一、 微球的重要性

前段時間科技日報總編劉亞東列出包括芯片，飛機(jī)發(fā)動機(jī)等在內(nèi)的35項中國給人卡脖子的技術(shù)，其中微球材料也是其中之一。大多數(shù)人可能很容易理解芯片和飛機(jī)發(fā)動機(jī)的技術(shù)難度及其重要性，但很少人可以理解微球為什么也這么重要這么難做。

我們所熟知的宏觀球體如籃球，乒乓球，玻璃珠是如此之普通，而微球只不過是把這些球體做到足夠“小”而已，為什么中國這么大的一個國家卻做不了。其實很多技術(shù)的難度都是因為“小”造成的。芯片之所以難做就是因為里面的結(jié)構(gòu)要精準(zhǔn)控制到納米尺寸。乒乓球可以很容易通過模具做出來，而要把乒乓球做到納米和微米范圍的尺度其實難度是很大的。在微觀尺度下，大家習(xí)以為常的宏觀工具和制作技術(shù)已完全不適用，需要全新的技術(shù)手段，使得宏觀很容易的事情在微觀變成高不可攀的技術(shù)難題。當(dāng)然也正是因為小，讓微球材料性能得到大幅度的提升，比如說微球表面效應(yīng)和體積效應(yīng)，一個乒乓球直徑40毫米，重量2-3克。如果把乒乓球做到直徑40納米微球，由于1毫米是106納米，因此一個普通乒乓球就可以做出1018個直徑40納米微球。其表面積有5000多平米，相當(dāng)與5個足球場大小，同樣重量的40納米微球與40毫米乒乓球相比表面積增加了1012倍，因此納米微球表面吸附能力也增加了1012倍。當(dāng)尺寸變小，表面吸附能力大幅度增加還是一個物理量變的過程，而某些物質(zhì)小到一定程度時，其性能還會出現(xiàn)質(zhì)的變化。比如說點(diǎn)就是有一類物質(zhì)當(dāng)尺寸小到納米尺度時，這些物質(zhì)就會發(fā)生質(zhì)的變化，由原本不發(fā)光的物質(zhì)變成會發(fā)光的物質(zhì)，而且發(fā)光的顏色或波長與尺寸還有關(guān)系。因此只要控制這些物質(zhì)的尺寸就可以控制這類物質(zhì)的發(fā)光波長。材質(zhì)不變，只依靠尺寸的變化就可以改變其性能的巨大變化就是納米技術(shù)領(lǐng)域興起的重要原因之一。

一、 微球的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r

納米微球的精l確制備和應(yīng)用是當(dāng)今世界前沿、交叉的新興學(xué)科，涵蓋了材料、高分子、有機(jī)、分析、生物技術(shù)、醫(yī)l藥工程、電子等眾多領(lǐng)域。納微米球材料的性能取決于微球基質(zhì)組成，粒徑大小和分布，形態(tài)，表面功能基團(tuán)等。

隨著21世紀(jì)電子信息、生物制藥、能源、環(huán)境和的高速發(fā)展，對納米微球材料的性能和制備技術(shù)也提出了越來越高的要求，包括對納微米粒子大小的精l確性、粒徑分布的均一性、形態(tài)、孔道結(jié)構(gòu)的精l確調(diào)控，以及材料的組成、表面功能化的控制等等。粒徑、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、材料組成可精l確調(diào)控的納微米球材料是電子信息、生物制藥、能源、等產(chǎn)業(yè)的核心材料。掌握了這些核心材料往往也就控制了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)。因此歐美日等發(fā)達(dá)國家都從戰(zhàn)略的高度投入了大量人力物力，致力于納微米材料的研制，以求占有核心產(chǎn)業(yè)的控制權(quán)。我國在納米科技領(lǐng)域的研究雖然起步較早，基礎(chǔ)研究也取得了很好的成績，如我國在納米技術(shù)領(lǐng)域發(fā)表的文章數(shù)量已多年位居世l界第l一，但我國在納米微球的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化研究卻嚴(yán)重滯后，因此國內(nèi)l科研院所的研就成果往往只能停留在實驗室階段無法成功地產(chǎn)業(yè)化。目前幾乎所有，高附加值納米微球材料都由國外壟斷，如用于液晶顯示的間隔微球，導(dǎo)電金球，光擴(kuò)散微球基本由日本壟斷，而用于生物制藥的分離純化介質(zhì)微球，用于分析檢測的色譜柱硅膠填料微球， 則由歐美壟斷。

微球在生命科學(xué)領(lǐng)域:

納微已開發(fā)出粒徑范圍從納米到微米級各種規(guī)格磁性球形顆粒(磁珠)。這些磁珠可廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)領(lǐng)域如核酸, 抗l體, 細(xì)胞的分離和檢測。磁性納米微球也被用作靶向釋藥載體,可大幅度提高藥l物的療l效并降低藥l物的毒負(fù)作用.

微球在催化領(lǐng)域:

納微開發(fā)的納米磁性微球可用于酶和催化劑載體, 由于納米級磁性微球具有極高的比表面積和超順磁性能,在外界磁場作用下可以達(dá)到快速分離和回收催化劑目的,在無磁場條件下又可以達(dá)到快速分散的目的,使得催化劑可以多次重復(fù)使用,降低使用成本并提高目標(biāo)產(chǎn)品的純度。

首先，一個企業(yè)要能進(jìn)入高l端新材料領(lǐng)域，不僅要有性技術(shù)，新公司如果沒有領(lǐng)l先的技術(shù)，甚至顛覆性技術(shù)是無論如何都難以撬動新材料的寡頭壟斷。第二，光有領(lǐng)l先技術(shù)還不夠，一項領(lǐng)l先的技術(shù)要轉(zhuǎn)成有市場競爭力的產(chǎn)品還要有精益求精的工匠精神，沒有十幾年的耐心積累和沉淀是很難把產(chǎn)品做到極l致，也很難在贏者通吃的高l端新材料市場立足。開發(fā)世界領(lǐng)l先技術(shù)本身就很難，把先進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)成有競爭力的產(chǎn)品就更難。