纺织品纳米技术往何处去

许多人认为纳米科技仅仅是遥远的未来基础科学的事情,而没有什么实际意义。但我确信纳米科技现在已具有与此同时150年前微米科技所具有的希望和重要意义。150年前,微米成为新的精确标准,并成为工业革命的技术基础,最早和最好学会并使用微米技术的国家都在工业发展中占据了巨大的优势。同样,未来的技术将属于那些明智地接受纳米作为新标准,并首先学习和使用它的国家。我们应当记住,微米技术曾同样被认为对使用牛耕地的农民无关紧要。的确,微米与牛毫无关系,但它却改变了耕作方式,带来了拖拉机。——H.Rohrer,IBM苏黎世实验室,1993年 　　纳米过时了？ 　　在H.Rohrer说了这段话后的十几年间，纳米成为科技界、商界乃至平民百姓生活的热门话题。一项充满远景但是现实中还没有太多应用的新科技被如此众所周知，这不得不归功于各界的概念炒作。“领先才能胜出”，在这一信念的驱使下，商界更是迫不及待要用“新科技”来武装自己，管它纳米是什么，既然是新的，代表先进的，那就先贴上标签再说，纺织服装业也不例外。于是，2000年前后，纳米内衣、纳米领带、纳米羊毛衫、纳米面料……云山雾罩中层出不穷。 　　传统产业与前端科技结合本来是一件令人兴奋的事情，可是当这一切仅仅出于商业炒作、出于急功近利只想用新名词来赚钱，事情就变得令人沮丧：没有赚到钱，反而让原来一无所知的消费者在受了某些欺骗以后变得聪明和成熟起来，并且广而告之，最后形成的竟是对纳米的反感抵触心理。商人们依然坚持着“唯利是图”的路线，无利可图时也就放弃了，于是，现在的纺织服装界已经很少看见有煞有介事把“纳米”当作旗号的商家厂家了。据已经举办了五届“功能性纺织品及纳米技术研讨会”的会务组负责人介绍，第一届（2000年）来参加并且宣传“纳米”产品的厂家现在已经联系不到了，有的甚至已经倒闭，并且这还不是一家两家，为数不少。冷了，热了，纳米的“兴衰”似乎与技术本身发展无关，而成了商人的利益游戏。 　　那么，纳米是否因为目前还没有太多实际应用和产品就不是先进科技了呢？是否纳米还没有带来惊人利润就应该被唾弃呢？那些早几年被纳米兴奋得唾沫横飞的人士为何而今一提纳米就摇头叹气好像很资深地说“纳米过时了”呢？纳米是否过时了？ 　　中国科学研究院化学所宋延林教授认为，科学的意义有两种，一是把研究转化为实用产品，提高生活质量，另一个意义是让人类看到可能出现的远景。现在的纳米技术，主要还是为人们提供了可以展望的远景，真正的实际应用还不多。由远景到变为现实，是一个循序渐进的过程，不能依据产品的是否已经出现来断定科技本身的真假。 　　据宋教授介绍，从6月9-11日在北京召开的2005‘中国际纳米国技术会议上透露的信息来看，纳米仍是各国研究热点。据有关资料显示，各国对纳米科研投入依然增加，世界发达国家对纳米技术投入的特点为政府引导，地方、企业参与，并以各种形式吸纳风险投资。就政府投入而言，如美国2002年投入经费为5.8亿美元。在纳米领域内，各国的投入占全球总投入的比例为：美国为33%，日本为29%，欧洲占24%，其他国家为14%。相比之下，中国在纳米科技的投入实在太低，仅为美国的1-3%，比台湾和韩国还少。但中国的纳米技术研究处于国际先进水平。 　　目前纳米基础研究还比较薄弱，技术实际应用还比较肤浅，因此，目前想靠纳米技术赚钱，想一下子通过纳米技术改变行业结构并不可行。“功能性纺织品及纳米技术研讨会”负责人说，纳米技术在纺织业的运用还处于找地找种子的耕耘准备阶段，有什么样的果实还要看如何耕耘。 　　由此看来，是纳米炒作过时，而不是纳米技术过时。纳米技术涉及面广，应用层次多，纳米技术在纺织服装业的应用也是大有前途。 　　能用纳米技术做什么 　　关于纳米，美国前总统克林顿曾经有过这样的设想：可以把美国国会图书馆的全部资料存储在一个方糖大小的芯片上；可以检测到很小的癌细胞；制造一种材料比钢材坚硬多倍却只是钢材的几分之一重量。 　　这些设想其实代表了纳米技术主要的发展方向：信息技术、生命医学、纳米材料。目前这三个发展方向都还没有成熟的实际运用。据宋延林介绍，目前纳米材料的研究相对进步大一些，但是宋延林同时认为与信息、生命相关的纳米技术产品更为前端，更能体现纳米技术的核心。 　　抛开“用纳米做成纺织品（或服饰用品）”这种可笑的想法、说法——纳米只是一个尺度不能制成任何东西，纳米技术在纺织服装业能够有哪些应用和发展呢？ 　　据中国纺织科学研究院专家归纳整理，纺织服装业能够体现、应用纳米技术的有纳米纤维、纳米粉体运用以及纳米结构。 　　纳米纤维 纳米作为一个尺度，根据国家2005年4月颁布的《纳米标准法》规定，在三维空间中至少有一维达到纳米尺度，即在1-100微米以上的纤维才可以称为纳米纤维材料。在纺织纳米纤维领域，现在发展较快并且比较成功的是电纺丝。电纺丝也叫静电纺丝，在这种技术下纺出来的丝可以达到纳米尺度，但是产量很低，目前也仅在一些无纺布薄膜中有所运用。经过医疗临床使用，可以添加到人体细胞中，效果很好，随着技术发展，有望在将来用这种电纺丝无纺布代替人类某些受损、病变器官、部位或者细胞。电纺丝的附加值很高，目前还有很多技术困难，但是如果可以克服困难，可以制成过滤材料，过滤效果肯定非常出色。电纺丝技术研究这几年发展较快，第一届纳米技术会的时候，组办方只收到中科院一篇相关论文，但是到这一届已经有几百篇的数量。当前对这一项目基础研究较深入的有中国纺织科学研究院、清华大学、天津工业大学、苏州大学等，其中清华大学胡平教授对“电纺丝在生物医用功能材料中的应用”颇有研究。 　　纳米粉体运用 一些号称纳米材质的纺织品其实是应用了纳米粉体添加技术，即用达到纳米尺度的矿物粉或者碳粉涂抹在材料上或者做成母粒添加到纤维中，使之具有抗菌、抗静电、防紫外线等性能。这在保暖内衣、远红外负离子的产品等中运用甚广。实验证明，当织物纤维中添加达到纳米尺度的粉体确实可以达到抗菌、抗静电、防紫外线等功能，但是通过其他技术也可以实现这些功能，目前此类号称运用纳米技术的产品是否真正有纳米技术成分很难分辨，而且如果运用纳米技术和运用其他技术在性能上没有什么区别，那么宣称纳米技术也没什么意义。况且，现在对于纳米技术能够达到的这些保健功能是否保健还有着争议，有害于有益双方都没有确性的数据可以来证明。所以，厂家、商家如果要继续宣称“纳米”，未必就不是冒险。 　　纳米结构使用 一些纺织品本身没有达到纳米级，但是在其中又有一些纳米结构，或者是表面有一些凹凸结构，有一些空洞，这些空洞可能是纳米级的，吸释性就好。中国科学研究院化学所的江雷、宋延林最先提出双清双疏理论。中科院化学所曾经送江泽民主席纳米领带，在给江主席表演时沾的是酱油。其实这是模仿荷叶效应，让纺织品能够像雨中的荷叶不会被雨淋湿一样达到防水防污防油的效果。但是在纺织品中，经过多次洗涤了以后，效果是否还能保持很难说。另外，在纺织品后整理的时候在整理剂中加入纳米材料，在表面上形成一种有点纳米结构的粉体，但是通过别的技术也能达到这个效果。在炒作过程中，一些厂家商家为了紧跟时代步伐，也会将通过别的处理技术达到的这些效果，号称是纳米带来的先进科技体验。 　　以上这些是可以在纺织品上运用的纳米技术，作为设想，与纺织品服装相关的纳米技术还很多。比如说纳米光催化技术，根据纳米光催化理论，纳米级的二氧化碳在有光线的情况下可以分解一些有毒有害的气体，而且是必须达到纳米尺度才可以具有这些功能。如果这一技术能得以应用，那么做成纳米光催化的窗帘、床上用品等可以降解室内的有毒气体。西安工程学院、中科院理化所专家在此课题研究较为深入，但是目前还没有很好的商业合作。还有纳米技术在功能、智能纺织品、服装上的运用。美国提出的“纳米战服”就是对这一远景的向往。运用了纳米技术的这些服装可以实现夜视、探测、远视、变色、隐身、测量人体温度、监测疾病等功能。另外，一些物质在达到纳米级以后可以呈现不同的颜色，记者在宋延林的办公桌上看到了呈现为红色的黄金纳米颗粒，黄金只有达到了纳米级颗粒才可以呈现出五颜六色。如果这一技术能够突破，那么将带来印染行业的一场革命。 　　理性投资纳米技术 　　纳米虽然被大肆炒作了一番，但是现在纳米技术的基础研究仍然比较薄弱，进展不大，实际应用也很肤浅。一些有实际应用前景的纳米技术也没有良好的企业商业、科研院所相结合，互动性欠缺。对于纺织品与纳米技术结合来说，纺织界与其他行业、不同科学领域之间的交流存在某种程度的缺失。 　　但现状并不决定未来。作为科学远景也好，正在前进并且有阶段性成果的科研技术也好，只要纳米技术研究进步，技术得到突破，纺织业同样会享受到科技进步带来的诸多好处，实现惊人梦想。没有必要因为现在没有突破、炒作失败而对纳米技术在纺织业的应用一棒子打死。 　　宋延林认为：对于纳米技术，科研人员要有正确的态度，企业要理性投入。 　　一项新技术面世，大众对其本质不了解，科研没有成功就纷纷贴上标签这种浮躁情绪对纳米技术长远发展非常不利。 　　企业更需要理性投资，长远看待。急功近利反而一无所获乃至损失更多，而追求新性能又犹豫不前不舍得投入于事无补。 　　企业要跳出“投小钱赚大钱”的短线思维怪圈。纺织服装业在中国加入WTO以后更需要一些原创技术，通过技术产品提高附加值，这就必须要有一定的投入，纺织服装企业需要科研机构和企业界联合起来。企业根据自身产品本身附加值、产品定位先自行判断是否需要使用纳米技术。真正想用纳米技术的企业，应该首先发现分析企业产品遇到什么问题，与消费者的预期有什么差距，再比较用传统的技术解决好，还是用纳米的技术方法解决好，纳米技术能解决高明在什么地方，综合比较性价比是否可以接受……经过一系列的论证，如果确实需要，就可以和相关科研单位进行良好沟通，共同制定可行性计划。