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江苏深度布局新材料产业 纳米技术串起千亿产业
发布时间发布时间:2020-11-05 02:13

  10月底,为期3天的第十一届中国国际纳米技术产业博览会在苏州国际博览中心闭幕。国内外1600多家企业、科研机构、行业协会等创新主体齐聚苏州展示纳米技术应用领域的最新成果。

  自2010年首届中国国际纳米技术产业博览会在苏州筹办以来,已发展成为规模国内第一、全球第二的纳米领域盛会。截至2019年底,苏州纳米产业实现产值810亿元,跻身全球八大纳米产业集聚区,江苏纳米产业发展正瞄向国际领先。

  微球、纳米光栅、纳米薄膜墨镜……纳博会期间,1600多家企业带来了第三代半导体、纳米新材料、纳米大健康等热门领域的新产品,纳米技术应用产品已经走进我们的日常生活。

  纳博会现场,苏大维格的裸眼3D展台被围得水泄不通,在其展示的屏幕上,几条热带鱼悠闲地游来游去,几乎要游出屏幕,看上去非常逼线D和纳米有什么关系?工作人员介绍,现场展示的裸眼3D显示器件采用纳米光栅的光场汇聚原理,简单来说,就是图像经过光栅后汇聚到某个视点,人眼可同时看到两个或多个视点,产生视觉心理反应从而形成三维立体感觉。“今后看电影不必戴眼镜也可以获得立体效果,运动员进行射击训练,也可以通过模拟3D图像提高效率。”工作人员对裸眼3D的应用场景充满信心。

  在苏州纳米产业的发展之路上,江必旺和他的苏州纳微生物科技有限公司是绕不开的线月,江必旺回国在苏州工业园区创立纳微科技,专注于高性能微球材料的产业化,其中色谱填料就是最重要的目标产品之一。

  “我们公司的产品为高性能纳米微球材料,粒径范围从几纳米到上千微米,可以用于生物医药、平板显示、分析检测及体外诊断等领域。”纳微科技公司副总经理林海春介绍,在生物制药和小分子化学药领域,微球的作用非常重要,微球可以通过微孔和表面的特定成分来吸附捕获目标药物。举个例子,微球就像是做豆腐时的那块滤布。“在国内注射青霉素,需要先做皮试,那是因为杂质去得不够干净,像国外打青霉素不需要做皮试。应用了微球后,可极大提高药品的纯度。”林海春说。

  微球的另外一个用途是在光电领域。比如手机的液晶显示屏,微球负责撑起两块玻璃之间的距离,在其中留出填入液晶的空间。微球的作用就像是承重墙和隔离墙,顶起天花板,同时分隔空间。十几年前,纳微公司就开始研发这种微球,如今打破了日本企业的垄断,市场占有率超过80%,广泛应用于各款热销手机。

  纳博会上,苏州纳米城展馆人气最旺。2013年启用的苏州纳米城规划建筑面积约170万平方米,已建成载体近50万平方米,正逐步完善创新研发、工程化中试、成果转化等一系列功能,为产业发展提供了强力支撑。

  纳米产业未来的发展空间究竟有多大,通过中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所展馆可以窥见。展台上,摆满了貌不惊人却大有能量的纳米应用产品:可以水洗的纳米加热材料、可以防雾的电加热膜……产品中有的还在产学研转化阶段,有的已经孵化成功。截至目前,纳米所申请专利已超2000件;交易专利109件,合同金额超1.6亿元。

  中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所党委书记、副所长邓强透露,研究所不仅发挥了前端科技创新的引领作用,还承担了公共服务职能,形成了自身特色。现在通过研究所的研究和公共平台,已经由一些新的技术转化推动了区域的产业化,使周边形成了纳米科技的创新生态链和生态环境。

  值得一提的是,这两年,苏州通过推进纳米真空互联实验站、纳米加工测试平台、MEMS中试平台以及国家纳米技术大学科技园等一批重大科技基础设施、技术服务平台和产业载体建设,为产业发展提供坚实支撑。其中,纳米真空互联实验站已稳定运行超12000小时,并与100多个高校、院所、企业开展项目联合攻关。 MEMS中试平台不断加强技术积累、工艺研发和人才培育,成为对中国MEMS产业支撑能力最强的产线年底,苏州工业园区纳米技术应用产业实现产值810亿元,累计引进企业690家,集聚领军人才创新创业团队362个,包括院士团队17个、国家级重点人才 80人,已成为国内纳米产业和人才集聚度最高的区域,跻身全球八大纳米产业集聚区。

  纳米技术如同一根金丝串起了众多产业,也为苏州带来了丰富的上下游业态。苏州逐步发展起微纳制造、纳米新材料、微机电系统、氮化镓等多个优势产业集群。

  今年抗疫期间,制作口罩的关键材料熔喷布供不应求,南京工业大学化工学院膜科学技术研究所利用纳米技术开发出一种新型过滤材料——纳米蛛网仿生膜,并应用到高性能膜法口罩的生产中。

  纳米蛛网仿生膜纤维直径在100-200nm(纳米)范围内,纤维之间相互交错,形成三维蛛网状结构,形成的微孔尺寸可控制在0.1到0.5μm(微米)范围内。“相比于纤维无序堆积、直径1000nm(纳米)以上的熔喷材料,纳米蛛网仿生膜具有孔隙率高、孔径小、过滤阻力低、过滤精度高等优势。”南京工业大学化工学院膜科所仲兆祥教授介绍。除此以外,“纳米膜”还可以用于医疗防护服、空气净化器等领域。在工业领域,经过双疏改性的纳米空气净化膜用于烟尘的超低排放控制,已经推广应用了上百套工程装备,产生经济效益 20多亿元。

  位于徐州的协鑫高科纳米新材料公司内,各色管道林立,监控室内的电子屏上,每根管道、锅炉都在满负荷工作状态。作为徐州新能源新材料产业链版图的重要一环,纳米级气相二氧化硅正在源源不断地生产中。“纳米级气相二氧化硅是现代工业生产中不可或缺的一种添加剂,广泛应用于橡胶、塑料、食品等领域。”协鑫高科纳米新材料(徐州)有限公司总经理王毅告诉记者,因为生产流程及工艺的复杂,公司曾和一些国际机构有过技术合作谈判,但为了在该材料领域有所突破,掌握“话语权”,协鑫最终还是决定依靠自主研发。经过一年多的研究和反复实验,团队成功开发出了纳米级气相二氧化硅的生产工艺,并将在三到五年的时间,领跑国内市场,打开国际市场。

  纳米技术还可以用于精准医疗领域。“纳米诊疗是把‘诊’和‘疗’通过纳米结合在一起,这里的诊是影像学诊断,而影像学和‘疗’密切相关,它可以指导治疗:借助纳米载体,把诊疗结合起来,成为纳米医学当中非常重要的一个方法。”9月,在长三角健康峰会暨纳米医学与精准医疗分论坛上,东南大学张宇教授说,纳米是更精准和更个性化的治疗,可以将肿瘤治疗实现像心脏病、呼吸性疾病、慢性病一样的治疗。“未来我们的病人躺在床上,静脉注射纳米药物,前面的大屏幕就可以显示这个药物已经分布在病人全身的什么位置、是否靶向到肿瘤以及病位组织,有效指导、辅助治疗。”张宇表示。

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