纳米材料与科学结课论文

1、纳米材料当今世界，纳米材料已经深入我们的ii常生活，随着产业化的发展，纳米技术正成为新 兴战略产业中的核心技术。在生物制药、基因控制、环保、电子器件、能源和航天航空技术 等领域发挥着越來越重耍的作用。我们一方面感叹于纳米材料给我们带來的方便少高科技, 另一方血我们也担心着纳米科技的广泛发展对我们健康是否有影响，是否为伦理道徳所不能 接受。关键词：发展过程 研究现状 食品安全 伦理道徳一，纳米材料的发展过程纳米技术的灵感，来口于己故物理学家理杳德费曼1959年所作的一次题为在底部 还有很大空间的演讲。范曼认为，我们可以从另外一个角度出发，从单个的分子甚至原子 开始进行组装，以达到我们的耍求?他说

2、：“至少依我看来，物理学的规律不排除一个原子 一个原子地制造物品的可能性。” 1990年，ibm公司阿尔马登研究中心的科学家成功地对 单个的原子进行了重排，纳米技术取得-项关键突破。他们使用一种称为扔描探针的设备慢 慢地把35个原子移动到各自的位置，组成了 ibm三个字母。70年代，科学家开始从不同角 度捉出有关纳米科技的构想，1974年，科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机 械加工；1982年，科学家发明研究纳米的重要工具扫描隧道显微镜，为我们揭示一个可 见的原子、分子吐界，对纳米科技发展产生了积极促进作用；1990年7月，第一届国际纳 米科学技术会议在美国巴尔的摩举办，标志着纳米科

3、学技术的止式诞生；1991年，碳纳米 管被人类发现，它的质量是和同体积钢的六分强度却是钢的10倍，成为纳米技术研 究的热点，诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为，纳米碳管将是未來最佳纤维的首选材料，也 将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等:1993年，继1989年美国斯坦福 大学搬走原子i才i “写”下斯坦福大学英文、1990年美国国际商用机器公司在银农而用36个 氤原子排出“ibm” z后，中国科学院北京真空物理实验室口如地操纵原子成功写出“中 国"二字，标志着中国开始在国际纳米科技领域占有一席之地;到1999年，纳米技术逐步走 向市场，全年基于纳米产品的营业额达到500亿

4、美元；近年来，一些国家纷纷制定相关战略 或者计划，投入巨资抢占纳米技术战略高地。口本设立纳米材料研究屮心，把纳米技术列入 新5年科技基本计划的研发重点;德国专门建立纳米技术研究网;美国将纳米计划视为下一 次工业革命的核心，美国政府部门将纳米科技基础研究方血的投资从1997年的1. 16亿美元 增加到2001年的4. 97亿美元。2003年，纳米技术在基础研究和应用研究方面都取得了突 破性进展。如：美国利用超高密度晶格和电路制作新方法，获得高密度的钳纳米线；f1本用 单层碳纳米管与有机熔盐制成高度导电的聚合物纳米管复介材料等。二，纳米材料的研究现状从研究的内涵和特点大致可划分为三个阶段。第一阶段

5、（1990年以前）主要是在实验 室探索用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体，合成块体（包括薄膜），研究评估表征的 方法，探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。笫二阶段（1994年前）人们关注的热点 是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特物理、化学和力学性能，设计纳米复合材料。第三阶 段（从1994年到现在）纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人 们的关注，正在成为纳米材料研究的新的热点。国际上，把这类材料称为纳米纽装材料体系 或者称为纳米尺度的图案材料。三，纳米材料与食品安全纳米技术是20世纪末兴起并迅速发展的一项高科技技术，随着研究的深入和科学的发展, 纳米技术已经li趋成熟

6、并广泛的应用于各种领域，近年来纳米技术在供药上的许多研究成果 正逐步地应用于食品行业，在此技术上开发、牛产了许多新型的食品以及具有更好的功效利 特殊功能的保健食品，纳米材料在食品安全上也发挥着越來越重要的作用。id前，市场上存 在的纳米食品产品超过300种,一些带有纳米级别添加剂的食品和维工素已经实现商业化。 据预测纳米食品市场在2010年将达到204亿美元因此纳米技术在食品上的研究有着很人的 发展潜力。纳米技术在食品上的研究和应用主耍包括纳米食品加工、纳米包装材料和纳米检 测技术等方面。纳米食品不仅仅是指利用了纳米技术的食品，更大程度上指纳米技术对食品 进行了改造从而改变食品性能的食品，尤其

7、是利用纳米技术改造过结构的食殆在营养方面会 有一个很人的提高，然而纳米食品也存在一些问题，首先由于对于纳米食品的加工主要是球 磨法这就使得在纳米食品生产的过程屮容易产生粉料污染，同时现有的纳米技术也会产生成 材料的功能性无法预测，纳米结构的稳定性不髙等问题。纳米食品还存在另外的问题那就是 关于纳米食品的安全检测并没冇个一个统一的标准。h前，国际上尚未形成统一的针对纳米 食品的生物安全性评价标准，大多数是短期评价方法，短期的模型很难对纳米食品的生物效 应有彻底的认识。而部分纳米仓品存存在一些育害成分，并且经过纳米化后，这些物质更加很 容易进入细胞其至细胞核内，因此副作用也就越人，而这些由于安全检

8、测的标准不统一可能 在检测的时候检测不出来，因此纳米食品的女全标准冇待进一步统一。卩4,纳米材料与伦理道德纳米技术正在逐步走进我们的生活。但另方而，由于纳米材料的特殊性质，对生命健 康和生态环境产生的负面效应和不确定性也让人们充满了担忧。冇些纳米技术不仅对人类健 康和环境构成一定的风险，且引发的相关社会伦理问题构成了对传统伦理的挑战。正因为如 此，世界各国都在发展纳米技术的同时，同步推进纳米技术的社会伦理问题研究。纳米技术伦理问题的讨论发端于人们对纳米材料女全的担忧。女全不仅是一个科学问题，也 是且首先是哲学伦理学反思的对象。没有基木的安全，就不可能有好的生活，也不可能有自 由、公疋。这里所考

9、察的女全首先是人的身体不受伤害、威胁以及棊础设施的女全问题。由 于纳米粒了的“无孔不入”，在研发、生产、储存、运输以及后处理过程中可能进入人体和 环境，给人的健康和生态带来危害，因此，冇关纳米粒子的毒性硏究、危害和风险的识别、 工作场地的选择和风险控制、工人对风险的知情问题，以及工人健康的医学保障等一开始就 成为纳米伦理关注的话题。纳米技术引发的另一-伦理问题是纳米技术与人的白山问题。随着 纳米器件的微型化，纳米技术在医学、社会治安和国防方面具有广泛的作用，但也会威胁到 他人的隐私。如通过将纳米设备嵌入对彖物中，可以监视、跟踪目标，搜集个人信息和行为 习惯。然而储存一个人的金部基因和疾病信息的

10、纳米芯片有可能成为被利用的工具，成为企 业用人歧视的理山或者成为保险公司限制患者口山的祛码。最有争议的是纳米技术在脑科学 方面的应用，即通过在人脑中植入纳米器件最终将操纵、控制人的行动。如此，我们述有多 少私人空间？人类还在多大程度上具有口主性？人与机器的区别在哪里？技术是人的存在 方式，技术的目的不是限制人的口由而是保障和发展人的口由。纳米技术对人的口主性和口 由的挑战已经超出了纳米技术伦理问题的范畴，而促使人们更进一步地反思技术的日的、技 术与人、技术口由与人的口由的关系。目前，有关纳米医学伦理问题的讨论主要集中在三 个方面：首先，自我诊断及自动给药设备的发展，比如利用生物化学传感器来测量血液成分 数据并计算自动注射所盂的药物剂量，这就涉及设备的安全问题和对传统医学体系的挑战。 其次，从治愈疾病到超越健康水平的增强病人体质，山此破坏了医学本身的伦理关切，并占 用了冇限的医学研究和治疗的资源。而最引起伦理争议的问题是冇关纳米技术在人类增强方 面的应用。所谓