Nanomaterialer kan defineres som materialer som har minst én ytre dimensjon som måler 1-100nm.Definisjonen gitt av EU-kommisjonen sier at partikkelstørrelsen til minst halvparten av partiklene i tallstørrelsesfordelingen må måle 100nm eller under.
Nanomaterialer kan forekomme naturlig, skapes som biprodukter av forbrenningsreaksjoner, eller produseres målrettet gjennom ingeniørarbeid for å utføre en spesialisert funksjon.Disse materialene kan ha forskjellige fysiske og kjemiske egenskaper enn sine motparter i bulkform.
Hva er bruken av nanomaterialer?
På grunn av evnen til å generere materialene på en bestemt måte for å spille en spesifikk rolle, spenner bruken av nanomaterialer over ulike bransjer, fra helsevesen og kosmetikk til miljøbevaring og luftrensing.
Helsevesenet bruker for eksempel nanomaterialer på en rekke måter, med en hovedanvendelse som medikamentlevering.Et eksempel på denne prosessen er at nanopartikler blir utviklet for å hjelpe transporten av kjemoterapimedisiner direkte til kreftvekster, samt å levere medisiner til områder av arterier som er skadet for å bekjempe hjerte- og karsykdommer.Karbonnanorør utvikles også for å kunne brukes i prosesser som tilsetning av antistoffer til nanorørene for å lage bakteriesensorer.
I romfart kan nanorør av karbon brukes til å omforme flyvinger.Nanorørene brukes i en sammensatt form for å bøye seg som svar på påføring av en elektrisk spenning.
Andre steder bruker miljøbevaringsprosesser også nanomaterialer – i dette tilfellet nanotråder.Applikasjoner utvikles for å bruke nanotrådene – sinkoksyd-nanotråder – i fleksible solceller, samt å spille en rolle i behandlingen av forurenset vann.
Eksempler på nanomaterialer og industrien de brukes i
Bruken av nanomaterialer er utbredt i et bredt spekter av industrier og forbrukerprodukter.
I kosmetikkindustrien brukes mineralske nanopartikler – som titanoksid – i solkrem, på grunn av den dårlige stabiliteten som konvensjonell kjemisk UV-beskyttelse gir på lang sikt.Akkurat som bulkmaterialet ville, er titanoksid-nanopartikler i stand til å gi forbedret UV-beskyttelse samtidig som de har den ekstra fordelen av å fjerne den kosmetisk lite tiltalende blekingen forbundet med solkrem i nano-form.
Sportsindustrien har produsert baseballballtre som er laget med karbon-nanorør, noe som gjør flaggermusene lettere og dermed forbedrer ytelsen.Videre bruk av nanomaterialer i denne industrien kan identifiseres ved bruk av antimikrobiell nanoteknologi i gjenstander som håndklær og matter som brukes av idrettsutøvere, for å forhindre sykdommer forårsaket av bakterier.
Nanomaterialer er også utviklet for bruk i militæret.Et eksempel er bruken av mobile pigment-nanopartikler som brukes til å produsere en bedre form for kamuflasje, gjennom injeksjon av partiklene i materialet til soldatenes uniformer.I tillegg har militæret utviklet sensorsystemer som bruker nanomaterialer, som titandioksid, som kan oppdage biologiske midler.
Bruken av nano-titandioksid strekker seg også til bruk i belegg for å danne selvrensende overflater, slik som hagestoler i plast.Det dannes en forseglet vannfilm på belegget, og eventuelt smuss løses opp i filmen, hvoretter neste dusj vil fjerne skitten og i hovedsak rense stolene.
Fordeler med nanomaterialer
Egenskapene til nanomaterialer, spesielt størrelsen, gir forskjellige fordeler sammenlignet med materialenes bulkform, og deres allsidighet når det gjelder evnen til å skreddersy dem for spesifikke krav fremhever deres anvendelighet.En ytterligere fordel er deres høye porøsitet, som igjen øker etterspørselen etter bruk i en rekke bransjer.
I energisektoren er bruk av nanomaterialer fordelaktig ved at de kan gjøre de eksisterende metodene for å generere energi – som solcellepaneler – mer effektive og kostnadseffektive, samt åpne for nye måter å både utnytte og lagre energi på. .
Nanomaterialer er også satt til å introdusere en rekke fordeler i elektronikk- og dataindustrien.Bruken av dem vil tillate en økning i nøyaktigheten av konstruksjonen av elektroniske kretser på atomnivå, og hjelpe til med utviklingen av en rekke elektroniske produkter.
Det svært store overflate-til-volum-forholdet mellom nanomaterialer er spesielt nyttig i deres bruk i det medisinske feltet, som tillater binding av celler og aktive ingredienser.Dette resulterer i den åpenbare fordelen med en økning i sannsynligheten for vellykket bekjempelse av ulike sykdommer.
Innleggstid: 18. november 2020