異なる種類のナノマテリアルとは何ですか？

ナノ材料は、多くの異なる化学物質と化合物でできています。 一度形成されると、これらの材料は非常に小さく、ナノ製品にユニークな特性を与えます。 金属、炭素、複合材料、デンドリマーなど、ナノサイズの製品を作るために使用される材料には、主に4つのクラスがあります。 これらの製品にはさまざまな用途があり、自動車産業、生物医学産業、映画などで使用されています。

ナノスケール材料は、そのサイズが1ナノメートルから数百ナノメートルに及ぶため、ユニークです。 電気的、光学的、化学的特性は、ナノスケールと大スケールで大きく異なります。 特性が非常に異なる理由の1つは、材料原子の半分以上が表面にあることです。 大規模なアイテムでは、表面の原子の割合がはるかに少なくなります。

金属ベースのナノ材料は、ナノゴールド、量子ドット、ナノシルバーなどです。 量子ドットにはいくつかのサイズがあり、最大サイズは数百ナノメートルです。 ドットには半導体結晶が含まれており、数千個の原子がすべて非常に狭い領域に集まっています。 この小規模で使用される他の金属ベースの化学物質には、金属酸化物の種類が含まれます。

カーボンベースのナノ材料は、ほとんどがカーボンでできているものです。 カーボンは、中空のチューブ、楕円体、または球体に成形されます。 楕円体および球状のカーボンナノ材料は、フラーレンと呼ばれます。 中空のチューブ状の材料は、ナノチューブと呼ばれます。

炭素ベースの製品の用途には、フィルムをより強く、より軽くすることが含まれます。 また、機械部品に使用されるさまざまなコーティングの品質と寿命も向上します。 これらの材料は、一般的に電子用途にも使用されます。

複合材料は、大きなかさばる材料または他のナノ粒子と組み合わされた他のナノ材料で作られた3番目のクラスの材料です。 これらの複合材料は、難燃性、機械的性能の向上、および包装のバリアとして機能するために使用されます。 わずか2％の少量の複合材料は、アイテムの強度を最大100％高めることができます。 複合材料の作成は、イオン交換技術と加熱を使用して非常に簡単にできます。 重合を使用した反応は、複合材料を迅速に作成する別の方法です。

デンドリマーは、別の種類のナノマテリアルです。 これらは、多くの枝を含むポリマーです。 それらは通常、鎖のように見え、通常化学反応に使用される特定の機能を持たせることができる多数の鎖末端を持ちます。 いくつかのデンドリマーは三次元であり、他の分子が適合する内部空洞を持っています。 薬物送達は、デンドリマーに見られるこの内部空洞の一使用法です。 これらは、遺伝子治療や医学的診断にも応用されています。