中科院國(guó)情研究小組提出，要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須在國(guó)民經(jīng)濟(jì)較快發(fā)展的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)以下三個(gè)零增長(zhǎng)：人口實(shí)現(xiàn)零增長(zhǎng)、資源能源消耗零增長(zhǎng)、對(duì)環(huán)境的壓力零增長(zhǎng)。
在2003年國(guó)際新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì)上，著名材料科學(xué)家、兩院院士嚴(yán)東生認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)以上三大目標(biāo)，材料產(chǎn)業(yè)必不可少。嚴(yán)東生說(shuō)，從宏觀層面看，中國(guó)要在本世紀(jì)中葉全面實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)，還面臨人口增加、耕地減少、資源能源消耗增加、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題的挑戰(zhàn)，因此，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)，如何使資源與能源的消耗增長(zhǎng)相對(duì)慢一些，成為工業(yè)界思考的問(wèn)題。而利用高科技、發(fā)展新材料成為解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。當(dāng)前，材料界的共同目標(biāo)就在于材料能夠通過(guò)研究開發(fā)如何進(jìn)入各種應(yīng)用領(lǐng)域。
嚴(yán)東生就納米材料與納米科技作了具體介紹。納米作為一種介觀尺度，介于原子與分子之間，由于納米的這種介觀尺度存在諸多新的現(xiàn)象，科學(xué)家們對(duì)此非常感興趣。因?yàn)榧{米科技進(jìn)入到非常小的尺度，納米技術(shù)被認(rèn)為在節(jié)約資源、減少生態(tài)環(huán)境壓力、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展方面有著巨大潛力。同時(shí)，納米科技對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代，也起著很重要的作用。
就納米材料而言，它包括納米粉體、納米線材料、納米管、納米建材、納米薄膜與納米塊體材料等。由于納米的這種介觀尺度，納米材料有著許多特殊性能，如一般納米材料都具有巨大表面化介面，由小尺寸所產(chǎn)生的量子尺寸效應(yīng)，產(chǎn)生特殊的光、電、熱等。
嚴(yán)東生認(rèn)為，要使納米科技實(shí)現(xiàn)像微米科技一樣對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起重要作用還需要一定的時(shí)間。嚴(yán)東生就目前納米材料的幾個(gè)應(yīng)用方向作了介紹。
作為納米材料的重要應(yīng)用方向之一，碳納米管從被發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在有將近十年的時(shí)間，碳納米管的性能和應(yīng)用非常引人關(guān)注，它的導(dǎo)電性可應(yīng)用在微電子領(lǐng)域，它的半導(dǎo)性可用作晶體管，它的場(chǎng)發(fā)射性能使其在場(chǎng)發(fā)射方面的應(yīng)用也非常廣泛。
現(xiàn)在碳納米管面臨如何商品化的問(wèn)題，嚴(yán)東生認(rèn)為這里有三方面的因素：一是量的因素；二是成本的因素，需要降低成本，這兩個(gè)因素是相互關(guān)聯(lián)的；三是找到重要應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)了解，三星公司曾打算在今年把碳納米管用在顯示器上。而中科院成都有機(jī)所已在深圳建立了一條碳納米管生產(chǎn)線，其規(guī)模超過(guò)CNI。另外2001年9月，清華大學(xué)也有投資生產(chǎn)多壁碳納米管，而且產(chǎn)量相當(dāng)大，這使碳納米管價(jià)格從每克幾百美元下降到每克6美元。嚴(yán)東生強(qiáng)調(diào)，對(duì)碳納米管而言，現(xiàn)在最重要的就是找到各種應(yīng)用領(lǐng)域。
作為納米材料的另外一個(gè)重要應(yīng)用方向，介孔材料被發(fā)現(xiàn)時(shí)間與碳納米管近似，嚴(yán)東生認(rèn)為，介孔材料這樣一個(gè)家族的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展，已成為納米材料的主攻方向。介孔位于兩個(gè)納米與50個(gè)納米之間，介孔有帶孔，孔里面可以裝東西，由于孔徑相同，裝進(jìn)去的東西很均勻，因此可以形成組合體效應(yīng)。介孔材料有很多特性，如它是一種很好的活性材料，很容易進(jìn)行表面修飾和表面改進(jìn)。嚴(yán)東生認(rèn)為，這種組合體效應(yīng)很有發(fā)展前景。
作為一種非硅基介孔材料，有序介孔氧化鋯材料有很好的發(fā)光性能，同時(shí)又具備很好的催化作用。而這種催化作用的溫度可以明顯地降低，使起催化反應(yīng)的溫度下降到200度以下，這在汽車行業(yè)里有非常重要應(yīng)用。現(xiàn)在汽車尾氣排放時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多有害氣體，但是在溫度比較低時(shí)，催化劑還沒(méi)有發(fā)生化學(xué)作用，這就可以減少汽車尾氣的污染。嚴(yán)東生認(rèn)為，催化劑在我國(guó)工業(yè)的發(fā)展和環(huán)境的保護(hù)中發(fā)揮著重大作用。另外，這種介孔材料在制藥和大分子合成方面都比現(xiàn)在的微孔要好。
納米電子學(xué)是近年來(lái)一直被討論的問(wèn)題，納米電子學(xué)指的就是分子被連接（組裝）為基本電路。國(guó)際上已有人把單壁碳管連接成邏輯電路，這個(gè)邏輯電路有十倍的增溢功能。隨著分子電子學(xué)第一次把單個(gè)器件水平提高到電路水平，電子學(xué)微型化的探討變得更有意義。不過(guò)，嚴(yán)東生認(rèn)為，要得到一個(gè)真正意義上的分子水平的計(jì)算機(jī)還面臨眾多挑戰(zhàn)，需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。
在2003年國(guó)際新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì)上，著名材料科學(xué)家、兩院院士嚴(yán)東生認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)以上三大目標(biāo)，材料產(chǎn)業(yè)必不可少。嚴(yán)東生說(shuō)，從宏觀層面看，中國(guó)要在本世紀(jì)中葉全面實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)，還面臨人口增加、耕地減少、資源能源消耗增加、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題的挑戰(zhàn)，因此，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)，如何使資源與能源的消耗增長(zhǎng)相對(duì)慢一些，成為工業(yè)界思考的問(wèn)題。而利用高科技、發(fā)展新材料成為解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。當(dāng)前，材料界的共同目標(biāo)就在于材料能夠通過(guò)研究開發(fā)如何進(jìn)入各種應(yīng)用領(lǐng)域。
嚴(yán)東生就納米材料與納米科技作了具體介紹。納米作為一種介觀尺度，介于原子與分子之間，由于納米的這種介觀尺度存在諸多新的現(xiàn)象，科學(xué)家們對(duì)此非常感興趣。因?yàn)榧{米科技進(jìn)入到非常小的尺度，納米技術(shù)被認(rèn)為在節(jié)約資源、減少生態(tài)環(huán)境壓力、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展方面有著巨大潛力。同時(shí)，納米科技對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代，也起著很重要的作用。
就納米材料而言，它包括納米粉體、納米線材料、納米管、納米建材、納米薄膜與納米塊體材料等。由于納米的這種介觀尺度，納米材料有著許多特殊性能，如一般納米材料都具有巨大表面化介面，由小尺寸所產(chǎn)生的量子尺寸效應(yīng)，產(chǎn)生特殊的光、電、熱等。
嚴(yán)東生認(rèn)為，要使納米科技實(shí)現(xiàn)像微米科技一樣對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起重要作用還需要一定的時(shí)間。嚴(yán)東生就目前納米材料的幾個(gè)應(yīng)用方向作了介紹。
作為納米材料的重要應(yīng)用方向之一，碳納米管從被發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在有將近十年的時(shí)間，碳納米管的性能和應(yīng)用非常引人關(guān)注，它的導(dǎo)電性可應(yīng)用在微電子領(lǐng)域，它的半導(dǎo)性可用作晶體管，它的場(chǎng)發(fā)射性能使其在場(chǎng)發(fā)射方面的應(yīng)用也非常廣泛。
現(xiàn)在碳納米管面臨如何商品化的問(wèn)題，嚴(yán)東生認(rèn)為這里有三方面的因素：一是量的因素；二是成本的因素，需要降低成本，這兩個(gè)因素是相互關(guān)聯(lián)的；三是找到重要應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)了解，三星公司曾打算在今年把碳納米管用在顯示器上。而中科院成都有機(jī)所已在深圳建立了一條碳納米管生產(chǎn)線，其規(guī)模超過(guò)CNI。另外2001年9月，清華大學(xué)也有投資生產(chǎn)多壁碳納米管，而且產(chǎn)量相當(dāng)大，這使碳納米管價(jià)格從每克幾百美元下降到每克6美元。嚴(yán)東生強(qiáng)調(diào)，對(duì)碳納米管而言，現(xiàn)在最重要的就是找到各種應(yīng)用領(lǐng)域。
作為納米材料的另外一個(gè)重要應(yīng)用方向，介孔材料被發(fā)現(xiàn)時(shí)間與碳納米管近似，嚴(yán)東生認(rèn)為，介孔材料這樣一個(gè)家族的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展，已成為納米材料的主攻方向。介孔位于兩個(gè)納米與50個(gè)納米之間，介孔有帶孔，孔里面可以裝東西，由于孔徑相同，裝進(jìn)去的東西很均勻，因此可以形成組合體效應(yīng)。介孔材料有很多特性，如它是一種很好的活性材料，很容易進(jìn)行表面修飾和表面改進(jìn)。嚴(yán)東生認(rèn)為，這種組合體效應(yīng)很有發(fā)展前景。
作為一種非硅基介孔材料，有序介孔氧化鋯材料有很好的發(fā)光性能，同時(shí)又具備很好的催化作用。而這種催化作用的溫度可以明顯地降低，使起催化反應(yīng)的溫度下降到200度以下，這在汽車行業(yè)里有非常重要應(yīng)用。現(xiàn)在汽車尾氣排放時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多有害氣體，但是在溫度比較低時(shí)，催化劑還沒(méi)有發(fā)生化學(xué)作用，這就可以減少汽車尾氣的污染。嚴(yán)東生認(rèn)為，催化劑在我國(guó)工業(yè)的發(fā)展和環(huán)境的保護(hù)中發(fā)揮著重大作用。另外，這種介孔材料在制藥和大分子合成方面都比現(xiàn)在的微孔要好。
納米電子學(xué)是近年來(lái)一直被討論的問(wèn)題，納米電子學(xué)指的就是分子被連接（組裝）為基本電路。國(guó)際上已有人把單壁碳管連接成邏輯電路，這個(gè)邏輯電路有十倍的增溢功能。隨著分子電子學(xué)第一次把單個(gè)器件水平提高到電路水平，電子學(xué)微型化的探討變得更有意義。不過(guò)，嚴(yán)東生認(rèn)為，要得到一個(gè)真正意義上的分子水平的計(jì)算機(jī)還面臨眾多挑戰(zhàn)，需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。
