異なるナノテクノロジー材料とは何ですか？

ナノテクノロジー材料は、1ナノメートルが10億分の1メートルに相当する1〜100ナノメートルのオブジェクトを構築しています。 本質的に、自然界で見られるすべての材料はナノスケールで構築されますが、新しい何かを構築するために分子レベルで人間によって操作されるオブジェクトはナノテクノロジー材料を構成します。 この技術の初期の最良の例は、カーボン分子の寸法をハニカム格子に変えることで作られたカーボンナノチューブです。 カーボンナノチューブは、スチールよりも大幅に軽くて強いグラファイトシートを作成します。 自転車のフレーム、バッテリー、テニスラケットなどの製品は、カーボンナノチューブから製造できるものの例です。

ナノテクノロジー材料の一般的な例は、日焼けを許容しながら紫外線（UV）線を遮断する日焼け止めなどの製品を作成するために操作されるチタンジオキソドです。 二酸化チタンのもう1つの重要な製品は、太陽光から受け取ったエネルギーを強化するソーラーパネルで、より効率的で強力なエネルギー源になります。 研究者は、酸化亜鉛が、紫外線を遮断し、太陽電池パネルでの光捕獲効果を強化する能力を含む、酸化チタンと同様の利点を持つナノテクノロジー材料の別の例であることを発見しました。

銀と金の両方の粒子は強力なナノテクノロジー材料であり、さまざまな業界で新しいソリューションを提供します。 たとえば、銀ナノ粒子は、より良い歯磨き粉から感染症の治療法に至るまでのすべての解決策としてラッパド化されてきました。 また、金ナノ粒子は、早期段階での癌の検出から関節炎の治癒まで、潜在的に重要な医療用途があります。 銀と金の両方のナノ粒子を電子配線に使用できるため、従来の方法よりも柔軟性とパワーが向上します。

多くのナノテクノロジー材料も、より一般的なソースから来ています。 ナノレベルで操作された粘土粒子は、温度に対してより軽くて弾力性のあるより強力なポリマーを作成します。 一般に、粘土ベースのポリマーは、衣類、家庭用品、および自動車部品に使用できます。 建築業界では、セメントやガラスなどの一般的なアイテムを改善して、よりエネルギー効率が高く、生産しやすく、環境的に持続可能な新しい素材を作成する方法を研究しています。

多くのナノテクノロジー材料が物議を醸している。 分子レベルで材料を操作すると、材料自体と副産物の両方の毒性が生じる可能性があります。 他の懸念は、材料を作成する際のエネルギー消費と、それらが時間内に保持することをまだ証明していないという事実です。 それにもかかわらず、エレクトロニクス、テキスタイル、製造、および薬に対する革新的な影響の可能性が大きくなることを期待して、ナノテクノロジー材料が開発されています。