以纳米银为例看纳米材料的优点缺点

 随着纳米科技的高速发展，越来越多的纳米产品走进了我们的生活。经常我们会看到纳米涂层，纳米材料，纳米技术等字样的宣传语，并且大力宣传了所具有的特殊性能。在面对这些高科技产品的时候，不少人会问，纳米材料真有那么神奇么？

　　在众多纳米材料中，由于银普遍存在和其具有广谱抗菌的特性，纳米银的使用已经渗透到日常消费品的各个领域。 

　纳米银的活性基团是带电荷的银离子，由于其大小在纳米尺度范围，会带来与金属银完全不同的特殊性质。纳米银所具有的抗菌效果大大加强，其机制可能与其大的比表面积能更快地释放银离子有关，也可能与纳米银本身的表面活性有关。因而可以用更小浓度的纳米银来达到更强的抗菌效果。也正因为这样的强大的抗菌能力，纳米银被广泛应用到生活的方方面面。

　　据估计，全球至少有250多种消费类产品使用了纳米银。像食品袋，厨房用具，食品添加剂，清洁剂，消毒剂，家具，化妆品，卫生用品，婴儿用品，手提箱，门把手，婴儿产品，动物产品，植物产品等等。一份基于市场的研究调查了目前全球范围内从1980到2010年期间生产纳米银相关产品的公司所拥有的纳米银相关专利情况，结果表明针对商业用产品的纳米银专利有7422项专利群（1980.1.1－2010.12.31），用于日常消费品的纳米银专利有932个专利群。朝鲜，中国和美国是使用纳米银和纳米银相关产品最多的国家。

　　目前的一个很大问题就是当产品加入纳米产品的同时，也会引入相应的安全问题，而这些安全问题还没有最终的定论，也没有相应成熟的检测方法。在还没有明确纳米颗粒的安全性的情况下，我们是否可以在大量应用这些纳米材料之前，先对其安全性进行必要充分的研究与论证，避免重蹈覆辙。

　　关于纳米银安全性问题的讨论早已有之。有的人认为千百年来对金属银的使用事实证明银对健康无害。但是此种观点忽视了纳米银与金属银还存在差别，纳米银还具有金属银所不具有的特殊性质，目前我们对纳米银的毒性了解的还非常有限。另一些人则人为纳米银可能对人体健康和环境造成危害。

　　银虽然具有强大的抗菌效果，但是银并不能区分好的细菌和坏的细菌。在正常情况下，我们人体是携带有一些非致病菌的，这些好的细菌对我们的健康是有益的，比如皮肤作为人体抵御外侵第一道防线，除了本身的屏障作用之外，皮肤表面存在的正常细菌也发挥着不可替代的防护作用，当使用接触皮肤的纳米银产品后，会破坏这层生物防护系统，造成免疫系统的破坏。

　　纳米银对人体健康的影响目前还没有直接的证据，但从一些体外试验我们可以看到银可能具有的潜在危害。有研究表明，银纳米颗粒的接触可导致炎症反应，氧化应激，遗传毒性（对生殖细胞有影响）以及细胞毒性。纳米尺度的银要比大尺度的银毒性更强，这可能是由于小尺寸导致的比表面积增大所致。但仍需要实验来证明纳米银的毒性作用是来自与小尺寸效应还是来自于其释放的银离子，或者两者都起作用。

　　在整形科，将纳米银颗粒涂在植入体的表面，可以有效防止术后感染的发生，但最新的一项研究表明，50纳米的纳米银颗粒可以在低于有效抗菌浓度的条件下对破坏成骨细胞和破骨细胞（这两种细胞是保持骨骼生长代谢的两种主要细胞）有很高的毒性作用，而3微米的银粒子则毒性很低，而要发挥抗菌效果的银离子浓度要比毒性浓度高2－4倍。这可能是由于应颗粒体积越小，表面积越大，释放的银离子越多所致。这将会影响植入体的生物兼容性。

　　市场上我们还能看到口服用的胶体银产品。美国国立卫生研究院指出：动物研究表明银可以在体内蓄积。胶体银在人体内的蓄积可以导致银质沉着病。该病能导致皮肤，其他器官，深部组织，指甲和牙龈变成蓝灰色。食用胶体银的另一个副作用是可能会有神经毒性（如癫痫），肾脏损害，胃损害，头痛，乏力和皮肤刺激。美国国立卫生研究院指出有关胶体银的诸多好处，并没有科学依据。在1999年美国FDA就发表公告称没有含胶体银的产品被认为是安全和有效的。

　　纳米银产品的使用也会对环境造成潜在的危害。如纳米银洗衣机声称可以有效杀菌。但这也会同时杀死正常菌。排放到污水中的纳米银会杀死土壤和水中的正常细菌，这对土壤和水循环的。因此在瑞典纳米银洗衣机已被禁止继续生产。

　　无限制的使用杀虫剂会导致抗药性的出现，炎症出现以及人体正常菌群的失调。使用含有纳米银的化妆品和卫生用品可以使纳米银颗粒通过皮肤，粘膜，肺。消化道进入人体。由于对这些现象可能导致的后果缺乏有力的证据，因此无法评估其风险。而且也无法知道人皮肤正常的菌群会受到怎样的影响。

　　与食物接触的材料也逐渐在使用纳米银材料，（如存储袋，冰箱涂层等），而纳米银有可能渗入到食品中，但对其可能造成的危害相关数据并不充分。同样也没有可靠的数据来分析纳米银产品的数量和环境之间的关系。银是被认为有毒的金属，可以在人体内累积，主要损害胃和肝脏，同时也具有神经毒性。世界卫生组织声明银是有毒物质，美国环保署认为银作为杀菌剂对土壤有机物和水系有破坏作用。

　　纳米技术在医学，能源，电子，材料以及其他领域被寄予了极大的希望来获得新的突破。由于纳米材料所拥有的与大尺度材料不同的特性，纳米技术显示出的独特优势不可否认。在纳米材料因其特性而显示其优点的同时，也同时隐藏着因这种特性而带来的对健康和环境的潜在危害。

　　但任何一项新的技术在发挥巨大优势的同时，必然伴随着潜在的危险，这不是纳米科技才都有的。通常像电，日常清洁用品，汽油以及医学上的X－射线，对一项技术的风险了解的越多，就越有足够的信息让我去成功的利用这项技术，并充分认识到他的益处