一、 微球的国内外发展状况
纳米微球的精l确制备和应用是当今世界前沿、交叉的新兴学科,涵盖了材料、高分子、有机、分析、生物技术、医l药工程、电子等众多领域。纳微米球材料的性能取决于微球基质组成,粒径大小和分布,形态,表面功能基团等。
随着21世纪电子信息、生物制药、能源、环境和的高速发展,对纳米微球材料的性能和制备技术也提出了越来越高的要求,包括对纳微米粒子大小的精
导电金球
一、 微球的国内外发展状况
纳米微球的精
l确制备和应用是当今世界前沿、交叉的新兴学科,涵盖了材料、高分子、有机、分析、生物技术、医
l药工程、电子等众多领域。纳微米球材料的性能取决于微球基质组成,粒径大小和分布,形态,表面功能基团等。
随着21世纪电子信息、生物制药、能源、环境和的高速发展,对纳米微球材料的性能和制备技术也提出了越来越高的要求,包括对纳微米粒子大小的精
l确性、粒径分布的均一性、形态、孔道结构的精
l确调控,以及材料的组成、表面功能化的控制等等。粒径、形态、结构、材料组成可精
l确调控的纳微米球材料是电子信息、生物制药、能源、等产业的核心材料。掌握了这些核心材料往往也就控制了战略性新兴产业的制高点。因此欧美日等发达都从战略的高度投入了大量人力物力,致力于纳微米材料的研制,以求占有核心产业的控制权。我国在纳米科技领域的研究虽然起步较早,基础研究也取得了很好的成绩,如我国在纳米技术领域发表的文章数量已多年位居世
l界第
l一,但我国在纳米微球的应用和产业化研究却严重滞后,因此国内
l科研院所的研就成果往往只能停留在实验室阶段无法成功地产业化。目前几乎所有,高附加值纳米微球材料都由国外垄断,如用于液晶显示的间隔微球,导电金球,光扩散微球基本由日本垄断,而用于生物制药的分离纯化介质微球,用于分析检测的色谱柱硅胶填料微球, 则由欧美垄断。
纳米微米球表面改性和功能化技术:
不同的应用需要不同的表面功能基团,如用于诊断的荧光和磁性微球一般都需要有表面活性基团,使得抗
l体及生物分子可以链接到微球表面.因此微球表面功能化或改性以满足不同应用领域的需求是一重要技术问题.
纳米微球规模化生产工艺技术:
很多科研院所开发出的纳米微球合成方法都只能局限于实验室的制备,一旦放大生产就往往重复不出来,因此技术无法转化成产品。如何解决从实验室到大规模化生产的工程转化也是关键问题之一。
后,微球应用开发牵涉到很多交叉领域的技术,需要不同领域的紧密合作才能开发不同领域应用的微球产品。
高
l端新材料容易形成寡头垄断
高
l端新材料具有高
l性能、高质量、高附加值的特性,且制造技术壁垒高,高
l端新材料也是下游产品的核心组成部分和关键技术应用,甚至直接决定下游产品的成败,因此,只有那些性能很好、技术较优的产品,才会有机会被下游厂家选择和使用。以液晶间隔物微球材料为例,液晶间隔微球是用于控制液晶盒厚度的关键材料,对微球的均匀性、表面性能及机械强度有严格的要求。虽然间隔物微球单价很贵,但其在整个TN和STN液晶显示屏占据的成本不到百分之一,在TFT显示屏里甚至不到千分之一,间隔物微球材料对显示屏的质量、性能及产品合格率有极大影响。
高
l端微球材料的重要性
微球是直径在纳米和微米尺度范围的球型粒子。微球材料所具有的小尺寸效应、表面效应、及其优异的光、电、磁、力学、机械等性能而被广泛地用于现代工业生产中。高
l端微球是生物制药、电子信息、医
l疗器械等现代产业发展不可或缺的材料。可以这么说,没有高
l端微球材料就无法生产出用于治
l疗用的生物药,没有微球也无法生产手机电脑用的液晶显示屏, 微球还是体外诊断、食品安全检测、环境监测、药量检测、实验室分析检测、血液净化、药
l物制剂、酶催化、石油化工、核工业、半导体工业、等领域的关键支撑材料。
微球材料制备技术壁垒高,长期依赖进口,而且不同应用领域的不同性能微球材料在全世界范围内往往处于高度垄断局面。因此,科技日报把微球材料制备技术列为与芯片、飞机发动机等并列的35项限制产业发展的卡脖子关键技术之一。
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