Hvad er nanopartikler?
En nanopartikel er en ultra fin partikel med mindst en dimension mellem 1-100 nanometer (NM). Et nanometer er lig med en milliarddel af en meter. Grænsen med lavere størrelse hjælper med at skelne en partikel fra tilfældige klynger af atomer. Den øvre grænse er den største, hvor størrelsesrelaterede egenskabsforskelle normalt manifesterer sig.
Denne definition er bredt accepteret, skønt den er lidt vilkårlig. Der er offentliggjorte henvisninger til nanopartikler i størrelser uden for 1-100 nm-området. Hvad der gør sådanne partikler af interesse for forskere er de unikke materialegenskaber, der undertiden skyldes deres størrelse. Når partikler manifesterer sådanne egenskaber, vil de sandsynligvis blive betragtet som nanopartikler, selvom de ikke passer nøjagtigt inden for det definerede størrelsesområde.
Det er ikke nødvendigvis tilfældet, at en nanopartikel viser egenskabsforskelle fra større tilfælde af det samme materiale. Når det forekommer, kan egenskabsforskellene skyldes kvanteeffekter. Det er også tRue, at på nanoskalaen har partikler af et materiale et relativt større overfladeareal sammenlignet med deres volumen. Den proportionalt større udsatte overflade kan gøre nanopartikler meget mere kemisk aktive. Dette kan være en anden årsag til deres uventede egenskaber.
En kvanteprik er en halvleder-nanopartikel ca. 1-20 nm i diameter. Dens struktur er i det væsentlige den samme som større halvledere. De elektroniske egenskaber, det viser, kan dog være meget forskellige. Disse egenskaber er resultatet af kvantestørrelseseffekten. Når fysisk størrelse nærmer sig bølgelængden af et elektron, kan forholdet mellem spænding og ledningsevne være anderledes end ved større skalaer.
Guld og sølv er relativt inerte i bulkmængder. På nanoskalaen demonstrerer de imidlertid unikke katalytiske egenskaber. For eksempel er sølvnanopartikler et effektivt antibiotikum. Nanopartikler af guldhar vist sig at være effektiv til at fjerne flygtige organiske forbindelser fra atmosfæren, selv ved stuetemperatur.
Nanoteknologi beskæftiger sig med at gøre brug af de unikke egenskaber ved disse ultra fine partikler til ingeniørsystemer, der fungerer på molekylære eller atomniveauer. Partiklernes specielle egenskaber ses at have potentiale inden for computerteknologi, medicin og miljøteknik. De kan også danne byggestenene til komplekse enheder designet til at fungere på det mikroskopiske niveau.
Bekymringer er blevet udtrykt om menneskelig eksponering for nanopartikler. Dyreforskning har vist, at nogle typer nanopartikler kan nå hjernen og andre organer, når de indåndes. Inflamation og fibrose i lungerne er også rapporteret. Eksplosion og ild på arbejdspladsen har imidlertid vist sig at være de vigtigste farer ved disse partikler.