正确认识纳米材料的定义


来源:中国粉体网

标签纳米
纳米技术大大提高了人类社会的发展速度,同时也改善了人们的生活质量。纳米技术应用于多种行业,为人类社会的发展做出了巨大的贡献。但对于纳米材料的定义国内外的专家都提出了自己的看法,难道仅仅是尺度界定了就是纳米材料?恐怕不仅仅如此!

    随着纳米技术的广泛使用,在欧盟不同的立法领域需要一个共同的依据来界定纳米材料。欧盟新兴及新鉴定健康风险科学委员会(SCENIHR)近日开始就未来纳米材料定义的科学依据向社会各界征求意见,截止日期为9月15日。SCENIHR认为,在定义纳米材料时,最重要的科学依据是尺寸。

    欧委会的联合研究中心(JRC)认定的纳米材料是这样定义的:纳米级结构材料简称为纳米材料(nano material),是指其结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度,它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且,其尺度已接近光的波长,加上其具有大表面的特殊效应,因此其所表现的特性,例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等,往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。

    纳米材料应用于制镶牙水泥、瓷器、油漆的填料、媒染剂、金属铝等。 可添加到各种水性树脂、油性树脂内、环氧树脂、丙稀酸树脂、聚铵酯树脂、朔料、橡胶中,添加量为3%-5%,可以明显提高材质的硬度,硬度可达6-8H甚至更高。还可以用在导热、抛光、电镀、催化剂等。

    我国纳米科学家,国家重点基础研究计划(973计划)纳米材料和纳米结构项目首席科学家,中国科学院固体物理研究所张立德研究员作了总结性的定义:"纳米科技是研究由尺寸在0.1-100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用,以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。

    我国颗粒粒度测试领域著名专家,中国颗粒学会颗粒测试专业委员会主任胡荣泽教授对纳米材料的定义提出了自己的看法,他认为“纳米材料是指其结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间,但同时要具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等特性。”
白春礼院士在百家讲坛——解读纳米中给纳米科技如下定义:“那么纳米科技定义是什么,定义就是指的纳米科技是指在纳米的尺度上,那么这个尺度有一个范围,是1到100个纳米,并不是指的就在一个纳米上,是有一个范围,1到100个纳米,在这个范围上来研究物质的特性和相互作用,那么这个也包括原子分子的操纵。”

    美国世强律师事务所(Steptoe&Johnson)布鲁塞尔办公室EHS事务主管安娜•盖尔盖伊(AnnaGergely)博士表示,SCENIHR的观点以及JRC最近发布的政策都表明,监管者对纳米材料尺寸的定义范围将会很宽。

    盖尔盖伊说:“工业界将会商讨一个包括个例在内的通用定义。如果工业界支持欧盟委员会的提议,公司就要做好准备,商讨个例标准的执行范围,以及在何种情况下标准可以修订。”

    特殊纳米尺寸相关的特征差异较大,难以界定一个纳米材料能表现出一致特性的尺寸范围。因此,SCENIHR建议对纳米材料风险进行分级评估,500nm是高上限,100nm是低上限。如果材料的尺寸大于500nm,那么就按一般材料进行安全风险评估;如果材料尺寸低于500nm,就按纳米材料来评估;如果尺寸小于100nm,评估标准还要有所不同。  

    盖尔盖伊表示,这种以尺寸为标准的定义将使一大批材料被归为纳米材料。因此,要避免在科学技术不断进展的情况下频繁修改定义。盖尔盖伊建议根据某些领域和具体结构逐案制订标准。

    盖尔盖伊指出,公司应该准备好加入其他关于材料特征的参数,如大小、粒度分布、比表面积、表面改性以及其他物理化学特性,如结晶、氧化还原电位、光催化活性、溶解度等定义材料时需要考虑项目。

    看来,小也要有小的标准才可,小到什么样的尺度就会决定其材料的物理、化学性能。因此,界定好纳米材料的定义,对深层研究纳米材料的使用价值具有十分的必要性。(作者:贾云)
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