編者按：

　　信息技術(shù)、納米技術(shù)、生物技術(shù)是紡織科技發(fā)展的三大領(lǐng)域，其中納米技術(shù)在紡織纖維制造、織物整理等方面的應(yīng)用已經(jīng)越來越深入，上月13日與第九屆中國國際紡織機(jī)械展覽會(huì)同期召開的《第四屆功能性紡織品及納米技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)》又一次將納米技術(shù)在紡織中的應(yīng)用現(xiàn)狀向業(yè)界進(jìn)行了集中展示。借著這一機(jī)會(huì)，繼上一期的"生態(tài)紡織技術(shù)"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(diǎn)話題向讀者推薦"納米技術(shù)"在紡織業(yè)中的最新應(yīng)用成果。

納米科學(xué)與技術(shù)

　　納米（nanomaterial）科學(xué)，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(xué)，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(yùn)動(dòng)和變化的科學(xué)。狹義的納米技術(shù)是以納米科學(xué)為基礎(chǔ)制造新材料、新器件及研究新工藝的方法和手段。納米科學(xué)與技術(shù)有時(shí)合稱為納米技術(shù)，即研究結(jié)構(gòu)尺度在0.1~100nm范圍內(nèi)材料的性質(zhì)及其應(yīng)用。

　　目前，納米科學(xué)研究包括兩個(gè)方面：一是系統(tǒng)的研究納米材料的性能、微觀結(jié)構(gòu)和光譜學(xué)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(xué)體系；二是開發(fā)新型納米材料的應(yīng)用領(lǐng)域。在紡織領(lǐng)域內(nèi)，納米技術(shù)的研究主要集中在納米改性功能纖維和納米技術(shù)在后整理中的應(yīng)用等方面。

納米材料

　　納米材料，泛指由納米的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的任何類型的材料，如金屬、陶瓷、聚合物、半導(dǎo)體、玻璃和復(fù)合材料等，而通過控制這些納米及結(jié)構(gòu)單元的大小，控制內(nèi)部和表面的化學(xué)性質(zhì)，控制他們的組合，就能以前所未有的方法人為設(shè)計(jì)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(tuán)簇和納米微利以及人造原子等是構(gòu)成納米結(jié)構(gòu)塊體、薄膜、多層膜以及納米結(jié)構(gòu)的基本單元。確切說，納米材料是納米結(jié)構(gòu)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(fù)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(jié)構(gòu)材料和納米功能材料；根據(jù)納米材料的種類可分為有機(jī)納米材料和無機(jī)納米材料。

納米材料的物理效應(yīng)與特性

　　表面效應(yīng)：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(dāng)材料粒徑遠(yuǎn)大于原子直徑時(shí)，表面原子可以忽略；但當(dāng)粒徑逐漸接近于原子直徑時(shí)，表面原子的樹木及其作用就不能忽略，而且這時(shí)晶粒的表面積、表面能和表面結(jié)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(yīng)統(tǒng)稱為表面效應(yīng)。納米材料的粒子直徑減少到了納米級(jí)，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(huì)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(jié)合而穩(wěn)定下來，具有很高的化學(xué)反應(yīng)活性。

　　量子尺寸效應(yīng)：量子尺寸效應(yīng)指納米粒子尺寸下降到一定值時(shí)，費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)由準(zhǔn)連續(xù)能級(jí)變?yōu)殡x散能級(jí)的現(xiàn)象，成為量子尺寸效應(yīng)，這一效應(yīng)可使納米粒子具有高的光學(xué)非線性、特意催化性和光催化性質(zhì)等。

　　小尺寸效應(yīng)：小尺寸效應(yīng)又稱體積效應(yīng)，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(yīng)。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(diǎn)不斷降低，燒結(jié)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(shù)、制造隱形飛機(jī)等領(lǐng)域受到重視。

　　宏觀量子隧道效應(yīng)：對于宏觀量子隧道效應(yīng)的研究對于基礎(chǔ)研究及使用都有著重要的意義。它限定了采用磁帶、磁盤進(jìn)行信息儲(chǔ)存的最短時(shí)間。正是由于納米粒子這幾種基本效應(yīng)，使得一些基礎(chǔ)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(yīng)而產(chǎn)生了功能特性的變化。