关于作者

中国科学院应用研究与发展局高级工程师,从事金属材料和稀土材料的研究与开发工作。曾任中科院应用研究与发展局材料能源处长,副总工程师,中国材料研究学会副秘书长,中国薄钢板成形技术研究会秘书长,国家稀土办专家组成员。编写发表多篇新材料及新能源方面科普文章和专著。中国科普作家协会会员。

“纳米纸”报道引出的思考!

王宁寰
2013年12月08日
近日,一篇有关“纳米纸”的报导,引起许多人的兴趣。报导称浙江大学的科学家用滤纸和二氧化钛薄膜,制作出一种新型“纳米纸”,这种材料还能与多种化学分子结合,制造出不同用途的新材料,并展现不同特性。
据悉,该校研究人员在纳米纸纤维上,“铺”了一层名为“萘胺”的染料,让纳米纸变身为快速检测有害物质的试纸,它一遇亚硝酸盐就变色,既灵敏又快捷。对于检测食品中的亚硝酸盐浓度非常有效。此外这种纳米纸还可用于检测水体中的有害汞离子、氟离子的含量,甚至用于检测DNA的特定序列段。而将碳氟链化合物与纳米纸组合而成的防菌纳米纸,还可用于食品保鲜与包装。
由于碳氟链化合物不亲油,也不亲水,于是这种纳米纸也变得不沾水、不沾油、细菌也无法存活的“自清洁环保材料”。该项目研究者称,纳米纸是一个理想的平台,可以针对具体问题设计出相应的材料,绝不仅局限于目前进行尝试的几个方向。下一步他将尝试把纳米纸进行必要处理后用于癌症、糖尿病等疾病的便捷检测。
由以上报导可知,该项“纳米纸”成果,目前主要定位在医疗快速诊断和便捷检测上。呈现出良好的应用前景。
具有“荷什效应”的纳米纸张,拒水又拒油 
具有“荷什效应”的纳米纸张,拒水又拒油
实际上,“纳米纸”的出现已不是新鲜事。近来又有报导,来自意大利的科学家研制出了一种纳米纸张。他们已经成功地将分子和纳米颗粒在实验室中结合起来制成新的纳米纸张材料。在改变它的材料组成后,甚至可以制成带磁性的荧光纸张。令人耳目一新。
最近,有专家对目前世界上的“纳米纸”的研究发展状况进行总结,大致可分以下几个方面:

 1,2008年6月,瑞士科学家宣布成功研制出了一种高强度的纳米纸。该纸的发明人伯格伦德博士表示,这种纳米纸韧性极佳,很硬,是利用传统纸张中发现的生物材料——纤维素制作而成。机械测试显示,该纸的强度比普通纸整整高出200倍,达到了目前建筑用钢的水平。

 2,2008年10月,有报道称,美国佛罗里达州立大学的科研人员开发了一种神奇的纳米纸;它看上去像复写纸,比重是钢的1/10,强度却达到了钢的500倍。这种纸使用一种被称作“纳米碳管”的碳分子制成。这种神奇的纳米纸中的纳米碳管的直径仅有十几纳米,约为人头发直径五万分之一。

 3,2007年7月,英国《自然》杂志还报道了石墨微粒制成的纳米纸。这是一种比钢铁还硬但极其柔韧的超级纸张。该种新型纸张由美国西北大学的一个研究小组制造成功。研究人员在经特殊处理过的水中将碳纳米膜氧化物微粒驱散,然后用滤膜过滤。他们发现,水能够使这种微粒在过滤器表面形成一种纸状薄层;该纳米纸比由碳纳米管制成的纸张还要强韧并能加工成各种尺寸。然而遗憾的是,这种纳米纸怕水,浸泡在水中会慢慢分解。

 4,既然这些纳米纸的重量很轻、韧性优越、强度又出奇得高,那么,它们自然会有广阔的应用前景。从目前的技术发展趋势来看,防弹衣、太空服,还有汽车、飞机以及航天器的结构材料,都必将成为这种纳米纸的用武之地。

 综上所述, “纳米纸”实际上是一个笼统的概念,泛指用纳米材料制作的纸,或者是采用纳米技术对纸张的某种性能进行改善而制造出来的纸张。

    不过,要指出的是“纳米纸”这个名词的提出,有违其真实科学含义。正确的提法应该是“纳米材料纸”。不过国内外都用惯了,也就习惯成自然了。