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納米科技環保救星抑剋星

 

美 國 量 子 物 理 學 家 、 諾 貝 爾 獎 得 主 范 曼 ( Richard Feynman ) 在 1959 年 一 次 著 名 演 講 中 , 最 先 提 出 納 米 科 技 概 念 , 利 用 物 質 的 最 基 本 單 位 — — 原 子 和 分 子 — — 去 製 造 材 料 。 80 年 代 初 , 科 學 家 發 明 了 電 腦 顯 微 鏡 和 原 子 力 顯 微 鏡 等 研 究 納 米 技 術 的 重 要 儀 器 , 令 納 米 科 技 開 始 迅 速 發 展 , 成 為 21 世 紀 的 三 大 新 科 技 之 一 。

納 米 科 技 的 應 用 範 圍 廣 泛 , 成 績 矚 目 , 特 別 是 在 環 保 應 用 方 面 , 納 米 科 技 可 望 成 為 解 決 環 境 污 染 的 新 救 星 。 但 在 另 一 方 面 , 由 於 以 納 米 技 術 製 成 的 材 料 體 積 微 小 , 能 不 知 不 覺 地 進 入 人 體 , 若 廢 物 處 理 不 當 ,

分 分 鐘 帶 來 新 的 生 態 災 難 , 必 須 加 以 警 惕 。

納 米 科 技 的 誕 生 , 勢 將 對 醫 學 、 食 品 科 技 、 電 子 和 環 保 技 術 等 帶 來 革 命 性 的 影 響 。 美 國 國 家 科 學 基 金 ( NSF ) 納 米 科 技 高 級 主 任 預 期 , 未 來 十 年 納 米 科 技 產 品 的 市 場 額 年 達 一 萬 億 美 元 , 這 些 包 括 所 有 電 腦 晶 片 、 半 數 的 藥 物 和 催 化 劑 。

革 命 科 技 利 持 續 發 展

世 界 銀 行 預 期 , 到 2050 年 全 球 人 口 將 達 110 億 , 勢 令 地 球 面 臨 嚴 重 污 染 和 資 源 耗 竭 的 可 能 。 不 過 納 米 科 學 家 相 信 , 納 米 科 技 的 發 展 將 有 助 解 決 空 氣 和 水 質 污 染 等 環 保 問 題 , 並 為 地 球 提 供 可 持 續 發 展 的 能 源 、 水 源 和 糧 食 生 產 。

以 下 是 納 米 科 技 對 未 來 環 保 的 一 些 可 能 貢 獻 ﹕

污 水 過 濾   直 接 變 食 水

聯 合 國 預 期 2030 年 地 球 將 有 一 半 人 鬧 水 荒 , 將 來 的 納 米 科 技 可 望 減 輕 水 源 壓 力 。 以 納 米 材 料 製 造 的 濾 水 裝 置 , 除 有 效 去 除 鐵 鏽 、 泥 沙 、 異 味 及 直 接 微 細 雜 質 外 , 連 水 中 細 菌 、 病 毒 也 可 過 濾 掉 , 將 來 人 們 可 直 接 把 普 通 污 水 過 濾 循 環 再 用 , 甚 至 作 為 食 水 。

此 外 , 一 種 新 的 納 米 技 術 對 處 理 污 水 中 的 重 金 屬 非 常 有 效 , 能 徹 底 把 污 水 中 的 重 金 屬 變 成 無 害 物 質 , 減 少 海 洋 重 金 屬 污 染 。

有 害 氣 體 減 少 排 放

汽 油 和 柴 油 由 於 含 有 硫 磺 化 合 物 , 燃 燒 時 會 產 生 二 氧 化 硫 。 在 講 求 環 保 的 今 天 , 各 國 政 府 鼓 勵 使 用 低 硫 汽 油 , 以 減 少 二 氧 化 硫 污 染 。 在 提 煉 石 油 過 程 中 加 入 納 米 鈦 酸 鈷 作 為 脫 硫 催 化 劑 , 便 能 生 產 出 符 合 環 保 標 準 的 「 低 硫 汽 油 」 。

發 電 廠 用 煤 發 電 , 也 會 產 生 二 氧 化 硫 。 若 在 燒 煤 過 程 中 加 入 一 種 納 米 助 燃 催 化 劑 , 便 能 使 煤 充 分 燃 燒 而 不 產 生 二 氧 化 硫 氣 體 。 此 外 , 在 汽 車 油 缸 中 加 入 納 米 催 化 劑 , 能 令 汽 油 在 燃 燒 時 不 再 產 生 一 氧 化 碳 和 氮 氧 化 物 , 解 決 廢 氣 污 染 。

凈 化 空 氣 分 解 致 癌 物

納 米 氧 化 鈦 能 分 解 空 氣 中 的 有 機 致 癌 物 質 , 在 光 作 用 下 , 能 把 這 些 有 害 物 質 降 解 為 二 氧 化 碳 、 水 和 有 機 酸 。

將 來 發 電 廠 和 工 廠 安 裝 了 納 米 級 的 空 氣 過 濾 器 , 就 能 有 效 過 濾 廢 氣 微 粒 , 令 空 氣 中 的 懸 浮 粒 子 大 減 。

監 察 污 染 防 生 化 襲 擊

科 學 家 目 前 正 研 究 以 納 米 粒 子 作 為 感 應 器 , 監 察 空 氣 和 食 水 污 染 ﹔ 進 一 步 可 組 成 納 米 感 應 器 網 絡 監 察 環 境 和 外 來 污 染 , 甚 至 生 化 毒 氣 襲 擊 。

防 污 玻 璃 自 動 清 潔

鍍 上 納 米 氧 化 鈦 薄 膜 的 玻 璃 具 有 防 污 、 防 霧 和 自 動 除 塵 的 作 用 。 在 陽 光 照 射 下 , 納 米 薄 膜 可 分 解 玻 璃 上 的 污 漬 , 加 上 風 力 和 雨 水 等 大 自 然 潔 淨 作 用 , 不 用 人 手 清 洗 也 能 令 玻 璃 保 持 光 潔 如 新 。

產 品 更 細 減 少 廢 物 量

由 於 納 米 科 技 是 以 原 子 和 分 子 為 原 料 生 產 , 意 味 製 造 過 程 中 產 生 的 廢 物 可 減 到 最 少 。 與 此 同 時 , 納 米 科 技 的 使 用 將 令 產 品 變 得 更 細 、 更 薄 , 最 終 令 廢 物 量 減 少 。

走 入 血 管 隨 時 可 奪 命

然 而 , 科 學 界 至 今 仍 沒 有 仔 細 研 究 納 米 粒 子 對 環 境 和 健 康 的 影 響 , 有 科 學 家 和 環 保 人 士 擔 心 , 由 於 納 米 粒 子 非 常 微 小 , 只 有 十 億 分 之 一 公 尺 , 能 不 知 不 覺 地 進 入 人 體 , 分 分 鐘 殺 人 於 無 形 。

環 保 人 士 擔 心 , 一 旦 納 米 粒 子 進 入 血 管 或 地 下 水 , 即 使 它 們 本 身 無 害 , 但 亦 不 能 排 除 納 米 粒 子 會 與 其 他 物 質 產 生 化 學 作 用 , 變 成 毒 物 。 鑑 於 一 般 過 濾 器 無 法 隔 住 納 米 粒 子 , 加 上 目 前 仍 沒 有 測 量 納 米 粒 子 的 環 境 感 應 器 , 一 旦 納 米 粒 子 由 實 驗 室 或 生 產 線 進 入 環 境 , 恐 造 成 難 以 收 拾 的 破 壞 。

目 前 納 米 技 術 已 被 應 用 於 電 腦 晶 片 製 造 , 但 用 的 仍 是 砷 化 鎵 等 劇 毒 原 料 , 當 這 些 東 西 變 成 納 米 粒 子 後 , 其 活 性 和 毒 性 將 變 得 更 強 和 更 厲 害 , 對 環 境 造 成 嚴 重 污 染 。

原 料 微 細 毒 性 更 劇 烈

科 學 家 正 研 究 以 碳 納 米 管 代 替 硅 , 製 造 極 微 細 的 晶 體 管 , 但 環 保 人 士 稱 , 碳 納 米 管 的 特 性 與 石 棉 纖 維 類 似 , 可 能 會 損 害 人 的 肺 部 。 事 實 上 , 美 國 太 空 總 署 一 項 未 正 式 公 布 的 研 究 顯 示 , 其 中 一 隻 實 驗 鼠 因 肺 部 吸 入 大 量 碳 納 米 管 死 亡 , 儘 管 研 究 稱 納 米 粒 子 應 不 會 對 人 體 有 害 。

醫 學 界 也 在 研 究 利 用 納 米 粒 子 , 透 過 血 液 把 藥 物 直 接 送 到 腫 瘤 或 患 處 殲 滅 癌 細 胞 和 治 療 疾 病 , 但 亦 可 能 有 隱 憂 , 原 因 是 納 米 粒 子 小 得 可 以 進 入 腦 部 , 意 味 它 可 能 連 毒 素 也 帶 入 腦 部 。

未 來 的 納 米 技 術 可 能 會 製 造 出 能 隨 食 客 意 願 轉 變 顏 色 或 味 道 的 「 互 動 飲 品 」 , 意 味 人 們 會 喝 下 數 以 億 計 的 納 米 粒 子 。

目 前 , 有 幾 家 公 司 已 開 始 生 產 用 於 油 漆 和 太 陽 油 的 納 米 原 料 , 日 本 三 菱 也 宣 布 將 大 量 生 產 納 米 碳 , 用 於 晶 體 管 以 至 化 妝 品 。 有 研 究 納 米 科 技 的 科 學 家 稱 , 必 須 警 惕 納 米 科 技 對 環 境 的 潛 在 影 響 , 避 免 因 濫 用 納 米 技 術 而 帶 來 新 的 生 態 災 難 。

 

 

 

 

 

 

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Revised: 4 August 2004