Nanomaterialer kan defineres som materialer, der har mindst én ekstern dimension, der måler 1-100nm.Definitionen givet af Europa-Kommissionen siger, at partikelstørrelsen af mindst halvdelen af partiklerne i talstørrelsesfordelingen skal måle 100nm eller derunder.
Nanomaterialer kan forekomme naturligt, skabes som biprodukter af forbrændingsreaktioner eller produceres målrettet gennem ingeniørarbejde for at udføre en specialiseret funktion.Disse materialer kan have forskellige fysiske og kemiske egenskaber end deres modstykker i bulkform.
Hvad er brugen af nanomaterialer?
På grund af evnen til at generere materialerne på en bestemt måde for at spille en specifik rolle, spænder brugen af nanomaterialer over forskellige industrier, fra sundhedspleje og kosmetik til miljøbevarelse og luftrensning.
Sundhedsområdet bruger for eksempel nanomaterialer på en række forskellige måder, hvoraf en hovedanvendelse er lægemiddellevering.Et eksempel på denne proces er, hvor nanopartikler udvikles til at assistere transporten af kemoterapi-lægemidler direkte til kræftvækst, samt at levere lægemidler til områder af arterier, der er beskadiget for at bekæmpe hjerte-kar-sygdomme.Kulstofnanorør udvikles også for at blive brugt i processer som f.eks. tilsætning af antistoffer til nanorørene for at skabe bakteriesensorer.
I rumfart kan kulstof nanorør bruges til at omforme flyvinger.Nanorørene bruges i en sammensat form til at bøje som svar på påføring af en elektrisk spænding.
Andre steder gør miljøbevarelsesprocesser også brug af nanomaterialer - i dette tilfælde nanotråde.Der udvikles applikationer til at bruge nanotrådene – zinkoxid-nanotråde – i fleksible solceller samt til at spille en rolle i behandlingen af forurenet vand.
Eksempler på nanomaterialer og de industrier, de bruges i
Brugen af nanomaterialer er udbredt i en lang række industrier og forbrugerprodukter.
I kosmetikindustrien bruges mineralske nanopartikler – såsom titaniumoxid – i solcreme på grund af den dårlige stabilitet, som konventionel kemisk UV-beskyttelse giver på lang sigt.Ligesom bulkmaterialet ville, er titaniumoxidnanopartikler i stand til at give forbedret UV-beskyttelse, samtidig med at de har den ekstra fordel, at de fjerner den kosmetisk utiltalende blegning forbundet med solcreme i deres nano-form.
Sportsindustrien har produceret baseballbats, der er blevet lavet med kulstof nanorør, hvilket gør flagermusene lettere, hvilket forbedrer deres ydeevne.Yderligere brug af nanomaterialer i denne industri kan identificeres i brugen af antimikrobiel nanoteknologi i emner som håndklæder og måtter, der bruges af sportsfolk, for at forhindre sygdomme forårsaget af bakterier.
Nanomaterialer er også blevet udviklet til brug i militæret.Et eksempel er brugen af mobile pigment-nanopartikler, der bruges til at producere en bedre form for camouflage, gennem indsprøjtning af partiklerne i materialet i soldaternes uniformer.Derudover har militæret udviklet sensorsystemer, der bruger nanomaterialer, såsom titaniumdioxid, der kan detektere biologiske agenser.
Brugen af nano-titaniumdioxid strækker sig også til brug i belægninger til dannelse af selvrensende overflader, såsom dem på plasthavestole.Der dannes en forseglet hinde af vand på belægningen, og eventuelt snavs opløses i filmen, hvorefter næste brusebad vil fjerne snavset og i det væsentlige rense stolene.
Fordele ved nanomaterialer
Egenskaberne ved nanomaterialer, især deres størrelse, giver forskellige fordele sammenlignet med materialernes bulkform, og deres alsidighed i form af evnen til at skræddersy dem til specifikke krav fremhæver deres anvendelighed.En yderligere fordel er deres høje porøsitet, hvilket igen øger efterspørgslen efter deres anvendelse i en lang række industrier.
I energisektoren er brugen af nanomaterialer fordelagtig, idet de kan gøre de eksisterende metoder til at generere energi – såsom solpaneler – mere effektive og omkostningseffektive, samt åbne op for nye måder at både udnytte og lagre energi på. .
Nanomaterialer vil også introducere en række fordele i elektronik- og computerindustrien.Deres brug vil tillade en forøgelse af nøjagtigheden af konstruktionen af elektroniske kredsløb på atomniveau, hvilket hjælper med udviklingen af adskillige elektroniske produkter.
Det meget store overflade-til-volumen-forhold mellem nanomaterialer er især nyttigt i deres anvendelse inden for det medicinske område, hvilket tillader binding af celler og aktive ingredienser.Dette resulterer i den åbenlyse fordel ved en stigning i sandsynligheden for succesfuld bekæmpelse af forskellige sygdomme.
Indlægstid: 18. november 2020