前麵幾章中我們介紹了關於納米的基本知識、納米技術與應用、納米材料等方麵的知識。那麼,是不是關於納米的故事就要結束了呢?其實不然,納米世界就像人類的世界一樣,我們生活中有的,它的世界也有,實際上它就是我們的世界。它與我們生活中的很多東西都有關係。
納米技術不僅能給人類的生活帶來很大的方便,而且在治理讓人頭痛的環境汙染方麵也是很好的幫手!納米微粒可以通過產品工藝及其產品本身,間接地使環境受益。我們知道,納米材料是在改進傳統材料的基礎上發展起來的。如果要生產更多的納米材料就要更多的原材料,並且生產過程還需要消耗更多的能源,或者是會對環境產生一定的危害,然而納米材料的生產並不會給環境帶來什麼壞的影響。因為,納米材料的生產不需要原材,並且還可以替代傳統材料。納米技術不但不會給環境帶來影響,而且還可以加強環境保護並促進對汙染的發現和治理。
隨著社會的進步和科學的發展,目前,已經有很多的納米微粒出現,並且它們各自有不同的特殊功能,也就是說人們可以根據微粒所具有的不同功能而對它們進行利用。例如,我們可以在人類以及動物體內有針對性地輸送藥物,或是在農作物體內有針對性地輸送殺蟲劑和化肥等。有針對性地輸送,能夠使我們以非常小的劑量完成一些工作,或者是解決掉一些問題。依此類推,我們也能在一些領域來減少化學品和材料的用量,從而起到保護環境的作用。例如,在農作物上少用農藥和化肥,在工業上少用一些有毒性的材料等。那麼,納米技術到底是怎麼樣來保護我們的環境的呢?
首先它能進行環境監測。這是納米技術發展可能對環境(室內及室外環境)產生的一個比較重要的好處。它一個方麵可以降低環境監測儀器的成本並提高其敏感度,甚至有的監測儀器的敏感度會比現有的儀器精確度要高數千倍甚至數百萬倍。比如,用新的蛋白質納米技術製作而成的傳感器可以探測到濃度大約千萬億分之一的汞,而這是目前的監測儀器根本無法實現的。另一方麵,人類利用氧化銪(金屬元素的一種)的納米微粒已經研發了一種敏感度極高的方法,來測量一種名為阿特拉津的除草劑在水中的含量,這種殺蟲劑經常會汙染地下水。
另外,許多采用新納米技術研製成功的監測儀器已經開始使用了,這些儀器可以同時測量一係列數量眾多的汙染物和有毒製劑。這樣,它能夠快速檢測出汙染源,使得我們能夠迅速做出治理的反應,從而把汙染產生的不良後果降到最低程度,還能夠減少治理成本!
其次是它能修複汙染。我們不僅能利用納米技術來進行環境監測,而且還能利用納米技術做出各種不同的解決方案。如果能從源頭上減少或預防汙染,或者是有毒物質的排放,就能夠做到未雨綢繆。但是,很多時候是要進行汙染後的治理工作。根據這一需求,科學家研製出了一些能治理汙染的方案,但是,隻是部分性的。比如說以金屬氧化物或金屬納米微粒形成的納米結構的催化劑,可能會減少工業廢氣以及汽車尾氣的排放。許多貴重金屬的納米微粒都可以和汽車尾氣中有毒的一氧化碳發生氧化反應,從而形成危害性較小的二氧化碳。另外,在納米範圍內,其他的一些微粒也都表現出了它們治理汙染物的能力。例如,二氧化鈦的納米微粒可以吸收光能,然後與周圍的有機分子發生氧化反應。因此,它在工業上很受歡迎。人類可以利用這種光催化劑的特性生產各種塗層來吸收和氧化汙染物,比如汽車尾氣和工業生產排放的廢氣。另外,我們還可以利用這些特性來開發具有自我清潔功能的表層,例如通過捕獲空氣中的汙染物顆粒從而使玻璃和牆壁具有自我清潔功能。