Nanomaterijali se mogu definirati kao materijali koji posjeduju najmanje jednu vanjsku dimenziju od 1-100 nm.Definicija koju je dala Europska komisija navodi da veličina čestica najmanje polovice čestica u distribuciji veličine mora biti 100 nm ili manje.
Nanomaterijali se mogu pojaviti prirodno, nastati kao nusproizvodi reakcija izgaranja ili se proizvesti namjenski kroz inženjering za obavljanje specijalizirane funkcije.Ovi materijali mogu imati drugačija fizikalna i kemijska svojstva od svojih analoga u rasutom obliku.
Koje su namjene nanomaterijala?
Zbog mogućnosti generiranja materijala na određeni način kako bi igrali određenu ulogu, upotreba nanomaterijala proteže se u raznim industrijama, od zdravstvene zaštite i kozmetike do očuvanja okoliša i pročišćavanja zraka.
Područje zdravstvene skrbi, na primjer, koristi nanomaterijale na razne načine, a jedna od glavnih namjena je isporuka lijekova.Jedan primjer ovog procesa je razvijanje nanočestica za pomoć u prijenosu lijekova za kemoterapiju izravno do tumorskih izraslina, kao i za isporuku lijekova u područja arterija koja su oštećena u cilju borbe protiv kardiovaskularnih bolesti.Ugljikove nanocijevi se također razvijaju kako bi se koristile u procesima kao što je dodavanje protutijela nanocijevima za stvaranje bakterijskih senzora.
U zrakoplovstvu se ugljikove nanocijevi mogu koristiti za preoblikovanje krila zrakoplova.Nanocijevi se koriste u kompozitnom obliku za savijanje kao odgovor na primjenu električnog napona.
Drugdje, procesi očuvanja okoliša također koriste nanomaterijale – u ovom slučaju nanožice.Razvijaju se aplikacije za korištenje nanožica – nanožica od cinkovog oksida – u fleksibilnim solarnim ćelijama, kao i za igranje uloge u obradi onečišćene vode.
Primjeri nanomaterijala i industrija u kojima se koriste
Korištenje nanomaterijala prevladava u širokom rasponu industrija i potrošačkih proizvoda.
U kozmetičkoj industriji, mineralne nanočestice – kao što je titanijev oksid – koriste se u kremama za sunčanje, zbog loše stabilnosti koju konvencionalna kemijska UV zaštita nudi dugoročno.Baš kao i rasuti materijal, nanočestice titanijevog oksida mogu pružiti poboljšanu UV zaštitu, a istovremeno imaju dodatnu prednost uklanjanja kozmetički neprivlačnog izbjeljivanja povezanog s kremom za sunčanje u njihovom nano-obliku.
Sportska industrija proizvodi palice za bejzbol koje su izrađene od ugljikovih nanocijevi, čineći palice lakšima i poboljšavajući njihovu izvedbu.Daljnja uporaba nanomaterijala u ovoj industriji može se identificirati u korištenju antimikrobne nanotehnologije u predmetima kao što su ručnici i strunjače koje koriste sportaši, kako bi se spriječile bolesti uzrokovane bakterijama.
Nanomaterijali su također razvijeni za upotrebu u vojsci.Jedan primjer je korištenje mobilnih nanočestica pigmenta koje se koriste za proizvodnju boljeg oblika kamuflaže, ubrizgavanjem čestica u materijal vojničkih uniformi.Osim toga, vojska je razvila senzorske sustave koji koriste nanomaterijale, poput titanijevog dioksida, koji mogu otkriti biološke agense.
Upotreba nano-titan dioksida također se proširuje na upotrebu u premazima za oblikovanje samočistećih površina, poput onih plastičnih vrtnih stolica.Na premazu se stvara zapečaćeni film vode, a sva prljavština se otapa u filmu, nakon čega će sljedeće tuširanje ukloniti prljavštinu i u biti očistiti stolice.
Prednosti nanomaterijala
Svojstva nanomaterijala, posebice njihova veličina, nude različite prednosti u usporedbi s masovnim oblikom materijala, a njihova svestranost u smislu mogućnosti da se prilagode specifičnim zahtjevima naglašava njihovu korisnost.Dodatna prednost je njihova visoka poroznost, što opet povećava potražnju za njihovom upotrebom u mnoštvu industrija.
U energetskom sektoru upotreba nanomaterijala je korisna jer postojeće metode generiranja energije – kao što su solarni paneli – mogu učiniti učinkovitijima i isplativijima, kao i otvoriti nove načine za iskorištavanje i pohranu energije .
Nanomaterijali bi također trebali uvesti niz prednosti u elektroničkoj i računalnoj industriji.Njihova će uporaba omogućiti povećanje točnosti konstrukcije elektroničkih sklopova na atomskoj razini, što će pomoći u razvoju brojnih elektroničkih proizvoda.
Vrlo veliki omjer površine i volumena nanomaterijala posebno je koristan u njihovoj upotrebi u medicinskom području, što omogućuje spajanje stanica i aktivnih sastojaka.To rezultira očitom prednošću povećanja vjerojatnosti uspješnog suzbijanja raznih bolesti.
Vrijeme objave: 18. studenog 2020