納米技術(shù)即將走進(jìn)生活，這些改變你能想到嗎？

不久前德國(guó)聯(lián)邦內(nèi)閣通過(guò)了由聯(lián)邦教研部提出的“納米技術(shù)行動(dòng)計(jì)劃2020”。這是繼“納米行動(dòng)計(jì)劃2010”（2006年）和“納米技術(shù)行動(dòng)計(jì)劃2015”（2010年）后，聯(lián)邦政府第3次跨部門(mén)資助納米技術(shù)的戰(zhàn)略。

“納米技術(shù)行動(dòng)計(jì)劃2020”確定了2016-2020年聯(lián)邦政府相關(guān)部門(mén)在納米技術(shù)領(lǐng)域的合作，將納米技術(shù)瞄準(zhǔn)德國(guó)新高技術(shù)戰(zhàn)略的優(yōu)先任務(wù)領(lǐng)域，目的是進(jìn)一步充分利用納米技術(shù)的機(jī)遇和潛力，利用研究成果的有效轉(zhuǎn)化提高德國(guó)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，通過(guò)對(duì)納米材料的安全性研究保證納米技術(shù)對(duì)可持續(xù)發(fā)展的貢獻(xiàn)。

未來(lái)聯(lián)邦政府的納米技術(shù)研究將致力于解決德國(guó)新高技術(shù)戰(zhàn)略中確立的6個(gè)優(yōu)先任務(wù)，具體是：

一、數(shù)字經(jīng)濟(jì)與社會(huì)

為應(yīng)對(duì)產(chǎn)業(yè)及社會(huì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，納米技術(shù)研發(fā)將致力于微電子和納米電子創(chuàng)新，通過(guò)使用納米技術(shù)工藝和開(kāi)發(fā)新材料，提高電腦芯片的晶體管密度和存儲(chǔ)容量。

圖1：納米電子

二、可持續(xù)經(jīng)濟(jì)和能源

開(kāi)發(fā)納米技術(shù)在能源、建筑、農(nóng)業(yè)和食品領(lǐng)域的應(yīng)用，并通過(guò)效益-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，研究納米材料的使用對(duì)人類(lèi)和環(huán)境可能造成的影響。

三、創(chuàng)新工作環(huán)境

加強(qiáng)對(duì)納米技術(shù)應(yīng)用和必要保護(hù)措施的介紹，避免納米產(chǎn)品和工藝對(duì)工作環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響。

通過(guò)青年人才資助計(jì)劃培養(yǎng)跨學(xué)科人才，滿足企業(yè)和科研對(duì)納米技術(shù)領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的不斷需求。

四、健康

開(kāi)發(fā)納米材料和納米技術(shù)在新藥物開(kāi)發(fā)、診斷、以及營(yíng)養(yǎng)保健領(lǐng)域的應(yīng)用。

圖2：人造鼻子使用納米材料

五、智能交通

提高納米技術(shù)工藝和納米材料在電池技術(shù)、輕型結(jié)構(gòu)、燃料電池開(kāi)發(fā)以及氫存儲(chǔ)等領(lǐng)域的使用。

圖3：納米材料在電池技術(shù)、輕型結(jié)構(gòu)、燃料電池開(kāi)發(fā)以及氫存儲(chǔ)等領(lǐng)域的使用

六、公民安全

提高納米技術(shù)和材料在數(shù)字通信和智能信息管理系統(tǒng)、導(dǎo)航、監(jiān)測(cè)和定位技術(shù)、危險(xiǎn)物質(zhì)探測(cè)設(shè)備、救援人員防護(hù)裝備，文檔安全和防偽保護(hù)的研發(fā)。

延伸閱讀

關(guān)于德國(guó)聯(lián)邦內(nèi)閣《納米技術(shù)2020行動(dòng)計(jì)劃》

2016年下半年，德國(guó)聯(lián)邦內(nèi)閣通過(guò)了由聯(lián)邦教研部提交的《納米技術(shù)2020行動(dòng)計(jì)劃》。該行動(dòng)計(jì)劃的目標(biāo)是安全環(huán)保地生產(chǎn)使用納米材料，同時(shí)提升德國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

　　該行動(dòng)計(jì)劃尤其支持在材料研究和納米科技領(lǐng)域活躍的中小企業(yè)，包括支持專(zhuān)業(yè)人才的教育與繼續(xù)教育。目前，德國(guó)約有2200個(gè)來(lái)自工業(yè)界、服務(wù)業(yè)、科學(xué)界的組織活躍于納米技術(shù)領(lǐng)域，有一半來(lái)自工業(yè)界，其中中小企業(yè)占75%。

　　作為德國(guó)高新技術(shù)戰(zhàn)略的一部分，《納米技術(shù)2020行動(dòng)計(jì)劃》由聯(lián)邦教研部牽頭，與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部共同提出，從而有助于保證科研資助、科研活動(dòng)、監(jiān)管活動(dòng)的協(xié)調(diào)性。德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)部部長(zhǎng)加布里爾十分贊成該行動(dòng)計(jì)劃。他指出，作為核心技術(shù)，納米技術(shù)將成為未來(lái)能源技術(shù)、健康研究、環(huán)境科技、光子技術(shù)、原材料等領(lǐng)域重要的增長(zhǎng)推動(dòng)力。

　　在德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部的管轄下，聯(lián)邦材料研究與檢測(cè)機(jī)構(gòu)、聯(lián)邦物理技術(shù)研究院將為納米技術(shù)發(fā)揮應(yīng)用潛力和納米技術(shù)的安全應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

納米技術(shù)在未來(lái)的應(yīng)用趨勢(shì)

未來(lái)，納米技術(shù)還可以讓物體從周?chē)h(huán)境中吸收能量。新型的納米材料和概念正在研究當(dāng)中，有望從物體的移動(dòng)、光線、溫度變化、葡萄糖和其他來(lái)源高效地產(chǎn)生能源。 

　    科研人員預(yù)測(cè)，納米技術(shù)在未來(lái)將呈現(xiàn)五大應(yīng)用趨勢(shì)： 

人體內(nèi)的“醫(yī)生” 

　　人們現(xiàn)在可以將健康監(jiān)測(cè)裝置佩戴在身上，隨時(shí)了解自身的狀況。如果進(jìn)一步將這種技術(shù)微縮，那么，借助于納米技術(shù)就可以把微型傳感器植入或注射入人體內(nèi)，捕捉到患者更詳盡的信息，從而更有利于醫(yī)生進(jìn)行診治。 

　　此外還有其他可能，比如監(jiān)測(cè)人體炎癥的發(fā)展、術(shù)后恢復(fù)等，甚至還能誕生一種干預(yù)人體信號(hào)的電子裝置，具有控制器官的功能。這雖然聽(tīng)起來(lái)有些不可思議，但是葛蘭素史克這樣的醫(yī)藥業(yè)巨頭，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始著手研發(fā)這類(lèi)電子醫(yī)藥產(chǎn)品了。 

隨處可見(jiàn)的傳感器 

　　有賴(lài)于最新的納米材料和制造工藝，傳感器變得越來(lái)越小、越來(lái)越復(fù)雜，并且越來(lái)越節(jié)能。目前，以較低成本就可以用柔性塑料輥批量生產(chǎn)出性能優(yōu)良的傳感器。如果繼續(xù)發(fā)展下去，便可以在重要基礎(chǔ)設(shè)施的必要位置上安裝多個(gè)傳感器，如安裝在橋梁、飛機(jī)和核電廠，用于監(jiān)控設(shè)施的安全運(yùn)作。 

自我修復(fù)結(jié)構(gòu) 

　　改變材料的納米級(jí)結(jié)構(gòu)，會(huì)使它們具備某種神奇的特性，如防水功能。在將來(lái)的某一天，納米科技涂層或添加物還有可能賦予材料自我修復(fù)的功能。假設(shè)材料上遍布納米顆粒，那么在其表面有裂痕出現(xiàn)時(shí)，這些顆粒就可以自行移動(dòng)繼而讓裂痕彌合。這種技術(shù)可以應(yīng)用于從飛機(jī)駕駛艙到微電子學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，防止細(xì)微的破裂變成危害更大的裂痕。 

讓大數(shù)據(jù)作用更大 

　　傳感器的應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生前所未有的龐大信息數(shù)據(jù)，因此需要對(duì)它們進(jìn)行處理，用于改善交通擁堵和防止事故發(fā)生，或?qū)⒔y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)用于調(diào)配警力資源，降低犯罪率。納米技術(shù)在這方面的應(yīng)用，創(chuàng)造的是一種超密集記憶體，幫助儲(chǔ)存極其龐大的數(shù)據(jù)，同時(shí)也可促進(jìn)高度有效的運(yùn)算法則發(fā)展，在確?？煽啃缘那疤嵯绿幚怼⒓用芎蛡鬟_(dá)數(shù)據(jù)。 

應(yīng)對(duì)全球變暖 

　　如今，電池能可以為電動(dòng)汽車(chē)儲(chǔ)存更多的能源，太陽(yáng)能板也將更多的陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成了電力。這兩種應(yīng)用均采用了納米紋理或納米材料，將平面變?yōu)槊娣e更大的三維立體表面，從而儲(chǔ)存和產(chǎn)生更多的能量，因此設(shè)備效率也更高。 

　　而在未來(lái)，納米技術(shù)還可以讓物體從周?chē)h(huán)境中吸收能量。新型的納米材料和概念正在研究當(dāng)中，有望從物體的移動(dòng)、光線、溫度變化、葡萄糖和其他來(lái)源高效地產(chǎn)生能源。