第七章_纳米科技现状及展望.ppt

纳米世界的科学与艺术（II） 材料科学与工程学院 吴俊书 junshuwu@bjut.edu.cn;*;*;3D打印机（3D Printers）简称（3DP）是一位名为恩里科·迪尼（Enrico Dini）的发明家设计的一种神奇的打印机，它不仅可以“打印”一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。 ;新技术之一：3D打印;3D打印机：打印一切 ?;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;;纳米技术对竞争力的提升;纳米技术对竞争力的提升;美国F22猛禽战机;纳米技术对竞争力的提升;国际纳米技术发展的态势;全球纳米技术产业的年产值已经接近1000亿美元，据估计，到2010年美国要培养80万真正懂纳米科技的人才，纳米科技对美国国民生产总值（GDP）的贡献要达到1万亿美元，并提供200万个就业机会。 科技革命带来的必然结果是引起新的产业革命，而产业革命又必然带来经济的巨大变化和迅速发展。随着纳米科技的产生和发展，一场新的工业革命即将发生。 纳米科技在21世纪的经济舞台上将扮演举足轻重的角色 。;纳米技术在美国;;纳米技术在日本;*;*;;;节约资源、节约能源、净化环境是下一次工业革命的必然趋势。在下一次工业革命中要想节约资源、能源，就要用纳米尺度的材料做成器件，它的特点是工具小、节省材料、能耗低。纳米技术在新的工业革命当中将发挥重要的作用。;;纳米技术与当代中国;?罗雷尔--诺贝尔物理奖获得者;;*;存在的问题;我国重点发展的关键纳米材料和技术;*;纳米科技的潜在风险释义： 1、纳米微粒的内部危害辩识——机体 （1）通过吸入纳米颗粒造成肺部或其他组织的伤害 （2）纳米微粒透过皮肤吸收进入人体 2、纳米科技的外部危机释义——环境 （1）纳米微粒可能被释放于水里或空气中，从而毒化土壤及地下水 （2）进入食物链，初期仅对动物、植物造成损害，长久以往将对人体健康产生危害;*;*;*;纳米颗粒物对生物的毒性主要有包括以下 4 个方面： 具有纳米尺度的纳米颗粒物容易穿过细胞膜进入到细胞( 神经细胞，肝细胞等) 内，损伤细胞膜及干扰细胞内的生理活性； (2) 纳米颗粒物具有高活性，所产生的活性氧易损伤细胞膜，破坏细胞的通透性???阻 碍细胞和外界的物质交换，造成蛋白质变性；纳米颗粒物产生的活性氧能激发细胞 内 氧 化 应 激 通 路，从 而 导 致 细 胞的损伤； (3) 对于一些能溶解出金属离子的纳米颗粒物( 如纳米氧化铜(硒化镉等) ，溶解出来的 金属离子也在一定程度上增强了纳米颗粒物的毒性 (4)进入到细胞内的纳米颗粒物能与细胞内的蛋白质及其 P*( 相互作用而使之丧失某种 特定的功能;可能危害机制;纳米材料危害防范措施： ;“绿色纳米”概念： 基于绿色化学与绿色工程学科 （1）两个学科存在的目的：在于使产品的设计、制造与应用过程减少污染、保护环境、追求产品经营的永续性 （2）由研究人员投入开发绿化纳米微粒与纳米产品的制造方法，将人类的生产活动转化为自然界生态循环的一部分 （3）利用有益而无害的原料进行生产制造，减少废弃物排放，回收废弃物，提高能源效率，避免环境污染并维护健康安全。 （4）纳米科技与绿色科技领域的合作是将环境因子引入纳米科技的典范，也将纳米科技导向洁净科技，同时使得我们解决环境问题将是事前处理，而不再是事后补救;