Hvad er de forskellige typer nanomaterialer?
Nanomaterialer er lavet af mange forskellige kemikalier og forbindelser. Når de først er dannet, er disse materialer ekstremt små, hvilket giver nanoproduktet unikke egenskaber. Der er fire hovedklasser af materialer, der bruges til at fremstille nanostørrelse, herunder metal, kulstof, kompositter og dendrimerer. Disse produkter har en række anvendelser og bruges i bilindustrien, biomedicinsk industri, i film og meget mere.
Nano skalamateriale er unikt på grund af dets størrelse, der spænder fra et nanometer til flere hundrede nanometer. Elektriske, optiske og kemiske egenskaber er meget forskellige i nanoskala end i en større skala. En af grundene til, at egenskaber er så forskellige, er, at mere end halvdelen af materialets atomer er på overfladen. Varer i stor skala har langt mindre procentdel atomer ved overfladen.
Metalbaserede nanomaterialer er sådanne som nanogold, kvanteprikker og nanosilver. Kvanteprikker findes i flere størrelser med en maksimal størrelse på flere hundrede nanometer. Prikken indeholder halvlederkrystaller, der er pakket sammen, så tusinder af atomer er alle i et meget lille område. Andre metalbaserede kemikalier, der bruges i denne lille skala, inkluderer typer metaloxider.
Carbonbaserede nanomaterialer er dem, der for det meste er lavet af kulstof. Kulstoffet formes til hule rør, ellipsoider eller kugler. Ellipsoidale og sfæriske carbon nanomaterialer kaldes fullerenes. Hule rørformede materialer kaldes nanorør.
Nogle af anvendelserne af kulstofbaserede produkter inkluderer at gøre film stærkere og lettere. De vil også forbedre kvaliteten og levetiden for forskellige belægninger, der bruges på mekaniske dele. Disse materialer bruges også ofte til elektroniske applikationer.
Kompositter er en tredje klasse af materialer lavet af andre nanomaterialer, der er kombineret med store voluminøse materialer eller andre nanopartikler. Disse kompositter anvendes til flammehæmmende egenskaber, forbedrer mekanisk ydeevne og fungerer som en barriere for emballering. En lille mængde kompositter, så lidt som to procent, kan øge styrken af genstande med så meget som 100 procent. Oprettelse af kompositter kan være ganske enkelt ved hjælp af ionbytterteknologi og opvarmning. Reaktioner ved anvendelse af polymerisation er en anden måde at skabe kompositter hurtigt på.
En dendrimer er en anden type nanomateriale. Dette er polymerer, der indeholder mange grene. De ligner typisk kæder og har adskillige kædeender, der kan gøres til at have specifikke funktioner, der normalt bruges til kemiske reaktioner. Nogle dendrimerer kan være tredimensionelle og have et indre hulrum, som andre molekyler kan passe ind i. Lægemiddelafgivelse er en anvendelse af dette indre hulrum, der findes i dendrimerer. Disse har også anvendelser inden for genterapi og medicinsk diagnose.