Hva er de forskjellige nanoteknologimaterialene?

Nanoteknologimaterialer bygger gjenstander mellom 1 og 100 nanometer, med et enkelt nanometer som tilsvarer en milliarddel meter. I hovedsak er alle materialer som finnes i naturen konstruert på nanoskala, men gjenstander manipulert av mennesker på molekylært nivå for å bygge noe nytt utgjør nanoteknologimaterialer. Det beste tidlige eksemplet på denne teknologien er en karbon-nanorør, laget av å endre dimensjonene til karbonmolekyler til et bikakegitter. Karbon nanorør lager et grafittark som er betydelig lettere og sterkere enn stål. Produkter som sykkelrammer, batterier og tennisracket er eksempler på hva som kan lages av karbon nanorør.

Et vanlig eksempel på nanoteknologimaterialer er titandioksyd, som er manipulert for å lage produkter som solkrem som blokkerer ultrafiolette (UV) stråler mens du fremdeles gir mulighet for en solbrun. Et annet viktig produkt fra titandioksid er et solcellepanel som intensiverer energien mottatt fra sollys, noe som gir en mer effektiv og kraftig energikilde. Forskere har funnet at sinkoksid er et annet eksempel på nanoteknologimaterialer med lignende fordeler som titanoksid, inkludert muligheten til å blokkere UV-stråler og intensivere effekten av lysfanging i solcellepaneler.

Både sølv- og gullpartikler er kraftige nanoteknologimaterialer, og tilbyr nye løsninger i en rekke bransjer. Sølv nanopartikler, for eksempel, er blitt trompetert som løsningen for alt fra bedre tannkrem til en mulig kur mot smittsomme sykdommer. Nanopartikler i gull har også potensielt viktige medisinske anvendelser, fra å oppdage kreft i tidlige stadier til å kurere leddgikt. Både nanopartikler av sølv og gull kan brukes til elektroniske ledninger, noe som gir større fleksibilitet og kraft enn tradisjonelle metoder.

Mange nanoteknologimaterialer kommer også fra mer vanlige kilder. Leirpartikler manipulert på nanonivå skaper en sterkere polymer som også er lettere og mer motstandsdyktig mot temperaturer. Generelt kan leirbaserte polymerer brukes i klær, husholdningsartikler og bildeler. Byggeindustrien forsker på måter å forbedre vanlige gjenstander som sement og glass for å lage nye materialer som er mer energieffektive, lettere å produsere og mer miljømessig bærekraftige.

Mange nanoteknologiske materialer har vært kontroversielle. Manipulering av materialer på molekylært nivå fører til muligheten for toksisitet både for materialene selv og biproduktet. Andre bekymringer er energiforbruk i å lage materialene og det faktum at de ennå ikke må bevise at de holder opp i tide. Til tross for dette blir nanoteknologimaterialer utviklet på grunn av løftet om større innovasjon for elektronikk, tekstiler, produksjon og deres potensielt revolusjonerende effekt på medisin.