那么小那么大（为什么我们需要纳米技术）

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钻石不发光，还能用来治疗癌症 通过纳米金，我们看到了纳米材料的性质有多少 不同。那么，坚硬而更加稳定的钻石呢？钻石也可以 变威纳米级的材料吗？这种纳米技术又有什么样的难 度呢？ 钻石就是因为炫目的光芒，才得以成为永恒爱情 的象征，但纳米材料小到一定尺度，就不反射可见光 了，所以，你可以想见，纳米钻石可不会像你手上戴 的钻石那么耀眼(图1-4)。 “纳米钻石”的概念最早起源于科学家在太空陨 石中发现的钻石结晶体。这些钻石结晶体的平均直径 只有3纳米，所以，只有用电子显微镜观察才能发现 。科学家们猜测，这些钻石可能是在太阳系外的太空 中由于超新星爆发而形成的。质量大的恒星在走到生 命尽头的时候，会产生超新星爆发，并在飞散的气体 中传导强烈的冲击波。就是在这样激烈的环境中，气 体中的碳原子由于压力的作用，才结合成了纳米钻石 。虽然这个猜想不容易证实，但形成纳米钻石需要高 温高压的条件是确定无疑的，这就为人工合成纳米钻 石提供了思路。 比如，根据这些条件人们发明了爆炸法 (detonation method)。首先将石墨等碳材料包裹在 TNT炸药外，然后利用废弃的矿坑实施爆炸。伴随着 一声巨响，冲击波在高温高压的瞬间将松散的碳原子 紧紧压缩成一团。再将没能成就为钻石的石墨、非晶 相的碳清除掉，留给我们的就是坚硬但没有炫丽光芒 如同尘埃一般的纳米钻石。 这时候，即便你在其中翻翻捡捡，也肯定认不出 来哪些是钻石。所有东西都是黑乎乎的，跟灰尘一样 ，即使确认出钻石，又不能打造成爱情信物，它还有 什么用处呢？实际上，纳米钻石具有优异的物理及化 学特性，如高传热、高硬度、耐酸碱等特性，另外它 的光谱特性也非比寻常。这些特性使得它在生物医学 应用上大有用武之地。 美国科学家的研究证明，纳米钻石颗粒可以作为 药物导弹被用来向癌细胞传输化疗药物。与当前使用 的药物传输系统不同的是，这种新型的纳米钻石颗粒 药物传输系统不会产生副作用。一系列的基因研究已 经证实，首先，纳米钻石颗粒不会引起细胞炎症，因 为一旦药物被释放出来，所留下的就仅仅是钻石微粒 而已。同时，纳米钻石颗粒在水中的溶解度也赋予了 它在临床应用方面的新优势，而且它还可以用来治疗 结核病或者病毒感染。看，这么小又不发光的钻石， 作用可比戒指大多了。 纳米材料的特性，给了科学家更多、更宽广的空 间来使用这些材料。当我们说到“纳米技术”的时候 ，要不就是使用了某种具体的纳米材料，要不就是在 纳米尺度上发展出来的技术。不管是哪一种，都是具 体而微的。如果你听到某些产品把纳米技术宣传得神 乎其神，你可以多问一个问题：用了什么材料，什么 特性？或者是什么技术？ 举倒来说，用于生物体，特别是人体的材料一般 要求比较苛刻，首先它要具有生物相容性，另外当然 还要无毒。一般认为纳米钻石、碳簟这类碳组成的纳 米材料具有比较好的生物兼容性。而且它们是无毒的 ，这就保证了临床医学的安全性。研究人员还发现， 纳米钻石颗粒能够帮助大多数正常的细胞抵御化疗药 物，使它们不致被杀死，因为这种纳米钻石颗粒集群 只有在抵达目标细胞时才会缓慢释放药物，而它们所 传输的药物，几乎是普通传输系统所能传输药物的5 倍多。 除了在生物技术上的应用，现在和将来日常生活 中用到纳米技术的时候也很多，而且可能超出你的想 象。比如洗衣服，我们现在用的洗涤剂已经很先进了 ，经常可以听到“去除99％的污渍”，但有些污渍还 是难以在较低温度下去除，为此我们有时候要把洗衣 机的水温调到60～90摄氏度，这不仅烦琐而且格外耗 能。 P9-12