Nanomateriály možno definovať ako materiály, ktoré majú minimálne jeden vonkajší rozmer merajúci 1-100 nm.V definícii, ktorú uviedla Európska komisia, sa uvádza, že veľkosť častíc aspoň polovice častíc v číselnom rozdelení veľkosti musí byť 100 nm alebo menej.
Nanomateriály sa môžu vyskytovať prirodzene, môžu sa vytvárať ako vedľajšie produkty spaľovacích reakcií alebo sa môžu vyrábať cielene prostredníctvom inžinierstva na vykonávanie špecializovanej funkcie.Tieto materiály môžu mať odlišné fyzikálne a chemické vlastnosti ako ich náprotivky v objemovej forme.
Aké sú využitie nanomateriálov?
Vzhľadom na schopnosť vytvárať materiály konkrétnym spôsobom, aby zohrávali špecifickú úlohu, sa nanomateriály používajú v rôznych odvetviach, od zdravotníctva a kozmetiky až po ochranu životného prostredia a čistenie vzduchu.
Napríklad oblasť zdravotnej starostlivosti využíva nanomateriály rôznymi spôsobmi, pričom jedným z hlavných použití je podávanie liekov.Jedným z príkladov tohto procesu je vývoj nanočastíc, ktoré napomáhajú transportu chemoterapeutických liekov priamo k rakovinovým nádorom, ako aj doručovaniu liekov do oblastí artérií, ktoré sú poškodené, s cieľom bojovať proti kardiovaskulárnym ochoreniam.Uhlíkové nanorúrky sa tiež vyvíjajú, aby sa dali použiť v procesoch, ako je pridávanie protilátok do nanorúrok na vytvorenie bakteriálnych senzorov.
V leteckom a kozmickom priestore môžu byť uhlíkové nanorúrky použité pri pretváraní krídel lietadiel.Nanorúrky sa používajú v zloženej forme na ohýbanie v reakcii na aplikáciu elektrického napätia.
Inde procesy ochrany životného prostredia využívajú aj nanomateriály – v tomto prípade nanodrôty.Vyvíjajú sa aplikácie na použitie nanodrôtov – nanodrôtov z oxidu zinočnatého – vo flexibilných solárnych článkoch, ako aj na to, aby zohrávali úlohu pri úprave znečistenej vody.
Príklady nanomateriálov a priemyselných odvetví, v ktorých sa používajú
Používanie nanomateriálov prevláda v širokej škále priemyselných odvetví a spotrebných produktov.
V kozmetickom priemysle sa minerálne nanočastice – ako napríklad oxid titaničitý – používajú v opaľovacích prípravkoch kvôli zlej stabilite, ktorú z dlhodobého hľadiska ponúka bežná chemická UV ochrana.Rovnako ako sypký materiál, aj nanočastice oxidu titaničitého sú schopné poskytnúť zlepšenú UV ochranu a zároveň majú pridanú výhodu v odstránení kozmeticky nevhodného bielenia spojeného s opaľovacím krémom v ich nano forme.
Športový priemysel vyrába bejzbalové pálky, ktoré boli vyrobené z uhlíkových nanorúrok, vďaka čomu sú netopiere ľahšie, čím sa zlepšuje ich výkon.Ďalšie využitie nanomateriálov v tomto odvetví možno identifikovať v použití antimikrobiálnej nanotechnológie v predmetoch, ako sú uteráky a podložky používané športovcami, aby sa predišlo chorobám spôsobeným baktériami.
Nanomateriály boli vyvinuté aj pre použitie v armáde.Jedným z príkladov je použitie mobilných pigmentových nanočastíc na výrobu lepšej formy maskovania vstrekovaním častíc do materiálu uniforiem vojakov.Okrem toho armáda vyvinula senzorové systémy využívajúce nanomateriály, ako je oxid titaničitý, ktoré dokážu odhaliť biologické látky.
Použitie nano-oxidu titaničitého sa rozširuje aj na použitie v náteroch na vytvorenie samočistiacich povrchov, ako sú napríklad plastové záhradné stoličky.Na povlaku sa vytvorí zapečatený vodný film a všetky nečistoty sa vo filme rozpustia, po čom ďalšia sprcha nečistoty odstráni a stoličky v podstate vyčistí.
Výhody nanomateriálov
Vlastnosti nanomateriálov, najmä ich veľkosť, ponúkajú rôzne výhody v porovnaní s objemovou formou materiálov a ich všestrannosť, pokiaľ ide o možnosť ich prispôsobenia špecifickým požiadavkám, zvýrazňuje ich užitočnosť.Ďalšou výhodou je ich vysoká pórovitosť, čo opäť zvyšuje dopyt po ich použití v mnohých priemyselných odvetviach.
V energetickom sektore je využitie nanomateriálov výhodné v tom, že môžu zefektívniť a zefektívniť existujúce spôsoby výroby energie, ako sú solárne panely, a zároveň otvárajú nové spôsoby, ako využívať a skladovať energiu. .
Nanomateriály majú tiež priniesť množstvo výhod v elektronickom a výpočtovom priemysle.Ich použitie umožní zvýšenie presnosti konštrukcie elektronických obvodov na atómovej úrovni, čo pomôže pri vývoji mnohých elektronických produktov.
Veľmi veľký pomer povrchu k objemu nanomateriálov je obzvlášť užitočný pri ich použití v oblasti medicíny, čo umožňuje spojenie buniek a aktívnych zložiek.To má za následok zjavnú výhodu zvýšenia pravdepodobnosti úspešného boja proti rôznym chorobám.
Čas odoslania: 18. novembra 2020