納米技術(shù)特征范文
時(shí)間:2023-12-04 17:58:08
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篇1
關(guān)鍵詞:?jiǎn)味删€道岔 技術(shù)特征工藝研究
中圖分類號(hào):U239.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):
The research of technical features and processing technic of single crossover turnout of connective railway of Sumutrabhumi Airport, Bangkok, Thailand
Liang hongbo Gao shuangjin
(CNR(BEIJING)RAILWAY EQUIPMENT CO.,LTD. Beijing,102202)
Abstract: This article discusses the main technical features and processing technic of single crossover turnout of connective railway of Sumutrabhumi Airport, Bangkok, Thailand.
Key words: Single Crossover, Turnout, Technical Features, Processing Research
引言
隨著企業(yè)市場(chǎng)的國(guó)際化,國(guó)際市場(chǎng)紛紛走進(jìn)了國(guó)內(nèi)企業(yè)。公司作為國(guó)內(nèi)道岔主要生產(chǎn)制造企業(yè),積極響應(yīng)市場(chǎng)形式,根據(jù)中鐵建(泰國(guó))有限公司的委托,依據(jù)SRT(泰國(guó)國(guó)家鐵路公司)招標(biāo)文件PS(技術(shù)規(guī)范)和道岔初步設(shè)計(jì)(TRW/1002-A)文件的有關(guān)要求,為泰國(guó)曼谷蘇瓦納布米機(jī)場(chǎng)連接線路,量身研制了UIC60-4m特殊單渡線道岔。
一、主要尺寸、結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)
(一)設(shè)計(jì)原則
道岔適用范圍,僅適用于MAKKASAN車站內(nèi)的曲線單渡線;道岔允許通過速度,直向速度100km/h,側(cè)向速度50km/h;道岔軌距為1435mm;道岔設(shè)1:40軌底坡;轉(zhuǎn)轍器基本軌采用UIC60鋼軌、尖軌采用UIC60B鋼軌,尖軌尖端為藏尖式,跟端采用間隔鐵連接,轉(zhuǎn)轍器間隔設(shè)置施維
格滾輪滑床板;固定轍叉采用高錳鋼整鑄轍叉與普通鋼軌焊接形式;護(hù)軌采用UIC33槽型鋼軌制造;扣件采用Ⅱ型彈條扣件;軌下基礎(chǔ)采用混凝土岔枕;道岔鋼軌及鐵墊板下均設(shè)橡膠墊板。
(二)道岔平面布置及主要尺寸
道岔全長(zhǎng) L=86151mm;道岔前端長(zhǎng) a=7806mm、a′=15333mm;道岔后端長(zhǎng) b=63012mm;前端轍叉:m=3294mm,n=5010mm;后端轍叉:m=2861mm;n=4926mm; 道岔尖軌尖端前基本軌長(zhǎng)度q=1947mm、q′=2552mm;道岔軌距=1435mm;
(三)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
基本軌,兩組轉(zhuǎn)轍器基本軌采用UIC60鋼軌制作,并且沒有直基本軌,均為曲基本軌。尖軌,兩組轉(zhuǎn)轍器尖軌采用UIC60B鋼軌制作,軌頂面加工1:40斜,跟端采用熱鍛成型工藝過渡為UIC60標(biāo)準(zhǔn)鋼軌斷面,尖軌跟端采用間隔鐵結(jié)構(gòu),尖軌與基本軌密貼,前段為直線密貼,后段為曲線密貼,尖端為藏尖式。本道岔共有兩個(gè)轍叉,均采用高錳鋼整鑄轍叉與普通鋼軌焊接形式。護(hù)軌為
分開式,采用UIC33槽型鋼軌制造,護(hù)軌頂面高出基本軌頂面12mm。扣件及墊層,墊板內(nèi)側(cè)采用彈片扣壓,外側(cè)采用Ⅱ彈條,兩側(cè)扣壓力相當(dāng);鋼軌軌下設(shè)置5mm厚膠墊板,鐵墊板下設(shè)置10mm橡膠墊板,這種雙層減振墊層設(shè)置能有效減少車輛的振動(dòng),同時(shí)降低噪聲。所有鋼軌頂面全長(zhǎng)淬火。
二、重點(diǎn)工藝研究
(一)、試制依據(jù)
泰國(guó)曼谷蘇瓦納布米機(jī)場(chǎng)連接線路單渡線UIC60-4m專線9720
《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路道岔技術(shù)條件》 TB/T412-2004
《高錳鋼轍叉技術(shù)條件》 TB/T447-2004
《鋼軌淬火技術(shù)條件》 TB/T1779
(二)、重點(diǎn)工藝
尖軌加工是工藝難點(diǎn),尖軌線型比較復(fù)雜,根據(jù)車間現(xiàn)有的數(shù)控加工能力,數(shù)控銑床的裝夾以平直的鋼軌軌腰定位。經(jīng)過研究論證多種加工方案確定采用如下方案:
(1)、1號(hào)曲線尖軌(圖號(hào)專線9720-I-8)轉(zhuǎn)化后加工圖,工作邊、非工作邊線型均為直線+曲線,加工時(shí)按圖(一)加工,然后頂調(diào)成型,符合圖紙要求。
圖(一)圖(二)
(2)、2號(hào)曲線尖軌(圖號(hào)專線9720-I-9)轉(zhuǎn)化后加工圖,工作邊、非工作邊線型均為直線+曲線,處理后加工線型圖及頂調(diào)圖與1號(hào)曲線尖軌相似。在此就不用簡(jiǎn)圖做以解釋。
(3)、1號(hào)曲線尖軌(圖號(hào)專線9720-Ⅱ-8)轉(zhuǎn)化后加工圖,非工作邊線型為曲線,工作邊線型為直線+曲線,加工時(shí)按圖(二)加工,然后頂調(diào)成型,符合圖紙要求。
(4)、2號(hào)曲線尖軌(圖號(hào)專線9720-Ⅱ-9)轉(zhuǎn)化后加工圖,非工作邊線型為直線+曲線,工作邊線型曲線,加工時(shí)按圖(三)加工,然后頂調(diào)成型,符合圖紙要求。
圖(三)
高錳鋼轍叉的制造
高錳鋼轍叉是該道岔最主要零部件,該組特殊單渡線道岔共有二個(gè)高錳鋼轍叉,均采用高錳鋼整體鑄造。在制作模型時(shí)嚴(yán)格控制外形尺寸,保證模型的精確,除此之外對(duì)冶煉、造型、澆注、熱處理、表面機(jī)加工等都進(jìn)行了嚴(yán)格控制。為保證各裝配與作用面尺寸精確,對(duì)錳叉兩端、底面、頂面、工作邊、接頭夾板貼合面、接頭螺栓孔、耳板兩側(cè)及上面,均進(jìn)行表面機(jī)加工,保證了轍叉的質(zhì)量。
三、結(jié)束語
篇2
關(guān)鍵詞:納米,中醫(yī)藥,經(jīng)濟(jì),技術(shù)
引言:通過現(xiàn)在的問題反映,首先提出一些納米技術(shù)的需求,再而闡述了納米中醫(yī)藥的現(xiàn)狀接著提出納米中藥化的好處和現(xiàn)在存在的一些問題,通過筆者的分析,一步一步的攝入了納米技術(shù)在當(dāng)前中國(guó)的國(guó)情來說要發(fā)展,提出一些相對(duì)的解決方法。引入納米技術(shù)是社會(huì)的要求。最后說明自己的觀點(diǎn)(總結(jié))。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)境問題變得越來越嚴(yán)重。從而導(dǎo)致發(fā)病率變得越來越高。如果還是單靠過去的一味中藥很難把病情完全治好。加上現(xiàn)在環(huán)境問題的特為嚴(yán)重和社會(huì)的需求量增多。很多中藥材都是靠人工培育,但人工培育的功效始終比不上天然的。雖然實(shí)行了中醫(yī)藥的政策,解決了老百姓的看病難,看病貴的問題。但始終是不能從根本解決問題。加上納米技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,因此將納米技術(shù)融入中醫(yī)藥是社會(huì)的要求,社會(huì)的主流。納米技術(shù)使中醫(yī)藥的藥效得到更好的發(fā)揮。
那先由我們看看納米中醫(yī)藥的發(fā)展
納米中藥制備技術(shù)的研究現(xiàn)狀
醫(yī)學(xué)上的發(fā)展就目前來說,提出最多的是中西合作和中醫(yī)藥現(xiàn)代化,但我們?cè)谥嗅t(yī)藥的現(xiàn)狀中發(fā)現(xiàn)很多問題,例如上面所提的民生問題,為此我們要想一下有沒有更好的方案解決目前的問題,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展我,我國(guó)的納米技術(shù)已達(dá)到一定的程度,并取得一定的成效,為使中藥面向世界,并形成醫(yī)學(xué)科新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),應(yīng)將現(xiàn)代的高新技術(shù)引入到中藥制劑之中。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,中藥的現(xiàn)代化生產(chǎn)已成為現(xiàn)實(shí)。納米技術(shù)的出現(xiàn)使得超微粉碎成為全世界各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),日益顯現(xiàn)出它強(qiáng)大的生命力和蘊(yùn)藏的無窮財(cái)富。對(duì)于中國(guó)的國(guó)藥—中草藥尤為如此??梢哉f中藥超微粉碎是中藥的一次飛躍性革命。如果中國(guó)能勝利的打完這場(chǎng)“革命”,在醫(yī)學(xué)生又是一個(gè)新的焦點(diǎn)。納米技術(shù)是如何引進(jìn)中醫(yī)藥中呢?首先注意的是納米粒制備的關(guān)鍵是控制粒子的粒徑大小和獲得較窄且均勻的粒度分布,減小或消除粒子團(tuán)聚現(xiàn)象,保證用藥有效、安全和穩(wěn)定。
根據(jù)目前的科技情況。納米藥物粒子的制備技術(shù)可以分為三類,機(jī)械粉碎法、物理分散法和化學(xué)合成法。通過宏觀到微觀的轉(zhuǎn)型,實(shí)現(xiàn)了微觀世界的并且是醫(yī)學(xué)界的狂飆式發(fā)展。
中醫(yī)藥的理論基于對(duì)宏觀的自然界,而納米技術(shù)科研研究則是微觀技術(shù),現(xiàn)在把宏觀與微觀技術(shù)的有機(jī)組合能不能在醫(yī)學(xué)上形成一們嶄新的“宏微”中醫(yī)理論學(xué)科呢?至于宏觀中醫(yī)藥大家對(duì)它有了一定的了解,現(xiàn)在我只是對(duì)微觀進(jìn)行闡述。納米科學(xué)與技術(shù),有時(shí)簡(jiǎn)稱為納米技術(shù),是研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。納米技術(shù)的引入是醫(yī)學(xué)微觀化,一方面由于納米技術(shù)的引入為攜帶提供了一定的方便,以前,無論什么看一次病總要大袋小袋的提著,這只是對(duì)病者,如果像醫(yī)院或一些醫(yī)護(hù)機(jī)構(gòu),當(dāng)他們想購買大量藥物時(shí)不是很麻煩。引入納米技術(shù)在這里就起了相當(dāng)重要的作用,比如運(yùn)輸大量的藥物,現(xiàn)在只須小盒便能搞定;另一方面,害怕吃藥嗎?害怕打針嗎?不用怕,納米技術(shù)中藥話可以幫助你,把納米級(jí)藥物制成藥膏然后貼于患處,可以通過皮膚直接接受不需要注射。由于納米技術(shù)是對(duì)藥物的微觀化,比如將藥物磨成粉狀,加大了與病菌的接觸面積,例如中藥超細(xì)后的產(chǎn)品除用于散劑、顆粒劑、膠囊劑、片劑、中藥口服散劑、膠囊劑、微囊外,把藥物微化,這樣可以提高藥物在體內(nèi)的生物利用度。增強(qiáng)中藥的療效,再者,納米技術(shù)在中藥加工方面的應(yīng)用能保持中藥原有成分的基礎(chǔ),使藥效充分析出。另外,納米粒子包裹的智能藥物進(jìn)入人體后,可主動(dòng)搜索并攻擊癌細(xì)胞或修復(fù)損傷組織。在人工器官移植領(lǐng)域,只要在器官外面涂上納米粒子,就可以預(yù)防器官移植的排異反應(yīng)。使用納米技術(shù)的新型診斷儀,只需檢測(cè)少量的血液,就能通過其中的蛋白質(zhì)和DNA診斷出各種疾病。在抗癌的治療方面,德國(guó)一定醫(yī)院的研究人員將一些極其細(xì)小的氧化鐵納米顆粒,注入患者的癌瘤里,然后將患者置于可變的磁場(chǎng)中,使患者癌瘤里的氧化鐵納米顆粒升溫到45-47攝氏度,這溫度足以燒毀癌細(xì)胞,而周圍健康組織不會(huì)受到傷害。同時(shí),配合使用納米藥物來阻斷腫瘤血管生成,餓死癌細(xì)胞。納米中藥化不知那些好處,據(jù)了解,納米中藥化將藥物加工成納米級(jí)的微細(xì)粒子,病人服藥時(shí),首先減輕病人的痛苦,有些病人怕吃藥,如果制成了粒子狀,病人一般是比較易接受,藥物的真對(duì)性特別的強(qiáng),藥物就可能針對(duì)性地直達(dá)病灶,激活中藥細(xì)胞活性成分,直接攻擊病毒、細(xì)菌、重金屬、毒質(zhì),細(xì)胞壁或細(xì)胞膜等障礙將不復(fù)存在,這樣中藥療效可大大速率,盡快的減輕病人的痛苦,如治療消化道疾病的藥品“思密達(dá)”經(jīng)納米化處理后其藥效提高了3倍。中藥藥效的加大、加快,使中藥可與西藥相媲美,為今后中藥的發(fā)展創(chuàng)造了條件。使中藥具有新的功能將中藥加工至納米尺寸之后,其細(xì)胞內(nèi)原有不能被釋放出來的某些活性成分由于破壁而被釋放出來,有可能使納米中藥具有新的功能。此外,由于其給藥途徑,藥物吸收方式等的改變,可能在藥代動(dòng)力學(xué)、藥效學(xué)、藥理學(xué)、藥物化學(xué)等方面產(chǎn)生新的作用。并且中藥有沒有西藥那樣很多副作用,發(fā)展納米中醫(yī)藥看來是必然的事了。特別的,一些科學(xué)家預(yù)言:由于納米微粒的尺度一般比生物體內(nèi)的細(xì)胞、紅血球小得多,所以,有可能把含有計(jì)算機(jī)功能、人機(jī)對(duì)話功能和有自身復(fù)雜能力的納米機(jī)器人送入體內(nèi)而又不嚴(yán)重干擾細(xì)胞的正常生理過程。通過體外控制操作,獲取體內(nèi)多種生化反應(yīng)的連續(xù)的動(dòng)態(tài)信息,從而破解中藥復(fù)雜的作用機(jī)制。
納米中醫(yī)藥也存在一定的問題,那是值得我們深慮:
1.成分的混亂;由于納米中藥化加大了藥的效用,但同時(shí)也是所需藥的成分難以把握,例如你本來是需要的是5兩A藥材6兩B藥材4兩C藥材,但當(dāng)你納米化時(shí),你會(huì)使藥用發(fā)生了變化,使得吸收的藥的分量不同,可能導(dǎo)致A多了或少了。納米技術(shù)中藥化使得生物利用度、溶出度較低等得以糾正,療效得以增強(qiáng)。這種改變性質(zhì)的作用使得傳統(tǒng)中藥所含的有效成分及其藥效變得面目全非。嚴(yán)重的會(huì)造成安全隱患。為此對(duì)研究和發(fā)展納米中藥化造成了巨大的壓力。
2.由于納米技術(shù)是一種微觀的世界,如果科學(xué)家對(duì)藥物不是有充分的了解,當(dāng)實(shí)行微觀處理時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致一些藥物的分量不夠或減少了別的分量,另外,需要謹(jǐn)慎地掌握納米粒度與相關(guān)中藥所含有效成分分子組成和分子量的關(guān)系,以防為獲得納米微粒而損壞了藥物的有效成分。納米級(jí)的研究并不像宏觀的研究那么簡(jiǎn)單,如果一些技術(shù)錯(cuò)誤了,結(jié)果可能要重做。
3.納米中藥因其粒度超細(xì),表面效應(yīng)和量子效應(yīng)顯著增加,使得藥物的有效成分獲得了高能級(jí)的氧化或還原潛力,從而影響藥物穩(wěn)定性,增加了保質(zhì)和儲(chǔ)存的困難。
4.加大了鑒別的難度,即超細(xì)狀態(tài)下的中藥是否還具有普通粉碎時(shí)所有的顯微特征?如果原有的顯微特征發(fā)生了改變,則又應(yīng)建立何種更精細(xì)的鑒別方法?這是個(gè)重大的問題,對(duì)于納米級(jí)的研究,考的是先進(jìn)的技術(shù)。
5.納米尺度的物質(zhì)存在著生物安全性威脅問題,如果不能夠有效地防止納米尺度物質(zhì)的接觸或者攝入,可能會(huì)引起多系統(tǒng)的復(fù)雜病變。
所謂萬物都有雙面性,納米中醫(yī)藥的引入一定上給我們帶來了很多好處,但也有一些負(fù)面的影響,綜合中國(guó)現(xiàn)在的情況,許多專家都認(rèn)為發(fā)展納米中醫(yī)藥是利大于弊。那就根據(jù)我國(guó)的國(guó)情出發(fā),如何將納米技術(shù)中醫(yī)藥引入。何如加大對(duì)納米技術(shù)中醫(yī)藥的發(fā)展呢?
1.由于各級(jí)的懶散性比較強(qiáng),如果國(guó)家不統(tǒng)一制定完全的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),可能會(huì)導(dǎo)致某些地方的藥用不高或某些地方的納米中藥技術(shù)只是一個(gè)夢(mèng)想。如果國(guó)家有了一定的機(jī)構(gòu)管理,一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),那樣可以使納米藥物統(tǒng)一化,安全化。所以國(guó)家應(yīng)成立你執(zhí)迷中醫(yī)藥的研究中心,一方面集中科研相關(guān)的技術(shù)連接,另一方面可以組織協(xié)調(diào)科研機(jī)構(gòu),高校試驗(yàn)室以及產(chǎn)業(yè)界的公共參與,進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān)。
2.國(guó)家政府必須認(rèn)真重視納米醫(yī)藥的發(fā)展,畢竟市場(chǎng)是一個(gè)充滿“利潤(rùn)”式的社會(huì),很多時(shí)候,如果國(guó)家不重視藥物的安全管理,可能不導(dǎo)致藥物市場(chǎng)混亂,同時(shí)國(guó)家有必要組織一定實(shí)力和特色的中藥類高校與納米研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,通過集大家之智慧來進(jìn)行納米中醫(yī)藥化。這就是國(guó)家要加強(qiáng)宏觀調(diào)控對(duì)納米藥物的管理。
3.由于納米中藥化是剛剛引進(jìn)來的一個(gè)新學(xué)科,很多方面還沒有完善,特別是納米對(duì)技術(shù)的要求高,所以國(guó)家應(yīng)增加國(guó)內(nèi)納米重要的博士研究站,在較高會(huì)議上培養(yǎng)和吸引綜合性的科研人才投身到這個(gè)領(lǐng)域中去
4.加強(qiáng)國(guó)內(nèi)研究基地的建設(shè)。改善基礎(chǔ)設(shè)施條件,增加專項(xiàng)的投入,并重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù),加大納米中醫(yī)藥的財(cái)政支出,因?yàn)橥鈬?guó)對(duì)這方面有了一定的認(rèn)識(shí),由于他們的技術(shù)含量高,納米技術(shù)早就名噪一時(shí),所以,國(guó)家可以加大中外的合作,另外還有派人到外國(guó)學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù),通過只是的交流,國(guó)與國(guó)的合作,進(jìn)一步提高中醫(yī)藥的納米技術(shù)的發(fā)展。
總結(jié):納米技術(shù)是2l世紀(jì)最具發(fā)展前景的領(lǐng)域之一,它給中醫(yī)藥的現(xiàn)代化提供了新的思路和方法。通過對(duì)比中國(guó)的利弊,實(shí)行納米中藥化的轉(zhuǎn)型不但可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和提供取藥的方面,在歷史上也是一次偉大的改革,在一定的程度上提高了醫(yī)學(xué)家納米中醫(yī)藥的定位,而且在國(guó)外也是中醫(yī)的地位提得更高??茖W(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,中醫(yī)藥也逐步走向世界,面臨著前所未有的機(jī)遇和巨大的發(fā)展空間—納米技術(shù)中藥化,然而,基于其獨(dú)特的理論體系,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)尚難與之有機(jī)地結(jié)合起來,這也成為阻礙中醫(yī)藥發(fā)展的最主要因素。隨著納米技術(shù)在中藥研究開發(fā)領(lǐng)域的一些應(yīng)用基礎(chǔ)研究上獲得突破,它必將極大地促進(jìn)中藥現(xiàn)代化的進(jìn)程。在中醫(yī)理論的指導(dǎo)下,中藥納米化技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化的關(guān)鍵技術(shù),必將推動(dòng)我國(guó)的中藥盡可能快地走向國(guó)際市場(chǎng)。
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篇3
關(guān)鍵詞:納米技術(shù) 服裝面料 紡織品
1、納米技術(shù)在服用抗菌纖維中的應(yīng)用
1.1 抗菌材料的研究意義
隨著人們生活水平的提高,各種不同功能性纖維不斷涌現(xiàn),納米抗菌衛(wèi)生材料及制品已逐漸為人們所接受。伴隨巨大的商業(yè)利益、開發(fā)和應(yīng)用納米無機(jī)抗菌劑的抗菌纖維己成為服裝服飾行業(yè)發(fā)展的主要方向之一。
抗菌防臭加工通常是采用具有抗菌、防霉能力的加工藥劑處理纖維制品的加工技術(shù)。加工的目的有二:一是對(duì)纖維材料本身加以保護(hù),包括防止紡織纖維表面附著雜色、變色、脆化和對(duì)在貯藏中的纖維制品的防微生物保護(hù)等;二是對(duì)穿著者和使用者的保護(hù),包括預(yù)防傳染病、防止織物產(chǎn)生惡臭、防止襪子上水蟲菌繁殖、防止嬰兒尿布疹、保護(hù)臥床病人和老齡者的皮膚等。抗菌材料不僅用于制作手術(shù)服、護(hù)士服和手術(shù)巾等醫(yī)療用品.還可織制抗茵、防臭的成衣、內(nèi)衣、外裝、鞋襪、睡衣、圍裙、床單、沙等高級(jí)生活用品。
1.2 納米無機(jī)抗菌劑的作用原理
無機(jī)系列抗菌劑包括金屬元素、氧化物和多種化合物。無機(jī)抗菌劑具有熱穩(wěn)定性強(qiáng)、功能持久、安全可靠的持點(diǎn)。
納米無機(jī)抗菌劑是將具有抗菌作用的成分Ag+、Cu2+、Zn2+等納米微粒離子及其化合物通過物理吸附離子交換等方法,將銀、銅、鋅等微?;蚣{米級(jí)金屬(或其離子)微粒固定在沸石、硅膠等多孔材料的表面制成抗菌劑,根據(jù)與金屬離子結(jié)合的材料的不同,抗菌劑種類不同,但是在各種無機(jī)抗菌劑中起抗菌作用的仍然是各種金屬離子,其他成分起載體的作用。納米二氧化鈦、納米氧化鋅等光催化殺菌劑,通常表現(xiàn)出超過傳統(tǒng)抗菌劑(即僅能殺滅細(xì)菌本身)的性能。
對(duì)于金屬離子的抗菌機(jī)理,主要有兩種解釋:一種是依靠在自然界中存在的一些金屬離子如銀離子等金屬離子的緩釋??咕a(chǎn)品在使用過程中,抗菌劑中的金屬離子被緩慢釋放出來,由于銀等在很低的濃度下即能破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜或細(xì)胞原生質(zhì)活性酶的活性,因此具有抗菌作用。不同的金屬離子對(duì)不同的有害細(xì)菌的作用效果不一樣。
對(duì)于納米半導(dǎo)體,當(dāng)粒子細(xì)化到納米尺度時(shí),光生電子和空穴的氧化還原能力大大增強(qiáng),受陽光和紫外線的照射時(shí),納米二氧化鈦和納米氧化鋅等抗菌劑在有水分和空氣存在的體系中能自行分解并釋放出自由運(yùn)動(dòng)的電子(e-),同時(shí)留下帶正電的空穴(h+),其主要反應(yīng)為:
ZnO/ TiO2+hve-+h+
e-+O2?O2-
h+H2O ?OH+H+
生成的帶羥基的自由基?OH和超氧化物陰離子自由基?O2-都非常活潑,化學(xué)活性極強(qiáng),能與多種有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)(包括細(xì)菌內(nèi)的有機(jī)物及其分泌的毒素),從而將細(xì)菌、殘骸和毒素一起殺滅,達(dá)到消除之目的。
對(duì)于細(xì)菌,靜殺菌順序?yàn)椋?/p>
Ag+>Co2+>Ni+≥A13+≥Zn2+≥Cu2+=Fc3+>Mn2+≥Sn2+>Ba2+≥Mg2+≥Ca2+
對(duì)于霉菌,靜殺菌順序?yàn)椋?/p>
Ni+≥Cu2+≥Co2+≥Zn2+=Ag+=Fe3+=Mn3+≥Ba2+≥Mg2+≥Ca2+
殺菌作用的順序?yàn)椋?/p>
Ag+>Cu2+≥Fe3+=Sn2+≥A13+≥Zn2+≥C02+
由此可見,Ag+殺菌效果最好.Cu2+、Fe3+雖亦有較好的殺菌效果,但這兩種離子都明顯帶有顏色,不利于應(yīng)用。
另一種是活性氧抗菌機(jī)理。半導(dǎo)體材料的抗菌劑在用能量大干其導(dǎo)帶寬度的紫外線照射下吸收光能,使得導(dǎo)帶上的電子被激發(fā)分解出能自出移動(dòng)的、帶負(fù)電的電子的同時(shí)也在價(jià)帶上產(chǎn)生氧化能力很強(qiáng)的空穴。與水或空氣作用,在有02和H20存在的條件下,導(dǎo)帶上被激發(fā)的電子就會(huì)被氧分子捕獲,產(chǎn)生高化學(xué)活性的活性氧自由基,而活性氧自由基極不穩(wěn)定,可迅速通過歧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為較為穩(wěn)定的H2O2、,H2O2作為一種活性氧化劑可以進(jìn)一步作多種形式的分解,產(chǎn)生氫氧自由基,具有很強(qiáng)的氧化還原作用,從而產(chǎn)生抗菌作用。
2、納米技術(shù)在服用抗紫外線纖維中的應(yīng)用
2.1 纖維抗紫外線的方法
在纖維和織物中添加屏蔽紫外線的納米級(jí)物質(zhì)微粒主要有兩類:一類是起反射紫外線作用的物質(zhì),習(xí)慣上稱為紫外線屏蔽劑,通常選用一些金屬氧化物的粉體;另一類是指對(duì)紫外光有強(qiáng)烈的選擇性吸收,并能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換而減少它的透過量物質(zhì),習(xí)慣上稱為紫外線吸收劑,通常是一些無機(jī)材料和一些有機(jī)化合物。吸收劑在吸收紫外線的能量后,轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚援悩?gòu)體,隨之以光和熱的形式釋放這些能量恢復(fù)原分子結(jié)構(gòu)。這著重介紹納米無機(jī)材料防紫外線助劑。
材料達(dá)到納米尺度后,比表面積增大.表面原子數(shù)、表面能和表而張力隨粒徑的下降急劇增加,表現(xiàn)出小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)及宏觀量子隧道效應(yīng)等待點(diǎn),導(dǎo)致材料的各項(xiàng)性能不同于正常粒子。金屬氧化物粉體達(dá)到納米級(jí)后,金屬氧化物則表現(xiàn)出了抗菌、殺菌功能以及吸收紫外線功能等。紡織纖維中添加無機(jī)材料的關(guān)鍵是材料的粒徑大小以及添加量問題,材料的粒徑過大,添加量過高,都會(huì)影響紡絲的性能指標(biāo)。粒徑達(dá)到納米級(jí),添加少量就會(huì)達(dá)到同樣效果,同時(shí)紡絲性能亦不會(huì)受到影響。納米無機(jī)材料與普通無機(jī)材料的比較如表1所示。
紫外吸收劑用得最多的納米無機(jī)材料,包括納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米二氧化硅。納米三氧化二鋁,納米云母,納米氧化鐵以及部分納米復(fù)合材料等,它們都有屏蔽UV―A、UV―B波長(zhǎng)范圍內(nèi)的紫外線的特征。
2.2 抗紫外線纖維在服裝面料上的應(yīng)用
防紫外線紡織品的品種繁多。各國(guó)現(xiàn)階段所生產(chǎn)的抗紫外線功能的服裝為運(yùn)動(dòng)衫、罩衫、制服、職業(yè)服、游泳衣、童裝、襯衣、野外作業(yè)服、裙裝等.這些產(chǎn)品能夠有效地為人體提供保護(hù)。女士非常注重皮膚保養(yǎng),惟恐皮膚被紫外線所傷害,所以夏季具有防紫外線功能的輕薄的女裝面料市場(chǎng)前景看好。除了女裝面料之外,其他諸如具備防紫外線功能的遮陽幅、長(zhǎng)筒襪等也會(huì)是較好的賣點(diǎn);男士對(duì)這種防護(hù)功能的紡織品同樣有著潛在的需求,經(jīng)過防紫外線加工的了恤衫、襯衣、長(zhǎng)短褲等男用服裝的市場(chǎng)前景不可估量;運(yùn)動(dòng)服和休閑服是戶外經(jīng)常穿著的服裝,如果生產(chǎn)加工出防紫外線的運(yùn)動(dòng)服以及休閑服(包括泳裝、網(wǎng)球杉、高爾夫服、滑雪衫、T恤衫等),將會(huì)是市場(chǎng)的另一熱點(diǎn);在戶外進(jìn)行作業(yè)所需要的工裝如野外作業(yè)服、漁業(yè)作業(yè)服、農(nóng)業(yè)作業(yè)服等同樣需要具有防紫外線的功能。
3、納米技術(shù)在服用遠(yuǎn)紅外纖維中的應(yīng)用
具有遠(yuǎn)紅外功能的纖維在日常生活中有著重要的應(yīng)用地位,它是一種通過高效吸收和發(fā)射遠(yuǎn)紅外而具有保溫、改善微循環(huán)系統(tǒng)、促進(jìn)血液循環(huán)等保健功能的新型紡織纖維。遠(yuǎn)紅外紡織纖維的創(chuàng)意來自于日本陶瓷業(yè)的奇想.從而開始了纖維與遠(yuǎn)紅外物質(zhì)的結(jié)合。由于超細(xì)陶瓷粉末具有吸收外界遠(yuǎn)紅外線,并向人體發(fā)射遠(yuǎn)紅外線的積極的保溫作用,因此使得紡織纖維具備了促進(jìn)血液循環(huán),調(diào)節(jié)新陳代謝.減小水分子締合度,提高細(xì)胞活性的保溫保健功能。
3.1 遠(yuǎn)紅外材料作用機(jī)理
遠(yuǎn)紅外是波長(zhǎng)在2.5―1000 微米的電磁波輻射,具有熱效應(yīng)。遠(yuǎn)紅外纖維所用低溫遠(yuǎn)紅外材料的遠(yuǎn)紅外輻射機(jī)理是其自身的晶格振動(dòng)。當(dāng)材料從環(huán)境或人體熱量吸收能量之后.其分子中的原子或原子團(tuán)處于高能量的激發(fā)狀態(tài),當(dāng)原子或原子團(tuán)從高能量的振動(dòng)狀態(tài)向低能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí),就會(huì)產(chǎn)生波長(zhǎng)2.5―25微米的遠(yuǎn)紅外輻射。
另外,納米材料之所以能作為紅外吸收材料,主要是因?yàn)榧{米材料的尺寸遠(yuǎn)小于紅外及雷達(dá)波波長(zhǎng),因此對(duì)這種波的透過率比常規(guī)材料要強(qiáng)得多,而納米材料的比表面積比常規(guī)粗粉大3―4個(gè)數(shù)量級(jí),對(duì)紅外線和電磁波的吸收率也比常規(guī)的材料大得多,這就大大減少了波的反射率,使得紅外探測(cè)器和雷達(dá)接受到的反射信號(hào)變得微弱。這一性質(zhì)使其具備做軍用服裝用料。
4、納米技術(shù)在服用阻燃纖維中的應(yīng)用
4.1 紡織品阻燃的意義
紡織品是與人類生活、生產(chǎn)工作環(huán)境緊密相關(guān)的,它不僅給人們帶來了前所未有的舒適與方便,同時(shí)也帶來了潛在的火災(zāi)隱患。據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界每年發(fā)生的火災(zāi)給人類生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大損失,因此對(duì)紡織品進(jìn)行阻燃整理有著非常重要的意義。
4.2 纖維及紡織品的阻燃方法
纖維及紡織品的阻燃方法技生產(chǎn)過程及阻燃劑的引入方法,大致分為原絲阻燃改性和阻燃后整理兩類。具體可分為共聚法、共混法和后處理法。
(1)共聚法
共聚法是在纖維聚合物分子結(jié)構(gòu)上引入具有改善成纖高聚物熱穩(wěn)定性的芳環(huán)或芳雜環(huán),或把含有磷、鹵、硫等阻燃元素的納米級(jí)化合物作為共聚單體引入列大分子鏈巾,然后再把這種阻燃成纖高聚物用熔融紡絲或濕紡制成阻燃纖維.進(jìn)而織制成紡織品。目前以這種方法生產(chǎn)的阻燃纖維有阻燃臘綸、阻燃滌綸等。這些纖維,出于阻燃劑結(jié)合到纖維大分子鏈上,使其具有持久的阻燃性能。但聚合、紡織及后加工處理工藝須適當(dāng)變動(dòng),其對(duì)纖維的物理機(jī)械性能及服用性能也有著顯著的影響。
(2)共混法
共混法是將納米級(jí)阻燃劑加入到紡絲熔體或漿液中以紡制阻燃纖維的方法。它要求阻燃添加劑粒度細(xì),與樹脂相密件好,能經(jīng)受高溫,具有良好的穩(wěn)定性、不會(huì)凝聚等等o
(3)后整理法
后整理法是通過吸附沉積、化學(xué)鍵合、非極性范德華力結(jié)合及站臺(tái)等方法,將阻燃劑固著在織物或紗線上面而獲得阻燃效果的加工過程。
4.3 納米技術(shù)在共混阻燃改性纖維中的應(yīng)用
將納米阻燃劑加入紡絲熔體或漿液中紡制阻燃纖維的方法,工藝簡(jiǎn)單,對(duì)纖維原有性能的影響較小.阻燃持久性雖不如共聚改性,但比后整理法好得多。使用的添加型阻燃劑粒度要綱,與聚合體相密性好,能經(jīng)受熔體的紡絲溫度或在原液中有良好的穩(wěn)定性,不會(huì)凝聚,不溶了凝固浴。
若采用皮芯型復(fù)合紡絲工藝,使阻燃劑位于纖維芯部,普通聚合體為皮層,則既可防止鹵系阻燃劑過早地分解出鹵化氫離開火焰影響阻燃性,又能保持纖維原有的外觀、白度印染色性,比均相共混紡絲效果好。
4.3.1 納米改性阻燃聚丙烯纖維
共混改性阻燃PP纖維的阻燃劑多選用溴系或磷系阻燃劑,制成阻燃母粒,在紡絲時(shí)按一定比例與聚丙烯切片共混。該方法因添加量少、成本低、工藝簡(jiǎn)單,對(duì)纖維的物理機(jī)械性能影響小,制得的阻燃纖維比普通丙綸手感柔軟。因此,國(guó)內(nèi)外都采用此方法對(duì)丙綸進(jìn)行阻燃處理。
4.3.2 納米改性阻燃聚酯纖維
目前占領(lǐng)國(guó)際阻燃滌綸市場(chǎng)的均是磷系阻燃劑,它屬于固相阻燃機(jī)理,燃燒時(shí)發(fā)煙量小,對(duì)設(shè)備無腐蝕。阻燃滌綸的生產(chǎn)也多采取先制造阻燃母粒.然后再與切片共混,熔融紡絲,工藝流程與聚丙烯纖維生產(chǎn)基本相似。
5、結(jié)論
1)納米技術(shù)是在納米級(jí)這個(gè)極微小世界內(nèi)進(jìn)行研究的技術(shù)。納米技術(shù)在紡織品領(lǐng)域的應(yīng)用被公認(rèn)為是高新技術(shù)的最重要源頭之一,納米技術(shù)在紡織品領(lǐng)域的發(fā)展也將對(duì)廣大的企業(yè)和消費(fèi)者產(chǎn)生影響。
2)納米材料具有普通材料所不具備的優(yōu)良特征,雖然納米技術(shù)仍處于發(fā)展初期,但事實(shí)證明納米技術(shù)是一個(gè)可以改善紡織品性能的有用工具,隨著紡織品性能的提高是,附加值和附加收入也會(huì)增加。
3)納米技術(shù)在紡織品領(lǐng)域雖正處于起步階段,但充滿機(jī)遇與挑戰(zhàn)的納米技術(shù)是未來發(fā)展的必由之路,它在紡織領(lǐng)域中有著極其廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
[1] 許并社等.納米材料及應(yīng)用技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社,2004.1.
篇4
【摘要】在政府的大力支持下,針對(duì)國(guó)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展、納米科技發(fā)展出現(xiàn)的新趨勢(shì)和自身的需求,納米技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程研究中心(簡(jiǎn)稱“納米中心”)積極與多國(guó)的高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)等在納米科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域開展了多方面的國(guó)際交流與合作。其中,在與巴西的國(guó)際科技合作過程中,納米中心探索出新的合作模式、合作管理形式、合作內(nèi)容及成果等。
關(guān)鍵詞 國(guó)際科技合作;納米中心(NERCN);巴西;納米技術(shù)
Exploration of NERCN for the International Cooperation of science and Technology
——The example of International Cooperation of Science and Technology with Brazil
CHEN Jun-chenYIN Gui-linHE Dan-nong
(National Engineering Research Center for Nanotechnology, Shanghai 200241, China)
【Abstract】With the strong support of government, in consideration of the new trend of the development of international economy, nanotechnology and own demand, National Engineering Research Center for Nanotechnology (NERCN) carries out a wide range of international communication and cooperation with many foreign universities, research institutions and companies in the field of science and nanotechnology. Among them, NERCN explores new cooperation mode, cooperative management form, cooperative content and results in the process of international cooperation of science and technology with Brazil.
【Key words】International cooperation of science and technology;National Engineering Research Center for Nanotechnology (NERCN);Brazil; Nanotechnology
國(guó)際科技合作是指在世界范圍內(nèi),尋求最有優(yōu)勢(shì)的生產(chǎn)要素和最先進(jìn)的科技成果與本國(guó)的優(yōu)勢(shì)重新組合與配置,以取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益[1]。隨著全球科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)全球化程度的不斷加深以及競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈,國(guó)際科技合作已成為提升創(chuàng)新效益和效率的關(guān)鍵領(lǐng)域,各國(guó)都試圖通過開展國(guó)際科技合作來充分利用全球最優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新資源,通過不斷參與國(guó)際科技創(chuàng)新活動(dòng)減少成本、增強(qiáng)創(chuàng)新的能力[2]。近年來,歐美等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)國(guó)家以自身需求和國(guó)家利益為導(dǎo)向,以吸收高新技術(shù)和人才以及開拓國(guó)際技術(shù)市場(chǎng)為目的,在政府層面上與國(guó)外具有優(yōu)勢(shì)技術(shù)水平和科技資源的國(guó)家或地區(qū)簽署了大量雙邊或多邊科技協(xié)議,在這些協(xié)議指導(dǎo)下開展的對(duì)外科技合作數(shù)量不斷增長(zhǎng)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),美國(guó)僅聯(lián)邦政府各主要職能部門就與110多個(gè)國(guó)家和地區(qū)簽署了近900個(gè)科技外交方面的協(xié)議及諒解備忘錄等[3]。
1我國(guó)開展的國(guó)際科技合作
隨著科技發(fā)展步伐的加快,我國(guó)科技水平也得到了大幅提高,國(guó)際專利授權(quán)量與日俱增,部分專利已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,大量我國(guó)自主研發(fā)的科技產(chǎn)品具備相當(dāng)雄厚的實(shí)力,邁入國(guó)際市場(chǎng)已是大勢(shì)所趨。在經(jīng)濟(jì)全球化的背景下,一方面,我們要繼續(xù)吸收以美國(guó)、歐洲、日本等為代表的科技發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)在國(guó)際市場(chǎng)中的先進(jìn)科技,引進(jìn)高水平科技成果,加強(qiáng)國(guó)際科技合作以提升自身競(jìng)爭(zhēng)力;另一方面,我們也應(yīng)與以巴西、印度、非洲等為代表的經(jīng)濟(jì)、科技水平欠發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)展開深入的國(guó)際科技合作,通過科技援助等手段提高其科技水平。因此,與包括中國(guó)在內(nèi)的國(guó)家建立科技合作也是這些經(jīng)濟(jì)、科技水平欠發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)發(fā)展自身的內(nèi)在需要。
鑒于國(guó)際科技合作對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展尤其是科技進(jìn)步方面發(fā)揮的作用越來越大,我國(guó)政府通過以建立國(guó)際科技合作項(xiàng)目等形式與包括歐美、俄羅斯、日本以及巴西等國(guó)家開展了一系列的國(guó)際科技合作。從目前的發(fā)展情況來看,我國(guó)國(guó)際科技合作的廣度和深度不斷拓展,從能源、環(huán)境、材料等科技創(chuàng)新合作領(lǐng)域發(fā)展到經(jīng)貿(mào)合作領(lǐng)域。技術(shù)轉(zhuǎn)移在國(guó)際科技合作中所占比重越來愈大,技術(shù)的輸入輸出成為國(guó)際合作的主要內(nèi)容,國(guó)際科技合作方式也趨于靈活、多元化。
基于我國(guó)目前科技合作的發(fā)展現(xiàn)狀,合作模式也呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。依合作渠道可分為“中外型”、“中中外型”和“中外外型”;依合作目的可分為“R&D型”、“二次開發(fā)型”、“技術(shù)輻射型”和“產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化型”等;依合作內(nèi)容可分為“互訪交流型”、“引進(jìn)核心技術(shù)或產(chǎn)品型”、“引進(jìn)設(shè)備型”、“引進(jìn)核心部件型”和“引進(jìn)材料型”等;依合作組織可分為“民間合作型”、“政府間合作型”和“混合型”等;依科技實(shí)力可分為“強(qiáng)-強(qiáng)合作型”、“強(qiáng)-弱合作型”和“弱-弱合作型”等;依合作參與方數(shù)目可分為“雙邊合作型”和“多邊合作型”等[4-5]。
上述任何類型的國(guó)際科技合作都離不開“政府主導(dǎo)型”和“自由發(fā)展型”的分類?!罢鲗?dǎo)型模式”是指在社會(huì)發(fā)展領(lǐng)域、政府投資的重點(diǎn)項(xiàng)目等方面,由政府整合資源、發(fā)揮主導(dǎo)作用、組織和協(xié)同相關(guān)主體協(xié)同開展國(guó)際科技合作,發(fā)揮了政府在根據(jù)科技發(fā)展趨勢(shì)和我國(guó)科技發(fā)展需要規(guī)劃國(guó)際科技合作戰(zhàn)略等方面的優(yōu)勢(shì)?!白杂砂l(fā)展型模式”主要是指以企業(yè)、高??蒲性核?、中介等主體為主,由主體根據(jù)自身組織的發(fā)展目標(biāo)和戰(zhàn)略來自主開展各類國(guó)際科技合作,凸顯了企業(yè)、高??蒲性核戎黧w發(fā)揮自身市場(chǎng)或技術(shù)優(yōu)勢(shì)[6-8]。然而,如何將政府主導(dǎo)型與自由發(fā)展型兩種國(guó)際科技合作模式相結(jié)合,從而使各自優(yōu)勢(shì)都得到彰顯,無疑是國(guó)際科技合作模式的探索和發(fā)展。
2納米技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程研究中心開展的國(guó)際科技合作
納米技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程研究中心(簡(jiǎn)稱“納米中心”)經(jīng)國(guó)家發(fā)展改革委批準(zhǔn)成立,是國(guó)家在布局發(fā)展納米科技與產(chǎn)業(yè)方面專門設(shè)立的從事納米技術(shù)及應(yīng)用研究的國(guó)家級(jí)工程研究中心。自建立以來,納米中心一直致力于推動(dòng)我國(guó)納米技術(shù)的國(guó)際交流與合作。
2007年,科技部國(guó)際合作司批準(zhǔn)“納米技術(shù)與產(chǎn)業(yè)國(guó)際科技合作基地”在納米中心設(shè)立,為中心的國(guó)際交流與合作奠定了更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在政府的大力支持下,針對(duì)國(guó)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展、納米科技發(fā)展出現(xiàn)的新趨勢(shì)和自身的需求,納米中心積極與多國(guó)(包括美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、德國(guó)、澳大利亞、法國(guó)、日本、韓國(guó)、丹麥、荷蘭、巴西、智利等)的高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)等在納米科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域開展了多方面的國(guó)際交流與合作,承擔(dān)了10余項(xiàng)國(guó)家及地方國(guó)際合作科研項(xiàng)目。此外,納米中心積極與國(guó)外知名企業(yè)建立良好的交流與合作關(guān)系,以引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的“產(chǎn)學(xué)研用”相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系和高科技產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作模式,積極推進(jìn)中心的納米技術(shù)與產(chǎn)品輸出,并與國(guó)外企業(yè)簽訂了合作協(xié)議,為中心擁有的納米技術(shù)占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)奠定了良好基礎(chǔ)。
目前,納米中心在國(guó)際合作方面形成了多樣化格局,已在人員互訪、簽約全面合作框架協(xié)議、研究項(xiàng)目合作、建立聯(lián)合工作組、人才合國(guó)際科技合作是指在世界范圍內(nèi),尋求最有優(yōu)勢(shì)的生產(chǎn)要素和最先進(jìn)的科技成果與本國(guó)的優(yōu)勢(shì)重新組合與配置,以取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益[1]。隨著全球科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)全球化程度的不斷加深以及競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈,國(guó)際科技合作已成為提升創(chuàng)新效益和效率的關(guān)鍵領(lǐng)域,各國(guó)都試圖通過開展國(guó)際科技合作來充分利用全球最優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新資源,通過不斷參與國(guó)際科技創(chuàng)新活動(dòng)減少成本、增強(qiáng)創(chuàng)新的能力[2]。近年來,歐美等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)國(guó)家以自身需求和國(guó)家利益為導(dǎo)向,以吸收高新技術(shù)和人才以及開拓國(guó)際技術(shù)市場(chǎng)為目的,在政府層面上與國(guó)外具有優(yōu)勢(shì)技術(shù)水平和科技資源的國(guó)家或地區(qū)簽署了大量雙邊或多邊科技協(xié)議,在這些協(xié)議指導(dǎo)下開展的對(duì)外科技合作數(shù)量不斷增長(zhǎng)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),美國(guó)僅聯(lián)邦政府各主要職能部門就與110多個(gè)國(guó)家和地區(qū)簽署了近900個(gè)科技外交方面的協(xié)議及諒解備忘錄等[3]。
1我國(guó)開展的國(guó)際科技合作
隨著科技發(fā)展步伐的加快,我國(guó)科技水平也得到了大幅提高,國(guó)際專利授權(quán)量與日俱增,部分專利已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,大量我國(guó)自主研發(fā)的科技產(chǎn)品具備相當(dāng)雄厚的實(shí)力,邁入國(guó)際市場(chǎng)已是大勢(shì)所趨。在經(jīng)濟(jì)全球化的背景下,一方面,我們要繼續(xù)吸收以美國(guó)、歐洲、日本等為代表的科技發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)在國(guó)際市場(chǎng)中的先進(jìn)科技,引進(jìn)高水平科技成果,加強(qiáng)國(guó)際科技合作以提升自身競(jìng)爭(zhēng)力;另一方面,我們也應(yīng)與以巴西、印度、非洲等為代表的經(jīng)濟(jì)、科技水平欠發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)展開深入的國(guó)際科技合作,通過科技援助等手段提高其科技水平。因此,與包括中國(guó)在內(nèi)的國(guó)家建立科技合作也是這些經(jīng)濟(jì)、科技水平欠發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)發(fā)展自身的內(nèi)在需要。
鑒于國(guó)際科技合作對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展尤其是科技進(jìn)步方面發(fā)揮的作用越來越大,我國(guó)政府通過以建立國(guó)際科技合作項(xiàng)目等形式與包括歐美、俄羅斯、日本以及巴西等國(guó)家開展了一系列的國(guó)際科技合作。從目前的發(fā)展情況來看,我國(guó)國(guó)際科技合作的廣度和深度不斷拓展,從能源、環(huán)境、材料等科技創(chuàng)新合作領(lǐng)域發(fā)展到經(jīng)貿(mào)合作領(lǐng)域。技術(shù)轉(zhuǎn)移在國(guó)際科技合作中所占比重越來愈大,技術(shù)的輸入輸出成為國(guó)際合作的主要內(nèi)容,國(guó)際科技合作方式也趨于靈活、多元化。
基于我國(guó)目前科技合作的發(fā)展現(xiàn)狀,合作模式也呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。依合作渠道可分為“中外型”、“中中外型”和“中外外型”;依合作目的可分為“R&D型”、“二次開發(fā)型”、“技術(shù)輻射型”和“產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化型”等;依合作內(nèi)容可分為“互訪交流型”、“引進(jìn)核心技術(shù)或產(chǎn)品型”、“引進(jìn)設(shè)備型”、“引進(jìn)核心部件型”和“引進(jìn)材料型”等;依合作組織可分為“民間合作型”、“政府間合作型”和“混合型”等;依科技實(shí)力可分為“強(qiáng)-強(qiáng)合作型”、“強(qiáng)-弱合作型”和“弱-弱合作型”等;依合作參與方數(shù)目可分為“雙邊合作型”和“多邊合作型”等[4-5]。
上述任何類型的國(guó)際科技合作都離不開“政府主導(dǎo)型”和“自由發(fā)展型”的分類?!罢鲗?dǎo)型模式”是指在社會(huì)發(fā)展領(lǐng)域、政府投資的重點(diǎn)項(xiàng)目等方面,由政府整合資源、發(fā)揮主導(dǎo)作用、組織和協(xié)同相關(guān)主體協(xié)同開展國(guó)際科技合作,發(fā)揮了政府在根據(jù)科技發(fā)展趨勢(shì)和我國(guó)科技發(fā)展需要規(guī)劃國(guó)際科技合作戰(zhàn)略等方面的優(yōu)勢(shì)。“自由發(fā)展型模式”主要是指以企業(yè)、高??蒲性核⒅薪榈戎黧w為主,由主體根據(jù)自身組織的發(fā)展目標(biāo)和戰(zhàn)略來自主開展各類國(guó)際科技合作,凸顯了企業(yè)、高??蒲性核戎黧w發(fā)揮自身市場(chǎng)或技術(shù)優(yōu)勢(shì)[6-8]。然而,如何將政府主導(dǎo)型與自由發(fā)展型兩種國(guó)際科技合作模式相結(jié)合,從而使各自優(yōu)勢(shì)都得到彰顯,無疑是國(guó)際科技合作模式的探索和發(fā)展。
2納米技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程研究中心開展的國(guó)際科技合作
納米技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程研究中心(簡(jiǎn)稱“納米中心”)經(jīng)國(guó)家發(fā)展改革委批準(zhǔn)成立,是國(guó)家在布局發(fā)展納米科技與產(chǎn)業(yè)方面專門設(shè)立的從事納米技術(shù)及應(yīng)用研究的國(guó)家級(jí)工程研究中心。自建立以來,納米中心一直致力于推動(dòng)我國(guó)納米技術(shù)的國(guó)際交流與合作。
2007年,科技部國(guó)際合作司批準(zhǔn)“納米技術(shù)與產(chǎn)業(yè)國(guó)際科技合作基地”在納米中心設(shè)立,為中心的國(guó)際交流與合作奠定了更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在政府的大力支持下,針對(duì)國(guó)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展、納米科技發(fā)展出現(xiàn)的新趨勢(shì)和自身的需求,納米中心積極與多國(guó)(包括美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、德國(guó)、澳大利亞、法國(guó)、日本、韓國(guó)、丹麥、荷蘭、巴西、智利等)的高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)等在納米科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域開展了多方面的國(guó)際交流與合作,承擔(dān)了10余項(xiàng)國(guó)家及地方國(guó)際合作科研項(xiàng)目。此外,納米中心積極與國(guó)外知名企業(yè)建立良好的交流與合作關(guān)系,以引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的“產(chǎn)學(xué)研用”相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系和高科技產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作模式,積極推進(jìn)中心的納米技術(shù)與產(chǎn)品輸出,并與國(guó)外企業(yè)簽訂了合作協(xié)議,為中心擁有的納米技術(shù)占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)奠定了良好基礎(chǔ)。
目前,納米中心在國(guó)際合作方面形成了多樣化格局,已在人員互訪、簽約全面合作框架協(xié)議、研究項(xiàng)目合作、建立聯(lián)合工作組、人才合作、技術(shù)輸出等方面,全方位展開了國(guó)際交流與合作工作,對(duì)外交流工作的層次不斷提高、規(guī)模不斷擴(kuò)大、合作伙伴不斷增多。
3納米中心與巴西開展的國(guó)際科技合作
我國(guó)納米技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,取得了大批成果,在諸多領(lǐng)域走在了世界前列。近年來,巴西政府非常重視納米技術(shù)的發(fā)展,巴西科技部已經(jīng)制定了較為系統(tǒng)的納米技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略和部署,建立了由各部委共同組成的納米技術(shù)聯(lián)合委員會(huì),總體負(fù)責(zé)國(guó)家納米技術(shù)發(fā)展規(guī)劃和管理;確立了納米材料、納米器件與系統(tǒng)、納米生物技術(shù)等主要的發(fā)展方向;倡導(dǎo)整合資源,聯(lián)合了國(guó)內(nèi)幾十家相關(guān)實(shí)驗(yàn)室,建立了巴西“國(guó)家納米技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室體系”,集合了國(guó)內(nèi)一批科研機(jī)構(gòu)推進(jìn)納米技術(shù)發(fā)展,部分技術(shù)成果已經(jīng)在工業(yè)界獲得了應(yīng)用。因此,在巴西有關(guān)國(guó)家納米技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略的引導(dǎo)下,納米技術(shù)必將會(huì)支撐巴西在新世紀(jì)科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
巴西的納米技術(shù)具有自身的特點(diǎn),但在整體規(guī)模、全面性和應(yīng)用開發(fā)方面與我國(guó)相比還有一定差距,因此,巴西對(duì)我國(guó)領(lǐng)先領(lǐng)域的納米技術(shù)仍有巨大需求。近年來,中國(guó)與巴西兩國(guó)的雙邊合作領(lǐng)域不斷拓展,政治互信逐步加深,中國(guó)政府積極推動(dòng)與巴西等發(fā)展中國(guó)家的科技合作。
納米中心作為國(guó)家在發(fā)展納米技術(shù)研究方面的布局單位,多年來十分重視納米技術(shù)的應(yīng)用研究,在已簽署的合作協(xié)議基礎(chǔ)上,進(jìn)一步整合資源,積極與巴西開展多方面的合作,以行動(dòng)落實(shí)雙方政府簽約的合作內(nèi)容,為推進(jìn)我國(guó)納米技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,以及中巴的合作和友誼多做貢獻(xiàn)。
(1)合作模式創(chuàng)新:政府主導(dǎo)與自由發(fā)展相結(jié)合
2009年,中巴政府簽署了《科技與創(chuàng)新合作工作計(jì)劃書》。在此基礎(chǔ)之上,為推動(dòng)兩國(guó)在納米技術(shù)領(lǐng)域的交流與合作,2011年4月,中國(guó)科技部與巴西科技部在北京簽署了《關(guān)于建立中國(guó)巴西納米技術(shù)研究和創(chuàng)新中心的諒解備忘錄》。同年6月,中巴政府簽署了《中國(guó)政府與巴西政府十年合作規(guī)劃》,納米技術(shù)合作被列為了該框架戰(zhàn)略合作協(xié)議的重點(diǎn)合作領(lǐng)域之一,納米中心作為中方的管理機(jī)構(gòu)之一和中國(guó)科學(xué)院一起與巴西相關(guān)單位共同參與建設(shè)“中國(guó)-巴西納米技術(shù)聯(lián)合研究中心”。
在科技部的大力支持下,為了推動(dòng)中國(guó)與巴西在納米技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化方面的交流,納米中心與巴西相關(guān)科研機(jī)構(gòu)積極對(duì)接,與巴西能源與材料國(guó)家工程研究中心(CNPEM)、巴西納米技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(LNNano),于2012年在上海召開了“納米科技發(fā)展中巴雙邊會(huì)議”,探討納米技術(shù)應(yīng)用研究合作內(nèi)容,并簽署了《納米技術(shù)開發(fā)與推廣合作協(xié)議》,開啟了中巴納米技術(shù)合作的大門。
自2012年9月納米中心與巴西相關(guān)機(jī)構(gòu)簽訂合作協(xié)議以來,為進(jìn)一步落實(shí)雙邊合作協(xié)議,納米中心與巴西開展了多層次的頻繁交流。納米中心與巴西科技部、巴西納米技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和中方國(guó)家納米科學(xué)中心在巴西坎皮納斯聯(lián)合舉辦了“2014中巴納米技術(shù)發(fā)展論壇”;參加了由巴西圣卡塔琳娜大學(xué)和巴西CERTTI基金會(huì)組織的“巴西第二屆納米技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化論壇”;并派代表團(tuán)對(duì)巴西進(jìn)行了多次訪問,與巴西納米技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(巴西能源與材料國(guó)家工程研究中心、國(guó)家納米實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家同步輻射光源實(shí)驗(yàn)室等)、巴西能源與核研究所、巴西坎皮納斯大學(xué)、巴西圣保羅大學(xué)、巴西圣卡塔琳娜大學(xué)等多個(gè)從事納米技術(shù)研究的主要科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行了交流,對(duì)巴西開展納米技術(shù)研究的情況進(jìn)行了全面了解,并與更多機(jī)構(gòu)簽署了合作協(xié)議。同時(shí),巴西相關(guān)機(jī)構(gòu)代表也應(yīng)納米中心的邀請(qǐng)來中國(guó)進(jìn)行了訪問,對(duì)中心將納米技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境治理、能源、傳感、醫(yī)療等方面的成果留下了深刻印象,為雙方開展進(jìn)一步的交流與合作奠定了重要基礎(chǔ)。
在中巴政府的大力支持下,通過人員互訪及長(zhǎng)期溝通,中巴雙方聚焦了合作點(diǎn),開展了項(xiàng)目聯(lián)合研究,同時(shí)建立了長(zhǎng)期的交流機(jī)制。
(2)合作管理形式創(chuàng)新:統(tǒng)籌規(guī)劃、個(gè)性化管理
中國(guó)與巴西具有不同的國(guó)情,故納米中心與巴西高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的跨國(guó)合作也要依兩國(guó)具體情況而定。中巴雙方會(huì)對(duì)每次合作進(jìn)行充分的溝通及協(xié)商,先統(tǒng)籌規(guī)劃擬定符合雙方發(fā)展的“共贏”方針,再結(jié)合各自的情況進(jìn)行適合的個(gè)性化管理,最大程度發(fā)揮納米中心在納米應(yīng)用研究領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),幫助巴西在納米科技方面取得進(jìn)步。同時(shí),納米中心積極進(jìn)行人員交流,通過多種渠道幫助巴方培養(yǎng)青年科技人員。
(3)合作內(nèi)容及成果創(chuàng)新:從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化
納米中心與巴西納米技術(shù)企業(yè)建立了合作關(guān)系,根據(jù)巴西市場(chǎng)的需求,合作開發(fā)具有針對(duì)性的納米技術(shù)產(chǎn)品,推動(dòng)納米技術(shù)成果在巴西開展推廣應(yīng)用。
納米中心與巴西國(guó)家納米實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合承擔(dān)了《納米功能材料產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合開發(fā)與推廣應(yīng)用》項(xiàng)目,并于2013年與巴西某納米技術(shù)公司簽訂了《納米技術(shù)與產(chǎn)品推廣合作協(xié)議》等,為中心的技術(shù)和產(chǎn)品出口巴西奠定了基礎(chǔ)。之后,納米中心代表團(tuán)遠(yuǎn)赴巴西,與巴方高層舉行了多次會(huì)談,在技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)品銷售方面等進(jìn)行了深入溝通,針對(duì)巴西市場(chǎng)特點(diǎn),在多種納米功能材料的應(yīng)用方面開展系列合作,進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)及推廣。
目前,納米中心與巴西有關(guān)高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)在納米技術(shù)領(lǐng)域已開展了多方面的交流與合作,建立了良好的關(guān)系,在多個(gè)方面均取得了大幅進(jìn)展:(1)進(jìn)行了頻繁的人員互訪,并形成了長(zhǎng)期交流機(jī)制;(2)在納米功能材料領(lǐng)域開展了多項(xiàng)科技項(xiàng)目技術(shù)合作;(3)與納米技術(shù)企業(yè)在納米產(chǎn)品方面開展了合作,進(jìn)行產(chǎn)品輸出;(4)積極進(jìn)行人員交流,通過多種渠道幫助巴方培養(yǎng)青年科技人員。
4結(jié)論與展望
納米中心在國(guó)際合作方面形成了多樣化格局,已在人員互訪、簽約全面合作框架協(xié)議、研究項(xiàng)目合作、建立聯(lián)合工作組、人才合作、技術(shù)輸出等方面,全方位展開了國(guó)際交流與合作工作,對(duì)外交流工作的層次不斷提高、規(guī)模不斷擴(kuò)大、合作伙伴不斷增多。
納米中心與巴西相關(guān)高校、科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)的交流與合作已取得了一系列初步成果,形成了良好的發(fā)展勢(shì)頭。納米中心將在已簽署的各項(xiàng)合作協(xié)議基礎(chǔ)上,通過進(jìn)一步整合資源,不斷深入、拓展與巴西在納米技術(shù)領(lǐng)域的合作,為中巴合作夯實(shí)基礎(chǔ),為中巴友誼多做貢獻(xiàn):(1)繼續(xù)堅(jiān)持中巴雙方頻繁交流,將目前開展的雙邊互訪及“雙邊論壇”制度化,發(fā)展成為長(zhǎng)期性的定期雙邊交流活動(dòng),建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的中巴納米技術(shù)合作交流平臺(tái);(2)切實(shí)落實(shí)雙方的項(xiàng)目合作,通過與巴西科研機(jī)構(gòu)開展長(zhǎng)期穩(wěn)定的納米技術(shù)聯(lián)合研究,為巴方合作單位提供長(zhǎng)期的技術(shù)支持;(3)通過與巴西企業(yè)聯(lián)合開展針對(duì)性的應(yīng)用技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā),實(shí)現(xiàn)我國(guó)納米技術(shù)及產(chǎn)品在巴西的大規(guī)模推廣和應(yīng)用;(4)建立和完善雙方人才交流機(jī)制,為雙方培養(yǎng)納米技術(shù)人才。
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篇5
1.1原藥納米化后呈現(xiàn)新的藥效或增強(qiáng)原有療效中藥被制成粒徑0.1~100nm大小,其物理、化學(xué)、生物學(xué)特性可能發(fā)生深刻的變化,使活性增強(qiáng)和/或產(chǎn)生新的藥效。如靈芝通過納米級(jí)處理,可將孢子破壁,并采用超臨界流體萃取技術(shù)萃取出靈芝孢子的脂質(zhì)活性物質(zhì),從而增強(qiáng)抗腫瘤的功效。
1.2改善難溶性藥物的口服吸收
在表面活性劑、水等存在下,直接將藥物粉碎成納米混懸劑,增加了藥物溶解度,適于口服、注射等途徑給藥,以提高生物利用度。
1.3增加藥物對(duì)血腦屏障或生物膜的穿透性
納米粒能夠穿透大粒子難以進(jìn)入的器官組織、血腦屏障及生物膜。如阿霉素α聚氰基丙烯酸正丁酯納米粒(NADM)可以改變阿霉素的體內(nèi)分布特征,對(duì)肝、脾表現(xiàn)出明顯的靶向性,而血、心、肺、腎中的藥物分布則減少。
1.4靶向作用
徐碧輝教授等在研究中發(fā)現(xiàn),一味普通的中藥牛黃,加工到納米級(jí)水平后,其理化性質(zhì)和療效會(huì)發(fā)生驚人的變化,甚至可以治療某些疑難雜癥,并具有極強(qiáng)的靶向作用。
1.5使藥物達(dá)到緩釋、控釋
借助高分子納米粒作載體等技術(shù)手段,可實(shí)現(xiàn)藥物的緩釋、控釋。如雷公藤乙酸乙酯提取物固體納米脂質(zhì)粒有良好的緩釋、控釋功能。
2納米中藥的制備技術(shù)及其進(jìn)展[3]
納米中藥的制備是研究納米中藥最基礎(chǔ)的,也是最重要的問題。將納米技術(shù)引入中藥的研究,必須考慮中藥組方的多樣性、成分的復(fù)雜性,例如中藥單味藥可分為礦物質(zhì)、植類藥、動(dòng)物藥和菌物藥等,中藥的有效部位和有效成分又包括無機(jī)化合物和有機(jī)化合物、水溶性成分和脂溶性成分等,因此,針對(duì)不同的藥物,在進(jìn)行納米化時(shí)必須采用不同的技術(shù)路線。此外,還必需考慮中藥的劑型。納米中藥與中藥新制劑關(guān)系十分密切,如何在中醫(yī)理論的指導(dǎo)下進(jìn)行納米中藥新制劑的研究,將中藥制成高效、速效、長(zhǎng)效、劑量小、低毒、服用方便的現(xiàn)代化制劑,也是進(jìn)行中藥納米化所必須考慮的問題。納米中藥是針對(duì)中藥的有效成分或有效部位進(jìn)行納米技術(shù)加工處理,開發(fā)中藥的新功效。聚合物納米??勺鳛樗幬锛{米粒子和藥物納米載體。藥物納米載體系指溶解或分散有藥物的各種納米粒,藥物納米載體包括納米脂質(zhì)體、固體脂質(zhì)納米粒以及納米囊和納米球。而對(duì)于不同類型的納米中藥,有不同的制備方法。
2.1藥物納米粒子的制備
藥物納米粒子的制備是針對(duì)組成中藥方劑的單味藥的有效部位或有效成分進(jìn)行納米技術(shù)加工處理。在進(jìn)行納米中藥粒子的加工時(shí),必須考慮中藥處方的多樣性、中藥成份的復(fù)雜性。
納米超微化技術(shù)[4],是改進(jìn)某些藥物的難溶性或保護(hù)某些藥物的特殊活性,適用于不宜工業(yè)化提取的某些中藥。如礦物藥、貴重藥、有毒中藥、有效成分易受濕熱破壞的藥物、有效成分不明的藥物。目前比較常用的是超微粉碎技術(shù)。所謂超微粉碎是指利用機(jī)械或流體動(dòng)力的途徑將物質(zhì)顆粒粉碎至粒徑小于10μm的過程。根據(jù)破壞物質(zhì)分子間內(nèi)聚力的方式不同,目前的超微粉碎設(shè)備可分為機(jī)械粉碎機(jī)、氣流粉碎機(jī)、超聲波粉碎機(jī)。
機(jī)械粉碎法[5]是利用機(jī)械力的作用來實(shí)現(xiàn)粉碎目的。邊可君等采用自主開發(fā)的溫度可控(-30~-50℃)的惰性氣氛高能球磨裝置系統(tǒng)制備納米石決明。將石決明置于配有深冷外套的惰性氣氛球磨罐中,同時(shí)裝入磨球,磨球與石決明粉比保持在15:1~5:1范圍,控制高能球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速(200~400r/min)和時(shí)間(2~60h),獲得了平均粒度不大于100nm的石決明粉末。
氣流粉碎法[6]是以壓縮空氣或過熱蒸汽通過噴嘴產(chǎn)生的超音速高湍流氣流作用為顆粒的載體。顆粒與顆粒之間或顆粒與固定板之間發(fā)生沖擊性擠壓、摩擦和剪切等作用,從而達(dá)到粉碎的目的。與普通機(jī)械沖擊式超微粉碎機(jī)相比,氣流粉碎產(chǎn)品粉碎更細(xì),粒度分布范圍更窄。同時(shí)氣體在噴嘴處膨脹降溫,粉碎過程中不會(huì)產(chǎn)生很大的熱量。所以粉碎溫升很低。這一特性對(duì)于低融點(diǎn)和熱敏性物料的超微粉碎特別重要。世界上首項(xiàng)將納米技術(shù)應(yīng)用于中藥加工領(lǐng)域的納米級(jí)中藥微膠囊生產(chǎn)技術(shù),是通過對(duì)植物生理活性成分和有效部位進(jìn)行提取。并用超音速干燥技術(shù)制成納米級(jí)包囊。利用這項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)出的甘草粉體和絞股藍(lán)粉體。經(jīng)西安交通大學(xué)材料科學(xué)工程學(xué)院金屬材料強(qiáng)度國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和第四軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)部藥物化學(xué)研究室鑒定,均達(dá)到了納米級(jí)。其中甘草微膠囊微粒平均粒徑為19nm。這樣的納米??煽缭窖X障礙,實(shí)現(xiàn)腦位靶向[6]。
中藥納米超微化技術(shù)既豐富了傳統(tǒng)的炮制方法,又能為中藥的生產(chǎn)和應(yīng)用帶來新的活力。納米產(chǎn)品目前已成為中藥行業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于中藥行業(yè)可以開發(fā)具有更好療效、更優(yōu)品種的納米中藥新產(chǎn)品。這將對(duì)中藥行業(yè)的發(fā)展帶來深遠(yuǎn)的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
2.2藥物納米載體的制備
藥物納米載體的制備主要是選擇特殊的材料,它們應(yīng)具備以下特征:性質(zhì)穩(wěn)定,不與藥物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),無毒,無刺激,生物相容性好,不影響人的正常生理活動(dòng),有適宜的藥物釋放速率,能與藥物配伍,不影響藥物的物理作用和含量測(cè)定;有一定的力學(xué)強(qiáng)度和可塑性(即易于形成具有一定強(qiáng)度的納米粒,并能夠完全包封藥物或使藥物較完全的進(jìn)入到微球的骨架內(nèi));具有符合要求的黏度、親水性、滲透性、溶解性等性質(zhì)。這與所用藥物的性質(zhì)、給藥方式有關(guān)[7]。近年來,可生物降解的高分子載體材料被認(rèn)為是很有潛力的藥物傳遞體系,因?yàn)樗鼈冃阅芏鄻?,適應(yīng)性廣,且具有良好的藥物控制性質(zhì),達(dá)到靶向部位的能力及經(jīng)口服給藥方式能夠傳遞蛋白質(zhì)、肽鏈、基因等藥物的性能。常見的高分子材料有淀粉及其衍生物、明膠、海藻酸鹽、蛋白類、聚酯類等。
對(duì)于納米中藥載體,目前常用的是納米包復(fù)技術(shù)[8]。納米包復(fù)化學(xué)藥品和生物制品的技術(shù)在世界藥學(xué)領(lǐng)域是最受關(guān)注的前沿技術(shù)之一。根據(jù)待包復(fù)的中藥的性質(zhì)不同,可選取不同的納米包復(fù)技術(shù),得到納米中藥。毛聲俊等[9]采用3琥珀酸3O硬脂醇甘草次酸酯作為導(dǎo)向分子,采用乙醇注入法制備了甘草酸表面修飾脂質(zhì)體,作為肝細(xì)胞主動(dòng)靶向給藥的載體。楊時(shí)成等[10]采用熱分散技術(shù)將喜樹堿制成poloxamer188包衣的固體脂質(zhì)納米?;鞈乙骸j惔蟊龋?1]用“乳化蒸發(fā)—低溫固化”法制備紫杉醇長(zhǎng)循環(huán)固體脂質(zhì)納米粒,延長(zhǎng)了藥物在體內(nèi)的滯留時(shí)間。
此外,還有乳化聚合法[12]、高壓乳勻法[13]、聚合物分散法等。制備成納米微粒載體系統(tǒng)的中藥多為單一有效成分,如抗肝癌或肝炎藥物:蓖麻毒蛋白、豬苓多糖、斑蝥素、羥喜樹堿、黃芪多糖等;抗感染藥:小檗堿等;消化道疾病藥:硫酸氫黃連素等;抗腫瘤藥:秋水仙堿、高三尖杉酯堿、泰素等;心血管疾病藥:銀杏葉有效成分等;其它還有鶴草酚、苦杏仁苷等。也有將多種中藥成分復(fù)合后制備納米微粒載體系統(tǒng)的,如口服結(jié)腸靶向給藥系統(tǒng)——通便通膠囊,其主藥成分為3種極性相似的火麻仁油、郁李仁油和萊菔子油的混合油。還有將中藥復(fù)合西藥后制備納米微粒載體系統(tǒng)的,如多相脂質(zhì)體1393,其主要成分為氟脲嘧啶、人參多糖和油酸等;中藥復(fù)方“散結(jié)化瘀沖劑”浸膏和5氟脲嘧啶(5FU)相結(jié)合后制備的磁性微球制劑也屬此列??傊煌闹苽浼夹g(shù)和工藝適合不同種類納米中藥的制備。
3問題與展望
盡管目前納米技術(shù)的研究進(jìn)展一日千里,納米技術(shù)的飛速發(fā)展將有可能使中藥的現(xiàn)代化邁上一個(gè)臺(tái)階,但是,目前納米中藥的研究尚處于基礎(chǔ)階段,納米中藥的制備技術(shù)也很不成熟,有許多問題仍需進(jìn)一步研究。納米粒制備時(shí),載體材料多為生物降解性的合成高分子,在體內(nèi)降解較慢,連續(xù)給藥會(huì)產(chǎn)生蓄積,且降解產(chǎn)物有一定的毒性。另外有毒有機(jī)溶劑、表面活性劑的應(yīng)用都給納米控釋系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化帶來了較大的困難。美國(guó)Rice大學(xué)生物和環(huán)境納米技術(shù)中心(CBEN)主任VickiColvin認(rèn)為至少有兩點(diǎn)需要引起重視:“一是納米材料微小,它們有可能進(jìn)入人體中那些大顆粒所不能到達(dá)的區(qū)域,如健康細(xì)胞。二是對(duì)比普通材料納米量級(jí)性質(zhì)會(huì)有所改變”。也就是很有可能在粒徑減小到一定程度時(shí),原本可視為無毒或毒性不強(qiáng)的納米材料開始出現(xiàn)毒性或毒性明顯加強(qiáng),例如改變納米材料表面的電荷性質(zhì),改變納米材料所處的物理化學(xué)環(huán)境,相同的納米材料可能會(huì)出現(xiàn)不同的毒性,納米材料在生物體內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)特殊的代謝情況,并且可能會(huì)與某些特定部位的器官或者組織細(xì)胞進(jìn)行作用進(jìn)而使其帶來某些特而且納米化后中藥有效成分和藥效學(xué)的不確定性,將給藥物質(zhì)量的穩(wěn)定可控留下隱患。另外納米中藥的范圍應(yīng)有所限制,當(dāng)一種中藥粉碎到了納米級(jí)時(shí),藥效可能會(huì)發(fā)生改變,不能為獲得納米微粒而損壞了藥物的有效成分。目前對(duì)中藥的微觀研究尚不深入,對(duì)其有效成分與非有效成分還認(rèn)識(shí)不清,倉促對(duì)其納米化處理有可能得不償失。在目前這個(gè)時(shí)期,進(jìn)行商品化的納米中藥生產(chǎn)為時(shí)尚早。而應(yīng)該進(jìn)行開發(fā)納米中藥的制備技術(shù)研究并建立一整套納米藥理、藥效和毒理學(xué)的理論與系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法。
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篇6
一、反向等同原則的起源及現(xiàn)狀
(一)反向等同原則的起源
反向等同原則是在美國(guó)司法實(shí)踐中確立起來的,最初見于美國(guó)最高法院判決的Westinghouse v. Boyden Power Brake Co.案。本案中,法院認(rèn)為Boyden的裝置已經(jīng)為Westinghouse專利的字面范圍所覆蓋,但即便如此,法院拒絕判定侵權(quán)成立, “被控侵權(quán)物即便不在權(quán)利要求的字面范圍內(nèi),侵權(quán)指控仍然有可能成立,反過來也一樣。專利權(quán)人可以證明被控侵權(quán)物落入了權(quán)利要求的字面范圍,但如果被控侵權(quán)物在原理上已經(jīng)發(fā)生了重大改變,使得專利權(quán)利要求的字面范圍與專利權(quán)人的實(shí)際發(fā)明之間出現(xiàn)了脫節(jié),那么被控侵權(quán)物就不在專利權(quán)的保護(hù)范圍之內(nèi),沒有侵犯專利權(quán)?!痹摫硎鲆渤蔀榱朔聪虻韧瓌t最初的雛形。
(二)反向等同原則的發(fā)展及現(xiàn)狀
1、聯(lián)邦最高法院的確認(rèn)
在著名的Graver Tank & Mfg. Co. v. Linde Air Products Co.案中,反向等同原則的觀點(diǎn)首次得到了美國(guó)聯(lián)邦最高法院的確認(rèn),“等同原則的適用并不總是有利于專利權(quán)人,有些時(shí)候也會(huì)不利于專利權(quán)人。當(dāng)一項(xiàng)裝置與發(fā)明在原理上存在較大變化,采用實(shí)質(zhì)不同的方式,實(shí)現(xiàn)了與發(fā)明相同或基本相同的功能時(shí),即使該裝置落入了專利權(quán)利要求的字面范圍,被控侵權(quán)行為人仍然可以憑借等同原則來限制權(quán)利要求的范圍,用以擊敗專利權(quán)人的侵權(quán)指控?!?/p>
這里我們可以看出,反向等同原則與等同原則其實(shí)是密不可分的,如果說等同原則的目的在于懲罰那些“形不是而神是”的被控侵權(quán)物的話,那么反向等同原則的目的就在于保護(hù)那些“形是而神不是”的被控侵權(quán)物。
第二,為反向等同原則的適用提供了強(qiáng)有力的判例依據(jù),在Graver案后,許多地區(qū)法院和上訴法院都在其判例中認(rèn)可了反向等同原則的適用,其中最為知名的是1976年美國(guó)索賠法院審理的Leesona Corp. v. United States案,該案中,法院認(rèn)為,“若要證明侵權(quán)成立,僅僅在字面程度上(相同)是不夠的經(jīng)過比對(duì),被控侵權(quán)設(shè)備沒有通過與專利設(shè)備實(shí)質(zhì)相同的方式,為了與其同樣的目的而實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)相同的功能,因此,侵權(quán)并不成立”。
2、聯(lián)邦巡回上訴法院的態(tài)度
聯(lián)邦巡回上訴法院(CAFC)在其審結(jié)的Tate Access Floors, Inc. v. Interface Architectural Res., Inc.案中,對(duì)反向等同原則的適用提出了質(zhì)疑,“Graver案后,國(guó)會(huì)在適用112條時(shí),其對(duì)說明書、實(shí)施例、功能性限定特征等的要求與反向等同原則最廣泛的含義是一致的,盡管本院承認(rèn)存在以該原則為依據(jù)對(duì)字面侵權(quán)提出的抗辯,但對(duì)于久未適用的這樣一種例外,我們很難確定其可以再次被使用?!?/p>
但是,CAFC并沒有否認(rèn)反向等同原則作為一向有效的法律原則存在的可能性,有學(xué)者指出,“該原則在聯(lián)邦巡回上訴法院受到了冷遇,不過這種情況可能正在變化。”此外,雖然專利法規(guī)定權(quán)利要求要確保充分公開,但這個(gè)要求通常依賴該發(fā)明的科技領(lǐng)域的知識(shí)狀態(tài),不可預(yù)測(cè)領(lǐng)域的發(fā)明較傳統(tǒng)領(lǐng)域?qū)_的要求更高。有人認(rèn)為,“公開之詳盡,從未要求達(dá)到對(duì)大量制造所請(qǐng)求的發(fā)明給予指導(dǎo)的程度,專利制度的目的并不是向相競(jìng)爭(zhēng)的制造者提供免費(fèi)的制造數(shù)據(jù)及制造圖紙?!辈⑶?,允許以功能性限定權(quán)利要求的存在使得這種充分公開即便通過了專利審查,在之后技術(shù)的發(fā)展過程中就不可避免的會(huì)有權(quán)利要求范圍超過說明書涵蓋實(shí)際發(fā)明范圍的情況出現(xiàn)。
二、反向等同原則的內(nèi)涵與本質(zhì)
(一)事實(shí)問題:技術(shù)進(jìn)步帶來的影響
專利法的根本目的是為了通過授予排他性的權(quán)利來鼓勵(lì)技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,對(duì)于新興領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)而言更是如此,因?yàn)樵谶@類產(chǎn)業(yè)中,技術(shù)的飛速發(fā)展使得原有專利技術(shù)特征的內(nèi)涵和外延都發(fā)生了巨大的、甚至是實(shí)質(zhì)性的變化,技術(shù)特征的范圍也不斷擴(kuò)張,在后出現(xiàn)的新技術(shù)往往會(huì)落入原有專利權(quán)利要求的字面范圍。要想避免新技術(shù)過早“夭折”,則需要在其產(chǎn)生初期通過專利法提供充分的庇護(hù),反向等同原則即是有效的方法之一。這里,筆者以納米技術(shù)為例對(duì)反向等同原則適用進(jìn)行說明。
納米技術(shù)是一門應(yīng)用科學(xué),其目的在于研究納米規(guī)模下物質(zhì)和設(shè)備的設(shè)計(jì)方法、組成、特性以及應(yīng)用,因?yàn)槲镔|(zhì)在納米尺度,會(huì)和它們?cè)诤暧^時(shí)有很大的不同,宏觀上要達(dá)到的高效穩(wěn)定的質(zhì)量,都不只是進(jìn)一步的微小化而已。
此外,與傳統(tǒng)機(jī)械相比,納米器械有著完全不同的運(yùn)行規(guī)則。例如,如果不改變其原有的機(jī)構(gòu)和技術(shù)特征,僅僅將傳統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)制性的微縮制造,顯然沒有脫離現(xiàn)有技術(shù)的范圍,從而無法滿足專利法對(duì)于新穎性的要求。但有的學(xué)者認(rèn)為,在納米技術(shù)下,如果這種微縮制造產(chǎn)生的產(chǎn)品采取了極為微小的度量標(biāo)準(zhǔn),從而其導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)、排列等物理規(guī)則已發(fā)生了顯著的改變,則可適用反向等同原則以避開在先技術(shù)的保護(hù)范圍,康奈爾大學(xué)的研究者所研發(fā)的一款“納米吉他”就是其中一種:
首先,該款吉他的弦由激光拉制而成,大約只有100個(gè)原子的寬度,其可以產(chǎn)生高于人類聽力所及頻率十七倍的音色。與此相應(yīng),如果在這之前存在一種普通的六弦樂器,其權(quán)利要求十分廣泛,且并未對(duì)器械的大小有所提及,權(quán)利人很有可能宣稱上述“納米吉他”與其產(chǎn)品是相同的,也就是說,利用納米技術(shù)制成的器械所應(yīng)用的技術(shù)方案是有可能與傳統(tǒng)的同類產(chǎn)品專利形成字面等同的。
其次,這種納米級(jí)的器械制造者在設(shè)計(jì)過程中必須要考慮到較之于傳統(tǒng)器械不同的特點(diǎn),這些特點(diǎn)往往都是非常突出的。例如,不可思議的微小尺寸,電子結(jié)構(gòu)、傳導(dǎo)性能、靈敏程度、熔點(diǎn)以及機(jī)械性能等都顯著區(qū)別于與其相同的在先產(chǎn)品。同時(shí),這種將器械納米化趨勢(shì)已經(jīng)在機(jī)械領(lǐng)域擴(kuò)張開來,一份由國(guó)家科學(xué)基金會(huì)制定的社會(huì)納米技術(shù)發(fā)展報(bào)告顯示,“納米化不僅僅是一個(gè)微縮過程,更是一種可以產(chǎn)生質(zhì)的變化的技術(shù)?!?/p>
出于以上兩點(diǎn)原因,有學(xué)者指出,“當(dāng)被控侵權(quán)裝置與發(fā)明的權(quán)利要求存在明顯不同時(shí),盡管其完全落入權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi),對(duì)其發(fā)明者不侵權(quán)的判決也許更為公平”。
(二)法律問題:權(quán)利要求的限縮解釋
我們知道,專利權(quán)保護(hù)范圍的確定是以權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn),但現(xiàn)實(shí)中無論是技術(shù)方案簡(jiǎn)單亦或復(fù)雜,僅僅依靠權(quán)利要求書的文字表述是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,尤其對(duì)于發(fā)明和實(shí)用新型而言,都需要對(duì)權(quán)利要求的具體含義進(jìn)行進(jìn)一步的解釋。當(dāng)權(quán)利人的權(quán)利要求的字面范圍與專利權(quán)人的實(shí)際發(fā)明之間出現(xiàn)脫節(jié)時(shí),即發(fā)明內(nèi)容不足以支持權(quán)利要求,權(quán)利要求的范圍相對(duì)于發(fā)明申請(qǐng)日時(shí)的發(fā)明技術(shù)過于寬泛,權(quán)利要求書不能成為一個(gè)比說明書描述得更廣泛的發(fā)明。
正是基于上述原因,與等同原則對(duì)權(quán)利要求擴(kuò)張解釋,以利于充分保護(hù)權(quán)利人的利益相對(duì)應(yīng),反向等同原則對(duì)權(quán)利要求進(jìn)行限縮解釋,為那些本不應(yīng)該遭受侵權(quán)指控的人提供依據(jù)起到了重要作用。例如,美國(guó)雖然允許以功能性限定技術(shù)特征的方式來書寫權(quán)利要求,但同時(shí)也要求對(duì)該類權(quán)利要求的解釋不能覆蓋所有能夠?qū)崿F(xiàn)該功能或者效果的具體實(shí)施方式,而只能被解釋為覆蓋了說明書中所記載的具體實(shí)施方式及其等同物。有學(xué)者進(jìn)一步指出,“事實(shí)上,只有從具體的實(shí)施例出發(fā),才能對(duì)于寬泛的權(quán)利要求的解釋起到限定性的作用,而反向等同原則正是將關(guān)注點(diǎn)放在了具體的實(shí)施例上,這就為解釋權(quán)利要求的范圍提供了明確的語境,這樣一來,對(duì)于權(quán)利要求的解釋將更加精準(zhǔn),專利權(quán)人也不會(huì)享受到那些本不應(yīng)該被賦予的利益。
三、反向等同原則適用的原因及可能性
(一)功能性限定權(quán)利要求
1、功能性限定權(quán)利要求的特點(diǎn)
一般來說,產(chǎn)品專利的權(quán)利要求應(yīng)由反映該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或者組成的技術(shù)特征組成,方法專利的權(quán)利要求則由反映實(shí)施該方法的具體步驟和操作方式的技術(shù)特征組成。而如果一項(xiàng)權(quán)利要求中采用了零部件或者步驟在發(fā)明中所起的作用、功能或者所產(chǎn)生的效果來限定發(fā)明,則成為功能性限定特征。筆者在上文中曾提到,反向等同原則的重要功能之一就是為權(quán)利要求提供限縮性的解釋,而針對(duì)功能性權(quán)利要求,我們更應(yīng)該適時(shí)地適用該原則,以說明書的記載為準(zhǔn)來縮小解釋權(quán)利要求范圍,使得發(fā)明人得到的報(bào)酬(保護(hù)范圍)與發(fā)明公開的技術(shù)內(nèi)容相適應(yīng),即將功能性權(quán)利要求的保護(hù)范圍合理限制在所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)說明書的即在容易實(shí)施的技術(shù)范圍內(nèi)。
2、司法實(shí)踐中的應(yīng)用
當(dāng)權(quán)利要求中采用多個(gè)功能性限定特征時(shí),則需要從整體上考慮被控侵權(quán)技術(shù)與專利技術(shù)的差別。在1988年美國(guó)聯(lián)邦巡回上訴法院審理的Texas Instrument Inc. v. U.S. International Trade commission案中,被告美國(guó)國(guó)際貿(mào)易委員會(huì)認(rèn)為,就單個(gè)技術(shù)特征而言,對(duì)比技術(shù)特征都是等同的,但從整體上來看,被控侵權(quán)物與發(fā)明之間的區(qū)別是巨大的,前者對(duì)該種微型電子計(jì)算器的改進(jìn)已經(jīng)超出了原告專利公開的技術(shù)范圍,故駁回了原告對(duì)被控侵權(quán)人提出的控告,原告不服,上訴至美國(guó)聯(lián)邦巡回上訴法院。
上訴法院在審理過程中首先指出,對(duì)于功能性限定權(quán)利要求中的特征,應(yīng)僅僅解釋為覆蓋了說明書中記載的具體實(shí)施方式及其等同物,并進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)比對(duì):盡管從字面上看權(quán)利要求1中所述的每一個(gè)功能性限定特征在被控侵權(quán)人的計(jì)算器中都被采用了,而且就單個(gè)而言,可以認(rèn)為兩者實(shí)現(xiàn)每一功能所采用的具體方式都是等同的,但如果將被控侵權(quán)人的計(jì)算器作為一個(gè)整體,就可以發(fā)現(xiàn)它與專利發(fā)明之間的區(qū)別是顯著的,并同時(shí)指出,反向等同原則也許成為不等同原則更好,當(dāng)權(quán)利要求的字面范圍遠(yuǎn)大于說明書所公開的技術(shù)內(nèi)容的合理范圍時(shí),被告就可以要求法院適用該原則。
(二)從屬專利的強(qiáng)制許可
在討論這一點(diǎn)之前,我們需要做一個(gè)假定:既然在反向等同原則適用的案例當(dāng)中,被控侵權(quán)技術(shù)往往有了飛躍性的進(jìn)步,較之于涉案專利有了實(shí)質(zhì)變化,那么該種技術(shù)方案很有可能在現(xiàn)實(shí)中也被授予了專利權(quán)。由于其包含了在先專利所有的技術(shù)特征,與在先專利達(dá)到了字面相同的程度,那么,實(shí)施后專利則不得不侵犯前專利,這就為強(qiáng)制許可的適用創(chuàng)造了條件。
雖然強(qiáng)制許可被學(xué)界視為當(dāng)壟斷存在時(shí)防止專利權(quán)濫用的一種有效方法,且于技術(shù)進(jìn)步是有利的,但由于觸及到一些占據(jù)市場(chǎng)支配地位的大型工業(yè)集團(tuán)的利益,其在適用時(shí)往往會(huì)遭到他們的強(qiáng)烈反對(duì),這也使得現(xiàn)有的知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系對(duì)其采取了較為排斥的態(tài)度。
有人可能會(huì)對(duì)此表示擔(dān)心,認(rèn)為適用反向等同原則會(huì)削弱對(duì)在先專利權(quán)利人的保護(hù)力度,因?yàn)楫吘顾麄兺悄骋活惣夹g(shù)的最初創(chuàng)造者,為什么不能讓他們也享有在后技術(shù)創(chuàng)造者的成果呢,就在后的技術(shù)一并享有專利呢?這里,仍以之前提到的納米技術(shù)為例進(jìn)行說明:
首先,對(duì)于納米技術(shù)的持有者而言,其在研發(fā)的過程中投入了巨大的成本,他們擁有該種技術(shù)的專家以及升級(jí)了的設(shè)備,較之于那些仍依賴傳統(tǒng)技術(shù)的在先權(quán)利人而言,主打新興納米技術(shù)的企業(yè)已經(jīng)具有了實(shí)施這些技術(shù)的能力,因此更適合作為新技術(shù)下一步發(fā)展的主導(dǎo)力量。
第二,在專利法范圍內(nèi)賦予納米技術(shù)更寬松的發(fā)展環(huán)境不一定就會(huì)損害到傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的商業(yè)利潤(rùn)。上文中提到的“納米吉他”即是如此,只要人們沒有完全摒棄原有的傳統(tǒng)吉他,總會(huì)有對(duì)于原有更便于操作的產(chǎn)品的需求者。因此,在先產(chǎn)品的制造者不必?fù)?dān)心在后制造者進(jìn)入市場(chǎng)帶來的威脅,因?yàn)樗麄冏詴?huì)占據(jù)一個(gè)合適的地位。
第三,如果像某些人建議的那樣,將在后技術(shù)所獲得的專利也授予在先技術(shù)持有人,使其成為該類技術(shù)的壟斷者,則會(huì)違背專利體系的本質(zhì)功能。因?yàn)槭谟鑼@哪康氖菫榱斯膭?lì)發(fā)明者進(jìn)一步的創(chuàng)新,但事實(shí)上,對(duì)于傳統(tǒng)吉他的制造者來講,其關(guān)注的重點(diǎn)不在于納米技術(shù)的應(yīng)用上,授予其有關(guān)納米吉他的專利除了能夠?yàn)槠鋷硪还P意外的財(cái)富外,并不能對(duì)其就傳統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行發(fā)明再創(chuàng)造提供額外的動(dòng)力。
綜上,無論是強(qiáng)制許可亦或交叉許可,其雖然是防止前專利壟斷技術(shù)的方法,但其實(shí)施多少摻入了政策性的考慮,適用上也離不開國(guó)家行政權(quán)力的保障,故而與專利訴訟中的侵權(quán)判定關(guān)系不大,有學(xué)者曾對(duì)強(qiáng)制許可適用的類型做過總結(jié),“專利失靈”便是其中的一種。而如果引入反向等同原則,法院至少可以不必動(dòng)用強(qiáng)制力來保證強(qiáng)制許可的實(shí)施。
篇7
1納米技術(shù)及納米材料
1.1納米技術(shù)
納米技術(shù)是20世紀(jì)80年代末誕生且正在崛起的新技術(shù),主要是在0.1-100nm尺度范圍內(nèi),研究物質(zhì)組成的體系中電子、原子和分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律與相互作用,其研究目的是按人的意志直接操縱電子、原子或分子,研制出人們所希望的、具有特定功能的材料和制品。納米科技將成為21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主流,它不僅是信息技術(shù)、生物技術(shù)等新興領(lǐng)域發(fā)展的推動(dòng)力,而且因其具有獨(dú)特的物理、化學(xué)、生物特性為涂料等領(lǐng)域的發(fā)展提供了新的機(jī)遇。
1.2納米材料
納米材料主要由納米晶粒和晶粒界面兩部分組成,其晶粒中原子的長(zhǎng)程有序排列和無序界面成分的組成后有大量的界面(6×1025m3/10nm晶粒尺寸),晶界原子達(dá)15%~50%,且原子排列互不相同,界面周圍的晶格原子結(jié)構(gòu)互不相關(guān),使得納米材料成為介于晶態(tài)與非晶態(tài)之間的一種新的結(jié)構(gòu)狀態(tài)[1]。狹義上,納米材料是指粒徑在0.1-100nm范圍內(nèi)的或具有特殊物理化學(xué)性能的材料。廣義上,納米材料是指在三維空間中至少有一維長(zhǎng)度在0.1-100nm范圍內(nèi)的或具有納米結(jié)構(gòu)的材料。按化學(xué)組成可分為:納米金屬、納米晶體、納米陶瓷、納米玻璃、納米高分子和納米復(fù)合材料等。由于納米材料具有表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)和一些奇異的光、電、磁等性能,將其用于涂料中后,除了可以改性傳統(tǒng)涂料外,更為重要的是可以制備各種功能涂料,如具有抗輻射、耐老化、抗菌殺菌、隱身等特殊功能的涂料。
2納米材料在涂料領(lǐng)域中的應(yīng)用
現(xiàn)階段納米材料在涂料中的應(yīng)用主要為兩種情況[2]:(1)納米材料經(jīng)特殊處理后,添加到傳統(tǒng)涂料中分散后制成的納米復(fù)合涂料(Nanocompositecoating),使涂料的各項(xiàng)指標(biāo)均得到了顯著的提高。將納米離子用于涂料中所得到的一類具有抗輻射、耐老化、具有某些特殊功能的涂料稱為納米復(fù)合涂料。(2)完全由納米粒子和有機(jī)膜材料形成的納米涂層材料,通常所說的納米涂料均為有機(jī)納米復(fù)合涂料。目前,用于涂料的納米粒子主要是某些金屬氧化物(如TiO2、Fe2O2、ZnO等)、納米金屬粉末(如納米Al、Co、Ti、Cr、Nd等)、無機(jī)鹽類(CaCO3)和層狀硅酸鹽(如一堆的納米級(jí)粘土)[3]。
2.1納米TiO2在涂料中的應(yīng)用
2.1.1隨角異色效應(yīng)
由于納米二氧化鈦晶體的粒徑大約是普通鈦白粉的1/10,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于可見光的波長(zhǎng),本身具有透明性,又對(duì)可見光具有一定程度的遮蓋,透射光在鋁粉表面反射與在納米二氧化鈦表面反射產(chǎn)生了不同的視覺效果。到1991年,全世界已有11種含超細(xì)二氧化鈦的金屬閃光漆。目前,福特、克萊斯樂、豐田、馬自達(dá)等許多著名的汽車制造公司都已使用含有超細(xì)二氧化鈦的金屬閃光漆[4]。
2.1.2抗老化性能
提高材料抗老化性能的傳統(tǒng)方法是添加有機(jī)紫外線吸收劑,納米TiO2粒子是一種穩(wěn)定的、無毒的紫外光吸收劑。因?yàn)橛米魍苛匣系母叻肿訕渲艿教栔凶贤饩€的長(zhǎng)期照射會(huì)導(dǎo)致分子鏈的降解,影響涂膜的物理性能,因此若能屏蔽太陽光中的紫外線,就可大幅提高漆膜的耐老化性能。郭剛[5]等研究發(fā)現(xiàn)利用金紅石型納米TiO2優(yōu)異的紫外線屏蔽性能改性傳統(tǒng)耐候型聚酯——TGIC粉末涂料可以大幅度地提高其耐老化性能。
2.1.3抗菌殺毒
納米TiO2有抗菌殺毒作用,用于涂料是涂料發(fā)展中的一個(gè)重大成就。納米二氧化鈦具有高的光催化性,在紫外光的照射下能分解出自由移動(dòng)的帶負(fù)電的電子e-和帶正電的空穴h+形成電子——空穴對(duì),該電子——空穴對(duì)能與空氣中的氧和H2O發(fā)生作用,通過一系列化學(xué)反應(yīng)形成原子氧(O)氫氧自由基(OH),這種原子氧和氫氧自由基具有很高的化學(xué)活性,能與細(xì)菌中的有機(jī)物反應(yīng)生成二氧化碳和水,從而達(dá)到殺滅細(xì)菌的作用。[6]
納米TiO2的抗菌殺毒作用已成為國(guó)內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)。日本已有不少企業(yè)開發(fā)出納米TiO2光催化涂料并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)。目前,由于國(guó)內(nèi)對(duì)于納米TiO2的研究大多還處于實(shí)驗(yàn)階段,在涂料性能的提高和完善方面還有大量的工作要做,因此,對(duì)納米涂料的研究要不斷深入,以提高我國(guó)涂料的工業(yè)水平,推動(dòng)納米涂料的發(fā)展和應(yīng)用。
2.2納米SiO2在涂料中的應(yīng)用
納米SiO2具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),擁有龐大的比表面積,表現(xiàn)出極大的活性,能在涂料干燥時(shí)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),同時(shí)增加了涂料的強(qiáng)度和光潔度,而且還提高了顏料的懸浮性,能保持涂料的顏色長(zhǎng)期不變。在建筑內(nèi)外墻涂料中,若添加納米SiO2,可明顯改善涂料的開罐效果,涂料不分層,具有觸變性、防流掛、施工性能良好等優(yōu)點(diǎn),尤其是抗沾污性能大大提高,具有優(yōu)良的自清潔能力和附著力。納米SiO2還可與有機(jī)顏料配用,可獲得光致變色涂料。
欲使納米SiO2材料在涂料中真正地得到廣泛應(yīng)用,須解決納米SiO2在涂料中的分散穩(wěn)定性問題。通常的做法是加入表面活性劑包裹微?;蚍葱跄齽┬纬呻p電層的措施。同時(shí)在分散時(shí)可配合使用超聲波分散。
2.3納米ZnO在涂料中的應(yīng)用
納米ZnO等由于質(zhì)量輕、厚度薄、顏色淺、吸波能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而成為吸波涂料研究的熱點(diǎn)之一。在陽光的照射下納米ZnO在水和空氣中具有極強(qiáng)的化學(xué)活性,能與多種有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)(包括細(xì)菌中的有機(jī)物),從而把大多數(shù)細(xì)菌和病毒殺死。ZnO也具有良好的紫外線屏蔽作用,粒徑60nm的ZnO對(duì)波長(zhǎng)300-400nm的紫外線有良好的吸收和散射作用,因此可以作為涂料的抗老化添加劑。日本已經(jīng)開發(fā)出用樹脂包覆的片狀ZnO紫外線屏蔽劑[7]。在涂料中添加納米ZnO可改善它的抗氧化性能,使其具有抗菌性能。2.4納米氧化鐵在涂料中的應(yīng)用
納米氧化鐵作為顏料無毒無味,具有很好的耐溫、耐侯、耐酸、耐堿以及高彩度、高著色力、高透明度和強(qiáng)烈吸收紫外光的優(yōu)良性能,可廣泛用于高檔汽車涂料、建筑涂料、防腐涂料、粉末涂料,是較好的環(huán)保涂料。紫外線分解木材中的木質(zhì)素而破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)導(dǎo)致木材老化,納米氧化鐵顏料分散于涂層中,由于顆粒直徑小不會(huì)散射光線、涂層成透明狀態(tài)且吸收紫外線輻射,起到保護(hù)木材的作用。左美祥[8]等研究發(fā)現(xiàn):在樹脂中摻入納米級(jí)的TiO2(白色)、Cr2O3(綠色)、Fe2O3(褐色)、ZnO等具有半導(dǎo)體性質(zhì)的粉體,會(huì)產(chǎn)生良好的靜電屏蔽性能。日本松下電器公司研究所據(jù)此成功開發(fā)了適用于電器外殼的樹脂基納米氧化物復(fù)合的靜電屏蔽涂料。與傳統(tǒng)的樹脂基碳黑復(fù)合的涂料相比,樹脂基納米氧化物復(fù)合涂料具有更為優(yōu)異的靜電屏蔽性能,而且后者在顏色選擇方面也更為靈活。用納米級(jí)Fe3O4與樹脂復(fù)合制成了磁性涂料,目前這方面的制備工藝已有所突破而進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。
2.5納米CaCO3在涂料中的應(yīng)用
納米CaCO3作為顏料填充劑,具有細(xì)膩、均勻、白度高、光學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn),隨著納米碳酸鈣的粒子微細(xì)化,填料粒表面的原子數(shù)目占整個(gè)總原子數(shù)目的比例增大,使粒子表面的電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)都發(fā)生變化,到了納米級(jí)水平。填料粒子將成為有限個(gè)原子的集合體,表現(xiàn)出常規(guī)粒子所沒有的表面效應(yīng)和小尺寸效應(yīng),使納米材料具有一系列優(yōu)良的理化性能。它添加到涂料膠乳中,加強(qiáng)了透明性、觸變性和流平性。觸變性是納米CaCO3改善膠乳涂料各項(xiàng)性能的主要因素。同時(shí)能對(duì)涂料形成屏蔽作用,達(dá)到抗紫外老化和防熱老化的目的和增加涂料的隔熱性。
杜振霞[9]等研究表明:在納米CaCO3改性的涂料中,如果CaCO3固相體積分?jǐn)?shù)達(dá)到20%時(shí),涂料的粘度曲線存在低剪切稀化冪律特征區(qū)和高剪切牛頓兩個(gè)區(qū)域,而且有明顯的觸變性。當(dāng)乳膠漆聚合物乳液的粒徑為10-100nm,表面張力非常低,有極好的流平性、流變性、潤(rùn)濕性與滲透性,表現(xiàn)超常規(guī)的特性。
2.6其它新型納米涂料
納米隱身涂料(雷達(dá)波吸收涂料)系指能有效地吸收入射雷達(dá)波并使其散射衰減的一類功能涂料。當(dāng)將納米級(jí)的羧基鐵粉、鎳粉、鐵氧體粉末改性的有機(jī)涂料涂到飛機(jī)、導(dǎo)彈、軍艦等武器裝備上,可使這些裝備具有隱身性能,使它們?cè)诤軐挼念l率范圍內(nèi)可以逃避雷達(dá)的偵察,同時(shí)也有紅外隱身作用。美國(guó)研制的超細(xì)石墨納米吸波涂料,對(duì)雷達(dá)波的吸收率大于99%,其他金屬超細(xì)粉末如Al,Co,Ti,Cr,Nd,Mo等,也具有很好的潛力。法國(guó)研制出一種寬頻微波吸收涂層,這種吸收涂層由粘結(jié)劑和納米材料、填充材料組成,具有很好的磁導(dǎo)率,在50MHz-50GHz范圍內(nèi)具有良好的吸波性能。我國(guó)也有相關(guān)的研究,如不同粒徑的Fe3O4在1-1000MHz頻率范圍對(duì)電磁波具有吸收性能,隨著頻率的增加,納米Fe3O4吸收能效增加,且納米粒徑越小,吸收效能越高。
3納米涂料研究中存在的技術(shù)問題
首先是納米材料在涂料中的穩(wěn)定分散問題。由于納米粒子比表面積和表面張力都很大,容易吸附而發(fā)生團(tuán)聚,在溶液中將其有效地分散成納米級(jí)粒子是非常困難的。尋找合適的分散劑來分散納米材料,并采用合適的穩(wěn)定劑將良好分散的納米材料粒徑穩(wěn)定在納米級(jí),是納米技術(shù)在涂料改性中獲得廣泛應(yīng)用必須解決的最關(guān)鍵問題。其次,納米材料加入量的適度問題。一般而言,納米材料的用量與涂料性能變化之間的關(guān)系曲線近似于拋物線,開始時(shí)隨著納米材料添加量的增加,涂料性能大幅度提高,到一定值后,涂料性能增幅趨緩,最后達(dá)到峰值:之后,隨著納米材料添加量的進(jìn)一步增加,涂料的性能反而呈迅速下降的趨勢(shì),同時(shí)也增加了成本。因此,做好對(duì)比試驗(yàn),選好納米材料添加量也十分關(guān)鍵。最后,必須開展納米涂料施工工藝的研究。納米涂料就本身而言只是一個(gè)半成品,只有施工完畢后才真正成為最終產(chǎn)品,而現(xiàn)實(shí)情況是人們大都將注意力集中在納米涂料產(chǎn)品本身,而忽略了施工工藝的研究,致使納米涂料無法達(dá)到其應(yīng)有的效果。
篇8
據(jù)商務(wù)部2011年9月21日的2010年國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)投資環(huán)境綜合評(píng)價(jià)通報(bào)顯示,在全國(guó)128個(gè)國(guó)家級(jí)開發(fā)區(qū)中,商務(wù)部已將90個(gè)開發(fā)區(qū)納入2010年綜合評(píng)價(jià)對(duì)象,東部開發(fā)區(qū)在總指數(shù)方面占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),而蘇州則位于前10名的第二位,僅次于天津開發(fā)區(qū);而各分類指數(shù)中,工業(yè)園區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施配套能力指數(shù)、環(huán)境與節(jié)能減排指數(shù)兩項(xiàng)指標(biāo)在10大開發(fā)區(qū)中高居榜首。
工業(yè)園區(qū)全面升級(jí)
蘇州工業(yè)園區(qū)在我國(guó)國(guó)家級(jí)開發(fā)區(qū)發(fā)展中屬于引領(lǐng)者,經(jīng)過18年的發(fā)展,技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境指數(shù)排在全國(guó)第二,綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力指數(shù)排在全國(guó)第三,總體發(fā)展已經(jīng)接近后工業(yè)社會(huì)時(shí)代,并且正在尋求新的更高水平發(fā)展??v觀蘇州工業(yè)園區(qū)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)的制造業(yè)和重化工業(yè)比重較大。有資料顯示,蘇州工業(yè)園區(qū)在其工業(yè)結(jié)構(gòu)中,電子信息制造業(yè)和機(jī)械制造業(yè)分別占到制造業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值的50.72%和28.07%,成為園區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩大傳統(tǒng)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。盡管園區(qū)內(nèi)的工業(yè)化程度較高,但他們的工業(yè)化過程并未完成,主動(dòng)尋求發(fā)展方式轉(zhuǎn)變,即由“重”轉(zhuǎn)向“輕”,開辟低碳發(fā)展路子,這不僅僅符合國(guó)家的要求,并且是他們自覺要走的科學(xué)之路,舍此,別無他法?!短K州工業(yè)園區(qū)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》就在這樣的背景下產(chǎn)生了。
根據(jù)“規(guī)劃”,蘇州工業(yè)園區(qū)以開拓新興產(chǎn)業(yè)為著力點(diǎn),以低碳能源為輔助,以發(fā)展低碳建筑、低碳交通和低碳社會(huì)為特色,逐步擺脫傳統(tǒng)的制造業(yè)與重化工業(yè),逐步推行輕型化發(fā)展模式,將工業(yè)園區(qū)升級(jí)為一個(gè)新型的產(chǎn)業(yè)城區(qū)。
他們從生態(tài)工業(yè)優(yōu)化、生態(tài)環(huán)境優(yōu)化、生態(tài)社會(huì)優(yōu)化、保障制度優(yōu)化四個(gè)方面全面推行生態(tài)優(yōu)化行動(dòng)計(jì)劃,到2010年5月,園區(qū)率先成為全國(guó)首家通過生態(tài)文明建設(shè)規(guī)劃評(píng)審的開發(fā)區(qū)。以中法環(huán)境300噸/天污泥干化項(xiàng)目、科教創(chuàng)新區(qū)集中供熱制冷市政基礎(chǔ)項(xiàng)目為代表的76項(xiàng)生態(tài)優(yōu)化重點(diǎn)項(xiàng)目相繼啟動(dòng),生態(tài)優(yōu)化行動(dòng)全面展開;將鎖定陽澄湖旅游度假區(qū)、金雞湖CBD商業(yè)廣場(chǎng)、節(jié)能環(huán)保創(chuàng)業(yè)園等五大重點(diǎn)區(qū)域,全面推進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
產(chǎn)業(yè)突破巧辟蹊徑
蘇州工業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)升級(jí)如何突破?《蘇州工業(yè)園區(qū)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》指出:在發(fā)展電子信息制造、精密機(jī)械兩大制造產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的同時(shí),大力發(fā)展納米光電新能源、生物醫(yī)藥、融合通信、軟件動(dòng)漫游戲和生態(tài)環(huán)保五大新興產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)以加工貿(mào)易為主的經(jīng)濟(jì)向創(chuàng)新型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變,形成3+5的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。到2015年,園區(qū)新興產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到1 000億元。而納米產(chǎn)業(yè)的研制與推廣成為蘇州工業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵突破口。
還在2006年時(shí),蘇州工業(yè)園區(qū)在承接國(guó)際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的過程中,園區(qū)管理者就深深地預(yù)感到生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)在向中國(guó)轉(zhuǎn)移中都離不開納米技術(shù),只要抓住了這項(xiàng)技術(shù),就可以衍生出很多交叉學(xué)科,并帶來新的產(chǎn)業(yè)。于是,他們與中國(guó)科學(xué)院共同建立納米所,大力開發(fā)納米技術(shù)。目前,園區(qū)內(nèi)已集聚了50余家納米技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)企業(yè)和以中科院蘇州納米所、東大、中科大等10多家納米技術(shù)相關(guān)的研究所和實(shí)驗(yàn)室,初步形成了以納米光電子、微納制造為核心的納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。據(jù)有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,園區(qū)在“十二五”期間將向納米產(chǎn)業(yè)投入100億元左右,而帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)投資可高達(dá)500億元,將形成納米新材料、納米光電子、納米生物醫(yī)藥、微納制造和納米節(jié)能環(huán)保五大領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)布局,建立比較完善的上中游產(chǎn)業(yè)鏈,形成以納米技術(shù)為紐帶的七大重點(diǎn)產(chǎn)品群。
環(huán)保產(chǎn)業(yè)百舸爭(zhēng)流
在納米技術(shù)成為龍頭舞動(dòng)著園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈之時(shí),園區(qū)內(nèi)五大新興環(huán)保產(chǎn)業(yè)也厚積薄發(fā),紛紛登場(chǎng)。園區(qū)與新加坡合作建設(shè)的擁有4平方公里的中新生態(tài)科技城,已經(jīng)啟動(dòng)建設(shè)了中節(jié)能(蘇州)環(huán)??萍籍a(chǎn)業(yè)園,集聚了超過50家的低碳節(jié)能、新能源和智能電網(wǎng)等研發(fā)、生產(chǎn)與集成應(yīng)用企業(yè),可望到2015年生態(tài)環(huán)保產(chǎn)值逾100億元。
當(dāng)然,發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)并不意味著淘汰現(xiàn)有的傳統(tǒng)制造業(yè),他們將加大力度對(duì)一些資源循環(huán)利用配置相關(guān)產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)變廢為寶、變害為利、變高耗為低付。低碳建筑成為蘇州工業(yè)園區(qū)的一大特色。
2006年6月3日,園區(qū)頒布了《蘇州工業(yè)園區(qū)綠色建設(shè)評(píng)獎(jiǎng)辦法》,要求從建筑環(huán)境、建筑節(jié)能與資源節(jié)約、建筑材料選用以及創(chuàng)新等四個(gè)方面以61項(xiàng)指標(biāo)界定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),以此推動(dòng)園區(qū)內(nèi)綠色建筑發(fā)展。
2010年7月,園區(qū)又頒布了《中新生態(tài)科技城綠色建筑管理辦法(試行)》,要求新建的公共建筑按照《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中三星標(biāo)準(zhǔn)建設(shè);新建住宅按照不低于《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中二星標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),且60%以上應(yīng)實(shí)行全裝修;工業(yè)廠房按照《蘇州工業(yè)園區(qū)綠色建筑評(píng)獎(jiǎng)辦法(試行)》中銀獎(jiǎng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì);所有公共建筑和住宅建設(shè)項(xiàng)目中可再生能源建筑應(yīng)用項(xiàng)目比例不低于85%。
目前,園區(qū)內(nèi)正在按照“綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行設(shè)計(jì)與建設(shè),隨處可見綠色建筑工地標(biāo)識(shí),綠色建筑工地已成為園區(qū)內(nèi)一道可觀的風(fēng)景。
預(yù)計(jì)到2013年,園區(qū)新建設(shè)的建筑中綠色建筑比例將達(dá)到30%,到2015年將達(dá)到80%,到2020年將達(dá)到90%。
篇9
文章編號(hào):1003-1383(2013)01-0106-04 中圖分類號(hào):R319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
納米(符號(hào)為nm)是一種度量單位。1 nm=1/100萬mm?!凹{米材料”的概念是20世紀(jì)80年代初形成的,指的是物質(zhì)的顆粒尺寸小于100 nm的具有小尺寸效應(yīng)的零維、一維、二維、三維材料的總稱。目前在口腔醫(yī)學(xué)臨床上使用的材料相當(dāng)廣泛,運(yùn)用于口腔的納米材料稱之為口腔納米材料,對(duì)口腔臨床修復(fù)治療起到了非常重要的作用。隨著納米材料和納米技術(shù)的興起,新型的納米材料開始在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[1]應(yīng)用,對(duì)現(xiàn)有口腔材料的改性和創(chuàng)新具有重要意義。納米材料具有以下主要特點(diǎn):納米粒子大小在1~100 nm;有大量的自由表面或界面;納米單元之間存在著相互作用,作用或強(qiáng)或弱。因?yàn)榫哂幸陨咸匦裕{米材料具有包括表面或界面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子尺寸、宏觀量子隧道效應(yīng)[2]。納米材料與組成相同的微米晶體材料比較具有其許多優(yōu)異的性能[3],主要表現(xiàn)在催化、磁性、光學(xué)、力學(xué)等許多方面。納米高分子材料的應(yīng)用涉及多方面,主要為介入性診療、免疫分析、藥物控制釋放載體等[4]。納米技術(shù)涉及許多領(lǐng)域,包括納米合成技術(shù)、納米裝置技術(shù)、微加工技術(shù)等,在口腔醫(yī)學(xué)方面采用的納米技術(shù)稱之為口腔納米技術(shù)[5]?,F(xiàn)就納米材料與納米技術(shù)在口腔內(nèi)外科學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行如下概括綜述。
納米技術(shù)與納米材料在口腔內(nèi)科學(xué)中的應(yīng)用 1.納米復(fù)合樹脂 從以化學(xué)方式固化的復(fù)合樹脂到光固化燈照射固化的復(fù)合樹脂及雙固化型復(fù)合樹脂。用復(fù)合樹脂修復(fù)牙體缺損已有40多年歷史。復(fù)合樹脂的基本組成部分是無機(jī)填料,根據(jù)無機(jī)填料的粒徑大小分為大顆粒型、超微顆粒型和混合填料型。混合填料型樹脂填料粒徑近幾年不斷向納米級(jí)發(fā)展。如今推出的適用于所有充填通用型納米復(fù)合樹脂,將是最有希望的新型復(fù)合樹脂。為改善牙科樹脂的性能,目前多采用許多增加強(qiáng)度和增加韌性的方法。在樹脂中加入種類、數(shù)量、大小不相同的無機(jī)填料,雖然使復(fù)合樹脂的強(qiáng)度得到提高,但同時(shí)又使樹脂的韌性降低。而在樹脂中運(yùn)用納米粒子來填充,可使復(fù)合樹脂強(qiáng)度與韌性增加。使復(fù)合樹脂的強(qiáng)度增強(qiáng)的納米粒子包括納米二氧化硅[6]、納米氧化鋯[7]、納米羥基磷灰石[8]、納米氧化鈦[9]等。由于納米粒子具有以下獨(dú)特的性能,如非配對(duì)原子多,表面缺陷少,比表面積大,能與聚合物發(fā)生較強(qiáng)物理結(jié)合或化學(xué)結(jié)合,使粒子與基體間界面粘結(jié)時(shí),對(duì)更大的載荷都能承受,從而使納米復(fù)合樹脂具有更高的強(qiáng)度和韌性。為使材料發(fā)生聚合時(shí)不收縮或收縮減小,在光化聚合丙烯酸脂或異丁烯酸脂基的向列液晶單體中,加入二氧化硅納米微粒和較高含量的金屬氧化物,使形成高分子量的聚合物粘結(jié)性增強(qiáng),
體積收縮減小。二氧化鋯用于口腔科具有X射線阻射性高、強(qiáng)度高和硬度高等優(yōu)點(diǎn),納米氧化鋯復(fù)合樹脂光學(xué)透明性極高,是理想的口腔科復(fù)合樹脂增強(qiáng)材料??谇慌R床使用的樹脂充填材料,放射阻射性弱,如發(fā)生繼發(fā)齲壞時(shí),X線片上很難將充填材料與繼發(fā)齲進(jìn)行鑒別,若將氧化鉭納米粒子通過運(yùn)用納米技術(shù)填充入樹脂材料中,形成具有放射阻射性的新型納米復(fù)合樹脂材料,材料的物理強(qiáng)度會(huì)得到增強(qiáng)。而將氧化鉭納米粒子加入玻璃離子材料中,能使材料克服容易溶解的不足,同時(shí)強(qiáng)度增強(qiáng),與一般的復(fù)合樹脂相比,具有更好的耐磨性。該材料主要是依靠納米機(jī)械結(jié)合,來提高其耐磨性。如果把納米多孔二氧化硅凝膠加入樹脂材料中,使新形成的材料具有不相同的結(jié)構(gòu),耐磨性能得到提高。有學(xué)者將納米材料加入復(fù)合樹脂中,發(fā)現(xiàn)能使其具有抗菌性能。Xu等在口腔科復(fù)合樹脂中加入熔附了納米硅顆粒的晶須和納米二鈣或四鈣磷酸鹽,可達(dá)到自修復(fù)的目的[10,11]。宋欣等人在復(fù)合樹脂中加四針狀氧化鋅,發(fā)現(xiàn)該材料不僅能提高樹脂的機(jī)械性能,還使樹脂具有抗菌作用[12]。Niu等也在復(fù)合樹脂中加入四針狀氧化鋅,使復(fù)合樹脂具有抗菌性能的同時(shí)機(jī)械性能也增強(qiáng)[13]。由有機(jī)高分子材料和各種納米單元通過多種方式復(fù)合成型的新型復(fù)合材料就是納米填料復(fù)合樹脂,是一種含有納米單元相的納米復(fù)合材料。納米復(fù)合樹脂與過去的復(fù)合樹脂相比較性能上有更大提高,其優(yōu)勢(shì)就是色澤更逼真,拋光性與持久性更佳,超強(qiáng)強(qiáng)度更耐磨,可以廣泛用于前牙或后牙。
2.納米粘結(jié)材料 從BisGMA粘結(jié)劑和酸蝕技術(shù)用于口腔臨床以來,在口腔臨床粘結(jié)治療方面獲得很大進(jìn)步。口腔內(nèi)環(huán)境有其獨(dú)特性,使許多粘接材料和粘接技術(shù)沒有達(dá)到理想要求。隨著納米技術(shù)的廣泛運(yùn)用,納米材料的日益發(fā)展,將納米粒子加入現(xiàn)有的口腔粘結(jié)材料中進(jìn)行改性外,還把納米雜化樹脂(poss)作為基質(zhì),用它與硅基納米材料發(fā)生共聚,從而得到高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定、耐久性的高粘結(jié)性材料。這種材料不僅能很好地克服酸蝕過程中造成的牙本質(zhì)小管閉合問題,而且能在牙體和材料之間發(fā)揮較高的粘結(jié)性,使粘接技術(shù)和粘接材料達(dá)到一個(gè)更高更新的水平。牙本質(zhì)過敏是口腔內(nèi)科臨床上常見病多發(fā)病,是牙齒上暴露的牙本質(zhì)在受到外界刺激,如溫度、化學(xué)性、機(jī)械性刺激后,引起牙齒的酸、軟、疼痛癥狀,這主要是牙本質(zhì)暴露后,牙本質(zhì)小管內(nèi)的液體,即牙本質(zhì)液對(duì)外界刺激產(chǎn)生機(jī)械性反應(yīng)所引起。臨床主要是通過在暴露的牙本質(zhì)表面涂布粘結(jié)劑來緩解敏感癥狀。在臨床口腔常用的光固化粘結(jié)劑中加入一些納米材料,不僅能提高其粘結(jié)力,還可作為牙本質(zhì)過敏治療的封閉材料。主要是利用納米粘結(jié)材料來封堵牙本質(zhì)小管,可以使牙本質(zhì)過敏得到迅速和永久的治愈。
3.納米根管充填材料 臨床上用于做根管治療的根充材料要求有以下特點(diǎn):其一,能把炎癥始發(fā)地徹底清除,能使根管封閉、死腔消滅,從而防止微生物進(jìn)入根管內(nèi),阻止根管再次受到感染;其二,材料自身有恢復(fù)組織病變的能力,對(duì)根尖孔的鈣化閉合有促進(jìn)作用。因羥基磷灰石顆粒的尺寸較大,如單純使用羥基磷灰石作為根管充填材料,在根管充填后形成的整體脆性較大,彈性模量與牙根牙本質(zhì)不匹配,從而出現(xiàn)明顯的微滲漏。隨著納米羥基磷灰石生物材料的出現(xiàn),能很好解決根充材料存在的關(guān)于生物相容性的難題。經(jīng)過大量基礎(chǔ)和臨床研究,發(fā)現(xiàn)納米羥基磷灰石的結(jié)構(gòu)與天然骨的無機(jī)成分很相似,均有良好的生物相容性,兩者可以緊密結(jié)合,結(jié)合后周圍組織未見有炎癥和細(xì)胞毒性的發(fā)生,其對(duì)骨組織還有良好的誘導(dǎo)性。材料的組成和構(gòu)造與脊柱動(dòng)物硬組織相似,生物相容性良好[14~16]。將納米羥基磷灰石制成糊劑用于充填根管,大多數(shù)病例根尖透影區(qū)變小或消失,臨床癥狀消失,成功率達(dá)93.2%。根尖周圍組織有病變的牙齒,成功率達(dá)93.8%。王艷玲[17]研究指出,用納米羥基磷灰石根充與傳統(tǒng)氧化鋅丁香油糊劑根充兩者相比較,在根管壁密合度方面,前者明顯優(yōu)于后者。納米羥基磷灰石具有良好的根尖封閉特性,用其作根管封閉劑可減少微滲漏的出現(xiàn)。不少學(xué)者把具有良好的生物相容性,可使病變組織愈合加快,根充不會(huì)被組織吸收的納米羥基磷灰石作為根管充填材料和根尖屏障材料,對(duì)其可行性進(jìn)行了大量的臨床研究[18~22],取得良好的療效。納米羥基磷灰石材料本身無殺菌作用,將碘或其他抗生素加入其中可以使該材料的抑菌和抗菌效果提高[23]。張海燕等[24]對(duì)難治性根尖周炎應(yīng)用無機(jī)抗菌劑作為根管充填劑進(jìn)行根管治療,取得很好臨床療效。本身沒有成骨性的納米羥基磷灰石,可為新生骨的沉積提供合適的生理基質(zhì),引導(dǎo)牙骨質(zhì)不斷沉積來封閉根尖處的根尖孔。有臨床報(bào)道將其用于年輕恒牙的根管充填特別合適。
納米技術(shù)與納米材料在口腔外科學(xué)中的應(yīng)用 1.納米技術(shù)在拔牙麻醉上的應(yīng)用 拔牙麻醉時(shí)的注射操作和疼痛往往讓患者感到害怕和恐懼。臨床上可使用丁卡因進(jìn)行組織的表面麻醉或局部注射碧蘭麻來減輕患者的疼痛,但有時(shí)仍會(huì)出現(xiàn)諸多問題如麻醉鎮(zhèn)痛不全、血腫、面神經(jīng)暫時(shí)性麻痹等。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,口外醫(yī)生可將納米粒子活性麻醉劑懸液直接涂布在牙齦和牙齦溝內(nèi),在聲學(xué)信號(hào)(如超聲波)或程序化的化學(xué)反應(yīng)鏈(電化學(xué)機(jī)制)的指引下,經(jīng)牙齒的薄弱區(qū)牙頸部,藥物通過牙本質(zhì)小管到達(dá)牙髓腔,達(dá)到麻醉效果。比牙本質(zhì)小管管徑(1~4 μm)小數(shù)百倍甚至數(shù)千倍的納米粒子,可由信號(hào)引導(dǎo),從牙本質(zhì)小管灌流到牙髓腔內(nèi),起到麻醉效果,實(shí)現(xiàn)牙科無痛麻醉,給患者減少疼痛和恐懼感。
2.納米復(fù)合體材料修復(fù)骨缺損 隨著口腔材料學(xué)不斷發(fā)展,羥基磷灰石作為新興的材料,可大量用于口腔骨組織缺損的修復(fù),如牙槽骨再造、牙周骨組織缺損、頜骨囊腫等。研究表明:羥基磷灰石所具有的許多特征與多種因素有關(guān),尤其與它的顆粒直徑大小有密切關(guān)系。如果顆粒直徑大小在1~100 nm,羥基磷灰石則會(huì)具有特有的生物學(xué)特點(diǎn)。納米羥基磷灰石的晶體構(gòu)造與自然骨中的無機(jī)成分相比較,兩者極為相似,都可以通過氫鍵方式與蛋白質(zhì)及多糖結(jié)合在一起。無細(xì)胞毒性,生物相容性好,故認(rèn)為其是多種口腔疾患造成天然骨質(zhì)缺陷最好的替代物[25~29]。納米羥基磷灰石材料既可作為骨形成的支架,而且還對(duì)骨細(xì)胞有引導(dǎo)的作用。有學(xué)者用納米羥基磷灰石復(fù)合膠原植入術(shù),對(duì)牙周病造成骨組織缺損的患者進(jìn)行臨床治療及療效觀察,取得令人滿意的臨床效果[30,31]。羥基磷灰石復(fù)合膠原與周圍組織相容性好,其組成和構(gòu)造跟天然骨相似,本身無細(xì)胞毒性,對(duì)牙周膜細(xì)胞的生長(zhǎng)和新生骨的形成有促進(jìn)作用,故認(rèn)為它是一種良好的組織工程支架材料。清華大學(xué)材料科學(xué)與工程系研制的納米羥晶/膠原仿生骨,用來修復(fù)家兔顱頜骨實(shí)驗(yàn)性穿通性骨缺損,因仿生骨有良好的生物相容性,對(duì)骨組織的再生、修復(fù)起到促進(jìn)作用,從而取得良好的骨創(chuàng)愈合效果,達(dá)到骨創(chuàng)的關(guān)閉和骨性橋接。有學(xué)者用納米羥基磷灰石人工骨充填慢性根尖周炎及根尖囊腫手術(shù)后的骨缺陷區(qū)內(nèi)以及下頜智齒拔除后的牙槽窩內(nèi),均取得令人滿意的療效。頜骨囊腫是口腔科的一種常見疾病,為減少術(shù)后出現(xiàn)感染概率,縮短術(shù)后修復(fù)時(shí)間,防止患者面部出現(xiàn)畸形,可加入納米羥基磷灰石人工骨,納米羥基磷灰石人工骨在充填骨缺損的同時(shí),使感染問題得以解決,而且對(duì)骨誘導(dǎo)作用明顯,手術(shù)操作簡(jiǎn)便易行,應(yīng)在口腔外科臨床工作中廣泛推廣。
3.納米控釋系統(tǒng)在腫瘤治療中的應(yīng)用 納米控釋系統(tǒng)包括納米粒子和納米膠囊,它們直徑在10~500 nm之間。藥物可以通過吸附作用、附著作用位于粒子表面或者通過溶解、包裹作用位于粒子內(nèi)部。在外磁場(chǎng)的引導(dǎo)下,將磁性納米顆粒作為藥劑載體引導(dǎo)到腫瘤患者的患病部位,對(duì)病變部位進(jìn)行定位治療,這樣可以減少治癌藥的毒副作用,提高藥物療效。惡性腫瘤血管組織的通透性較大,細(xì)胞的吞噬能力較強(qiáng),用靜脈給藥方式把納米粒子運(yùn)送到腫瘤組織,可使藥物療效得到提高,降低毒副作用和減少給藥量。Lebold T等[32]把針孔結(jié)構(gòu)的納米硅石當(dāng)作載體,結(jié)合多柔比星,將兩者制成薄膜,與其他給藥方式比較其釋藥時(shí)間顯著延長(zhǎng)。作為抗惡性腫瘤藥物的輸送系統(tǒng),納米控釋系統(tǒng)被認(rèn)為是最有發(fā)展的應(yīng)用之一。納米顆粒乳劑載體與分散于人體內(nèi)的癌細(xì)胞容易融合,臨床上可利用它將抗癌藥物包裹。有人用聚乙烯吡咯烷酮納米粒子將抗癌藥物紫杉醇包裹用于腫瘤治療,結(jié)果表明,含紫杉醇的納米粒子與同濃度游離的紫杉醇在治療腫瘤療效方面,前者療效明顯增加。大量研究顯示,具有納米級(jí)的一些抗腫瘤藥物,延長(zhǎng)在腫瘤內(nèi)停留時(shí)間,腫瘤生長(zhǎng)緩慢,同時(shí)減少對(duì)組織器官的毒性和副作用,減少藥物劑量。納米脂質(zhì)載體在腫瘤造影和成像等方面具有較好的優(yōu)勢(shì)[33],因?yàn)槠鋵?duì)藥物、基因、成影劑有較好的包封率。
綜上所述,隨著納米材料與納米技術(shù)的興起和快速發(fā)展,為口腔材料學(xué)的研究提供了一種全新的方法和手段。使我們能以全新的思維模式從納米水平來重新探索和研究材料的成份與結(jié)構(gòu),從而為口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研制出更好更理想的口腔材料。
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篇10
關(guān)鍵詞:納米材料;發(fā)展現(xiàn)狀;規(guī)劃
中圖分類號(hào):TB383 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2013) 24-0000-01
二十一世紀(jì)信息、生物技術(shù)、能源、環(huán)境、先進(jìn)制造技術(shù)和國(guó)防高速發(fā)展對(duì)材料提出新的需求,元件的小型化、智能化、高集成、高密度存儲(chǔ)和超快傳輸對(duì)材料的尺寸要求越來越小;航空航天、新型軍事裝備及先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)材料性能要求越來越高。新材料和新產(chǎn)品的創(chuàng)新,是未來十年對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、國(guó)力增強(qiáng)有影響力的戰(zhàn)略研究領(lǐng)域,納米材料將起重要作用。納米(nm)是長(zhǎng)度單位,1納米是10-9米(十億分之一米),它是一個(gè)很小單位,如人的頭發(fā)絲直徑為7000-800Onm,人體紅細(xì)胞直徑為3000-50OOnm,一般病毒的直徑在幾十至幾百納米大小,金屬的晶粒尺寸在微米量級(jí);又如原子、分子等以前用埃來表示,1埃相當(dāng)于1個(gè)氫原子的直徑,1納米是10埃。納米材料的條件:材料的特征尺寸在1-1OOnm之間;材料具有區(qū)別常規(guī)尺寸材料的一些特殊物理化學(xué)特性。
一、納米材料的性能
使納米材料具有微波吸收性能、高表面活性、強(qiáng)氧化性、超順磁性,以及特殊的光學(xué)、催化、光催化、光電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和物理機(jī)械性質(zhì)。納米材料的應(yīng)用將是傳統(tǒng)材料、功能材料的一次革命。
納米材料用于復(fù)合材料中,將使復(fù)合材料的發(fā)展產(chǎn)生巨大變化。納米復(fù)合材料分兩大類:由金屬/陶瓷、金屬/金屬、陶瓷/陶瓷組成的無機(jī)納米復(fù)合材料;由聚合物/無機(jī)、聚合物/聚合物組成的聚合物納米復(fù)合材料。用于環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料的無機(jī)納米材料有:SiO2、TiO2、Al203、CaCO3、ZnO、黏土等。納米材料能大大提高環(huán)氧復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐熱性、韌性、抗劃痕能力,達(dá)到提高耐熱性和韌性效果。當(dāng)前環(huán)氧納米復(fù)合材料研究重點(diǎn)是,納米材料在基體中均勻分散方法、復(fù)合方法、效應(yīng)、規(guī)律和機(jī)理研究;環(huán)氧納米復(fù)合材料應(yīng)用研究。納米材料和技術(shù)為環(huán)氧涂料、膠粘劑、電子材料、塑料、復(fù)合材料和功能材料的發(fā)展增添了高科技含量,將使環(huán)氧材料的發(fā)展和應(yīng)用產(chǎn)生巨大變化。
二、納米材料發(fā)展現(xiàn)狀
目前我國(guó)在功能納米材料研究上取得了重大成果,一是大面積定向碳管陣列合成。利用化學(xué)氣相法高效制備純凈碳納米管技術(shù),該技術(shù)合成的納米管,孔徑一致2Ourn,長(zhǎng)度1OOpm,納米管陣列面積達(dá)3mmX3mm。其定向排列程度高,碳納米管之間間距1OOpm。這種大面積定向納米碳管陣列,在平板顯示場(chǎng)發(fā)射陰極等方面有重要應(yīng)用前景。二是超長(zhǎng)納米碳管制備。首次大批量制備出長(zhǎng)度為2~3mm超長(zhǎng)定向碳納米管列陣,它比現(xiàn)有碳納米管長(zhǎng)度提高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。三是氮化嫁納米棒制備。首次利用碳納米管作模板成功制備出直徑為3-4Ourn、長(zhǎng)度達(dá)微米量級(jí)的發(fā)藍(lán)光氮化像一維納米棒,提出了碳納米管限制反應(yīng)概念。四是硅襯底上碳納米管陣列研制成功,推進(jìn)碳納米管在場(chǎng)發(fā)射平面和納米器件方面的應(yīng)用。五是唯一維納米絲和納米電纜,應(yīng)用溶膠-凝膠與碳熱還原相結(jié)合的新方法,首次合成了碳化或納米絲外包覆絕緣體S10Z和TaC納米絲外包覆石墨的納米電纜,以及以S江納米絲為芯的納米電纜,當(dāng)前在國(guó)際上僅少數(shù)研究組能合成這種材料。六是用苯熱法制備納米氮化像微晶,發(fā)現(xiàn)了非水溶劑熱合成技術(shù),首次在3000C左右制成粒度達(dá)3Oum的氮化鋅微晶。還用苯合成制備氮化鉻、磷化鉆和硫化銻納米微晶。七是用催化熱解法制成納米金剛石,在高壓釜中用中溫(700C)催化熱解法,使四氯化碳和鈉反應(yīng)制備出金剛石納米粉。
三、納米材料存在的問題
目前納米技術(shù)還存在著沒有攻克的難題。納米有很多理論上設(shè)想的特性沒有開發(fā)出來。其瓶頸:怎樣采用有效方法把材料由大顆粒粉碎到納米級(jí)的顆粒,雖有電弧法、等離子法,但效果不好,所得到微細(xì)顆粒直徑很難分布在一個(gè)窄的范圍內(nèi),納米級(jí)顆粒所占比例不高;即使得到了納米級(jí)的顆粒,但在應(yīng)用過程中顆粒是否還是以納米形式存在,因?yàn)榧{米顆粒表面有很強(qiáng)的活性,顆粒和顆粒之間易粘結(jié)到一起,變成大顆粒,失去了納米特性。
這兩大問題制約著納米技術(shù)的發(fā)展,目前還沒有得到解決。實(shí)驗(yàn)室可以得到小量的納米材料,但不具大量生產(chǎn)能力。有一些產(chǎn)品嘗試納米材料,其中大部分用的不是真正納米材料,而是比納米大很多的微米級(jí)顆粒。應(yīng)用納米技術(shù)的產(chǎn)品在實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)了,市場(chǎng)上沒有。
皮膚對(duì)納米材料的吸附和毒性;納米顆粒進(jìn)入飲用水時(shí)的后果;納米顆粒對(duì)操作者肺部組織影響的研究和在通風(fēng)道中納米顆粒對(duì)動(dòng)物的影響;已變成海洋或淡水水域沉積物的納米顆粒對(duì)環(huán)境的影響;在什么條件下,納米顆粒可能吸收或釋放環(huán)境污染物。專家認(rèn)為,美國(guó)政府正努力評(píng)估納米技術(shù)的生物和醫(yī)學(xué)影響。
四、納米材料的發(fā)展
我國(guó)納米材料研究始于80年代末,納米材料科學(xué)列入國(guó)家攀登項(xiàng)目。國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家教委分別組織了8項(xiàng)重大、重點(diǎn)項(xiàng)目,組織相關(guān)科技人員分別在納米材料各個(gè)分支領(lǐng)域開展工作,國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)還資助了20多項(xiàng)課題,國(guó)家“863”新材料主題也對(duì)納米材料有關(guān)高科技創(chuàng)新的課題進(jìn)行立項(xiàng)研究。1996年以后,納米材料的應(yīng)用研究出現(xiàn)了可喜形式,地方政府和部分企業(yè)家的介入,使我國(guó)納米材料的研究進(jìn)入了以基礎(chǔ)研究帶動(dòng)應(yīng)用研究的新局面。目前,我國(guó)有60多個(gè)研究小組,有600多人從事納米材料的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。
我國(guó)納米材料基礎(chǔ)研究在過去十年取得了重要研究成果。已采用了多種物理、化學(xué)方法制備金屬與合金氧化物、氮化物、碳化物等化合物納米粉體,裝備了相應(yīng)設(shè)備,做到納米微粒的尺寸可控,制成了納米薄膜和塊材。在納米材料的表征、團(tuán)聚體的起因和消除、表面吸附和脫附、納米復(fù)合微粒和粉體的制取等方面都有創(chuàng)新和重大進(jìn)展,成功研制出致密度高、形狀復(fù)雜、性能優(yōu)越的納米陶瓷;在世界上首次發(fā)現(xiàn)納米氧化鋁晶粒,在拉伸疲勞中應(yīng)力集中,區(qū)出現(xiàn)超塑性形變;在顆粒膜的巨磁電阻效應(yīng)、磁光效應(yīng)和自旋波共振等方面取得了創(chuàng)新性成果;在國(guó)際上首次發(fā)現(xiàn)納米類鈣鈦礦化合物微粒的磁嫡變超過金屬Gd;設(shè)計(jì)和制備了納米復(fù)合氧化物新體系,它們的中紅外波段吸收率可達(dá)92%,在紅外保暖纖維得到了應(yīng)用;發(fā)展了非晶完全晶化制備納米合金的新方法;發(fā)現(xiàn)全致密納米合金中的反常效應(yīng)。
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