Nanoanyagoknak nevezhetjük azokat az anyagokat, amelyek legalább egy külső mérete 1-100 nm.Az Európai Bizottság definíciója szerint a szám szerinti eloszlásban a részecskék legalább felének részecskemérete 100 nm vagy az alatti lehet.
A nanoanyagok előfordulhatnak a természetben, keletkezhetnek égési reakciók melléktermékeiként, vagy célirányosan, mérnöki úton előállíthatók egy speciális funkció ellátására.Ezek az anyagok eltérő fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezhetnek, mint az ömlesztett formájú társaik.
Mire használhatók a nanoanyagok?
Az anyagok különleges módon történő előállításának képessége miatt, hogy meghatározott szerepet töltsenek be, a nanoanyagok felhasználása számos iparágra kiterjed, az egészségügytől és a kozmetikától a környezetvédelemig és a levegőtisztításig.
Az egészségügyben például sokféleképpen hasznosítják a nanoanyagokat, amelyek közül az egyik fő felhasználási terület a gyógyszerszállítás.Ennek a folyamatnak egyik példája, hogy nanorészecskéket fejlesztenek ki, hogy segítsék a kemoterápiás gyógyszereknek közvetlenül a rákos daganatokba való szállítását, valamint hogy a szív- és érrendszeri betegségek leküzdése érdekében gyógyszereket szállítsanak az artériák sérült területeire.A szén nanocsöveket is fejlesztik annak érdekében, hogy olyan folyamatokban használják fel őket, mint például antitestek hozzáadása a nanocsövekhez baktériumérzékelők létrehozása céljából.
Az űrhajózásban a szén nanocsövek felhasználhatók repülőgépszárnyak alakítására.A nanocsöveket kompozit formában használják arra, hogy elektromos feszültség hatására meghajlítsanak.
Másutt a környezetmegőrzési eljárások is felhasználják a nanoanyagokat – jelen esetben a nanohuzalokat.Alkalmazások fejlesztése folyik a nanohuzalok – cink-oxid nanohuzalok – rugalmas napelemekben való felhasználására, valamint a szennyezett víz kezelésében való szerepvállalásra.
Példák nanoanyagokra és azokra az iparágakra, amelyekben használják őket
A nanoanyagok használata az iparágak és a fogyasztói termékek széles körében elterjedt.
A kozmetikai iparban ásványi nanorészecskéket – például titán-oxidot – használnak a fényvédőkhöz, a hagyományos vegyi UV-védelem hosszú távú gyenge stabilitása miatt.Csakúgy, mint az ömlesztett anyag, a titán-oxid nanorészecskék is képesek jobb UV-védelmet nyújtani, miközben további előnyük is van, hogy eltávolítják a kozmetikailag nem tetszetős fehérítést, amely nanoformájukban a fényvédőhöz társul.
A sportipar szén nanocsövekből készült baseball ütőket gyárt, így az ütők könnyebbek, így javítva a teljesítményüket.A nanoanyagok további felhasználása ebben az iparágban az antimikrobiális nanotechnológia olyan cikkekben való felhasználásában azonosítható, mint a sportolók által használt törölközők és szőnyegek, a baktériumok által okozott betegségek megelőzése érdekében.
A nanoanyagokat katonai felhasználásra is kifejlesztették.Az egyik példa a mobil pigment nanorészecskék alkalmazása, amelyek segítségével jobb álcázási formát állítanak elő, a részecskéket a katonák egyenruhájának anyagába fecskendezve.Ezenkívül a katonaság nanoanyagokat, például titán-dioxidot használó szenzorrendszereket fejlesztett ki, amelyek képesek kimutatni a biológiai anyagokat.
A nano-titán-dioxid használata kiterjed az öntisztuló felületek, például a műanyag kerti székek bevonatainak kialakítására is.Zárt vízréteg keletkezik a bevonaton, és minden szennyeződés feloldódik benne, majd a következő zuhany eltávolítja a szennyeződéseket és lényegében megtisztítja a székeket.
A nanoanyagok előnyei
A nanoanyagok tulajdonságai, különösen a méretük, különböző előnyöket kínálnak az anyagok ömlesztett formájához képest, és sokoldalúságuk, tekintettel arra, hogy egyedi igényekhez igazíthatók, kiemeli hasznosságukat.További előnyük a nagy porozitásuk, ami ismételten megnöveli a használat iránti keresletet számos iparágban.
Az energiaszektorban a nanoanyagok felhasználása abból a szempontból előnyös, hogy hatékonyabbá és költséghatékonyabbá tehetik a meglévő energiatermelési módszereket – például a napelemeket –, valamint új utakat nyitnak az energia hasznosítására és tárolására egyaránt. .
A nanoanyagok az elektronikai és számítástechnikai iparban is számos előnnyel járnak.Használatuk lehetővé teszi az elektronikus áramkörök felépítésének atomi szintű pontosságának növelését, ami számos elektronikai termék kifejlesztését segíti elő.
A nanoanyagok igen nagy felület/térfogat aránya különösen hasznos az orvostudományban való felhasználásukban, ami lehetővé teszi a sejtek és a hatóanyagok összekapcsolását.Ennek nyilvánvaló előnye, hogy megnő a különböző betegségek sikeres leküzdésének valószínűsége.
Feladás időpontja: 2020.11.18