Nanomaterjale võib määratleda kui materjale, millel on vähemalt üks välismõõde 1–100 nm.Euroopa Komisjoni antud definitsioon ütleb, et vähemalt poolte osakeste suurus suurusjaotuses peab olema 100nm või alla selle.
Nanomaterjalid võivad esineda looduslikult, tekkida põlemisreaktsioonide kõrvalsaadustena või sihipäraselt inseneritöö abil spetsiaalse funktsiooni täitmiseks.Nendel materjalidel võivad olla erinevad füüsikalised ja keemilised omadused kui nende puistevormide analoogidel.
Millised on nanomaterjalide kasutusalad?
Kuna nanomaterjalid on võimelised tootma materjale teatud viisil, et täita konkreetset rolli, hõlmavad nanomaterjalid mitmesuguseid tööstusharusid, alates tervishoiust ja kosmeetikast kuni keskkonna säilitamise ja õhu puhastamiseni.
Näiteks tervishoiuvaldkonnas kasutatakse nanomaterjale mitmel viisil, millest üks peamine kasutusala on ravimite kohaletoimetamine.Selle protsessi üheks näiteks on nanoosakeste väljatöötamine, et aidata kaasa keemiaravi ravimite transportimisele otse vähkkasvajatesse, samuti ravimite toimetamiseks kahjustatud arterite piirkondadesse, et võidelda südame-veresoonkonna haigustega.Süsiniknanotorusid arendatakse ka selleks, et neid saaks kasutada sellistes protsessides nagu nanotorudele antikehade lisamine bakteriandurite loomiseks.
Lennunduses saab süsiniknanotorusid kasutada lennukitiibade kujundamisel.Nanotorusid kasutatakse kombineeritud kujul, et painutada vastuseks elektripinge rakendamisele.
Mujal kasutatakse keskkonnakaitseprotsessides ka nanomaterjale – antud juhul nanotraate.Arendatakse rakendusi nanojuhtmete – tsinkoksiid-nanojuhtmete – kasutamiseks painduvates päikesepatareides ning ka saastunud vee töötlemisel.
Näited nanomaterjalidest ja tööstusharudest, milles neid kasutatakse
Nanomaterjalide kasutamine on levinud paljudes tööstusharudes ja tarbekaupades.
Kosmeetikatööstuses kasutatakse päikesekaitsetoodetes mineraalseid nanoosakesi, nagu titaanoksiid, kuna tavapärane keemiline UV-kaitse on pikaajaliselt halvasti vastupidav.Täpselt nagu puistematerjalid, suudavad titaanoksiidi nanoosakesed pakkuda paremat UV-kaitset, kuid neil on ka lisaeeliseks, et nad eemaldavad nanokujulise päikesekaitsekreemiga seotud kosmeetiliselt ebameeldiva valgenduse.
Sporditööstus on tootnud süsinik-nanotorudest valmistatud pesapallikurikasid, muutes kurikad kergemaks, parandades seega nende jõudlust.Nanomaterjalide edasist kasutamist selles tööstusharus võib tuvastada antimikroobse nanotehnoloogia kasutamises sellistes esemetes nagu sportlaste kasutatavad rätikud ja matid, et vältida bakterite põhjustatud haigusi.
Nanomaterjale on välja töötatud ka sõjaväes kasutamiseks.Üks näide on liikuvate pigmendi nanoosakeste kasutamine, mida kasutatakse parema kamuflaaži saamiseks osakeste süstimise teel sõdurite vormiriietuse materjali.Lisaks on sõjaväelased välja töötanud nanomaterjale (nt titaandioksiidi) kasutavad sensorsüsteemid, mis suudavad tuvastada bioloogilisi mõjureid.
Nano-titaandioksiidi kasutamine laieneb ka isepuhastuvate pindade, näiteks plastikust aiatoolide pindade moodustamiseks.Kattele tekib suletud veekile ja kogu mustus lahustub kiles, misjärel järgmine dušš eemaldab mustuse ja puhastab toolid sisuliselt.
Nanomaterjalide eelised
Nanomaterjalide omadused, eriti nende suurus, pakuvad materjalide hulgivormiga võrreldes mitmeid erinevaid eeliseid ning nende mitmekülgsus, mis puudutab võimalust kohandada neid konkreetsetele nõuetele, rõhutab nende kasulikkust.Täiendav eelis on nende kõrge poorsus, mis taas suurendab nõudlust nende kasutamise järele paljudes tööstusharudes.
Energeetikasektoris on nanomaterjalide kasutamine kasulik, kuna need võivad muuta olemasolevad energiatootmismeetodid (nt päikesepaneelid) tõhusamaks ja kulutõhusamaks ning avada uusi viise nii energia kasutamiseks kui ka salvestamiseks. .
Nanomaterjalid toovad kaasa ka mitmeid eeliseid elektroonika- ja andmetöötlustööstuses.Nende kasutamine võimaldab suurendada elektroonikalülituste ehitamise täpsust aatomitasandil, aidates kaasa paljude elektroonikatoodete väljatöötamisele.
Nanomaterjalide väga suur pinna ja mahu suhe on eriti kasulik nende kasutamisel meditsiinivaldkonnas, mis võimaldab rakkude ja toimeainete sidumist.Selle tulemuseks on ilmselge eelis, mis suurendab erinevate haigustega võitlemise tõenäosust.
Postitusaeg: 18.11.2020