Nanomateriály lze definovat jako materiály, které mají minimálně jeden vnější rozměr měřící 1-100nm.Definice Evropské komise uvádí, že velikost částic alespoň poloviny částic v číselném rozdělení velikosti musí být 100 nm nebo méně.
Nanomateriály se mohou vyskytovat přirozeně, mohou vznikat jako vedlejší produkty spalovacích reakcí nebo mohou být cíleně vyráběny pomocí inženýrství, aby plnily specializovanou funkci.Tyto materiály mohou mít odlišné fyzikální a chemické vlastnosti než jejich protějšky v objemové formě.
Jaké jsou využití nanomateriálů?
Vzhledem ke schopnosti vytvářet materiály konkrétním způsobem, aby hrály specifickou roli, se použití nanomateriálů rozkládá v různých průmyslových odvětvích, od zdravotnictví a kosmetiky po ochranu životního prostředí a čištění vzduchu.
Oblast zdravotnictví například využívá nanomateriály různými způsoby, přičemž jedním z hlavních použití je dodávání léků.Jedním z příkladů tohoto procesu je vývoj nanočástic, které napomáhají transportu chemoterapeutických léků přímo do rakovinných bujení, stejně jako dodávání léků do oblastí tepen, které jsou poškozeny za účelem boje proti kardiovaskulárním chorobám.Uhlíkové nanotrubice jsou také vyvíjeny, aby mohly být použity v procesech, jako je přidávání protilátek k nanotrubičkám k vytvoření bakteriálních senzorů.
V letectví a kosmonautice mohou být uhlíkové nanotrubice použity při morfování křídel letadel.Nanotrubice se používají ve složené formě k ohýbání v reakci na aplikaci elektrického napětí.
Jinde procesy ochrany životního prostředí využívají také nanomateriály – v tomto případě nanodrátky.Vyvíjejí se aplikace pro použití nanodrátů – nanodrátů z oxidu zinečnatého – ve flexibilních solárních článcích a také pro sehrání role při úpravě znečištěné vody.
Příklady nanomateriálů a odvětví, ve kterých se používají
Použití nanomateriálů převládá v celé řadě průmyslových odvětví a spotřebního zboží.
V kosmetickém průmyslu se minerální nanočástice – jako je oxid titaničitý – používají v opalovacích krémech kvůli špatné stabilitě, kterou konvenční chemická UV ochrana dlouhodobě nabízí.Stejně jako sypký materiál jsou nanočástice oxidu titanu schopny poskytnout zlepšenou UV ochranu a zároveň mají další výhodu v tom, že odstraní kosmeticky nepřitažlivé bělení spojené s opalovacími krémy v jejich nano-formě.
Sportovní průmysl vyrábí baseballové pálky, které byly vyrobeny z uhlíkových nanotrubiček, díky čemuž jsou pálky lehčí, čímž se zlepšuje jejich výkon.Další využití nanomateriálů v tomto průmyslu lze identifikovat v použití antimikrobiální nanotechnologie v předmětech, jako jsou ručníky a podložky používané sportovci, aby se zabránilo nemocem způsobeným bakteriemi.
Nanomateriály byly také vyvinuty pro použití v armádě.Jedním z příkladů je použití mobilních pigmentových nanočástic k výrobě lepší formy maskování prostřednictvím vstřikování částic do materiálu uniformy vojáků.Armáda navíc vyvinula senzorové systémy využívající nanomateriály, jako je oxid titaničitý, které dokážou detekovat biologické látky.
Použití nano-oxidu titaničitého se také rozšiřuje na použití v nátěrech pro vytvoření samočisticích povrchů, jako jsou plastové zahradní židle.Na povlaku se vytvoří uzavřený film vody a případné nečistoty se ve filmu rozpustí, načež další sprcha nečistoty odstraní a židle v podstatě vyčistí.
Výhody nanomateriálů
Vlastnosti nanomateriálů, zejména jejich velikost, nabízejí různé různé výhody ve srovnání s objemovou formou materiálů a jejich univerzálnost ve smyslu schopnosti přizpůsobit je konkrétním požadavkům zdůrazňuje jejich užitečnost.Další výhodou je jejich vysoká poréznost, která opět zvyšuje poptávku po jejich použití v mnoha průmyslových odvětvích.
V energetickém sektoru je použití nanomateriálů výhodné v tom, že mohou zefektivnit a zlevnit stávající způsoby výroby energie – jako jsou solární panely, a také otevřít nové způsoby, jak využít a uchovat energii. .
Nanomateriály mají rovněž přinést řadu výhod v elektronickém a výpočetním průmyslu.Jejich použití umožní zvýšení přesnosti konstrukce elektronických obvodů na atomární úrovni, což pomůže při vývoji mnoha elektronických produktů.
Velmi velký poměr povrchu k objemu nanomateriálů je zvláště užitečný při jejich použití v lékařské oblasti, což umožňuje spojení buněk a aktivních složek.To má za následek zjevnou výhodu zvýšení pravděpodobnosti úspěšného boje s různými nemocemi.
Čas odeslání: 18. listopadu 2020