纳米技术简介有关纳米技术的资料知识

来源:人民网-人民日报

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张志军(中)在检查实验设备。河南大学党委宣传部供图
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张志军，1958年生于河南济源，河南大学教授、博士生导师。他是河南省的“中原学者” 。现任河南大学纳米材料工程研究中心总工程师。主要从事纳米材料的制备化学研究和产业化技术开发，负责河南大学纳米材料工程研究中心中试基地建设，先后主持开发了高性能纳米润滑油材料、特种功能纳米二氧化硅、高效抗菌金属纳米材料等系列纳米材料，并实现了产业化生产。2019年获国家技术发明奖二等奖。曾获全国优秀科技工作者、全国模范教师等称号。
桌子上的几个培养皿里装着白色的纳米二氧化硅粉末。采访人员拿起培养皿轻轻摇晃，只见细小的粉末变成液体，在培养皿内壁流动。“你看，纳米材料非常有趣。球形二氧化硅经过改性，像流体一样柔滑，具有特殊的物理和化学性质。”张志军说。
张志军解释说，纳米材料是指三个维度空中至少有一个维度处于纳米尺寸(1-100纳米)或者它们作为基本单元的材料。当材料的尺寸小到纳米级时，其物理化学性质会发生很大的变化，因此具有广泛的应用。多年来，张志军致力于推动纳米材料研究的“实验室技术工程化和工程技术产业化”，推动中国纳米技术产业的发展。
率先研究纳米润滑材料，想办法实现量产。
1982年，张志军从河南大学化学系毕业后，留校任教。当时国际上还没有纳米材料的概念。
1988年，张志军在参加全国光电化学会议时，听取了关于纳米材料小尺寸效应的报告。“这种材料在纳米尺寸上会表现出许多奇怪的特性，这立刻引起了我的好奇心。”张志军回忆道。
1992年夏天，张志军在中科院兰州化学物理研究所认识了研究润滑材料的张军教授。听说张志军在研究纳米材料，张军也很感兴趣:“纳米材料可以加到润滑油里吗？”后来在张军的推荐下，张志军考上了兰州化学物理研究所的博士，研究方向是纳米润滑材料。
“这对我是一个很大的挑战。”张志军介绍，由于具有润滑性能的纳米金属或金属化合物材料放入润滑油中，容易团聚成大颗粒析出，很难用作润滑油添加剂。张志军尝试用化学方法合成纳米颗粒。在纳米粒子从小到大的生长过程中，油溶性化合物被包覆在纳米粒子的表面，使这些粒子能够稳定地分散在润滑油中。纳米粒子大大提高了润滑油的抗磨性能，并具有自修复功能。
实验取得了成功，但在大规模生产中，却遇到了瓶颈:无机固体颗粒和有机化合物很难在水相中均匀有效地碰撞，甚至无法实现反应。没有生产装置解决这个问题。我该怎么办？
“干脆研制我们自己的反应堆”，张志军决定通过制造固液反应堆来解决这个问题。经过上万次现场实验，张志军带领团队发明了管道微梯度乳化反应关键设备，最终实现了纳米杂化材料生产过程中的微梯度传质传热，纳米润滑材料得以稳定规模化生产。多年前深埋在心底的种子，终于开花结果。
2020年1月，张志军主持的“高性能节能耐磨纳米润滑脂关键技术及产业化”项目获得2019年度国家技术发明奖二等奖。“这项技术解决了行业发展中的一个共性问题，拥有完全自主的知识产权。”张志军高兴地说。
从零开始搭建实验平台，逐步形成纳米科研成果转化体系。
如今，河南大学纳米材料工程研究中心中试基地实验设施齐全，搭建了三级实验平台。放大初级实验平台，用最小的工业设备考察纳米材料能否在实验室实现工艺流程；中型实验平台，用于掌握纳米材料生产的放大效应，从而为企业提供批量产品；工程验证实验平台可以有效规避企业规模化生产中的技术风险，保障创新技术的推广。

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