回顧工業(yè)革命史，我們不難發(fā)現，每次工業(yè)革命的引發(fā)，都是與基礎學科的發(fā)展密不可分的。早在150年前，由于人類將尺寸精確到毫米，發(fā)明了蒸汽機，從而引發(fā)了第一次工業(yè)革命；當人類將尺寸精確到微米時，引發(fā)了以發(fā)電機、電動機等電器設備為代表的第二次工業(yè)革命，同時也使化學、汽車等工業(yè)得到了飛速發(fā)展。在人類將尺寸精確到納米時，有可能再次引發(fā)新的工業(yè)革命，尤其是汽車工業(yè)的變革。當納米技術廣泛應用在汽車的發(fā)動機、材料、電子、工藝等各個方面時，納米汽車也就誕生了。

納米技術的概念

“納米”既是時空的度量單位，也是長度的度量單位，往往流行于后者的說法。換算方法為：1米=109納米，或1納米是1米的10億分之一，人的一根頭發(fā)絲直徑就約有七八萬納米長?！凹{米技術”這個術語最初是從“納米”一詞延伸而來，是指對100納米以下微小結構的物質和材料進行研究、處理的技術。

目前納米技術應用主要體現在兩個方面：即納米材料和納米器件方面。納米材料如納米碳、納米銅、納米纖維、納米玻璃等材料；納米器件如納米洗衣機、納米領帶、掃描隧道顯微鏡用探針等等。

納米技術在汽車材料上廣泛應用

汽車零件主要由鋼、鐵、合金、銅、玻璃、塑料等材料組成，這些材料目前基本上都可運用納米技術制作成納米材料。例如，我國最近成功合成了世界上最長的“超級纖維”納米碳管，這種納米碳管與鋼相比，其體積是相同體積鋼的1/6，強度卻是同體積鋼的10倍。納米銅的誕生，使金屬又增加一個“奇異”性能——室溫下的超塑性，其延展性比普通的銅高50余倍。如果將這些納米材料廣泛運用在汽車上，那么未來汽車不論是在質量上，還是在車身的強度、撓度及安全性能上，都要遠遠優(yōu)越于現代汽車，因此也將一改“鋼鐵”汽車的傳統制造工藝。

納米技術將使發(fā)動機產生質的飛躍

在這之前，陶瓷式發(fā)動機曾一度被專家們所看好。因為從理論上講，選用陶瓷材料制作的發(fā)動機，具有磨擦力小、熱損失低、質量輕、經濟性強等許多優(yōu)點，但是直到目前為止，陶瓷式發(fā)動機尚未進入實用性階段。如果采用納米技術生產出來的發(fā)動機，它不但能克服傳統陶瓷的韌性差、不耐沖擊等弱點，還可廣泛用于發(fā)動機的高溫、易損等關鍵部位，其結構和性能要遠比陶瓷式發(fā)動機優(yōu)越，而且還能解決生產廠家長期不能解決的小發(fā)動機、大功率這一矛盾。

納米技術在潤滑油上的應用

前不久，青島在五輛大型公交車上試用一種由納米技術合成的汽車護理劑。經過一系列的嚴格測試，發(fā)現這五輛公交車的油耗量，由原來的15升/百公里降到12.14升/百公里，耗油量下降了19%，五輛車平均節(jié)省燃油達16.2%，運行狀況也得到明顯改善，機油節(jié)省量達50%。這種“納米潤滑油”的最大特點是：它所針對的是金屬表面，而不是潤滑油本身。這些極微小的烴類分子，由于金屬表面的相互吸附，這些納米微粒能夠完全填充金屬表面的細小微孔，從而使得這些成千上萬的如液態(tài)狀的小滾珠，能夠最大限度地減少金屬與金屬微孔間的摩擦和磨損。這種全新概念的單分子納米潤滑技術，將會給磨損部件的設計帶來深刻的變革。

納米技術在燃油上的應用

目前在車輛中大量使用的汽油和柴油，由于其中含有少量的硫，發(fā)動機工作時，在燃燒過程中就會產生二氧化硫（SO2）氣體。如果在汽油或柴油中加入適量的納米添加劑，它在發(fā)動機工作過程中就可以形成非常好的催化劑。經它催化后的燃油，不僅含硫量遠遠低于國際標準（低于0.01%），且燃油的燃燒效率也因此大大提高。例如，我國北大技術物理系的李正孝教授，前不久利用納米技術與先進的生產工藝相結合，成功研制出一種納米燃油添加劑。試驗時，他將這種添加劑加入到適量的燃油后，發(fā)現這種燃油添加劑在燃油中能夠迅速擴散成6納米尺度長的球形小顆粒，這些小顆粒在熱運動能量下，能夠獲得每秒達十幾米的熱運動速度，從而使燃油在布朗運動作用下，能夠形成穩(wěn)定的微乳液，在燃燒時，燃油可分裂成納米尺度的油氣顆粒，從而達到完全汽化、充分燃燒的效果。

納米技術將使汽車輪胎變得五顏六色

當前，汽車輪胎幾乎是清一的黑色。對于生活在大千世界的人們來說，一種顏色未免顯得有些單調。由于在生產橡膠時，為了能夠提高輪胎的強度、抗老化性及耐磨性，往往在生產過程中加入一定比例的碳黑來實現。如果在生產橡膠輪胎過程中運用納米技術，不僅能夠生產出各種各樣的彩色輪胎來，而且還能夠使輪胎側面膠的抗折性能由目前的10萬次提高到50萬次，耐磨性和強度大幅度提高。

納米技術改善汽車尾氣

如今，日益嚴重的城市大氣污染問題已越來越引起人們的高度重視，因為它將直接威脅著人類的生存。我們知道，大氣污染主要有兩大來源：工廠煙囪的排放（俗稱固定源）和汽車尾氣（俗稱流動源）。特別是汽車尾氣，由于含有大量的二氧化硫、一氧化碳及氮氧化物等有害氣體，而且又屬于“近地層排放”，嚴重污染著人類的生活空間及呼吸層，同時還易形成臭氧層，對人體的健康影響極大，到了非治理不可的地步。目前國內外治理汽車尾氣的方式通常采用電噴技術和三元催化轉化裝置。如果采用納米技術治理汽車尾氣，其氧化-還原能力將遠遠超過目前采用的作何技術。據一份由中國環(huán)境科學研究院提供的汽車尾氣排放檢測報告顯示：將試驗用車的三元催化轉化器卸下，然后加入納米汽油添加劑運行3500公里后，發(fā)現該試驗用車在雙怠速運行下，其污染排放測試結果分別為：碳氫化合物排放下降了43.2%，氮氧化物排放下降了7.8%，污染率明顯降低。

未來納米汽車輪廓素描

未來的納米汽車，不僅在外觀上色彩鮮艷，而且更具有超越性能和廣泛的設計空間，具體表現在以下幾個方面：

堅固耐用、安全可靠 由于納米材料在汽車上大量使用，將來的納米汽車在硬度、撓度及抗震性能上都會大幅度提高，其安全性能也隨之增加，從而變得更加堅固耐用和安全可靠。

小發(fā)動機室，大乘車空間 納米技術的應用，將非常容易縮小發(fā)動機及相關零件的尺寸，使得發(fā)動機、底盤等裝置更加緊湊，從而有效地增大駕駛室或乘車空間。

大功率、低排放 納米技術在燃油及潤滑油中的廣泛應用，使未來汽車的節(jié)能程度大幅度提高，汽車也因此變得更加經濟和普及，從而使未來汽車達到大功率、低排放的要求。

總之，納米技術能夠從汽車車身應用到車輪，幾乎涵蓋了汽車的全部，使得未來的納米汽車更加經濟舒適、安全可靠、動力強勁和色彩鮮艷。如果說，我們國家的汽車工業(yè)由于處在毫米、微米時代，因落后別人而付出巨大代價的話，那么，今天當我們站在納米時代的同一起跑線上時，對于從事在汽車工業(yè)各條戰(zhàn)線上的科技工作者、工程師及企業(yè)家們來說，應牢牢把握住這一千載難縫的時機，攜手搶占21世紀汽車工業(yè)發(fā)展的這一核心技術——納米技術。