Nanomalzemeler, en az 1-100nm ölçülerinde bir dış boyuta sahip malzemeler olarak tanımlanabilir.Avrupa Komisyonu tarafından verilen tanımda, sayı boyut dağılımındaki parçacıkların en az yarısının parçacık boyutunun 100 nm veya altında olması gerektiği belirtilmektedir.
Nanomalzemeler doğal olarak meydana gelebilir, yanma reaksiyonlarının yan ürünleri olarak oluşturulabilir veya özel bir işlevi yerine getirmek üzere mühendislik yoluyla bilinçli olarak üretilebilir.Bu malzemeler, yığın halindeki muadillerine göre farklı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip olabilir.
Nanomalzemelerin kullanım alanları nelerdir?
Malzemelerin belirli bir rol oynayacak şekilde belirli bir şekilde üretilebilmesi nedeniyle, nanomateryallerin kullanımı sağlık ve kozmetikten çevre koruma ve hava temizlemeye kadar çeşitli endüstrilere yayılmaktadır.
Örneğin sağlık alanında nanomateryaller çeşitli şekillerde kullanılmaktadır; en önemli kullanım alanlarından biri ilaç dağıtımıdır.Bu sürecin bir örneği, kemoterapi ilaçlarının doğrudan kanserli büyümelere taşınmasına yardımcı olmak ve ayrıca kardiyovasküler hastalıklarla savaşmak için damarların hasar gören bölgelerine ilaç iletmek için nanopartiküllerin geliştirilmesidir.Bakteri sensörlerinin oluşturulması için nanotüplere antikor eklenmesi gibi işlemlerde kullanılmak üzere karbon nanotüpler de geliştirilmektedir.
Havacılıkta, uçak kanatlarının dönüştürülmesinde karbon nanotüpler kullanılabilir.Nanotüpler, bir elektrik voltajının uygulanmasına yanıt olarak bükülmek üzere kompozit bir formda kullanılır.
Başka yerlerde çevre koruma süreçleri de nanomateryallerden (bu durumda nanotellerden) yararlanıyor.Nanotellerin (çinko oksit nanotellerin) esnek güneş pillerinde kullanılması ve kirli suyun arıtılmasında rol oynaması için uygulamalar geliştirilmektedir.
Nanomalzemelere ve kullanıldıkları endüstrilere örnekler
Nanomateryallerin kullanımı çok çeşitli endüstrilerde ve tüketici ürünlerinde yaygındır.
Kozmetik endüstrisinde, geleneksel kimyasal UV korumasının uzun vadede sunduğu zayıf stabilite nedeniyle güneş koruyucuda titanyum oksit gibi mineral nanopartiküller kullanılır.Tıpkı dökme malzemede olduğu gibi, titanyum oksit nanopartikülleri gelişmiş UV koruması sağlayabilirken, aynı zamanda nano formlarında güneş koruyucuyla ilişkili kozmetik açıdan çekici olmayan beyazlatmayı ortadan kaldırma gibi ek bir avantaja da sahiptir.
Spor endüstrisi, karbon nanotüplerden yapılmış beyzbol sopaları üreterek yarasaları daha hafif hale getiriyor ve böylece performanslarını artırıyor.Bu endüstride nanomateryallerin daha fazla kullanımı, bakterilerin neden olduğu hastalıkları önlemek amacıyla sporcuların kullandığı havlu ve mat gibi eşyalarda antimikrobiyal nanoteknolojinin kullanılmasıyla tespit edilebilir.
Nanomateryaller askeri alanda da kullanılmak üzere geliştirildi.Bunun bir örneği, parçacıkların asker üniformalarının malzemesine enjekte edilmesi yoluyla daha iyi bir kamuflaj biçimi üretmek için kullanılan mobil pigment nanopartiküllerinin kullanılmasıdır.Ayrıca ordu, biyolojik ajanları tespit edebilen, titanyum dioksit gibi nanomalzemeler kullanan sensör sistemleri geliştirdi.
Nano-titanyum dioksitin kullanımı aynı zamanda plastik bahçe sandalyeleri gibi kendi kendini temizleyen yüzeyler oluşturmak için kaplamalarda da kullanılmaya kadar uzanmaktadır.Kaplama üzerinde sızdırmaz bir su filmi oluşturulur ve filmde her türlü kir çözülür, ardından bir sonraki duş kiri giderir ve sandalyeleri esasen temizler.
Nanomalzemelerin Avantajları
Nanomalzemelerin özellikleri, özellikle de boyutları, malzemelerin toplu formuna kıyasla çeşitli avantajlar sunar ve bunları belirli gereksinimlere göre uyarlama yeteneği açısından çok yönlülüğü, bunların kullanışlılığını vurgular.Ek bir avantaj da yüksek gözenekliliktir, bu da birçok endüstride kullanım talebini bir kez daha artırır.
Enerji sektöründe nanomateryallerin kullanımı, güneş panelleri gibi mevcut enerji üretme yöntemlerini daha verimli ve uygun maliyetli hale getirebilmeleri ve aynı zamanda enerjiyi hem kullanma hem de depolama için yeni yollar açabilmeleri açısından avantajlıdır. .
Nanomateryaller aynı zamanda elektronik ve bilgisayar endüstrisine de bir dizi avantaj sunacak.Bunların kullanılması, elektronik devrelerin yapısının atomik düzeyde doğruluğunun artmasına olanak tanıyacak ve çok sayıda elektronik ürünün geliştirilmesine yardımcı olacaktır.
Nanomateryallerin çok büyük yüzey-hacim oranı, hücrelerin ve aktif bileşenlerin bağlanmasına izin veren tıbbi alanda kullanımlarında özellikle faydalıdır.Bu, çeşitli hastalıklarla başarılı bir şekilde mücadele etme olasılığının artması gibi bariz bir avantajla sonuçlanır.
Gönderim zamanı: 18 Kasım 2020