編者按：

　　信息技術、納米技術、生物技術是紡織科技發(fā)展的三大領域，其中納米技術在紡織纖維制造、織物整理等方面的應用已經(jīng)越來越深入，上月13日與第九屆中國國際紡織機械展覽會同期召開的《第四屆功能性紡織品及納米技術應用研討會》又一次將納米技術在紡織中的應用現(xiàn)狀向業(yè)界進行了集中展示。借著這一機會，繼上一期的"生態(tài)紡織技術"專題之后，本期編者繼續(xù)就科技這一紡織業(yè)近期的熱點話題向讀者推薦"納米技術"在紡織業(yè)中的最新應用成果。

納米科學與技術

　　納米（nanomaterial）科學，主要是研究0.1~100nm范圍內(nèi)物質(zhì)所特有的現(xiàn)象和功能的科學，是研究在千萬分之一到十億分之一米內(nèi)，原子、分子和其他類型物質(zhì)的運動和變化的科學。狹義的納米技術是以納米科學為基礎制造新材料、新器件及研究新工藝的方法和手段。納米科學與技術有時合稱為納米技術，即研究結構尺度在0.1~100nm范圍內(nèi)材料的性質(zhì)及其應用。

　　目前，納米科學研究包括兩個方面：一是系統(tǒng)的研究納米材料的性能、微觀結構和光譜學的特性，通過與常規(guī)材料的對比，找出納米材料的特殊規(guī)律，建立描述和表征納米材料的新概念和新理論，發(fā)展完善納米材料科學體系；二是開發(fā)新型納米材料的應用領域。在紡織領域內(nèi)，納米技術的研究主要集中在納米改性功能纖維和納米技術在后整理中的應用等方面。

納米材料

　　納米材料，泛指由納米的結構單元構成的任何類型的材料，如金屬、陶瓷、聚合物、半導體、玻璃和復合材料等，而通過控制這些納米及結構單元的大小，控制內(nèi)部和表面的化學性質(zhì)，控制他們的組合，就能以前所未有的方法人為設計材料的特性和功能。納米材料也是指晶粒尺寸小于100nm的單晶體或多晶體，團簇和納米微利以及人造原子等是構成納米結構塊體、薄膜、多層膜以及納米結構的基本單元。確切說，納米材料是納米結構按一定的方式堆積或在一定集體中分散形成的宏觀材料，包括納米塊體材料和納米復合材料。

　　納米材料的分類很多，根據(jù)納米材料的作用可分為納米結構材料和納米功能材料；根據(jù)納米材料的種類可分為有機納米材料和無機納米材料。

納米材料的物理效應與特性

　　表面效應：固體材料的表面源自于內(nèi)部原子所處的環(huán)境是不同的。當材料粒徑遠大于原子直徑時，表面原子可以忽略；但當粒徑逐漸接近于原子直徑時，表面原子的樹木及其作用就不能忽略，而且這時晶粒的表面積、表面能和表面結合能等都發(fā)生了很大的變化，人們把由此而引起的種種特異效應統(tǒng)稱為表面效應。納米材料的粒子直徑減少到了納米級，材料表面原子數(shù)不僅迅速增加，而且納米粒子的比表面積、表面能也都會迅速增加，大的比表面積使納米材料表面的原子極易與其他原子相結合而穩(wěn)定下來，具有很高的化學反應活性。

　　量子尺寸效應：量子尺寸效應指納米粒子尺寸下降到一定值時，費米能級附近的電子能級由準連續(xù)能級變?yōu)殡x散能級的現(xiàn)象，成為量子尺寸效應，這一效應可使納米粒子具有高的光學非線性、特意催化性和光催化性質(zhì)等。

　　小尺寸效應：小尺寸效應又稱體積效應，是指納米微粒尺寸減小，體積縮小，粒子內(nèi)的原子數(shù)減少而造成的效應。由于納米材料中原子數(shù)量減少，材料顯示出與原先不同的物理性質(zhì)，如隨著納木材料粒徑的變小，其熔點不斷降低，燒結溫度也顯著下降等。這種特異現(xiàn)象在冶金工業(yè)、電磁波屏蔽技術、制造隱形飛機等領域受到重視。

　　宏觀量子隧道效應：對于宏觀量子隧道效應的研究對于基礎研究及使用都有著重要的意義。它限定了采用磁帶、磁盤進行信息儲存的最短時間。正是由于納米粒子這幾種基本效應，使得一些基礎材料在添加了納米材料以后，表現(xiàn)出不用的功能特性，添加了納米材料的紡織材料正是基于這些基本效應而產(chǎn)生了功能特性的變化。