新闻回顾:1吨“纳米”水　卖到100万(2001)

编者按 提起纳米材料，一般人都认为那是在实验室或是高精尖的产品上才用得着的东西，距离老百姓生活很远。可是最近，一种纳米燃油添加剂走进了百姓的生活中。这种叫NANO的纳米燃油添加剂是北大博雅科技实业有限公司生产的，它能够让燃油在纳米尺度上充分燃烧，从而大大降低了氮氧化物等污染物的生成。这是液相纳米材料在我国产业化上迈出的第一步，笔者特地走访了该公司的技术总监李正孝博士。

　　笔者：李博士，据说你这一吨纳米燃油添加剂能卖一百万元，有那么值钱的“水”吗？

　　李正孝：是的，我们的纳米燃油添加剂主要成分就是水，一毫升卖一块钱，折算下来，就相当于一吨水就是一百万元。说是水，只是形象的说法，我们的纳米水已经不是水了。这个产品的原理很简单，就在燃油当中加一点点水，还不到8000分之一的水，但它是以6个纳米尺度的“小水滴”加到燃油当中，是一个非常小的水颗粒。我必须强调一个概念，这时的水已经不是水了，它是水分子，但从状态上来讲，它既不是固态，也不是液态，还不是气态，它叫纳米态。纳米态的概念是美国人1990年提出来的，是零维的材料，它的特点是自组织性非常好。6个纳米的材料比细胞还小很多。

　　笔者：我还是不明白它与普通的水有什么不同？

　　李正孝：一般人对我们不理解，老用普通水的观念了理解纳米水，认为纳米水就是普通的水。普通的水是自由水，自由水是有害的，它会腐蚀油路，腐蚀发动机的缸体。而纳米水不是这样的概念，纳米水是被一个强度很高的膜包着的，自身的稳定性非常好，尺度也非常均匀，它根本不会接触到油路和汽缸的表面，只在燃烧之前爆炸。纳米水在100微米尺度的燃油雾滴中被吸入燃烧室，在压缩冲程后期，由于活塞做功，会使它的温度升高，从而超过纳米水在那个压力下的沸点，在高强度膜的包覆（弹壳）作用下，虽然沸腾但不能汽化，从而产生蒸汽积累，当压力超过“弹壳”强度时，就会像炸弹一样爆炸，1个微米的油滴当中会有几十万个纳米尺度的水滴，这些水滴同时爆炸就把燃油颗粒炸碎，让它雾化得非常好。这时候刚好开始点火，由于燃油颗粒小，物理活性高，燃烧得很充分。这就是纳米水节油的原理，非常简单。我原来也没想到这个事有这么好的效益，以前大家都知道加点水能够促进燃烧，比如乳化油，但是乳化油大概要加30％的水，才有20％左右的节油率，主要是缺少一个炸弹的机制，虽然放了那么多的炸药，但威力也只有那么多。并且，由于水的汽化需要热量，也只能来自燃料自身的燃烧，所以，燃料的动力性能下降了，还会分层，不稳定，问题很多。

　　笔者：制备纳米水———纳米燃油添加剂是不是非常困难？

　　李正孝：纳米材料过去在自然界中就存在着，科学家只是发现了它，但人们制造和操作纳米材料是近十几年的事。纳米技术包括纳米材料和纳米结构，做纳米结构的人比较多，比如用AFM（原子力显微镜）搬运原子，写“北大”“IBM”字，或做二极管，去研究这个结构尺度的物理现象。而纳米材料是研究怎么构架成实用的材料，让它变成有功能性的材料。我这里先澄清一个误解，很多人一想材料就是固体，但实际上无论是什么状态的物质都可以被视为材料。我现在做的就是液相纳米材料。制备的方法比固体简单，投资也不大，利用我们技物系的一些科研设备就行了。我认为它的产业化前景比固体材料要好，或者说要快一些。

　　笔者：你们的产量能够跟得上市场的需求吗？

　　李正孝：我们现在的燃油添加剂的生产规模是5000吨，对纳米材料来讲，5000吨是一个非常大的数目。1公斤添加剂能处理8吨燃油， 5000吨就相当于处理4000万吨。4000万吨是我们中国整个燃油消耗量的三分之一。我们现在和中国石油天然气集团初步达成了直接在燃油中添加的意向。

　　笔者：用户是不是增加了负担？

　　李正孝：以前很多技术常常是用了技术虽然节约了油，但不一定省钱，我这个技术确实是又节油又节钱，因为它从根本上改变了油的品质，治理了污染。现在说起来治理污染，很少是没有成本就来治理污染的，但是我们这个技术确实做到了无成本，因为这个技术节能所带来的效果，就足以抵消添加剂费用，还有剩余。

　　笔者：除了燃油添加剂外，液相纳米材料还有什么产业方向？

　　李正孝：我们现在已经成立了一个产业化研究所，叫方正博雅纳米技术工程中心，专门做纳米技术的产业化研发。液相纳米材料可以开发的领域就太多了。我这里给你举几个例子。由于纳米材料要比细胞小得多，会从非常深的层次上改变人们的生活，提高生活质量。液相纳米技术从大的方面，和人类有关的，比如在水处理方面，我们做出纳米孔膜，可以用于海水淡化、污水处理和涂料工艺。现在海水淡化的最高水平是淡化1吨水成本是3块钱，但用我们的技术大概几毛钱就能淡化1 吨水。涂料有孔了之后就不会脱落，如果再加入一点金属离子在里面，可以让整个城市所有刷涂料的地方，每刷一遍涂料就是加一层催化剂，就可以催化空气中的有害物质，比如一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、三氧化硫等污染物。

　　可以把中药纳米化。中药的有效成分一般都是油相的，如果在水相当中纳米化，注射到患者血液当中，中药的有效成份就会大大提高。再比如，可以将亚麻酸变成纳米亚麻酸。亚麻酸是亲脂的，它是血管的清道夫，它遇到脂肪就会让它溶解，我们就可以用它来治疗心脑血管的疾病，疗效会增加100万倍，纳米亚麻酸具有很好的靶向性，再细的毛细血管都是微米级的，纳米级的东西在里面都是畅通无阻的，它就会去找那些流速最慢的、栓塞最严重的地方去富集。它亲和脂肪，溶解脂肪，从而把它清理掉。还可以在亚麻酸里面放一些治疗的有效成分去治疗当地的疾病，像坏死和病变。比如肝病等器官性病变都有一个病理环境，我们用特定性质的纳米材料界面材料去包覆中药的有效成分，到了这种环境里因亲和而溶解，治疗成分就会释放出来，释放出来后就可以治病，这样治疗成分就带有很强的靶向性，进一步提高疗效。

　　化妆品方面，如果把功能性化装品做成纳米尺度的话，美容就很简单了，比如抗皱，一抹上就会感到皱纹减少。我们皮肤的组织都是皮肤细胞的堆积，皮肤角质层细胞之间的缝隙就是纳米尺度，微米级的东西进不去，纳米级的物质可以直接进到皮肤里。祛癍也很简单，抹上，看着颜色变淡，癍痕第二天就没了。

　　还有一个非常美好的前景是纳米氧饮料。把室温状态下的氧气纳米化，可以把它放在油里或水里，放在水里很成功。把氧气变成纳米氧放在水里，我们知道水里是可以溶解氧的，但溶解度很低，每升水也就能溶解60－100毫克的氧。纳米氧就不一样了，它能够和水形成热力学的稳定相，每升水能溶解十几克氧，就变成过饱和的富氧水。富氧水的保健作用是可以想象的，像这么小的尺度的氧不用通过肠胃吸收，它进去之后通过肠胃的淋巴管，肠胃的淋巴管之间的孔隙就是几个纳米的尺度，它可以直接进入血液。人的疲劳问题就是缺氧，以后喝纳米氧饮用水就可以解决缺氧问题。水在人体中代谢非常快，只存留4分钟就进入膀胱了，由于氧直接进入血液中，跑不掉。而且它非常稳定，瓶子打开以后氧也不会跑出来，水纯清透明。还可以再加入些香料和营养成份，比如变成水果香型的纳米氧营养水。

据光明日报报道