條理分明-奈米科技

趙先忠 5～7 分鐘

什麼是奈米科技?
通常我們在描述一個物体的大小, 或是距離的遠近時, 會選擇一個適當的長度單位, 例如這支麥克風有20公分長,台北到高雄有400公里遠, 我的身高有1米68等等, 我們不會說這支麥克風有0.2公尺長(或是0.2米), 台北到高雄有40萬米遠。同樣地在測量若干個原子或分子大小時, 適當的單位是奈米, 一奈米等於十億分之一公尺, 大約是頭髮直徑的十萬分之一, 或約等於人人聞之色變的SARS病毒的大小。

當我們把材料的尺度由米縮小到奈米時所代表的意義, 並不只是尺寸的縮小，同時會產生新而獨特的物質特性。例如質量變輕、表面積增高、表面曲度變大、熱導度或導電性也明顯變高等，因此也就衍生了許多新的應用。例如在常溫時為惰性的黃金，在尺寸小到5奈米時，活性卻變得很高。奈米科技便是利用各種方式將材料、成份結構等控制在1~100奈米的大小，並操控隨之而來的物理、化學與生物性質等的變化，以應用於產業的科技。

奈米科技的應用
奈米效應與現象長久以來即存在於自然界中，並非全然是科技產物。若能「師法自然」，應可為我們提供眾多構思及開發嶄新產品的靈感。例如：蓮花之出汙泥而不染即為一例，水滴滴在蓮花葉片上，形成晶瑩剔透的圓形水珠，而不會攤平在葉片上的現象，即是蓮花葉片表面的「奈米」結構所造成。如果我們能摩仿此奈米結構,將它應用在汽車的擋風玻璃上, 則雨天開車便不會有視線不明的問題了

目前有一些大家熟知的傳統產業,例如羅馬磁磗所開發出來的奈米磁磚, 只要一接受陽光照射,就產生自我潔淨的功能, 貼在高樓大廈的外牆,不怕灰塵汚垢的沾黏或是惡意的塗鴨。再如和成牌的奈米衛浴設備, 也具有抗污與自我潔淨的功能。再者例如近年流行的竹炭產品 (竹炭是將竹子烤成炭,有別於常用的木炭)便是將竹炭研磨成奈米大小的顆粒, 再混入衣著纖維裏, 使其具有防潮, 除臭的效果。在夏天大家若是能穿竹炭內衣或竹炭襪子, 應該可以降低成為菌男黴女的機會。以上提到的僅是奈米科技在傳統產業的應用。在高科技產業的領域裏, 奈米科技更是扮演著重要的角色。

奈米科技的未來
在近代科技的發展史上，已經歷三次工業革命。第一次工業革命肇始於十八世紀的歐洲,蒸氣機的發明,是為機械化的革命。第二次工業革命發生於十九世紀末期，包括像電報、電話、無線電的發明，石化工業的誕生，汽車與飛機的發明，是為「電氣化」的革命。人類的生活方式從此大為改觀。第三次工業革命是「資訊化」的革命。廿世紀的新發明有電子計算機、電晶體、積體電路及個人電腦等，在在帶動新一波躍進式的產業進步，並促成人類正式進入知識經濟的時代。

近來奈米科技已成為新世代的發展趨勢，第四次工業革命目前已隱然成形，將是「奈米化」的革命。預期在這波工業革命中，化工、電子、光電、機電、生物及醫學等領域，都將結合奈米科技的創新技術，借重奈米科技的新知，開創出更快、更實用、更輕薄短小、前所未有的革命性新產品。舉凡我們食、衣、住、行、育、樂的品質，均將因奈米科技的貢獻而向上提升。著眼於此, 世界各先進國家莫不投入大量的經費與資源來從事奈米科技的開發與研究。希望台灣的產業, 繼上一波「資訊化」澎渤的發展後, 也能在下一波奈米化的過程取得很好的成績!

總主持人!
　