生產。


精確的造樣。Kim和其研究團隊使用一種條狀的極性─非極性基板來精確地控制PSPMMA雙塊共同聚合物的自我組裝。在這張掃描電子顯微鏡的影像中,(和上圖中的d圖相對應) 光和暗的區域分別是直立式的PS層狀物和被去聚合的PMMA。在影像右邊的是每一根24奈米寬的直立式窄條,它們是依循著基板上面的條狀式樣的。這些條狀物沿著基板的寬度延伸到大約有400微米長。在影像的左邊,這些雙塊共同聚合物剛好是停留在一個沒有造樣的基板區域,雖然其中的PSPMMA還是以邊緣相接站立著,但是它們在基板平面上排列的方向則是雜亂的。

台灣升聯生物科技公司與英商合作 研發奈米銀科技

7/31/2003, 台灣經濟日報,台灣升聯國際生物科技日前與英國安信奈米生物科技集團簽署合約,雙方就奈米銀科技研發與產品的應用進行全面合作,將奈米銀科技落實於醫療用品、口罩、抗菌凝膠、襪子及各種日常生活用品。台灣升聯公司董事長文日升表示,在傳統古老外科醫學中,「銀」即用於消毒殺菌之用,升聯公司與英國安信技術合作,將銀奈米化為35奈米,使銀表面積大幅增加,活性增強,殺菌力也隨之增強,用於產品的開發上,只需要一點點的劑量,就能達到很好的效果。

安信奈米集團行政總裁陳振明表示,銀在抗生素發明以前即是醫療界最主要的消毒用品,藉由奈米銀的研發,可解決抗生素抗藥性的問題。目前奈米銀的研究在全球發燒,但絕大多數仍處於實驗室階段,安信集團因奈米化的技術堪稱領先,加上可有效控制銀的活性,所以已能夠開發各種商品的應用。其中抗菌醫療敷料和抗菌防護凝,正在美國FDA審核,預計年底可通過認證。從臨床顯示,使用奈米銀醫療敷料,不僅可縮短傷口癒和三分之一的時間,而且比較不會留下疤痕。

日本利用「分子手術」開發新功能材料

7/17/2003, 日經BP,日本京都大學化學研究所教授小松紘一的研究室,利用「分子手術」(在有機物的分子結構層面使用手術方式,將不同的分子結合起來)方式,相繼開發出多種新功能材料。該研究室前不久曾因首先把碳富勒烯的一部分切除並成功裝入氫氣分子,而在日本國內外專家中受到廣泛關注。此次接受記者採訪時,小松教授透露說已成功開發出一種名為分子三腳架的新結構體。 小松研究室將研究重點放到了創造自然界中原本不存在的物質上。核心研究對象是以苯環為代表的具有π共軛結構的物質。最新的代表性成果,是由助手村田靖次郎和一年級博士生村田理尚等人,在富勒烯中的代表即C60的衍生物中封入氫氣分子(H2)。

在這項成果中使用了分子手術,即利用化學反應在碳原子(C)與碳原子結構之間插入硫原子(S)來擴大環孔。順便提一下,據小松稱,與其交往甚密、從事相同領域研究的美國UCLA(加利弗尼亞大學洛杉磯分校)教授Yves Rubin,首次使用了「分子手術(Molecular Surgery)」這一說法。 此次在上述二人中由村田實施的分子手術過程如下:(1)先讓三秦化合物與C60發生反應,將六元環擴展成八元環;(2)將其生成物放在氧氣中照射紫外線,將八元環擴展成十二元環;(3)使用S8(硫磺)與TDAE(有機物四(二甲氨基)乙烯)把十二元環擴展成十三元環;(4)封入氫氣分子(H2);(5)照射激光封閉環孔。在(1)(2)(3)過程中,整個C60衍生物的約40%產生了環孔,並在產生環孔的全部C60衍生物中逐個封入了氫氣分子(圖1)。此次試驗的詳情已經刊登在美國化學協會發行的《美國化學協會雜誌》2003618日號上。

為了分析C60衍生物的貯氫