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奈米,來真的!

沒想到,當我們都還沒打算去搞懂什麼是奈米(Nanometer)時,它居然已經悄悄入侵我們的生活。

走進廚房,有著殺菌功能的奈米光觸媒洗碗機隆隆作響地沖洗著不易破碎的奈米碗。防腐的奈米銀冰箱裡,擺滿了營養更豐富的奈米牛奶、奈米果汁以及封在奈米保鮮袋內的蔬果。瓦斯爐旁的去污磁磚及奈米洗手檯,即使用了許久,卻明亮地彷彿才剛新裝好。一、二年前,「奈米科技」聽起來就像登陸火星一樣,似乎還很遙遠。令人意外的,才過沒多久,大量的奈米產品卻已經開始陳列在百貨公司與3C賣場的貨架上。而且,還有越來越多的奈米產品急著搶佔客廳與廚房的每一個角落。

如果你還不知道什麼是「奈米」……

奈米是一種長度計算單位,就像公尺一樣。但是奈米(nanometer)比公尺(meter)小很多,只有公尺的十億分之一。

許多物質細微到奈米尺度時,會產生新的物理或化學性質,例如說會變更硬、變透明,或是活性變大,因而帶來新的應用,這些應用就是「奈米科技」(Nanotechnology)。進一步的說,奈米科技就是在原子與分子的層次上操作物質,產生新的產品或應用。

光觸媒:讓奈米科技普及化的功臣

奈米科技的應用很廣泛,但是真正讓奈米科技普及化的,其實都是跟「光觸媒」有關。

光觸媒的應用原理,是利用太陽光或是人工的紫外光線,照射在光觸媒(二氧化鈦)上,形成電子電洞,分解空氣中的水分子,進行氧化與還原的作用,分解細菌、病毒等有機物,成為無害的二氧化碳與水,達到殺菌的效果。

於是,光觸媒開始被廣泛地安裝在吸塵器、空氣清新機、電風扇、日光燈管、冰箱等家電,以及大樓的外牆。

然而,光觸媒的使用也有限制。光觸媒受到照射後,反應的範圍僅在表面,因此,必須要靠空氣的流動,讓細菌或病毒靠近光觸媒表面,才能作用分解。所以,使用光觸媒的環境必須盡量要讓空氣流通。為了突破限制,許多廠商開發出同樣具有殺菌,但不需光源催化的奈米銀離子產品。

識破奈米騙局?

奈米科技琳瑯滿目。對消費者而言,現在卻有個大問題:該如何分辨奈米產品的真假?

「目前,的確還沒有辨識奈米產品的正式機制,」工研院奈米科技研發中心主任蘇宗粲提到,未來政府也不會針對所有奈米產品進行驗證。

可能採取的方式是,由廠商將奈米產品送交給公正機構檢驗,然後再由政府進行確認的動作,發給「奈米標章」。這個計畫預計於今年9月開始開放廠商申請。

然而,未來即使某項產品獲頒「奈米標章」,卻只是單純證明該產品是奈米科技,但不是代表該項產品真的具有宣稱的效果。因為產品要獲得「奈米標章」,只需要符合兩項檢驗標準。第一項是「尺寸要小」,材質尺寸要在100奈米以下。第二項,不單尺寸要小,還必須要有新的特性。但是,這兩項標準並不是直接檢驗該產品所宣稱的效果。

「是否有效果,消費者還是要靠自己去辨識,」蘇宗粲舉例,如果一件襯衫宣稱不沾污,消費者可以馬上由廠商的實驗加以辨識真假。至於其他沒辦法當場試驗的奈米產品,就只能於使用後,發現沒有宣稱的效果時,再向廠商或是消費者保護機構申訴。

不過,蘇宗燦提醒,許多奈米產品使用後沒有效果,其實是因為消費者沒有按照廠商建議的使用方法。例如,奈米口罩宣稱可殺菌,但使用上若未正確穿戴,則病毒依舊會由空隙侵入,或者,將宣稱可以去污的奈米塗劑,塗刷在不乾淨的牆壁上,導致奈米塗劑還未分解空氣中的細菌前,就因為先分解牆壁上的有機物而無法黏著,造成剝落。這些情況都是因為使用方法錯誤,而非產品無效。因此,在埋怨奈米產品無效前,應該先詳細了解廠商建議的使用方法。

奈米危機?

除了效果,別忽略了安全性的問題。尤其是與人體會產生接觸的奈米產品。

例如,目前應用最普遍的光觸媒,在產生殺菌或去污的作用前,必須要照射能量較高的紫外線。然而,眾所皆知,過量的紫外線對人體皮膚卻是有致癌及產生老化的不良效果。現在,已經有廠商陸續推出無害的替代照射光源。

另外,台灣大學化學工程學系教授呂宗昕在其新著作中也舉例,奈米化的清潔用品,有可能讓不該進入皮膚的成分滲透到肌膚裡層,造成不良反應或副作用。因此,呂宗昕建議化妝品的奈米化,需依使用目的及對象有所區隔,才可有效發揮其奈米化的功能。

深層保養、透明防曬:奈米保養品

現在,奈米科技讓維生素等養分,可以順利穿越表皮到達肌膚裡層,進行深層保養。

以前擦上防曬產品總是讓膚色偏白,現在利用奈米科技,使粉體縮小到可見光能穿透的尺度,讓近來的化妝品雖然增加了防曬功能,顏色卻沒有改變。

免洗不沾污:玻璃、汽機車烤漆、襯衫、工作褲、馬桶、磁磚、排球

蓮花之所以能出淤泥而不染,是因為葉面上有比水珠還小的奈米級突出絨毛,使得體積較大的水珠無法與葉面完全接觸,而容易滾落。

於是,包括服飾、衛浴、汽車、運動器材等廠商,紛紛仿效蓮花效應,讓各式產品具有防水與防污的效用。

加強保溫:奈米外套

奈米科技透過改變物質的基本組成,或是摻入特殊材質的奈米微粒,會增加產品的硬度與支撐力。

隱形:隱形戰鬥機

隱形戰鬥機之所以能夠不被雷達發現,就是在飛機外表塗上可以吸收不同電磁波波段的奈米粒子,藉以減少雷達波的反射,達到在雷達螢幕上隱形的效果。

殺菌防霉:奈米冰箱、空氣清新機、洗衣機、燈管、洗碗機、冷氣、皮鞋

光觸媒依舊是最熱門的奈米產品,廣泛被使用在各式家電。近來盛行的奈米鞋與奈米外套,則是將不需光源催化的奈米級物質摻入纖維中製造,以達到殺菌與除臭的功效。

減重堅固:奈米汽車支架、網球拍、建築物結構

奈米科技透過改變物質的基本組成,或是摻入特殊材質的奈米微粒,會增加產品的硬度與支撐力,同時還能減輕重量。

增長保鮮:奈米保鮮袋、奈米冰箱

奈米材質製成的保鮮袋,利用二氧化鈦阻擋紫外線,並同時分解乙烯,減緩蔬果老化速度。奈米冰箱,則是將可放射遠紅外線輻射的陶瓷粉末摻入冰箱內裝,利用遠紅外線讓水分子產生共振運動,分解水分子,以增長保鮮期限。

更容易吸收:奈米牛奶、奈米藥

添加奈米鈣或奈米鐵的牛奶,因為養分細微到奈米尺度,更容易被人體吸收。藥物奈米化後,因為容易被吸收,所以藥劑量將可因此減少,減輕人體的負擔。

《富比士》雜誌列出的去年十大熱門奈米產品:

1.不輕易掉落的奈米滑雪板臘。

2.防風保溫的奈米滑雪衣。

3.不沾污的奈米襯衫與奈米休閒褲。

4.深層作用的奈米潤膚霜。

5.運用奈米科技而更明亮的OLED數位相機。

6.關於奈米科技的電腦DVD或小說(例如蜘蛛人)。

7.去油污與防刮傷的奈米太陽眼鏡。

8.透明的奈米防曬油。

9.輕盈而堅固的奈米網球拍。

10.不容易漏氣的奈米網球。

雜誌全文

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