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第08期
专家观点:且听专家说纳米
[字号:]
2006-09-26


  服装,能保暖,能治病,还能防水、防污、防油。

  家电,冰箱既能冷藏食物,又能分解蔬菜中的农药;洗衣机不仅能洗涤,还能杀菌。

  化妆品,能延缓皮肤老化,调节色斑,使皮肤保持柔软丰满,即使人到中年也不长皱纹。

  ……

  这些词汇太诱惑人了,这样的产品太应该拥有了。它们无一例外都使用了同一种技术:纳米技术。

  然而,诱惑人的就一定能赢得信任吗?应该拥有的就一定值得拥有吗?记者采访了有关专家。

  纳米之花到底有多艳丽

  自从纳米技术问世以来,犹如一夜春风,纳米之花遍地盛开,众多产品都与纳米争相攀亲,神秘的纳米让它们眨眼间都具备了神乎其神的功能。这其中,最具代表性的是服装、家电、护肤品等。

  在商家的宣传中,纳米服装能够保暖、治病、防水、防污、防油,等等,纳米西服、纳米内衣、纳米羊绒衫等产品被媒体炒得沸沸扬扬。“纳米”是1米的十亿分之一,也就是说,纳米是长度的计量单位。那么,作为一种尺度,纳米是怎么与服装结合的呢?

  其实,纳米与服装的结合是界面应用,说白了,就是将达到纳米尺寸的粉体分散进高分子黏结液,再把面料浸入其中,经过一定的温度和时间达到干燥和韧化,而制成干凝胶膜。由于纳米黏结液很容易进行化学或物理改性,因而可以大幅度改变织物的性能而使之具备某些功能。

  武警总医院纳米医学研究所所长纪小龙教授在接受记者采访时介绍说,纳米技术就是指量度范围在0.1~100纳米(nm)内的物质或结构的制造技术,其最终目标是按照人类自己的意愿操纵单个原子、分子或原子团(小于10nm)、分子团,制造出具有特定功能的产品。把纳米技术引进服装生产是可行的,因为任何纤维都是由分子组成的,它们像一条长链或一条长带,分子就像伸出去的爪子可以和其他物质结合。利用纳米技术,可以在制作衣服的棉花分子上加入分子团。分子团可以分为亲水和疏水两种物质,加入疏水物质的衣料制成的衣服就能防水。同样原理,加入疏脂或亲脂两种分子团,最后制成的衣服就可以不粘肉或更贴身。

  纪教授说,利用纳米技术可以做到让衣服防水、防油,但这并非只在纳米时代才能做到,也不是只有纳米技术才能做到。只是现在有了这种技术,可以达到100个纳米的直径以下,就可以认为它是纳米颗粒物。商家利用消费者对纳米技术的不了解,将其描述得高不可攀,让人们觉得它很神秘。其实纳米技术只是在应用物质本身的物理性质上发生改变,不能对其他物质发生影响。比如商家说纳米服装能够增强保暖,这在理论上是不可能的,因为“现在还没有发现一种物质能够把热分子抓住!”为什么我们炒菜时能闻到香味?因为空气分子是流动的,既然是流动的,如何能保住暖?除非是金属做的,能使分子无法出来。至于“纳米内衣”及“纳米水杯”宣称能杀菌、治病则纯属无稽之谈。

  用纳米来“自我包装”在家电广告中最为明显。譬如所谓的纳米洗衣机,其实用的是微米技术甚至是其他技术,而且只是应用在滚筒洗衣机外桶的内壁上;所谓的纳米冰箱,也只不过是往制作材料里添加了一些氧化钛细粒,从而产生一定的抗菌性能。至于企业所说的纳米洗衣机能在洗涤过程中杀死衣物中的细菌,纳米冰箱能在食物储藏过程中有效杀死食物中的细菌甚至能分解蔬菜中的农药等等,不过是夸大其词的宣传。

  纳米化妆品大概是“运用”纳米技术最多的一类产品,护肤液、粉底液、日霜、晚霜、洗面乳、收敛水,等等,琳琅满目,“秉承世界尖端科学纳米技术”这样的宣传俯拾皆是,甚至某国际知名品牌竟称其某产品因为有了纳米原维生素A,而能产生立竿见影的美容效果。

  北京空军总医院皮肤科主任医师刘玮教授告诉记者,现在所宣传的纳米化妆品实际上是护肤品中的某些有效成分被加工成纳米级的规格后,在一定程度上提高了功效,目前已经被证实的是,防晒品中如果含有纳米级规格的成分,会在功效上有明显提高。因为防晒品的有效成分是二氧化钛,当其被加工为几十个到一百个纳米的规格后,能增强屏蔽功能,更好地防止紫外线伤害。但并不是所有的护肤成分都可以“纳米化”,因为有些成分并不能在微小化之后具有比普通颗粒更强的效果。

  纳米标准还悬在半空

  20世纪60年代,诺贝尔奖获得者费曼预言,如果对物体微小规模上的排列加以某种控制,就能使物体得到异乎寻常的特性。他所说的就是现在的纳米材料。

  “纳米”是长度的计量单位,是一米的十亿分之一。纳米材料就是指晶粒尺寸为纳米级的超细材料。随着科学技术的发展,人们逐渐将研究的重点转移到纳米级大小的物质结构上,于是有了纳米技术。由于纳米尺度物质会出现一些特殊的物理化学性质,从而具备许多特殊效应,因此纳米技术的应用能够渗透到衣食住行等生活的各个方面。

  比如,把药物制成纳米颗粒,这些颗粒就可以自由地在血管和人体组织内运动;如果在人体外部加以导向,就能使药物更集中地汇聚到病变组织中,从而极大地提高治疗效果。

  再比如,将纳米静电屏蔽材料用于家用电器,能够起到良好的静电屏蔽作用。把透明、疏油、疏水的纳米材料颗粒组合涂刷在建筑物表面或玻璃窗上,建筑物将不会被空气中的油污弄脏,玻璃也不会蒙上厚厚的水蒸气。

  然而,真实的和虚假的都可以同时作用于同一个事物。在某“纳米羊绒衫”的专卖店里,消费者的购买热情并不高,更多的是将信将疑,一方面希望高科技产品能给人们的生活带来方便,另一方面也怕被假纳米产品忽悠。毕竟,判断一个科学技术的真假,首先要有一个评判标准。而到目前为止,我国还没有相关纳米产品的检验检测标准。

  去年2月,国家质检总局、国家标准委联合发布了《纳米材料术语》等7项纳米材料国家标准,并于4月1日起正式实施。这标志着“纳米”产品有了统一的评判标准。这是我国首次以国家标准形式颁布的纳米材料标准,重点要解决的是目前市场上牌号混杂、术语不统一、分析方法各异、导致结果无可比性的混乱局面。

  但是,材料标准与运用材料的技术标准毕竟不一样。纪小龙教授说,曾有企业拿着产品要求他们给予检测,但目前我国还没有检测标准。刘玮教授也说,成分纳米化的护肤品的生产过程与普通化妆品的生产过程是一样的,没办法检测,这涉及到原料的规格问题。中国科学院化学研究所的纳米专家刘必前介绍说,纳米粉体是看得见的,但把它加进产品中就看不出来了,只能检测,但现在又无检测标准,只能看外观性能,比如服装能防水防油,但这只是表面现象,不能说有这种性能就说是纳米服装。

  其实,标准和检测是分不开的,标准的制定需要以检测为基础,而标准的落实结果最终现在检测上。所以,“应该在尽快出台纳米技术标准的同时,建立、完善相应的配套检测机构和规章制度,否则,纳米标准还是悬在半空”。这是中国科学院一位专家的话。

  我们真的了解纳米吗

  不管怎样,纳米毕竟越来越“标准”了,一切似乎在向正规和规范靠拢。然而,就在此时,纳米自身的存在价值似乎又没了保证,因为,眼下纳米正受到越来越多的质疑。

  大连理工大学环境与生命学院金一和教授向记者介绍说,随着纳米技术的迅猛发展,许多产品的品质和性能都因为使用了纳米材料而得到改善。与此同时,人类与纳米颗粒物接触的机会也大大增加了。国际环保组织就指出,由于纳米颗粒不能降解,由日益增多的纳米产品所带来的纳米颗粒物会成为一种新的环境污染物,可能给人类造成灾难。

  纳米颗粒物从何而来?金教授解释说,汽车尾气、电焊产生的金属烟气、烹调产生的油烟、人造纳米材料等都是来源,由此我们可以大致了解自己是否能接触到纳米颗粒物。金教授说,尽管纳米颗粒物在大气颗粒性污染物中所占的绝对质量浓度并不高,但数量却远远超过其他污染物。由于它吸附力强,且表面的化学活性高,可以成为多种有机污染物广泛传播的重要载体,还能富集空气中的农药、多氯联苯等有机污染物和砷、汞、镉等重金属元素,形成共污染物。尤其需要注意的是,由于纳米颗粒物非常小,它可以轻而易举地进入人体正常细胞内。

  对此,纪教授有一个很形象化的解释:人是由细胞组成的,能对人体健康造成疾病和身体损害的主要是细菌和病毒。但它们进入细胞是很不易的,一般到达血液里时就被白细胞杀死了。如果把细胞比做一个西瓜,细菌只有鸡蛋大小,是进入不了细胞的,而病毒虽然变成了芝麻大小,也是进不去的,但纳米就小得多了。表面看起来,西瓜没有缝,可如果把它泡在水里,水分子是可以进入西瓜里的。而相比之下,纳米颗粒物还要小得多得多。

  金教授还介绍说,在空气中,纳米颗粒物是以气溶胶形式存在的,能长期飘浮于空气中,并随人体呼吸过程进入肺组织深部,进入血液迁移到其他组织器官。早在1994年,国际放射防护委员会(ICRR)就公布了纳米颗粒物在人呼吸道中的沉积特征,如7~l00nm的纳米颗粒物在肺中的沉积量最大,20nm的纳米颗粒物主要沉积在肺泡中。

  因为纳米颗粒物被怀疑可能是引发消费者呼吸疾病的罪魁祸首,美国FDA决定对其安全性进行重新评估,并加强对纳米技术运用的管理。FDA计划在今年10月份召开会议讨论纳米技术微粒的安全性。英国最著名的科研机构皇家学会也在呼吁对美容产品使用纳米技术进行全面研究。与此同时,德国药监部门发现有100名消费者因使用纳米技术产品而出现呼吸系统疾病症状,由此更引发各国药监部门对纳米技术的安全质疑,世卫组织也呼吁要优先研究纳米尺度颗粒物的生物机制,国际知名的《科学》、《自然》等权威杂志也从2003年起,开始讨论纳米尺度物质的生物效应、对环境和健康的影响问题。

  听起来怪叫人紧张的。但纪教授说也不必过于紧张,因为纳米技术的安全性还处于摸索阶段。到目前为止,科学家还没有拿到纳米可以自由进出细胞的证据,而且目前的技术还无法把纳米颗粒做到那么小的尺度,因此,市场上的纳米产品也达不到那么小的尺度。纳米专家刘必前也介绍说,在国外,纳米技术也是研究多,产品少。

  所以,纪教授对消费者给予了这样的提示:纳米技术还远未达到让我们的日常生活发生重大变化的程度,至于未来会怎样很难预料,这要取决于技术上的突破。所以,消费者不必过于担心纳米技术的安全性,市场上现有的纳米技术制品还远没有那么大的力量。

  国际科学界普遍认为,纳米科技、信息科技、生命科学是21世纪科技发展的三大支柱,而“双刃剑”又常常是“先进”和“科学”的自身特点,或许纳米也是这样的。好在,在纳米技术尚未走上产业化道路时,其在健康和环境方面的影响就已经被人们关注了,这将更有利于人们趋利避害,防患未然。也许我们还需等待,但这种等待是值得的,因为无论最终结果如何,对消费者而言都是幸事。?

  ◇本刊记者 段梅红
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