奈米技術——一門備受爭議的科學

Tokay feet view from the bottom
主圖:大壁虎可生長到40公分,卻仍能在光滑的牆壁上輕鬆遊走。這是因為它的腳上覆有奈米級黏性的肉墊,這些肉墊可完美貼合在牆面的任何小孔上。

多年來,奈米技術一直被視為一門擁有無限潛力的科學。這些細微顆粒和結構可賦予材料眾多優異性能。比如,它們可以讓塑膠更輕、更穩定,或者讓高光澤度塗料更耐刮擦。它們也可用於開發新藥。但與此同時,人們對奈米技術也心存疑慮。批評人士認為,奈米顆粒可能進入人體細胞或環境,並提出警示,人類尚未對奈米技術進行充分研究。

人們對奈米材料抱有很大的期望。然而,它的基本構成單元卻非常小。一奈米僅相當於一毫米的百萬分之一,而一根頭髮的直徑就有10萬奈米。而英語nano(nano)一詞則起源於希臘語,意為「矮人」。

奈米結構在自然界並不罕見。它讓壁虎和蒼蠅能夠攀附在各種表面上,讓蝴蝶的翅膀充滿絢爛的顏色,也讓蓮花花瓣具有自淨的功能。人類從很早以前就開始利用奈米材料的優點——雖然當時可能並未意識到它們的存在。比如,教堂窗戶上閃閃發光的紅色就來自奈米金。

對奈米顆粒合成的研究是從20世紀開始的。1981年,Gerd Binnig教授和Heinrich Rohrer教授發明掃描式隧道顯微鏡,令奈米技術研究取得了突破性的進展。這種設備可使研究人員對單個奈米結構進行觀察,並瞭解奈米層級的現象。

政商兩界的支持者認為,奈米技術將成為最重要的創新動力之一,幫助解決整個社會所面臨的未來挑戰。奈米材料可過濾飲用水,減少汽機車廢氣排放和幫助人類戰勝癌症。

然而,一些人對奈米材料的其它應用仍然心存疑慮。在專家眼中,含有奈米結構或結合奈米顆粒的產品,比如油漆塗料,本身並沒有什麼問題。但是,奈米噴霧就是另外一回事了,因為它含有未結合的奈米顆粒。吸入這些顆粒可能會危害健康。

奈米科技 - 專家觀點

德國國家科學與工程院奈米技術主題網路acatech負責人 Wolfgang M. Heckl博士、教授和 BUND(德國地球之友)奈米專家Jurek Vengels討論奈米技術的利弊。