一、納米技術(shù)概要

納米技術(shù)（Nano－st）是科學(xué)家在20世紀(jì)50年代提出的構(gòu)想，80年代末期剛剛誕生，是一門正在崛起的嶄新科技。

納米技術(shù)是指在納米范圍（10－9～－7m）內(nèi)，也即十億分之一米的微觀范圍內(nèi)認(rèn)識和改造自然，通過直接操作和安排原子、分子創(chuàng)造新物質(zhì)的技術(shù)與方法。

納米技術(shù)是人類從微觀層次上探索世界奧秘的手段與武器。它所研究的領(lǐng)域是人類過去很少涉及的微領(lǐng)域，從而開辟了人類認(rèn)識世界的新層次。納米技術(shù)以空前的分辨率為人類揭示了一個可見的原子、分子世界，它的最終目標(biāo)是直接以原子和分子來制造具有特定功能的產(chǎn)品。納米技術(shù)探索和研究的微觀世界僅限于人類已經(jīng)探索的宏觀與微觀中間的層次，也就是僅限于原子與分子之間，而不是傳統(tǒng)科學(xué)中的微觀———比原子更小的基本粒子，比如中子、介子、質(zhì)子、超子等。在微觀的時空內(nèi)，上限為一般定義的原子和分子，但下限卻是無窮無盡的。在原子、分子和宏觀物體之間的中間領(lǐng)域是人們尚未認(rèn)識和開拓的“處女地”，當(dāng)前的納米技術(shù)就是在于如何“開墾”這一“處女地”。

我們可以說，納米技術(shù)研究的空間領(lǐng)域是微觀時空上的原子和分子。通過納米技術(shù)，人們可以自如地排定物質(zhì)內(nèi)的原子和自如地操縱原子。

二、納米技術(shù)是一次新的技術(shù)革命

納米技術(shù)已成為一場高新技術(shù)的“世紀(jì)之戰(zhàn)”。

目前，世界上許多國家紛紛制定相關(guān)戰(zhàn)略和計劃，不惜投入巨資搶戰(zhàn)納米技術(shù)戰(zhàn)略的至高點。美國已將納米技術(shù)研究視為下一次工業(yè)革命的核心，僅美國政府在納米技術(shù)基礎(chǔ)研究方面的投資，就已從1977年的1億多美元增加到了2001年的5億美元，試圖在這一前沿領(lǐng)域成為霸主。另外一些著名公司、企業(yè)與財團(tuán)也在密切跟蹤納米技術(shù)的研究進(jìn)展，象杜邦、柯達(dá)、惠普、IBM等大公司還專門成立了自己的納米技術(shù)研究隊伍。當(dāng)前，納米技術(shù)研究熱潮已遍布全球。

納米技術(shù)之所以成為當(dāng)前全面研究熱點，是因為納米技術(shù)將為人類創(chuàng)造奇跡，它在未來的應(yīng)用價值將會超過今天的計算機(jī)，這也就意味著納米技術(shù)孕育著巨大商機(jī)。

請看如下領(lǐng)域中科學(xué)家們對納米技術(shù)的預(yù)言。

納米科技研究工作將可能使美國國會圖書館的全部藏書存貯在一個直徑僅為0．3米的硅片上。

納米電子學(xué)使量子元件代替微電子器件，巨型計算機(jī)將能裝入口袋中隨身攜帶。

納米生物“部件”與納米無機(jī)化合物及其晶體結(jié)構(gòu)“部件”相組合，用納米電子學(xué)控制形成納米機(jī)器人。醫(yī)生可以應(yīng)用納米機(jī)器人直接打通腦血栓，清理心臟動脈脂肪沉積物，也可通過把多種功能納米微型機(jī)器注入血管內(nèi)，進(jìn)行人體全身檢查和治療。

納米級藥物給藥物傳輸和注射提供了全新的方式和途徑，可直接將藥物對病變體進(jìn)行注射醫(yī)治，以大大提高醫(yī)療效果和減少副作用。

納米技術(shù)使易碎的陶瓷材料變成富有韌性，在接近室溫時顯示良好韌性，而到達(dá)180℃時經(jīng)受彎曲而不破裂，納米技術(shù)成為解決陶瓷脆性的戰(zhàn)略途徑。

納米技術(shù)可使良導(dǎo)體金屬材料變成非金屬材料；納米技術(shù)可使典型的絕緣體電阻大大下降而失去絕緣體特性；納米技術(shù)可使磁性材料失去磁性。由此種種產(chǎn)生了全新概念的納米材料。

納米技術(shù)在軍事上的應(yīng)用更是神奇莫測。最典型的是軍用武器的隱身材料，這種隱身材料就是利用納米技術(shù)制造出來的。例如1991年的海灣戰(zhàn)爭中，美國第一天出動的戰(zhàn)斗機(jī)躲過了伊拉克嚴(yán)密的軍事雷達(dá)監(jiān)視網(wǎng)，迅速到達(dá)伊拉克首都巴格達(dá)上空，很快摧毀了巴方的電報大樓和其它軍事目標(biāo)，在歷時40天的戰(zhàn)斗中，美軍飛機(jī)飛行架達(dá)1270架次，使伊軍95％的重要軍事目標(biāo)被毀，而美軍飛機(jī)無一受損，當(dāng)時一度震驚世界。伊方軍事雷達(dá)監(jiān)視系統(tǒng)對美軍飛機(jī)束手無策，就是美軍飛機(jī)上涂覆了一層納米隱身材料。

三、納米技術(shù)在包裝技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用

納米技術(shù)在包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用目前尚未被人們所重視，其實納米技術(shù)在包裝領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景，在包裝材料、包裝技術(shù)中，納米技術(shù)的價值將不可估量。就納米技術(shù)的神奇功能與特性，可從如下幾個方面加以分析。

1．消除靜電提高包裝與印刷速度和效果

金屬納米微粒具有消除靜電的特殊功能。我們可以利用納米技術(shù)的這一特性，將納米微粒涂覆在包裝與印刷材料表面，以消除在高速全自動包裝機(jī)或印刷機(jī)上輸送包裝與印刷材料時所產(chǎn)生的靜電，從而大大提高包裝與印刷速度。另外，由于靜電的消除，使得包裝與印刷材料表面不再吸引灰塵，而使得材料表面不再沾灰塵增加摩擦導(dǎo)致擦傷，同時也使印刷表面無靜電吸塵而提高印刷效果。因此，納米技術(shù)可通過其靜電消除特性而大大提高包裝與印刷效果。

2．消毒殺菌提高包裝品質(zhì)和增加貨架壽命

在包裝材料（如塑料及復(fù)合材料）中加入納米微粒，使其產(chǎn)生了除異味、殺菌消毒的作用。現(xiàn)在我們一些企業(yè)就是利用這一技術(shù)特性，將納米微粒加入到冰箱材料（塑料）中，生產(chǎn)出了可抗菌的冰箱，使存放于冰箱內(nèi)的食物大大延長了保存期，使用戶不用過于擔(dān)心食品腐敗。同樣也可將納米微粒加入紙、塑及復(fù)合材料中用于包裝食品，可提高包裝食品的貨架壽命。

3．取代傳統(tǒng)化學(xué)顏料生產(chǎn)高級印刷油墨

早在1994年美國的馬薩諸塞州XMX公司就已申請并獲得了一項用于生產(chǎn)印刷油墨的、顆粒均勻的納米微粒的專利。該公司正準(zhǔn)備設(shè)計制造一套商業(yè)化的生產(chǎn)系統(tǒng)，不再依靠化學(xué)顏料，而是選擇適宜的納米微粒來得到各種顏粒，以生產(chǎn)高級印刷油墨。納米技術(shù)為生產(chǎn)高檔印刷油墨創(chuàng)造了條件。

4．使易脆而無毒的包裝容器賦予了韌性

陶瓷容器與玻璃容器是兩大傳統(tǒng)的包裝容器，由于它們具有無毒、密封和表面光潔等優(yōu)點，已在包裝產(chǎn)業(yè)中占有重要的地位，只因它們有易脆不便搬運的缺點，而今已被部分金屬包裝所取代。近些年來，西歐、美國、日本等國家研制納米技術(shù)，將納米微粒加入陶瓷或玻璃中，得到了富有韌性的陶瓷或玻璃材料。例如英國把納米氧化鋁與二氧化鋯進(jìn)行混合，在實驗室已獲得高韌性的陶瓷材料。又如，日本將氧化鋁納米顆粒加入到普通玻璃中，明顯改變了玻璃的脆性。這些技術(shù)的突破，使為陶瓷和玻璃增韌而奮斗將近一個世紀(jì)的科學(xué)家們見到了希望，也為我們重振陶瓷包裝與玻璃包裝產(chǎn)業(yè)帶來了新的希望。