一、 微球的重要性
前段时间科技日报总编刘亚东列出包括芯片,飞机发动机等在内的35项中国给人卡脖子的技术,其中微球材料也是其中之一。大多数人可能很容易理解芯片和飞机发动机的技术难度及其重要性,但很少人可以理解微球为什么也这么重要这么难做。
我们所熟知的宏观球体如篮球,乒乓球,玻璃珠是如此之普通,而微球只不过是把这些球体做到足够“小”而已,为什么中国这么大的一个国家却做不了。其实很多技术的难度都是因为“小”造成的。芯片之所以难做就是因为里面的结构要精准控制到纳米尺寸。乒乓球可以很容易通过模具做出来,而要把乒乓球做到纳米和微米范围的尺度其实难度是很大的。在微观尺度下,大家习以为常的宏观工具和制作技术已完全不适用,需要全新的技术手段,使得宏观很容易的事情在微观变成高不可攀的技术难题。当然也正是因为小,让微球材料性能得到大幅度的提升,比如说微球表面效应和体积效应,一个乒乓球直径40毫米,重量2-3克。如果把乒乓球做到直径40纳米微球,由于1毫米是106纳米,因此一个普通乒乓球就可以做出1018个直径40纳米微球。其表面积有5000多平米,相当与5个足球场大小,同样重量的40纳米微球与40毫米乒乓球相比表面积增加了1012倍,因此纳米微球表面吸附能力也增加了1012倍。当尺寸变小,表面吸附能力大幅度增加还是一个物理量变的过程,而某些物质小到一定程度时,其性能还会出现质的变化。比如说点就是有一类物质当尺寸小到纳米尺度时,这些物质就会发生质的变化,由原本不发光的物质变成会发光的物质,而且发光的颜色或波长与尺寸还有关系。因此只要控制这些物质的尺寸就可以控制这类物质的发光波长。材质不变,只依靠尺寸的变化就可以改变其性能的巨大变化就是纳米技术领域兴起的重要原因之一。
微球在血液净化领域:微球可以替代l脏用来去除血液有毒物质,治l疗和延长病l人寿命。微球是制造人工的关键材料。
微球在计量领域:粒径高度均一的微球可以作为标准颗粒用于精l确测量常规尺子无法计量的纳米尺寸的物质,标准颗粒作为计量工具也可用于矫正精密计量仪器。
微球在医l疗诊断领域:功能化微球如磁性微球,多色荧光编码微球可广泛地应用于免l疫分析,进行多样品或多标靶的高通量检测。由于微球的使用,使我们可以更快速,方便地进行疾病检测和诊断。
新材料是支撑新一代信息,智能制造、航空航天、生物技术等国家战略性新兴产业发展的基础,高l端新材料技术是实现产业升级和变革,提升装备制造的基础保障。一方面高l端新材料对其性能和质量有极高的要求,且制造技术壁垒高,难以模仿,另一方面高l端新材料是下游产品关键的核心组成部分,对下游产品质量和性能影响极大,有些甚至是决定下游产品成败的关键所在,只有性能和质量很好的材料才会被市场接受,是一个“赢者通吃”的市场。因此,高l端新材料容易形成世界范围内寡头垄断局面,缺乏高l端新材料是中国产业发展的较大短板之一。如何破局“赢者通吃”的高l端新材料是弥补中国产业短板的关键。打破高l端新材料垄断难度大
在高l端新材料市场竞争中取胜的企业不仅具有技术优势,而且产品也是做得精益求精才能在市场上处于垄断地位。由于这些企业在市场上具有垄断地位,因此可以获得高额的垄断利润,也更容易聘请该领域的优l秀技术人才,更有实力进一步投入研发进行新材料技术的迭代更新,因此容易在该领域获得长期的垄断地位。
高l端新材料具有高附加值,高利润,是任何一家企业都梦寐以求的,然而,后来者要想打破高l端新材料的垄断,并在市场上占据一席之地绝非易事!