一、納米材料行業(yè)定義及分類

納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸（0.1-100nm）或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料，這大約相當(dāng)于10~100個原子緊密排列在一起的尺度。

現(xiàn)階段，納米材料的應(yīng)用主要集中在納米粉體方面，屬于納米材料的起步階段。納米材料有著更強(qiáng)的力學(xué)性能（如強(qiáng)度和韌性等），對納米陶瓷來說，納米化可望解決陶瓷的脆性問題，并可能表現(xiàn)出與金屬等材料類似的塑性。

近年來,隨著國家和各地納米攻關(guān)計(jì)劃、“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃等的實(shí)施,我國納米技術(shù)研究水平和研發(fā)能力逐漸接近國際主流方向,在納米材料和納米結(jié)構(gòu)、納米器件、納米效應(yīng)與表征等方面取得了一批居于國際前沿的創(chuàng)新研究成果,并部分實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

二、納米材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

從全球范圍來看，納米粉體材料中的納米碳酸鈣、納米氧化鋅、納米氧化硅等幾個產(chǎn)品已形成一定的市場規(guī)模；納米粉體應(yīng)用廣泛的納米陶瓷材料、納米紡織材料、納米改性涂料等材料也已開發(fā)成功，并初步實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；納米粉體顆粒在醫(yī)療診斷制劑、微電子領(lǐng)域的應(yīng)用正加緊由實(shí)驗(yàn)研究成果向產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方向轉(zhuǎn)移。

受益于納米技術(shù)的不斷革新，生產(chǎn)工藝的逐漸完善，納米材料的生產(chǎn)成本不斷降低，新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷開拓的影響，全球納米材料市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。

近年來，我國納米材料制造行業(yè)發(fā)展迅速，在國家戰(zhàn)略的指引下，納米材料和納米技術(shù)在能源、環(huán)境、資源和水處理等產(chǎn)業(yè)應(yīng)用出現(xiàn)了良好的開端，例如納米凈化劑、納米助燃劑、納米固硫劑、用于水處理的納米絮凝劑等新型產(chǎn)品相繼開發(fā)成功，納米材料的應(yīng)用范圍正在逐步擴(kuò)大。隨著納米材料下游需求的持續(xù)拉動，以及納米技術(shù)的不斷革新，其需求規(guī)模仍將保持快速增長趨勢。

2017年我國納米行業(yè)市場規(guī)�？焖僭鲩L達(dá)到了891.7億元，同比2016年的692.3億元增長了28.8%，2017年我國新材料行業(yè)產(chǎn)值規(guī)模26550億元，納米材料規(guī)模占比達(dá)到了3.36%。

三、納米材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域

1、納米材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用

納米材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已應(yīng)用于藥物載體、癌癥治療、基因治療、抗菌材料、組織工程、醫(yī)學(xué)診斷等方面，給人類帶來了許多好處。然而，有關(guān)納米材料毒理學(xué)的報(bào)道也很多，由于納米材料具有小尺寸效應(yīng)、表面和界面效應(yīng)以及量子尺寸效應(yīng)等特性，可能引發(fā)特殊的生物學(xué)效應(yīng)，給人類健康和環(huán)境帶來負(fù)面影響。

納米技術(shù)在促進(jìn)醫(yī)藥、工業(yè)發(fā)展的同時，對人類健康和環(huán)境衛(wèi)生也同樣構(gòu)成潛在的威脅。相同化學(xué)組成的納米材料與其他材料相比具有許多不同的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性，其潛在毒性、次級效應(yīng)、生物降解能力也存在質(zhì)疑。如何評價(jià)納米醫(yī)藥的安全性和毒性，如何優(yōu)化納米技術(shù)使這些醫(yī)藥材料適合于人體生物系統(tǒng)，以及如何避免或降低可能出現(xiàn)的毒副反應(yīng)，成為擺在人們面前的一個重要問題。

簡而言之，和其他前沿學(xué)科一樣，納米醫(yī)學(xué)也充滿了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。但我們完全可以相信，在不遠(yuǎn)的將來，隨著對其在生物醫(yī)學(xué)中應(yīng)用研究的深入及生物安全性問題的闡明和解決，納米技術(shù)將成為醫(yī)學(xué)研究和臨床治療中的一個重要手段，為許多重大疾病患者帶來福音。

（1）在藥物治療方面

當(dāng)顆粒小于某一尺度時，較小顆粒的溶解度大于較大顆粒，因此，控制藥物顆粒大小就可以控制顆粒的溶解速率。納米顆粒具有非常大的溶解度，控制納米顆粒的大小及粒度分布，可以控制藥物釋放速率，提高功效和藥物有效利用率，如具有生物活性的各種肽類、治療胰島素依賴型糖尿病的胰島素等。而且磁性納米粒子在分離癌細(xì)胞和正常細(xì)胞方面經(jīng)動物及臨床試驗(yàn)已經(jīng)獲得成功，顯示出了引人注目的應(yīng)用前景。

（2）在藥物載體方面

納米材料作為藥物載體在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中廣為應(yīng)用，是現(xiàn)代藥劑學(xué)發(fā)展的重要方向之一，將磁性納米顆粒與藥物結(jié)合，注入到人體內(nèi)，藥物可在病變部位集中，從而達(dá)到定向治療的目的。其優(yōu)點(diǎn)是：可緩釋藥物，從而延長藥物作用時間；達(dá)到靶向輸送藥物的目的；在保證藥物作用的前提下，減少給藥劑量，減輕或避免毒副反應(yīng)；提高藥物的穩(wěn)定性，有利于儲存；保護(hù)藥物，防止其被核酸酶降解；建立一些新的給藥途徑等。載藥納米顆粒可作為異物被巨噬細(xì)胞吞噬，在網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)聚集，納米材料藥物載體的裝載、可控釋放以及靶向傳輸對人類重大疾病的治療具有重大的意義。

（3）在醫(yī)療診斷方面

磁共振成像是一種物理現(xiàn)象，作為一種分析手段廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)生物等領(lǐng)域，1973年開始應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床檢測，現(xiàn)已成為臨床上常用的無侵入性腫瘤早期診斷手段。MRI需要借助造影劑來提高診斷能力，磁性納米粒子在MRI領(lǐng)域中常常作為造影劑使用，以此提高M(jìn)RI圖像的對比度和清晰度，造影劑可縮短質(zhì)子的弛豫時間，間接地改變質(zhì)子所產(chǎn)生的信號強(qiáng)度，提高人體腫瘤與正常部位的成像對比度，粒徑在3~10nm的超順磁氧化鐵顆粒已經(jīng)被制成磁共振的成像劑應(yīng)用于臨床診斷。

2、信息產(chǎn)業(yè)中的納米技術(shù)

納米技術(shù)在信息產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用主要表現(xiàn)在3個方面：①網(wǎng)絡(luò)通訊、寬頻帶的網(wǎng)絡(luò)通訊、納米結(jié)構(gòu)器件、芯片技術(shù)以及高清晰度數(shù)字顯示技術(shù)。②光電子器件、分子電子器件、巨磁電子器件，這方面我國還很落后，但是這些元器件轉(zhuǎn)為商品進(jìn)入市場也還要10年時間，所以，中國要超前15年到20年對這些方面進(jìn)行研究。③網(wǎng)絡(luò)通訊的關(guān)鍵納米器件，如網(wǎng)絡(luò)通訊中激光、過濾器、諧振器、微電容、微電極等方面。

3、環(huán)境產(chǎn)業(yè)中的納米技術(shù)

納米技術(shù)對空氣中20納米以及水中的200納米污染物的降解是不可替代的技術(shù)。要凈化環(huán)境，必須用納米技術(shù)。近年來，不少公司致力于把光催化等納米技術(shù)移植到水處理產(chǎn)業(yè)，用于提高水的質(zhì)量，已初見成效；采用稀土氧化鈰和貴金屬納米組合技術(shù)對汽車尾氣處理器件的改造效果也很明顯；治理淡水湖內(nèi)藻類引起的污染，*近已在實(shí)驗(yàn)室初步研究成功。

4、能源環(huán)保中的納米技術(shù)

合理利用傳統(tǒng)能源和開發(fā)新能源是我國當(dāng)前和今后的一項(xiàng)重要任務(wù)。在合理利用傳統(tǒng)能源方面，現(xiàn)在主要是凈化劑、助燃劑，它們能使煤充分燃燒，燃燒當(dāng)中自循環(huán)，使硫減少排放，不再需要輔助裝置。另外，利用納米改進(jìn)汽油、柴油的添加劑已經(jīng)有了，實(shí)際上它是一種液態(tài)小分子可燃燒的團(tuán)簇物質(zhì)，有助燃、凈化作用。

5、精細(xì)化工方面的應(yīng)用

精細(xì)化工是一個巨大的工業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)品數(shù)量繁多，用途廣泛，并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優(yōu)越性無疑也會給精細(xì)化工帶來福音，并顯示它的獨(dú)特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細(xì)化工領(lǐng)域，納米材料都能發(fā)揮重要作用。

四、納米材料行業(yè)前景展望

納米材料自問世以來，受到人們的高度關(guān)注，目前已成為*為活躍的研究領(lǐng)域。納米材料在電子行業(yè)、生物醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域都有著廣闊的開發(fā)潛力。納米材料應(yīng)用到各行各業(yè)的同時，納米材料本身的制備方法和性質(zhì)的研究也是目前國際上非常重視和爭相探索的方向。

目前隨著生物技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)等領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，對納米材料的要求也越來越高。元件的小型化、智能化、高集成和超快傳輸?shù)葘Σ牧系某叽缫�求越來越��；航空航天、新型軍事裝備及先進(jìn)制造技術(shù)等對材料性能要求越來越高。新材料的創(chuàng)新，以及在此基礎(chǔ)上誘發(fā)的新技術(shù)、新產(chǎn)品的創(chuàng)新是未來10年對社會發(fā)展、經(jīng)濟(jì)振興、國力增強(qiáng)*有影響力的戰(zhàn)略研究領(lǐng)域，納米材料將是起重要作用的關(guān)鍵材料之一。

同發(fā)達(dá)國家相比，我國在納米科技領(lǐng)域的研究比較滯后，目前我國已初步具備開展納米科技的研究條件，國家重點(diǎn)研究機(jī)構(gòu)及相關(guān)高科技技術(shù)企業(yè)正加快對納米材料的研究步伐；在納米科技領(lǐng)域，我國在“十二五”期間取得了重要的研究成果。隨著新材料產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃的提出，我國將大力推進(jìn)納米材料、半導(dǎo)體材料等領(lǐng)域研發(fā)。

納米材料和技術(shù)在節(jié)省能源和資源方面將發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。結(jié)合國家戰(zhàn)略需求，近些年來，納米材料和納米技術(shù)在能源、環(huán)境、資源和水處理產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)了良好的發(fā)展勢頭。隨著納米凈化劑、納米助燃劑等新型產(chǎn)品相繼開發(fā)成功，在這些產(chǎn)品基礎(chǔ)上，發(fā)展了一些新型納米產(chǎn)業(yè)，前景看好。