经合组织报告：技术限制和未知毒性是阻碍纳米科技规模应用的两大障碍

去年，经合组织发布了《2016科技创新展望报告》，报告列举了未来十大科技趋势，包括人工智能、物联网、大数据分析、区块链、微型及纳米卫星、先进能源存储技术、神经科技、纳米材料、增量制造以及合成生物学。

该报告的纳米材料部分认为：纳米材料展示独特的光、磁、电性能，可应用于各个领域。但是，技术的限制，以及未知的对人体和环境的伤害，正在阻碍纳米材料更广泛的应用。

以下是材料牛（cailiaoniu.com）摘录该报告的主要内容：

纳米材料被认为在很多领域具有相当的研究和商业价值。目前，纳米材料全球市值大约为200亿欧元（2014年数据）。尽管从绝对数字上来看，市场还相对较小，但诸如炭黑、多晶硅等有价值的应用，已经到了成熟的阶段，并占据了纳米材料大量的市场份额。应用领域包括医药、能源、氢存储、催化剂、轻量化结构、UV保护、成像。

纳米材料一个最理想的应用场景是医药，目前是纳米产品中占据最大份额的领域（2015年数据）。

分领域纳米科技专利

除了医药外，纳米材料在其他领域也有越来越多的建树。建筑领域，纳米材料可应用于自清洁水泥等功能建筑材料。能源和环境领域，智能高分子纳米材料可应用于生物降解包装、水凝胶。硅纳米晶已经应用于太阳能电池。纳米材料也使很多工艺得到创新。例如可消失的功能性墨水改变了很多印刷流程。食品包装工业应用在PET中加入吸收红外线的纳米材料，以降低生产的能耗和生产时的固化时间。

大型企业是纳米材料私立研究机构的重头

纳米材料工业研究主要由大型企业主导。巴斯夫就是纳米化学技术、纳米结构材料、纳米粒子、纳米安全等领域的领导者之一。例如，该企业是研究金属有机框架材料应用于能源和环境领域的领导者。欧莱雅在美国拥有最多的纳米技术专利，并使用纳米聚合物胶囊传输活化成分到皮肤深层。除了大型企业外，日渐增多的创业企业在特定的纳米科技领域内探索。例如，污废水处理是纳米技术的一个被看好的应用领域。一家初创企业开发了基于纳米二氧化钛的污水过滤装置。另一家企业用活化碳和纳米技术开发出开源的、3D打印的过滤器雏形。

技术和对环境的担忧阻碍纳米应用

相对于最开始发起的20世纪80年代，其时纳米技术被认为是“新一代技术革命”，纳米材料的研发和商业化都变缓了。

其中原因有二！第一：纳米材料研发所需要的经费之巨，扼杀了科研单位的研究，也阻碍了小型企业的创新。第二：纳米材料的商业级应用往往被推迟，因为对纳米尺度下的物理、化学过程了解并不充分，而且在纳米尺度下难易做到高产出。这些技术问题阻碍了研发价格友好的、大规模商业应用的纳米材料。

同时，对于人类和环境的毒害性也是个问题。尽管粒子尺寸并不能充分证明导致毒性，但在某些领域纳米材料的使用还是被监管了。例如，由于其微小尺寸，纳米粒子可以渗透人体的细胞膜，并可以到达哪些大尺寸粒子所无法到达的地方。在农业上使用纳米材料也有同样的风险。风险评估仍然缺乏详实可靠的数据，需要进一步研究。这些对纳米材料潜在的商业用途会产生不利影响。

报告原文请参考：oecd-science-technology-and-innovation-outlook-2016_

材料牛编辑整理。