Q1.奈米是什麼意思?

奈米是一種單位,等於10 ( -9) 公尺,英文名稱為:nanometer。

Q2.奈米材料又是什麼?

   簡單的概念就是說,當物質到奈米尺寸以後,大約是在0.1—100奈米這個範圍空間,物質的性能就會發生變化,出現特殊的物理性質。 日本的科學家發現,一個導電導熱的銅銀導體做成奈米尺寸之後,它就失去原來的性質,既不導電也不導熱。 像鐵鈷合金,把它做成大約20—30奈米大小後,它的磁性要比原來高1000倍。

Q3.奈米技術的未來?

  奈米技術包含下列四個主要方面:奈米材、奈米動力學、奈米生物學和奈米藥物學以及奈米電子學。奈米生物學發展到一定技術時,可以用奈米材料製成具有識別能力的奈米生物細胞,並可以吸收癌細胞的生物醫藥,注入人體內,可以用於定向殺癌細胞
  1990年,IBM公司阿爾馬登研究中心的科學家成功地對單個的原子進行了重排,奈米技術取得一項關鍵突破。他們使用一種稱為掃描探針的設備慢慢地把35個原子移動到各自的位置,組成了IBM三個字母
  

  著名物理學家、諾貝爾獎獲得者費曼預言,人類可以用小的機器製作更小的機器,最後將變成根據人類意願,逐個地排列原子,製造產品,這是關於奈米技術最終的夢想。

Q4.我們生活中那些東西跟奈米有關?

  奈米材料可用於:化工生產中與燃料電池裡的催化劑;化妝品裡的奈米二氧化鈦塗料;和油漆裡也可添加奈米材料以增強附著力和持久性;而添加進橡膠、樹脂、膠黏劑則可增加強度、抗腐蝕和抗老化的能力。另外,製造防銹塗層和珠光塗料、製造高品質顏料和油墨、奈米表面處理的防霧玻璃、微電子材料的製造和封裝等,都是奈米材料極佳的應用範圍。

Q5.優勝奈米金的應用範圍為何?
一、 適用於DNA或是抗原/抗體的疾病檢測
  優點有:
  (1) 快速且方便
  (2) 敏感度高
  (3) 直接目視即可監測
  (4) 需求裝置少
  (5) 具生物相容性
二、 金奈米粒子可在生物晶片的表面形成一薄膜,能有效增強多種生物分析儀器(QCM, SPR, Laman spectrum)的檢測信號。
三、 金奈米粒子可利用self-assembly monolayer technique在金鍍層上形成一薄膜能有效增加導電性、銲錫性與各種環境檢測。
Q6.如何將銀奈米粒子使用在陶瓷材料上?

  UWin的奈米銀已通過SGS的抗菌(大腸桿菌與金黃色葡萄球菌)認證。在陶瓷材料上,奈米銀可用噴灑與浸泡的方式在材料表面上成型。未來,各個醫療大樓內的建材皆會使用奈米銀來達到抗菌/抗病毒的效果。

Q7.UWin有哪些產品是奈米溶膠? 奈米溶膠可應用在哪裡?

優勝的奈米溶膠有二氧化鈦與二氧化矽兩種,依不同功能的特性來作使用。
1. 塗上二氧化鈦溶膠的產品,具有易潔、止滑之功效,可用在磁磚、門窗以及衛浴設備等,亦可應
 用在電子產品(如外觀件或散熱片)上,達到特殊效用。
2. 塗上二氧化矽溶膠的產品,具有耐磨、防火之功效,可用在建材玻璃,光電玻璃或耐磨、光滑塑
 膠皮上。

Q8.奈米溶膠的塗裝方式為何呢?

奈米溶膠的塗裝方式十分簡單,有兩種方式:
1. 直接採浸泡的方式即可。
2. 利用噴槍,直接噴塗在物件上。

Q9.奈米銀的用途?

  銀是生活中常見的一種亮白色金屬,性質安定,很早以前人們便懂得把銀拿來製造貨幣、器皿或銀飾,而目前在電子工業及底片的製造上,也有相當大的用量。銀也具有非常良好的導電性及導熱性,但因單價較高,所以在導電導熱材料上的使用遠不及銅普遍。
  市面上已有許多琳瑯滿目的奈米銀抗菌產品,但到目前為止,奈米銀的抗菌機制仍有許多不同的說法。一般認為銀經奈米化後,表面裸露出的銀原子急遽增加,在溶液中能解離出許多銀離子,而這些銀離子便是抗菌的主要功臣。此外,奈米銀粒子在溶液中可持續釋放出銀離子,長期保有抗菌功效,因此被喻為「永久性的殺菌劑」。

奈米銀的應用:

  奈米銀的抗菌應用已經充斥在我們的周遭,舉凡日常生活用品、紡織衣物、化妝品的抗菌,到冷氣機、洗衣機等家電的抗菌功能,都可見到奈米銀的身影。
    在醫療上也開發出多種奈米銀的應用,例如在床單被套、止血紗布或導管中添加奈米銀,可防止細菌的滋生及疾病的傳染,也可降低病人在手術時被病菌感染的機率。另外,把奈米銀混入人工皮膚敷料中,使用在需要長期利用敷料保護傷口的燒燙傷病患身上,可有效地避免細菌感染的問題。
    近年來,奈米銀的研究更發展至運用於人體的植入材料方面。例如,添加在固定人工關節的骨水泥中取代傳統的抗生素,可抑制細菌的滋生,避免術後造成的組織感染。此外,研究也指出奈米銀可以殺菌,但不會對骨細胞產生毒性。

與其他抗菌劑的比較:

  抗生素是目前使用最廣泛的醫療抗感染藥物,但也由於使用的氾濫,導致細菌產生抗藥性,使得有些病症面臨無藥可用的地步。奈米銀因為其特殊的殺菌機制,不會有細菌產生抗藥性的問題。與直接利用銀離子殺菌比較,銀離子容易與體內的氯離子結合,產生氯化銀沉澱,進而誘發體內的免疫反應。而以奈米銀當作抗菌劑,不僅對細胞的刺激性及毒性都較低,抗菌時效也比較久。
  與幾年前因為 SARS 而火紅的殺菌劑光觸媒二氧化鈦相較,利用二氧化鈦殺菌,需要足夠的紫外光光源來產生氧化作用殺死細菌,在光源較不足的室內,殺菌能力便大打折扣,且氧化作用產生的自由基可能對細胞也有傷害。而奈米銀不需仰賴其他物質的激發,本身就可產生殺菌作用。但奈米銀因為顆粒小,安定性不佳,彼此間容易聚集成大顆粒,而降低抗菌效果。因此如何把奈米銀均勻地分散在材料中,是製作奈米銀產品的最大課題。 (資料來源: 行政院國家科學委員會)

Q10.奈米金的用途?
在醫學檢測上的應用:

  因為金有良好的生物相容性,而且奈米化的金表面具有特殊效應,容易與硫氫基結合,所以奈米金常用於生物醫學上的檢測、疾病診斷及基因偵測。
  美國西北大學莫京(Mirkin)博士在 1996 年發現,奈米金可與 DNA 輕易結合,若先在奈米金表面接上單股的 DNA 做成試劑,當待測樣品中含有另一互補的 DNA 鏈段時,因為鹼基的配對,會使得含有 DNA 鏈段的奈米金聚集在一起,形成較大的團聚物,這時奈米金的顏色會由原本的紅寶石色變成藍色。利用這個現象,便可用奈米金製作能檢測許多遺傳疾病的 DNA 晶片。只要取一滴血滴在晶片上,送入電腦做分析,不一會兒便可知道基因可能帶有哪些潛在的遺傳疾病,有助於遺傳疾病的預防與治療。
  奈米金也容易與蛋白質結合,如抗體、酵素或細胞激素,最普遍的例子就是在驗孕棒上的應用。懷孕的女性會分泌一種特殊的荷爾蒙 HCG(Human Chorionic Gonadotropin,人絨毛膜促性腺激素),把懷孕女性的尿液滴在含有奈米金試劑的驗孕棒上,HCG 荷爾蒙便會與奈米金反應呈現紅寶石色,如此就可得知懷孕與否。此外,也有科學家利用奈米金結合特殊的抗體,用來做為標的癌細胞的工具。利用奈米金的方法,比傳統的方法靈敏且準確,未來在基因學、免疫學、臨床診斷等方面極具開發價值。

在藥物釋放上的應用:

  金在生物醫學上的另一個妙用,是在「藥物釋放晶片」上的應用。美國麻省理工學院以設計好的矽晶片做為基材容器,把要傳送的藥物填充在容器中,再鍍上奈米金薄膜覆蓋於容器上,薄膜只有 300 奈米厚。然後把晶片植入或吞入體內,醫生或病人只要經由微處理器控制晶片釋放微弱的電壓,便可使金薄膜溶解,把一定量的藥物釋放出來,也可控制每一藥劑釋放的時間及地點。此外,因為金具有良好的生物相容性,所以金薄膜在體內溶解出來的金,並不會在體內引起毒性或發炎反應。

在關節炎治療上的應用:

  金的複合物長久以來便被當作一種調節關節炎的藥物,但部分病人在使用這類藥物時,會引起有害的副作用。成功大學基礎醫學研究所吳昭良博士實驗室發現,把奈米金施打入患有類風濕性關節炎老鼠的關節中,奈米金會與誘發類風濕性關節炎的內皮細胞生長因子結合,並抑制血管新生,達到抗關節炎的效果。

其他應用:

  黃金是種非常安定的材料,奈米金卻可以當作觸媒使用。日本的科學家發現,奈米金是能把一氧化碳氧化成二氧化碳的觸媒,因此可利用於口罩、防毒面具、熱水器等,防止一氧化碳中毒。與工業上常用的白金觸媒相比,白金觸媒需要在高溫下進行反應,且不能有水汽,而奈米金觸媒在室溫下就能進行反應,且不受水汽影響。另有研究指出,奈米金具有抗自由基的能力,是維生素C的 80 倍,因此奈米金也可添加在生醫材料中,增加材料在體內的安定性。(資料來源: 行政院國家科學委員會)

 

Q11.金屬氧化物奈米溶膠鍍膜的成品有那些基本特性?

1. 易潔;
2. 提高耐候性;
3. 提高硬度(依元件材料特性及溶膠類別而不同);
4. 防靜電。

Q12.二氧化鈦奈米溶膠鍍膜的成品有那些特性?

1. 表面不易沾污、發霉,且有易潔特性。
2. 未照光時,具疏水性及防滑性(接觸角 ≧ 80°)。照光後呈親水性(接觸角 ≦ 5°)。
3. 照光後具有光觸媒特性,可發揮除臭∕脫色及殺菌的功用。
4. 可提高耐環境測試能力(耐酸∕耐鹼∕耐鹽霧性具佳),具有防蝕、延緩裂化的功用。
5. 可提高硬度(1H已上)及耐磨性,若元件材料可耐高溫燒結,最高可達8H。
6. 提高反射度及光澤度,增加質感。
7. 搭配低折射層設計,在玻璃上,可形成抗反射(反射度 ≦ 2%)∕高反射(反射度 ≧ 25%)∕超低反射(反射度 ≦
  0.5%)∕半反射半透射(反射度 ≧ 50%)等玻璃
8. 可形成全光譜透射的高透射度(透射度 ≧ 90%)的彩色玻璃。
9. 可吸收紫外線,形成抗紫外線作用。
10. 絕緣性佳(可達1010Ω)。
11. 吸附力強且成膜性很好,可作為阻絕層。

Q13.二氧化矽奈米溶膠鍍膜的成品有那些基本特性?

1. 表面呈現親水性(接觸角 ≦ 10°),具易潔特性。
2. 觸感光滑。
3. 提高硬度(1H)。
4. 一次鍍膜可形成低反射膜(反射度2~4%)。
5. 耐酸∕耐鹽霧性佳。
6. 對於塑膠材料的吸附力特強。
7. 成膜性很好,可作為阻絕層及中間介層。
8. 塗佈容易,不易產生"彩虹紋"。

Q14.氧化鋁奈米溶膠鍍膜的成品有那些基本特性?

1. 表面呈現疏水性及防滑性(接觸角 ≧ 90°),具表面不易沾污、發霉,且有易潔特性。
2. 耐環境測試能力(耐酸∕耐鹼∕耐鹽霧性具佳),具有防蝕、延緩裂化的功用。
3. 可提高硬度(1H已上)及耐磨性,若元件材料可耐高溫燒結,最高可達8H。
4. 塗佈容易,不易產生"彩虹紋"。
5. 具抗指紋性。

Q15.氧化鋅奈米溶膠鍍膜的成品有那些基本特性?

1. 吸收紫外線能力強,形成有效抗紫外線作用。
2. 具有光觸媒特性,可發揮除臭∕脫色及殺菌的功用。

Q16.二氧化錫奈米溶膠鍍膜的成品有那些基本特性?

1. 形成奈米級的二氧化錫薄膜,供作sensor。
2. 搭配其它金屬氧化物薄層及擴散技術,可形成半導體導電層(P型及N型皆可)。

Q17.ATO奈米溶膠鍍膜的成品有那些基本特性?

1. 形成紅外線(IR)吸收層。
2. 形成導電薄膜。