Nanomaterial kan definieras som material som har minst en yttre dimension som mäter 1-100nm.Den definition som EU-kommissionen ger säger att partikelstorleken för minst hälften av partiklarna i nummerstorleksfördelningen måste mäta 100nm eller lägre.
Nanomaterial kan förekomma naturligt, skapas som biprodukter av förbränningsreaktioner, eller produceras målmedvetet genom ingenjörskonst för att utföra en specialiserad funktion.Dessa material kan ha olika fysikaliska och kemiska egenskaper än sina motsvarigheter i bulkform.
Vad är användningen av nanomaterial?
På grund av förmågan att generera materialen på ett särskilt sätt för att spela en specifik roll, spänner användningen av nanomaterial över olika industrier, från hälsovård och kosmetika till miljövård och luftrening.
Sjukvårdsområdet, till exempel, använder nanomaterial på en mängd olika sätt, med en stor användningsområde som läkemedelsleverans.Ett exempel på denna process är varvid nanopartiklar utvecklas för att hjälpa transporten av kemoterapiläkemedel direkt till cancerväxter, samt att leverera läkemedel till områden i artärer som är skadade för att bekämpa hjärt-kärlsjukdomar.Kolnanorör utvecklas också för att användas i processer som tillsats av antikroppar till nanorören för att skapa bakteriesensorer.
Inom flyg- och rymdindustrin kan kolnanorör användas för att omforma flygplansvingar.Nanorören används i en sammansatt form för att böjas som svar på appliceringen av en elektrisk spänning.
På andra håll använder miljövårdsprocesser också nanomaterial – i det här fallet nanotrådar.Applikationer utvecklas för att använda nanotrådarna – zinkoxidnannotrådar – i flexibla solceller samt för att spela en roll i behandlingen av förorenat vatten.
Exempel på nanomaterial och de industrier de används i
Användningen av nanomaterial är utbredd i ett brett spektrum av industrier och konsumentprodukter.
Inom kosmetikindustrin används mineraliska nanopartiklar – som titanoxid – i solskyddsmedel, på grund av den dåliga stabilitet som konventionellt kemiskt UV-skydd erbjuder på lång sikt.Precis som bulkmaterialet skulle, kan titanoxidnanopartiklar ge ett förbättrat UV-skydd samtidigt som de har den extra fördelen att de tar bort den kosmetiskt föga tilltalande blekning som är förknippad med solskyddsmedel i nanoform.
Sportindustrin har producerat basebollträn som har gjorts med kolnanorör, vilket gör fladdermössen lättare och förbättrar därför deras prestanda.Ytterligare användning av nanomaterial inom denna industri kan identifieras i användningen av antimikrobiell nanoteknik i föremål som handdukar och mattor som används av idrottare, för att förhindra sjukdomar orsakade av bakterier.
Nanomaterial har också utvecklats för användning inom militären.Ett exempel är användningen av mobila pigmentnanopartiklar som används för att producera en bättre form av kamouflage, genom injicering av partiklarna i materialet i soldaternas uniformer.Dessutom har militären utvecklat sensorsystem som använder nanomaterial, som titandioxid, som kan upptäcka biologiska agens.
Användningen av nano-titandioxid sträcker sig även till användning i beläggningar för att bilda självrengörande ytor, såsom trädgårdsstolar av plast.En förseglad vattenfilm skapas på beläggningen och all smuts löser sig i filmen, varefter nästa dusch tar bort smutsen och i huvudsak rengör stolarna.
Fördelar med nanomaterial
Egenskaperna hos nanomaterial, särskilt deras storlek, erbjuder olika fördelar jämfört med materialens bulkform, och deras mångsidighet när det gäller möjligheten att skräddarsy dem för specifika krav accentuerar deras användbarhet.En ytterligare fördel är deras höga porositet, vilket återigen ökar efterfrågan på deras användning i en mängd industrier.
Inom energisektorn är användningen av nanomaterial fördelaktig genom att de kan göra de befintliga metoderna för att generera energi – såsom solpaneler – mer effektiva och kostnadseffektiva, samt öppna upp för nya sätt att både utnyttja och lagra energi. .
Nanomaterial kommer också att introducera ett antal fördelar inom elektronik- och datorindustrin.Deras användning kommer att tillåta en ökning av noggrannheten i konstruktionen av elektroniska kretsar på atomär nivå, vilket hjälper till vid utvecklingen av många elektroniska produkter.
Det mycket stora förhållandet mellan yta och volym av nanomaterial är särskilt användbart vid användning inom det medicinska området, vilket möjliggör bindning av celler och aktiva ingredienser.Detta resulterar i den uppenbara fördelen med en ökning av sannolikheten för att framgångsrikt bekämpa olika sjukdomar.
Posttid: 18 november 2020