Kaj so nanomateriali?

Nanomateriale lahko definiramo kot materiale, ki imajo vsaj eno zunanjo dimenzijo, ki meri 1–100 nm.Opredelitev Evropske komisije navaja, da mora biti velikost delcev vsaj polovice delcev v številčni porazdelitvi velikosti 100 nm ali manj.

Nanomateriali se lahko pojavijo naravno, nastanejo kot stranski produkti reakcij zgorevanja ali pa se proizvajajo namenoma z inženiringom za opravljanje posebne funkcije.Ti materiali imajo lahko drugačne fizikalne in kemijske lastnosti kot njihovi primerki v razsutem stanju.

Kakšne so uporabe nanomaterialov?
Zaradi zmožnosti ustvarjanja materialov na določen način, da igrajo specifično vlogo, se uporaba nanomaterialov razteza v različnih panogah, od zdravstva in kozmetike do ohranjanja okolja in čiščenja zraka.

Področje zdravstvenega varstva na primer uporablja nanomateriale na različne načine, ena glavnih uporab pa je dostava zdravil.Eden od primerov tega procesa je, da se nanodelci razvijajo za pomoč pri transportu kemoterapevtskih zdravil neposredno do rakastih tvorb, kot tudi za dostavo zdravil na področja arterij, ki so poškodovana, da bi se borili proti srčno-žilnim boleznim.Ogljikove nanocevke se razvijajo tudi za uporabo v procesih, kot je dodajanje protiteles nanocevkam za ustvarjanje bakterijskih senzorjev.

V vesolju se lahko ogljikove nanocevke uporabijo za preoblikovanje letalskih kril.Nanocevke se uporabljajo v kompozitni obliki, da se upognejo kot odgovor na uporabo električne napetosti.

Tudi drugje postopki ohranjanja okolja uporabljajo nanomateriale – v tem primeru nanožice.Razvijajo se aplikacije za uporabo nanožic – nanožic cinkovega oksida – v prožnih sončnih celicah ter za vlogo pri čiščenju onesnažene vode.

Primeri nanomaterialov in industrij, v katerih se uporabljajo
Uporaba nanomaterialov je razširjena v številnih industrijah in potrošniških izdelkih.

V kozmetični industriji se mineralni nanodelci, kot je titanov oksid, uporabljajo v kremah za sončenje zaradi slabe stabilnosti, ki jo dolgoročno nudi običajna kemična UV zaščita.Tako kot razsuti material lahko nanodelci titanovega oksida zagotovijo izboljšano zaščito pred UV-žarki, hkrati pa imajo dodatno prednost odstranjevanja kozmetično neprivlačnega beljenja, povezanega s kremo za sončenje v njihovi nano-obliki.

Športna industrija proizvaja bejzbolske kije, ki so bili izdelani iz ogljikovih nanocevk, zaradi česar so bili lažji, kar je izboljšalo njihovo učinkovitost.Nadaljnjo uporabo nanomaterialov v tej industriji lahko prepoznamo v uporabi protimikrobne nanotehnologije v izdelkih, kot so brisače in podloge, ki jih uporabljajo športniki, da bi preprečili bolezni, ki jih povzročajo bakterije.

Nanomateriali so bili razviti tudi za uporabo v vojski.En primer je uporaba mobilnih pigmentnih nanodelcev, ki se uporabljajo za izdelavo boljše oblike kamuflaže z vbrizgavanjem delcev v material vojaških uniform.Poleg tega je vojska razvila senzorske sisteme z uporabo nanomaterialov, kot je titanov dioksid, ki lahko zaznajo biološke dejavnike.

Uporaba nano-titanovega dioksida se razširi tudi na uporabo v premazih za oblikovanje samočistilnih površin, kot so površine plastičnih vrtnih stolov.Na premazu se ustvari zatesnjen film vode, morebitna umazanija se raztopi v filmu, nato pa bo naslednji tuš odstranil umazanijo in stole v bistvu očistil.

Prednosti nanomaterialov
Lastnosti nanomaterialov, zlasti njihova velikost, ponujajo različne prednosti v primerjavi z razsuto obliko materialov, njihova vsestranskost v smislu zmožnosti prilagajanja posebnim zahtevam pa poudarja njihovo uporabnost.Dodatna prednost je njihova visoka poroznost, kar ponovno povečuje povpraševanje po njihovi uporabi v številnih panogah.

V energetskem sektorju je uporaba nanomaterialov ugodna, saj lahko obstoječe metode pridobivanja energije – kot so sončni kolektorji – naredijo učinkovitejše in stroškovno učinkovitejše, poleg tega pa odpirajo nove načine za izkoriščanje in shranjevanje energije. .

Nanomateriali naj bi uvedli tudi številne prednosti v elektronski in računalniški industriji.Njihova uporaba bo omogočila povečanje natančnosti konstrukcije elektronskih vezij na atomski ravni, kar bo pomagalo pri razvoju številnih elektronskih izdelkov.

Zelo veliko razmerje med površino in prostornino nanomaterialov je še posebej uporabno pri njihovi uporabi na medicinskem področju, kar omogoča povezovanje celic in učinkovin.Posledica tega je očitna prednost povečanja verjetnosti uspešnega boja proti različnim boleznim.


Čas objave: 18. nov. 2020