碳纳米技术

纳米技术

纳米技术具有许多诱人的特点：其产品的体积仅仅为分子般大小，但精密和复杂程度宛如人体的细胞，坚硬程度为钢铁的100倍，它是未来新技术的希望之星。专家预测，纳米技术在未来将掀起一场新的工业革命。美国政府认为，2015年纳米技术产品的全球市场将达到1万亿美元。

纳米产品是新宠

原则上讲，纳米技术通过操纵原子可以生产出各种产品，彻底改变我们日常生活中的产品及其生产方式。迄今为止，虽然只有抗玷污纺织品、新鲜食品外包装等采用了纳米技术的产品进入了市场，但有科学家预计，纳米技术产品最终将成为全球市场的主宰。

美国麻省理工学院化工工程学教授乔治?斯泰范诺普勒思指出，“纳米技术将成为无处不在的技术”。他的观点呼应了其他纳米技术的支持者，他们认为，工业化国家目前已即将进入在制造业全面使用纳米技术的阶段。

借助于显微技术的最新进展，科学家目前已经能够将单个原子置放于任意地方。该技术的潜在应用前景非常巨大，在它的支持下，我们不久将会看到显微计算机、能够杀死癌细胞的遥控天线、无污染的汽车发动机等产品问世。

然而，目前的最大难题在于科学家对纳米技术未来趋势的看法存在巨大分歧。这导致了投资者对纳米技术信心不足，他们甚至怀疑，到2015年，纳米技术产品的全球市场是否能达到美国政府的预测还无法肯定。

发展需迈过门槛

根据大多数的预测，纳米技术将在未来10年—20年趋于成熟。但在此之前必须克服下列主要障碍。

人们首先面临的问题是缺乏能带来经济效益的规模生产。一些相当复杂的设备需要将亿万个原子进行精确的放置，麻省理工学院机械工程学乔治?巴巴斯塔帝斯指出，“这种设备的构建工作有可能耗费宇宙的整个生命历程。”

另外一个挑战是如何在纳米量级和宏观量级之间建立有效的桥梁。当将纳米量级的设备同尺寸较大的导线连接时，技术上难以实现，在这种情况下，设备将毫无用处。目前尚不清楚科学家如何解决这些难题。麻省理工学院材料科学和工程学弗朗西斯科?史泰拉斯说：“目前关于制造纳米级量级小型设备的很多假设都不太合理。”

此外，人们还担心当纳米技术开始进入实用阶段时，会将人类“带入歧途”。众所周知，目前人们对“超级种子”（转基因作物）以及“怪物食品”（转基因食品）的普遍担忧，阻碍了生物技术在农业中的应用；对克隆婴儿的担忧阻碍了人类干细胞的研究进展。由于担心纳米技术的副作用，世界上一些环保组织呼吁暂停纳米技术的研究工作，直到人们充分认识它对社会、环境乃至人类健康的危害。

热情不减

尽管存在上述担忧，世界各国并没有放慢对纳米技术的研究步伐。2003年，在全球范围内对这项尖端技术的研究还是给予了极大的支持。美国国会增加了37亿美元的经费，专门用于未来4年对纳米技术的研究工作；与此同时，欧盟和日本也对纳米技术的研究工作给予了巨额投资。

在政府数以亿计美元的投资和潜在利益面前，世界一些大型公司也不甘示弱，美国通用公司、摩托罗拉公司、IBM公司纷纷投巨资进行纳米技术研究工作。与此同时，一批从事纳米技术的新企业也应运而生，如休斯敦的碳纳米技术（CNI）和三菱化工的合资企业FrontierCarbon等。麻省理工学院的研究结论认为：从世界范围来看，电子工业和生物技术工业将很有可能最先利用纳米技术。在生物技术领域，科学家对从黄金中得到的所谓“纳米粒子”寄予厚望，期望它能够触发遥控设备以用于加热和杀死单一的癌细胞个体。正是这些令人向往的前景激励着纳米技术的研究工作。这同20世纪80年代初的情况相似，当时，生物技术的诱人前景激励着科学家和企业家，他们经过通力协作，使得基因技术的研究工作不断取得新的进展。

与其他高技术相比，纳米技术同样具有创造财富的巨大机会，但是风险投资家对于如何实现这种设想存在着不同的看法。生物技术的新产品绝大多数用于治疗人类的各种疾病，而以纳米技术为基础的产品，可能被应用于健康保护、新品制造和航空业，这对那些仅接受某一个专业领域训练的风险资本家提出了严峻的挑战。目前，即使最有经验的风险投资家也难以确定纳米技术的未来前景。

总结

正如麻省理工学院机械工程系副教授陈刚在波士顿的一次纳米技术专题会议上指出：“纳米技术将走向何处，这是萦绕在每一个人脑海中的重要问题。”

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