一、納米和納米材料

　　納米（nm）和米、厘米一樣，是長度計量單位。一納米為一毫米的百萬分之一（10-9 米）。“納米”并沒有象某些媒體宣傳的那樣神奇，我國古代早有應用，如徽墨，其主體成分的炭黑就是納米顆粒。

　　納米材料通常指兩種材料：一是納米尺寸（粒徑在1～100nm顆粒或直徑在1～100nm的纖維）的基礎材料，如納米碳黑、納米磁粉、納米炭管等；一是采用納米量級（1～100nm）的基礎材料加工的制品，在其微觀尺寸上保持一定的納米分散性，如納米陶瓷，活性鈣等。基于此，人們習慣性把用納米基礎材料改性的材料—納米改性材料（通常賦予改性材料一些因加入納米顆粒而產生的特殊性能）也簡稱為納米材料，進一步演化將納米材料的制品簡稱為納米制品，如納米洗衣機、納米抗菌防臭運動鞋等等。

　　所以，納米材料是在納米量級（1～100nm）范圍內調控物質結構研制而成的具有優異理化性能的新材料。

　　納米材料具有顆粒尺寸小、比表面積大、表面能高、表面原子所占比例大等特點，以及其特有的四大效應：小尺寸效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應和表面效應，從而具有傳統材料所不具備的奇異或反常的物理、化學特性，如原本導電的銅到某一納米級界限就不導電，原來絕緣的二氧化硅、晶體等，在某一納米級界限時開始導電。

　　二、納米材料的特殊功能及用途

　　在橡膠行業，通常都是加入碳黑來提高制品的強度、耐磨性和抗老化性，但制品均為黑色。因一直找不到合適的材料替代碳黑作為補強劑和抗老化劑，所以過去研究出來的彩色橡膠制品的強度、抗老化性能都較差。納米材料的問世使這一問題迎刃而解。納米Si203和SiO2粒子放入橡膠中可提高橡膠的介電性和耐磨性；西北橡膠總廠應用納米材料開發出新一代高性能新型彩色橡膠制品，產品的各項性能指標均有大幅度地提高，尤其是抗老化性能可達到并超過三元乙丙橡膠制品，使用壽命長達30年以上，且色彩艷麗，保色效果優異。

　　納米微粒加入油墨中可改善油墨的流動性，美國已出現了納米微粒生產顏料的專利。

　　在化纖制品和紡織品中添加納米微粒還有除味殺菌作用，把銀納米微粒加入到襪子中去，可以清除腳臭味；醫用紗布中放入納米Ag粒子有消毒殺菌作用。

　　化妝品很難讓皮膚吸收，因為它的吸收要通過汗腺或者通過皮膚的一些淋巴組織來完成，而真正能夠滲透進皮膚里的有效成分不到實際涂抹的萬分之一。 如果我們把有效成分，比如說中藥的有效成分變成納米的水顆粒，那么就簡單了。這樣的水顆粒可以直接進入皮膚去治療。同樣是擦護膚用品，現在要擦上一兩個月才開始見效了，到那個時候就有可能擦上10分鐘，就會有明顯的感覺，而且使用量可以大大降低。

　　隨著物質粒徑的減小，比表面積大大增加。粒徑5nm的顆粒，表面的體積百分數為50％，粒徑2nm時，表面的體積百分數增加到80％。龐大的比表面，鍵態嚴重失配，出現許多活性中心，使納米材料具有極強的吸附能力。這使得納米粒子對于無論是促使物質腐敗的氧原子、氧自由基，還是產生其他異味的烷烴類分子等，均具有極強的抓俘能力，使其具有防腐抗菌功能。

　　三、抗菌產業和抗菌產品

　　國際上抗菌制品的發展始于２０世紀８０年代。在我國，隨著社會發展和人民生活水平的提高，人們對衛生用品、日用品、水處理裝置、食品包裝等耐用消費品的抗菌性有了較高的要求，添加抗菌劑、防止微生物繁殖的商品開始受到消費者的歡迎。

　　經過數年潛心研究，通過離子交換、多層包覆等技術，我國抗菌研究達到國際水平。目前，抗菌材料已經成功應用于家電、纖維和涂料，少量材料應用于日用品、玩具、膠粘劑、餐具等方面。市場上也逐漸興起“健康家電”的沖擊浪潮。

　　隨著人們生活水平的提高，抗菌織物、抗菌服裝也受到歡迎。

　　據粗略估算，2000年我國抗菌劑產量達到200噸，預計2005年我國將發展到500噸左右的規模，抗菌制品達400億元。

　　抗菌劑可分為天然、有機和無機三大類型。天然抗菌劑主要來自天然植物的提取，數量很少，有機抗菌劑耐熱性差、高溫下易分解失效，因此不能滿足高溫加工的需要。無機抗菌劑是利用金屬離子或光觸媒技術達到抗菌殺菌的作用。無機抗菌劑耐高溫（800℃），光照不老化，不易產生細菌抗藥性，安全無毒，無二次污染，故得到國際國內市場的廣泛重視。

　　納米抗菌材料是將無機抗菌劑采用高科技的納米技術處理，使其具有更為廣泛、卓越的抗菌殺菌功能，并且通過緩釋作用，提高了抗菌長效性。

　　納米抗菌材料的抗菌機理：

　　一是接觸反應，即抗菌制品中的金屬離子與細菌接觸反應后，造成微生物固有成分破壞或產生功能障礙。當微量的金屬離子到達微生物細胞膜時，因后者帶負電荷，依靠庫侖引力，使兩者牢固吸附，金屬離子穿透細胞壁進入細胞內，并與巰基（-SH）反應，使蛋白質凝固，破壞細胞合成酶的活性，細胞喪失分裂繁殖能力而死亡。金屬離子還能破壞微生物電子傳輸系統、呼吸系統和物質傳輸系統。當菌體失去活性后，金屬離子又會從菌體中游離出來，重復進行殺菌活動，因此其抗菌效果持久。

　　二是光催化反應：在光的作用下，金屬離子能起到催化活性中心的作用，激活水和空氣中的氧，產生羥基自由基和活性氧離子，活性氧離子具有很強的氧化能力，能在短時間內破壞細菌的繁殖能力而使細胞死亡，從而達到抗菌的目的。

 　四、亞禮得納米抗菌功能運動鞋

　　我公司研制的亞禮得牌納米抗菌功能運動鞋于2002年7月通過福建省科技廳組織的2002年省級重點新產品成果鑒定，經專家評定，其抗菌性能在國內同類產品中處于領先水平。2002年被列為福建省重點新產品，2003年被列為國家重點新產品，并獲得兩項國家專利（納米抗菌防霉防臭運動休閑鞋02 246843.9 納米抗菌防臭鞋墊02 252394.4）。與海爾、美菱，四川升達地板一起首批獲得中國抗菌材料及制品行業協會的抗菌標識認證。

　　本產品由中國科學院理化技術研究所監制。

　　本產品采用納米抗菌防霉材料、適當的介質和添加劑配制復合抗菌劑，添加到鞋材制造過程或直接進行表面涂層處理，使與腳部接觸的整個鞋腔具有長久的抗菌功能，起到防霉防臭，保護腳部健康的作用。

　　亞禮得牌納米抗菌功能運動鞋具有以下明顯的特點：

　　1. 抗菌——經中國預防醫學科學院環境衛生與衛生工程研究所（現為中國疾病預防控制中心環境與健康相關產品安全所）檢測，對金黃色葡萄球菌、致病性大腸桿菌、白色念珠菌的抑菌率 ≥ 99%；

　　2. 防霉——經中國預防醫學科學院環境衛生與衛生工程研究所（現為中國疾病預防控制中心環境與健康相關產品安全所）檢測，對黑曲霉、土曲霉、出芽短梗霉、宛氏擬青霉、繩狀青霉、綠色木霉、赭色青霉、短帚霉等8種霉菌的長霉等級為0級（國家標準，0級為最好，即放大50倍觀察不到霉菌）。

　　3. 防臭——經 200多例腳臭嚴重的人近2個多月的試穿，防臭效果明顯：穿著1～2天后腳臭明顯減輕、3～5天后腳臭基本消除（近距離內只有輕微的味道）。

　　4. 抗菌功能時效長久——由于所采用的納米材料具有緩釋作用，抗菌功能不會因產品長期存放而失效（我們將放置1年半的產品送檢，其對金黃色葡萄球菌、致病性大腸桿菌的抑菌率≥ 97%）；因為鞋腔內的抗菌結構層及抗菌EVA、抗菌海綿中的有效物質，會慢慢地向材料表面擴散（遷移），使與腳部接觸的整個鞋腔都保持穩定、長久的抗菌防霉效果。

　　5. 具有干燥吸附等作用——由于采用的納米材料具有多孔和極大的比表面積，對汗液有較好的吸附作用，腳汗多的人穿著后感到汗減少、有干燥舒適的感覺；

　　6. 具有遠紅外保健功能——采用的納米抗菌材料具有發射遠紅外功能，遠紅外線能滲入皮下組織，產生熱效應，可促進腳部血液循環、改善新陳代謝、減緩疲勞，對腳部健康具有一定的保健作用。

　　本產品所采用的納米技術及納米材料具有安全性和可靠性，對健康無害，不會造成環境污染；長期使用不會使細胞產生抗藥性、降低人體的免疫力，也不會對生態圈產生消極影響。

　　本產品的社會效益也是明顯的，將使長期受臭腳困擾的人們得到緩解或解除，對人們的家居環境、生活衛生和健康水平的改善具有很好的作用。