台灣奈米科技新聞信, Vol. III, No. 3, 3/1/2004
Chief Editor: Dr. Sinclair T. Wang,
CEO, TAINANO, Inc.
第三卷 第三期 TNN 綱目
// 將奈米技術當標簽會損害本應培育的市場 / 奈米産業亟待奈米標準 /
/ 中美將合作成立奈米科技設計研究所 / 日經BP社聯手清華大學 4月在京舉辦奈米論壇 //
// 全球産銷最大的奈米碳酸鈣企業在廣東羅定奠基 / 奈米技術在防銹顔塗料中應用前景廣闊 /
/ 奧運工程用四種奈米複合功能塗料 /
俄羅斯托木斯克大學研製成奈米粉末裝置 /
/ 雪佛蘭Impala採用超細絲材輕質樹脂 /
合工大用奈米材料製成金屬陶瓷刀具 /
/
濟南裕興化工奈米二氧化鈦産業發展迅猛 / 矽酸鹽所一維奈米材料研究取得重要進展 /
/ 中國研製出奈米“超級開關”材料 /
一種新型的塗料新品種奈米碳防腐導電塗料研製成功 /
/ 奈米層合板可以抗高熱 //
// 英飛淩用奈米碳管制成電源開關 /
AEROASTRO公司爲NASA研製奈米衛星低成本製造技術 /
/ 美國哈佛大學製造出雙量子點奈米管 /
丹麥科學家將奈米管置入混合半導體中 /
/ 實現與人腦不相上下的電腦 /
IBM“藍色基因/L”超級電腦 共13萬個處理器 /
/ 利用金屬原子移動的可編程LSI /
路徑損耗全球最小的光子晶體光纖問世 //
// 美找到精確定向生成特性製備矽基奈米導線方法 /
英代爾與科技公司聯手研究奈米碳管助PC散熱 /
/ 中美新法製造長碳奈米管束 /
奈米線用鎳封蓋有利於操控 //
// 美奈米熱點轉向醫學領域 / 奈米抗菌PP－R管材機組獲國家專利 /
/ 中國科學研究獲突破：已進入活的奈米生物領域 /
將DNA折曲成奈米八面體 /
/ 日立開發出“無痛”測血糖設備 /
中美聯合研究表明：SARS病毒的進化分3個階段 /
/ 光合作用蛋白質可以用來產出新的白金奈米結構體 /
細菌可以長出硒的奈米球 //
// 奈米鋰離子電池將在甬面世 手機待機時間長達10天 / 奈米氧化鈦抗紫外纖維前景好 /
/ 奈米科技感悟鞋業新體驗 /
奈米表徵技術的新突破 /
奈米技術與汽車産業 /
/ 日立碳氫類MEA燃料電池成功工作4000小時！ //
// 中國奈米産業發展任重道遠 / 資訊生物航太和奈米將迅猛發展 /
/ 奈米技術應用: 源自日本的產業革命 / 收到病毒警告郵件不必驚慌！ //
2/13/2004，中國科學院奈米科技網，中國科學院副院長、著名物理化學家白春禮在北京大學作題爲《奈米科技：夢想與現實》的報告時，針對在某些領域産生的奈米熱和奈米冷問題發表看法說：“將奈米技術當標簽、當花瓶，會損害本應該認真培育的市場，造成人們對奈米技術創新難度認識的不足；但同時，否定奈米技術的意義和作用，會造成決策失誤，喪失發展機遇。” 白春禮說，奈米材料以其結構特點來劃分，可以分爲奈米顆粒和一維奈米材料、多層膜、顆粒膜、奈米相材料。目前市場上許多炒作的素材如奈米冰箱、奈米洗衣機、奈米塗料、奈米水杯等，都只運用了單一的奈米顆粒和一維奈米材料，還停留在奈米材料使用的初級階段；而前段時間出現的“奈米水”則純粹是炒作概念，是“虛假的”。 白春禮院士說，奈米技術與資訊技術或生物技術一樣，將對21世紀經濟、國防和社會産生重大影響，並可能引導下一場工業革命，應把它放在科學技術的最優先地位。很多人，包括一些科技人員，對奈米技術的理解是片面的、不完全的。
他分析了當前在奈米科技發展中存在的四大誤區：
第一，國內公衆對奈米科技的理解主要集中在奈米材料領域，這是不全面的。白春禮說，奈米科技是指在奈米尺度（1nm到100nm之間）上研究物質（包括原子、分子的操縱）的特性和相互作用（主要是量子特性），以及利用這些特性的多學科交叉的科學和技術，它使人類認識和改造物質世界的手段和能力延伸到原子和分子。而奈米科技的最終目標，是直接以原子、分子及物質在奈米尺度上表現出來的新穎的物理、化學和生物學特性，製造出具有特定功能的産品。因此，奈米科技“不僅僅是奈米材料的問題”，而是包括了製造設計奈米材料、設計製造奈米裝置、研究奈米材料特性三個領域。
第二，奈米材料也不僅僅是顆粒尺寸減小的問題。一些人認爲，奈米科技與微米技術相比，僅僅是尺寸縮小、精度提高的問題。檢驗一項技術或産品只要看它是否是奈米量級即可，這種認識是比較片面的。白春禮說，判斷奈米材料，不僅僅是看是否顆粒在奈米量級，而重要的是檢測它在這一尺度下，是否發生了與傳統材料或宏觀物質相比性能的改變或十分顯著的提高。奈米尺度和新物性是確定奈米材料的兩個必備條件。
第三，奈米科技也不僅僅是奈米材料的製備。奈米科技的最終目的是以分子、原子爲起點，去設計製造具有特殊功能的産品，其技術路線可分爲“自上而下”和“自下而上”兩種方式。“自上而下”是指通過微加工或固態技術，不斷在尺寸上將人類創造的功能産品微型化；而“自下而上”是指以原子、分子爲基本單元，根據人們的意願進行設計和組裝，從而構築成具有特定功能的産品，這主要是利用化學和生物學技術。
第四，僞奈米産品的乘虛而入，主要是因爲我們忽略了奈米尺度的表徵和檢測。奈米尺度是如此之小，看不見，摸不到。因此沒用重要的工具和系統的表徵、檢測，奈米科技研究只能是一句空話；這項工作是奈米科技研究和發展、理論和實踐的重要基礎。
白春禮院士指出，奈米技術現在的發展水平只相當於電腦和資訊技術在20世紀50年代的發展水平。也就是說，人們現在研究基本的奈米尺度現象的工具和對這些現象的理解水平還只是初步的。如果將奈米技術的發展分爲5個階段，到2010年我們才可以達到第三個階段，即大量製造複雜的奈米結構物質將成爲可能，屆時奈米技術的市場規模將達到100—1000億美元。 談到中國奈米技術發展的現狀，白春禮院士指出，中國奈米科技的研究現在有很多弱點，如投資不足，實體性研究中心太少。中國現在有300多家自稱是從事奈米科技研發的企業，但90％以上規模在50人以下，並且産品單一，主要從事奈米材料尤其是奈米粉體材料的生産。
2/1/2004，中國科學院奈米科技網，技術標準是溝通國際貿易和國際技術合作的紐帶，一個國家標準化的程度直接影響到貿易中技術壁壘的形成和消除。如果說一項專利影響的只是一個企業，那麽一個技術標準影響的則是整個産業。
中國奈米材料研究始於上世紀80年代末，“八五”期間，奈米材料科學被列入國家攀登專案。通過國家攻關計劃、863計劃、973計劃的實施，國家在奈米技術研究方面已投入了大量的人力和物力。
中國到底有多少家奈米企業？一個最新的統計數位是日經BP社2002年8月給出的，中國有800多家奈米企業，僅上海市場上打“奈米”旗號的企業就有數百家，但是真正生産奈米産品的有幾家呢？在沒有進行産品鑒定之前，誰也不敢下結論，不過有一點可以肯定，國內的奈米産品主要集中在製備奈米粉體方面，市場上很多的“奈米商品”還不是真正意義上的“奈米産品”，奈米産品識別問題已成爲突出的問題。
由於奈米産品是新的領域，在國內外都沒有相關的技術標準，廣大消費者對奈米技術及其産品的知識瞭解不多，因此造成了奈米産品的無序發展。一方面認爲，奈米技術高不可攀，另一方面，一些商家爲了商業利益亂貼“奈米”標簽。如果不通過鑒定揭露僞劣産品，打擊假冒“奈米産品”和引導廠家生産真正的奈米産品，那麽正宗産品的名聲也會受到連累，這種局面將給奈米技術的發展帶來巨大的負面影響。
奈米産品市場的規範急需奈米標準這個法來規範。大體的說，可以分成三個部分，一是奈米的術語，二是奈米産品的標準，三是奈米産品的檢測標準。 那麽，制定奈米標準應遵循什麽原則呢？
三分之一企業標準戰略
制定標準，總的原則應該是保留三分之一的符合標準的企業，淘汰三分之二不符合標準的企業。我們不要再像以前那樣去保護大多數，在中國進入WTO之後，規則就應該相應的變化，使少數企業可以做大、做強。如果還是像以前那樣，有衆多的小企業來分市場份額，那麽中國的企業無論怎麽做，都很難做成像美國的微軟，日本的東芝、日立那樣品牌的企業。在國際競爭中，就不能很好地發揮企業航母的作用，有效地保護民族工商業。歷史告訴我們，標準不能再吃大鍋飯了，也不能再保護大多數小企業了，這是中國大企業少的一個根本原因，只有提高准入的市場門檻，才有利於大企業的成長，形成大的企業集團，進行充分的市場競爭，優勝劣汰，中國的産品才更有可能佔領國際市場。通過“綠色革命”和國家出臺的有關標準，規範市場行爲，將一些低質量無競爭力的企業洗牌出局。
考慮生物安全性
奈米材料的生物安全性研究和奈米器件生物安全性研究。在標準的制定過程中，加入相關條目，特別是奈米生物産品，直接應用在人體疾病檢測和治療方面的終端産品，一定要制定相關的生物安全性標準，還有其他的奈米材料，若是與人體以及在人活動的環境中使用的，如市面上賣的什麽加入奈米粉體材料的保暖內衣、抗菌內衣等等，都應該考慮生物安全性，制定相關的生物安全性檢測標準。目前所做的實驗很不充分，不足以說明該産品的生物安全性，現在的檢測機構由於沒有標準對奈米産品的檢測而採用常規的方法，這是不科學的，像這些紡織品，大多是在纖維中加入奈米粉體材料，實現所謂的功能的，而奈米粉體材料顆粒是極細小的，能夠自由地穿透人體表面的細胞，進入人體組織，這裏生物安全性就顯得非常重要了。
研究單位與企業應
共同制定奈米標準
近年來，出現了研究單位單獨申報標準的現象，這是存在很大風險的，如果沒有企業的參與，制定出來的奈米標準也許只是理論研究的産物，不一定適合生産過程，很難應用到産業界，制定出來的標準也就沒有什麽實際的意義。當然，如果沒有研究單位的參與，標準的制定也是不完善的，標準的檔次上不去，一個標準也許只能用兩三年，甚至兩三年也用不到頭，就得重新修訂。綜上原因，應該鼓勵研究單位同産業界結合，共同來制定産品標準和檢測標準。奈米産品標準和檢測標準尤其是這樣，由於奈米産品的特殊性，奈米産品的開發和檢測主要是研究單位在做，他們更瞭解奈米産品的性能指標，如果能同産業界結合，就可以制定出既保護民族工業，又可以限制國外奈米産品的技術標準，形成我們國家真正的非貿易技術壁壘，使我們國家的奈米産業在國際競爭中立於不敗之地。
應考慮包裝和儲運問題
特別值得一提的是，由於奈米粉體材料的比表面積大，很容易團聚形成微米顆粒，而失去奈米效應的特性。爲有效地避免二次處理和加工成本，在制定相關的標準的時候，一定得考慮包裝和儲運的問題，如採用真空包裝等，若是在生産流水線上，産品直接進入下一道工序，則可以不考慮這一環節。另外，對於奈米器件和奈米生物産品，大多都是精密産品，也應該考慮相關的包裝和儲運問題，避免在這些過程中造成不必要的損害。類似的，如果奈米功能産品和奈米結構産品對環境的依賴比較大的話，也同樣存在這樣的問題。
總之，制定國家奈米産品和檢測標準，順應了市場的要求，也符合國家利益，是非常必要和重要的。通過國家級奈米檢測機構來加強産品和測試技術的標準化建設，在奈米技術産業化的過程中，提倡和支援高技術含量的産品，提高奈米技術應用的技術門檻，防止不嚴肅或不科學的做法。反對在奈米技術改性的傳統産品的命名、産品性能的宣傳上誇大或誤導消費的傾向。反對少數人惡意炒作奈米概念、反科學的産品宣傳，消除奈米科技發展中的泡沫。真正地推動中國科學技術的進步，促進中國奈米技術産業化的健康、有序的發展。在與發達國家經濟和科技競賽的道路上，搶佔經濟和科技制高點。
2/11/2004，日經BP社，美國Magma設計自動化公司（Magma Design Automation）與中科院（CAS）EDA中心日前宣佈，雙方已就聯合成立“奈米科技設計研究所”簽署合同。根據合同，該研究所將根據Magma的工具所支援的設計流程、開發和提供支援奈米技術的最尖端IC設計解決方案。
該所開發的解決方案將被應用於CAS的教學計劃、研究和商用應用領域。據稱，Magma與CAS還將制定研究生院的研究生及博士課程教學計劃，與國內及國際機構共同推動奈米科技設計項目。在新聞發佈會上，中科院EDA中心主任葉甜春就此發表了評論。
3/8/2004，日經BP社，日經BP社日前與清華大學就2004年4月15∼16日在清華大學舉辦“奈米技術論壇”一事達成協定。本次論壇的主題為“奈米技術政策及奈米材料的設計與應用”。會期為兩天、共設有5個專題。每個專題中日雙方各派一名講演者發表演講。
論壇將由清華大學校長顧秉林和日經BP社社長河村有弘的致辭拉開帷幕。作為日方講演者，2000年諾貝爾化學獎得主、日本綜合科學技術會議前議員會員白川英樹先生將介紹日本的奈米技術政策。此外，日本東北大學金屬材料研究所川添良幸教授、名古屋大學研究生院理學研究係物質理學專業篠原久典教授、則武公司戰略開發中心SDP5部上村佐四郎部長也將登臺演講。
日經BP社社長河村有弘
清華大學校長顧秉林
川添教授將介紹使用電腦倣真進行新奈米材料設計的方法及案例；篠原教授的演講將介紹豆莢（內含富勒烯的碳奈米管）等奈米碳的製備方法的最新動向；作為碳奈米管的應用案例，上村先生將帶來正在開發的試製機，介紹FED（場致發射顯示器）的開發現狀。
中方演講者方面，中國科學院院士、中國科學院奈米技術中心主任兼物理研究所研究員解思深將詳細介紹中國的最新奈米技術政策。另外，北京大學物理系教授朱星、清華大學化學工程系教授魏飛將報告中國奈米研究開發的最新進展。 參加者不限於清華大學、北京大學和中國科學院的奈米研究人員，還將廣泛徵集與會者免費報名參加。有意參加者請登錄日經BP網開始的專頁。有關會議詳情請諮詢日經BP社國際室，諮詢電話：+81-3-5210-8502。
日方講師。左起為上村、篠原、白川、川添
此次奈米技術論壇是日經BP社作為該社中國業務的一環，與中國著名大學聯合舉辦的論壇之一。此前日經BP社曾於2002年11月與復旦大學共同舉辦過“企業與21世紀”研討會。此次是日經BP社第二次與中國的高等學府合作舉辦專業論壇。
3/2/2004，中國浙江省奈米科技網，總投資二點九億元人民幣，全球産銷最大的奈米碳酸鈣企業廣東嘉維化工(羅定)生産基地，今天在廣東羅定奠基。該企業首期投資一點一億元人民幣，預計二00五年五月投産，並以年生産二十一萬噸的生産規模居全球同行業首位。
奈米碳酸鈣是一種附加值很高的專用功能型産品，以晶型、粒徑的不同，廣泛應用於塑膠、油墨、橡膠、造紙等工業中。據該公司董事長陳品維稱，作爲亞太區最主要的奈米沈澱碳酸鈣生産商，已擁有包括東南亞在內的國內外市場，廣東嘉維化工(羅定)生産基地，既是看好當地的投資環境，也是爲迎接世界製造業向中國的轉移奠定基礎。他稱，高端碳酸鈣在海內外市場的需求的增長，爲奈米碳酸鈣的發展提供了廣闊的前景。
2/23/2004，中國浙江省奈米科技網，在日前結束的“無毒高效防銹顔料及其在防腐蝕塗料中的應用研討會”上，中國工程院院士、裝甲兵工程學院徐濱士教授作了《奈米技術在防銹顔料中及塗料中的應用》的報告，指出奈米技術在防銹顔塗料中應用前景廣闊。
徐濱士院士就當前奈米技術的發展情況作了闡述。他指出：奈米技術的研究對人類發展、世界的進步起著至關重要的作用，誰掌握了奈米技術誰就站在了世界的前列。中國奈米 技術的研究因起步較早，現基本能與世界保持同步，在某些領域甚至超過世界同行業。作爲國內表面處理這一課題的領頭人，徐院士重點談了奈米技術對防銹顔料及塗料發展的促進作用。他說，“此前中國防銹顔料的開發整體水平落後於西方發達國家，仍然以紅丹、鉻酸鹽、鐵系顔料、磷酸鋅等傳統防銹顔料爲主。紅丹因其污染嚴重，對人體的傷害很大，目前已被許多國家相繼淘汰和禁止使用；磷酸鋅防銹顔料雖然無毒，但由於改性技術原因，性能並不理想，加上價格太貴，難以推廣；而三聚磷酸鋁也因價格原因未能大量應用。國外公司如美國的Halox、Sherwin-williams、Mineralpigments、德國的Hrubach、法國的SNCZ、英國的BritishPetroleum、日本的帝國化工公司均推出了一系列無毒防銹顔料，有的性能不錯，甚至已可與鉻酸鹽相比，但均因價格太高，國內尚未引進。中國防銹塗料業亟待一種無毒無害、性能優異而又價格低廉的防銹顔料來提升防銹塗料産品的整體水平，增強行業的國際競爭力。”
這次會議是由加拿大萬達科技(無錫)有限公司與“全國塗料工業資訊中心”聯合在無錫舉辦的。據瞭解，上海交通大學李國萊教授、中化建常州塗料化工研究院錢伯榮總工等業內知名人士分別在會上作了報告。與會者共同探討了“無毒高效防銹顔料在防腐蝕塗料中的應用”以及“新型防銹塗料和防銹試驗方法發展”等課題。
2/23/2004，中國浙江省奈米科技網，奧運工程用四種奈米複合功能塗料如下:
一、阻燃塗料 利用奈米材料對阻燃塗料的三個重要成分進行改性：(1)奈米級的無機材料可能與有機分子複合形成具有共價鍵結合的複合樹脂，具有耐高溫、黏接強度高等特點；2)利用奈米三氧化二銻、氫氧化鎂等材料，可大大提高其阻燃性能；(3)製備一種具有奈米級纖維結構的無機纖維，保證其與樹脂等材料充分複合，使超薄塗料具有高溫強度。
二、具有自潔淨功能的塗料，用超親水性表面結構和奈米光催化原理在玻璃、陶瓷等表面達到自清潔的效果。
三、隔熱保溫材料是奧運工程中重要的建設材料，利用奈米技術合成纖維直徑在100奈米以下的硬矽鈣石纖維狀晶體，同時製備可控奈米孔結構SiQ氣凝膠，從而製備出能在高溫條件下工作的具有低於靜止空氣導熱係數的奈米孔超級絕熱材料。
四、在地面塗料及路面交通標誌塗料方面。通過有效的化學合成獲得含更多無機成分的樹脂，製成的水性樹脂可用於生産耐磨塗料。
2/16/2004，中國浙江省奈米科技網，俄羅斯托木斯克大學技術創新中心經過多年研究與探索，開發出能夠生産同樣尺寸的奈米粉末裝置。使用這種設備能夠生産同樣大小的矽、硝酸鹽和碳化物等奈米粉末，並提高了産量。有關專家指出，這一研究成果具有良好的經濟價值，能在實踐中獲得廣泛運用。近幾年來，人們對奈米技術的研究突飛猛進，奈米技術也不斷在實踐中獲得應用。作爲奈米材料的重要形態，奈米粉末首先在生産中獲得了廣泛應用，如用奈米粉末陶瓷製作高性能的耐火材料、生産渦輪機的葉輪等。但在奈米粉末生産中，最大的問題是産量低、獲得的粉末尺寸不均勻、生産成本高。
托木斯克大學的科研人員在俄基礎研究基金會和促進科技中小企業發展基金的資助下，終於解決了奈米生産中出現的上述問題。他們研製的奈米粉末生産裝置的基本作用原理是：含有粒子的氣流以接近音速的速度從上方噴射到分離器，分離器隨即將最小的粒子分離出來，而比較大和重的粒子被重新分離到粉碎區。在這一過程中不同速度的粒子流生産相遇，上層部分的粒子流的速度比較快，而下層部分的粒子流比較慢。由於上下層粒子流的速度差別比較大，在氣流與未粉碎材料的交界處産生了微小的旋渦，旋渦中粒子流的速度達到了每秒100米到每秒300米。在這裏由於粒子之間的碰撞大粒子被打碎，同時粒子之間發生了磨擦和抛光。另外，科研人員還考慮了防止粒子流與設備的壁相碰撞使奈米粉末中含有雜質的問題。使用該方法獲得的奈米粉末的大小在300奈米到500奈米之間。 據悉，科研人員首先在電腦上對上述過程進行了類比計算，從理論上計算出了設備的大小和氣流的速度，以便最終能獲得所需要的奈米粉末的尺寸。
2/16/2004，中國浙江省奈米科技網，美國通用汽車日前宣佈將在新款車“2004雪佛蘭Impala”中採用添加有奈米狀(Nanometer Order)超細絲材的輕質、高剛性熱可塑樹脂“奈米複合材料(Nanocomposite)”。
Impala是通用汽車中銷量最大的車型，2003年在美國的銷量高達26萬7882輛。通過使用奈米複合材料，Side Mall的重量減輕了7%。 通用以前就採用過奈米複合材料,比如，2002年款的“通用遊獵(GMC Safari)”和“雪佛蘭星旅(Chevrolet Astro)”的輔助臺階(Assist Step)採用的就是這種材料。另外，通用的奈米複合材料年使用量爲24萬5200kg以上。
2/12/2004，中國浙江省奈米科技網，據《中國有色金屬報》報道，合肥工業大學材料學院劉甯教授主持研究的國家科技攻關地方重大專案－－奈米TIN、AIN改性的TIC基金屬陶瓷刀具製造技術日前通過鑒定，這標誌著一種利用奈米材料製作的新型金屬陶瓷刀具問世。
這個專案研究奈米TIN改性TIC基金屬陶瓷材料，在金屬陶瓷（TIC 碳化鈦）中主要加入奈米TIN（氮化鈦）可以細化晶粒，根據HALL－PETCH公式，晶粒細小有利於提高材料的強度、硬度和斷裂韌性，這對開發和研制新型刀具材料具有重要的意義。研究同時表明，奈米AIN（氮化鋁）對刀具材料的發展起到積極的推動作用。研製的奈米TIN改性TIC基金屬陶瓷刀具具有優良的力學性能，是一種高技術含量和高附加值的新型刀具。經用戶４個多月的應用表明，在切削加工領域可以部分取代YG8、