نانو مواد چیست؟

نانومواد را می توان به عنوان موادی تعریف کرد که حداقل دارای یک بعد خارجی با اندازه 100-1 نانومتر هستند.تعریف ارائه شده توسط کمیسیون اروپا بیان می کند که اندازه ذرات حداقل نیمی از ذرات در توزیع اندازه عددی باید 100 نانومتر یا کمتر باشد.

نانومواد می توانند به طور طبیعی ایجاد شوند، به عنوان محصولات جانبی واکنش های احتراق ایجاد شوند یا به طور هدفمند از طریق مهندسی برای انجام یک عملکرد تخصصی تولید شوند.این مواد می توانند خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی نسبت به همتایان توده ای خود داشته باشند.

کاربرد نانومواد چیست؟
با توجه به توانایی تولید مواد به روشی خاص برای ایفای نقشی خاص، استفاده از نانومواد در صنایع مختلف، از مراقبت‌های بهداشتی و آرایشی گرفته تا حفظ محیط زیست و تصفیه هوا را در بر می‌گیرد.

به عنوان مثال، حوزه مراقبت های بهداشتی از نانومواد به روش های مختلفی استفاده می کند که یکی از کاربردهای اصلی آن، تحویل دارو است.یکی از نمونه‌های این فرآیند این است که به موجب آن نانوذرات برای کمک به انتقال داروهای شیمی‌درمانی مستقیماً به غده‌های سرطانی و همچنین رساندن دارو به مناطقی از شریان‌هایی که برای مبارزه با بیماری‌های قلبی عروقی آسیب دیده‌اند، ساخته می‌شوند.نانولوله‌های کربنی نیز به منظور استفاده در فرآیندهایی مانند افزودن آنتی‌بادی به نانولوله‌ها برای ایجاد حسگرهای باکتریایی در حال توسعه هستند.

در هوافضا می توان از نانولوله های کربنی در شکل گیری بال های هواپیما استفاده کرد.نانولوله ها به صورت مرکب برای خم شدن در پاسخ به اعمال ولتاژ الکتریکی استفاده می شوند.

در جاهای دیگر، فرآیندهای حفظ محیط زیست از نانومواد نیز استفاده می کنند - در این مورد، نانوسیم ها.برنامه‌هایی برای استفاده از نانوسیم‌ها - نانوسیم‌های اکسید روی - در سلول‌های خورشیدی انعطاف‌پذیر و همچنین برای ایفای نقش در تصفیه آب‌های آلوده در حال توسعه هستند.

نمونه هایی از نانومواد و صنایعی که در آنها استفاده می شود
استفاده از نانومواد در طیف وسیعی از صنایع و محصولات مصرفی رایج است.

در صنعت آرایشی و بهداشتی، نانوذرات معدنی - مانند اکسید تیتانیوم - در کرم‌های ضد آفتاب استفاده می‌شوند، زیرا به دلیل پایداری ضعیفی که در درازمدت محافظت شیمیایی معمولی در برابر اشعه ماوراء بنفش ایجاد می‌کند.درست مانند مواد حجیم، نانوذرات اکسید تیتانیوم می‌توانند محافظت بهتری در برابر اشعه ماوراء بنفش داشته باشند و همچنین دارای مزیت افزوده حذف سفیدکننده‌های زیبایی نامطلوب مرتبط با ضدآفتاب در شکل نانو هستند.

صنعت ورزش چوب‌های بیسبال تولید می‌کند که با نانولوله‌های کربنی ساخته شده‌اند، و این خفاش‌ها را سبک‌تر کرده و در نتیجه عملکردشان را بهبود می‌بخشد.استفاده بیشتر از نانومواد در این صنعت را می توان در استفاده از فناوری نانو ضد میکروبی در اقلامی مانند حوله ها و تشک های مورد استفاده ورزشکاران به منظور پیشگیری از بیماری های ناشی از باکتری ها شناسایی کرد.

نانومواد نیز برای استفاده در ارتش ساخته شده اند.یک مثال استفاده از نانوذرات رنگدانه متحرک است که برای تولید شکل بهتری از استتار، از طریق تزریق ذرات به مواد لباس سربازان استفاده می‌شود.علاوه بر این، ارتش سیستم‌های حسگر را با استفاده از نانومواد، مانند دی اکسید تیتانیوم، توسعه داده است که می‌تواند عوامل بیولوژیکی را شناسایی کند.

استفاده از نانو دی اکسید تیتانیوم به استفاده در پوشش ها برای تشکیل سطوح خود تمیز شونده مانند صندلی های پلاستیکی باغ گسترش یافته است.یک فیلم مهر و موم شده از آب روی پوشش ایجاد می شود و هر گونه کثیفی در فیلم حل می شود، پس از آن دوش بعدی کثیفی ها را از بین می برد و اساساً صندلی ها را تمیز می کند.

مزایای نانومواد
خواص نانومواد، به ویژه اندازه آنها، مزایای مختلفی را در مقایسه با شکل توده ای مواد ارائه می دهد و تطبیق پذیری آنها از نظر توانایی مناسب سازی آنها برای نیازهای خاص، مفید بودن آنها را برجسته می کند.یک مزیت اضافی تخلخل بالای آنها است که دوباره تقاضا برای استفاده از آنها را در بسیاری از صنایع افزایش می دهد.

در بخش انرژی، استفاده از نانومواد از این جهت سودمند است که می‌تواند روش‌های موجود برای تولید انرژی - مانند پنل‌های خورشیدی - را کارآمدتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر کند و همچنین راه‌های جدیدی را برای استفاده و ذخیره انرژی باز کند. .

نانومواد همچنین قرار است چندین مزیت را در صنعت الکترونیک و محاسبات معرفی کنند.استفاده از آنها باعث افزایش دقت در ساخت مدارهای الکترونیکی در سطح اتمی می شود و به توسعه محصولات الکترونیکی متعدد کمک می کند.

نسبت بسیار زیاد سطح به حجم نانومواد به ویژه در استفاده از آنها در زمینه پزشکی مفید است که امکان پیوند سلول ها و مواد فعال را فراهم می کند.این منجر به مزیت آشکار افزایش احتمال موفقیت در مبارزه با بیماری های مختلف می شود.