Quali sono i diversi materiali nanotecnologici?

I materiali nanotecnologici stanno costruendo oggetti tra 1 e 100 nanometri, con un singolo nanometro pari a un miliardesimo di metro. In sostanza, tutti i materiali trovati in natura sono costruiti su scala nanometrica, ma gli oggetti manipolati dagli umani a livello molecolare per costruire qualcosa di nuovo costituiscono materiali nanotecnologici. Il miglior esempio iniziale di questa tecnologia è un nanotubo di carbonio, realizzato modificando le dimensioni delle molecole di carbonio in un reticolo a nido d'ape. I nanotubi di carbonio creano un foglio di grafite che è significativamente più leggero e resistente dell'acciaio. Prodotti come telai di biciclette, batterie e racchette da tennis sono esempi di ciò che può essere realizzato con nanotubi di carbonio.

Un esempio comune di materiali nanotecnologici è il biossido di titanio, che viene manipolato per creare prodotti come la protezione solare che blocca i raggi ultravioletti (UV) pur consentendo l'abbronzatura. Un altro prodotto importante del biossido di titanio è un pannello solare che intensifica l'energia ricevuta dalla luce solare, creando una fonte di energia più efficiente e potente. I ricercatori hanno scoperto che l'ossido di zinco è un altro esempio di materiali nanotecnologici con vantaggi simili all'ossido di titanio, inclusa la capacità di bloccare i raggi UV e intensificare gli effetti della cattura della luce nei pannelli solari.

Sia le particelle d'argento che quelle d'oro sono potenti materiali nanotecnologici, che offrono nuove soluzioni in un'ampia varietà di settori. Le nanoparticelle d'argento, ad esempio, sono state trombettizzate come soluzione per qualsiasi cosa, dal dentifricio migliore a una possibile cura per le malattie infettive. Le nanoparticelle d'oro hanno anche applicazioni mediche potenzialmente importanti, dall'individuazione del cancro nelle fasi iniziali alla cura dell'artrite. Entrambe le nanoparticelle d'argento e d'oro possono essere utilizzate per il cablaggio elettronico, che offre maggiore flessibilità e potenza rispetto ai metodi tradizionali.

Molti materiali nanotecnologici provengono anche da fonti più comuni. Le particelle di argilla manipolate a livello nano creano un polimero più forte che è anche più leggero e più resistente alle temperature. Generalmente, i polimeri a base di argilla possono essere utilizzati in abbigliamento, articoli per la casa e parti di automobili. L'industria edile sta cercando modi per migliorare oggetti comuni come cemento e vetro per creare nuovi materiali più efficienti dal punto di vista energetico, più facili da produrre e più sostenibili dal punto di vista ambientale.

Molti materiali nanotecnologici sono stati controversi. La manipolazione di materiali a livello molecolare comporta la possibilità di tossicità sia dei materiali stessi sia del sottoprodotto. Altre preoccupazioni sono il consumo di energia nella creazione dei materiali e il fatto che devono ancora dimostrare di resistere in tempo. Ciononostante, i materiali nanotecnologici vengono sviluppati a causa della promessa di una maggiore innovazione per l'elettronica, i tessuti, la produzione e il loro effetto potenzialmente rivoluzionario sulla medicina.