纳米技术标准和指南

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标准和指南

全球纳米技术研究和应用正经历着爆炸式增长,最终实现产品商业化。企业,甚至国家,都把纳米技术研究作为技术领导、创造就业机会和解决社会挑战(环境影响、能源、医疗保健、基础设施发展)的途径。在美国,纳米技术研究由以下机构支持: 国家纳米技术计划 (NNI)。随着全球对纳米技术的投资不断增加,实际的基于纳米技术的产品已在市场上很常见,包括轮胎和飞机中的炭黑、化妆品中的氧化钛以及冰箱、洗衣设备和食品包装中的银纳米颗粒。

纳米技术前景广阔,但同时也可能令人担忧。各种纳米材料对健康、安全和环境的影响仍在研究中。有迹象表明纳米材料可能对人类和环境有害,但要清楚地了解其影响还需要进行更多的研究。

随着科学技术的进步,纳米级的观察和操作技术以及生产这些产品的制造技术使新产品成为可能。事实上,相关进步对于纳米技术的持续发展至关重要。这些发展发生在许多领域、各种研究机构、大学和行业,使用各自技术领域的术语、研究方法和评估方法。

为了统一商业、工程和科学界,需要一种通用术语来量化和描述流程和产品。标准组织一直在研究有关纳米技术开发的语言。这些组织有责任解决公众对日常产品中使用纳米技术的担忧。必须制定标准来解决健康、安全和环境 (HSE) 问题,并且必须对常用纳米材料的毒理学和生态毒理学效应进行适当的评估。

参与纳米技术标准制定的主要标准组织有(注:包括其纳米技术网站的链接):

ISO TC 229

ISO TC 229 的范围是:

纳米技术领域的标准化包括以下一项或两项:

  1. 理解和控制纳米级物质和过程,通常但不仅限于在一个或多个维度上低于 100 纳米,其中尺寸相关现象的出现通常可以实现新颖的应用,
  2. 利用纳米材料不同于单个原子、分子和块体物质的特性,创建可利用这些新特性的改进材料、设备和系统。

具体任务包括制定以下标准:术语和命名法;计量和仪器,包括参考材料规范;测试方法;建模和模拟;以及基于科学的健康、安全和环境实践。

ISO TC 229 的工作分为以下几个学科:

  • 术语和命名法 – ISO TC 229/IEC TC 113 联合工作组 1 (JWG1);
  • 测量和特性——ISO TC 229/IEC TC 113联合工作组2(JWG2);
  • 纳米技术的健康、安全和环境方面(第 3 工作组)
  • 材料规格(第 4 工作组)
  • 产品和应用(第 5 工作组)
  • 纳米技术的可持续性、消费者和社会层面(第 2 任务组)。

这些工作组和联合工作组的共同努力体现在 ISO 出版物 目前可供纳米技术社区使用。

国际电工委员会 TC 113

IEC TC 113 的范围是: 

与 IEC 和 ISO 的其他委员会密切合作,对纳米技术领域的电工产品和系统相关技术进行标准化。

简而言之,ISO TC 229 发布了一般纳米技术标准,而 IEC TC 113 则专注于影响电气和电子应用的纳米技术标准。

IEC TC 113 的工作围绕以下技术概况展开:

  • 绩效评估(第 3 工作组)
  • 可靠性(第 7 工作组)
  • 石墨烯相关材料/碳纳米管材料(第8工作组)
  • 纳米光伏薄膜有机/纳米电子,纳米级(第 9 工作组)
  • 发光纳米材料(第 10 工作组)
  • 纳米能源储存(第 11 工作组)

这些工作组和联合工作组的共同努力体现在 IEC 出版物 目前可供纳米技术界使用。其中包括以下 IEC/IEEE 联合出版物:

IEC/IEEE 62659:纳米制造 – 纳米电子的大规模制造

ASTM International E56 纳米技术委员会

E56 委员会赞助出版与纳米技术相关的 ASTM 标准、专门技术出版物和期刊论文,并与 ISO TC 229 合作开发术语和命名法。

由于全球范围内所有组织的努力,标准已经到位,并且随着新发现和进步,标准组合将继续增长。这些标准为纳米技术界提供了基于国际共识的指标,用于研究、开发、制造和营销纳米产品和系统中使用的材料和组件。使用提供的链接访问各个标准组织的网站,可以获取更多详细信息。

图片来源:Sikov/bigstock.com

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