Hva er nanopartikler?
En nanopartikkel er en ultra fin partikkel med minst en dimensjon mellom 1-100 nanometer (NM). Ett nanometer er lik en milliarddel av en meter. Grensen for lavere størrelse hjelper til med å skille en partikkel fra tilfeldige klynger av atomer. Den øvre grensen er den største hvor størrelsesrelaterte egenskapsforskjeller normalt manifesterer seg.
Denne definisjonen er allment akseptert, selv om den er litt vilkårlig. Det er publiserte referanser til nanopartikler i størrelser utenfor 1-100 nm-området. Det som gjør slike partikler av interesse for forskere er de unike materialegenskapene som noen ganger følger av deres størrelse. Når partikler viser slike egenskaper, vil de sannsynligvis bli betraktet som nanopartikler, selv om de ikke passer nøyaktig innenfor det definerte størrelsesområdet.
Det er ikke nødvendigvis slik at en nanopartikkel vil vise eiendomsforskjeller fra større forekomster av det samme materialet. Når det skjer, kan eiendomsforskjellene skyldes kvanteeffekter. Det er også tRUE at ved nanoskalaen har partikler av et materiale et relativt større overflateareal sammenlignet med volumet. Den proporsjonalt større utsatte overflaten kan gjøre nanopartikler mye mer kjemisk aktiv. Dette kan være en annen årsak til deres uventede egenskaper.
En kvanteprikk er en halvleder nanopartikkel omtrent 1-20 nm i diameter. Strukturen er i hovedsak den samme som større halvledere. De elektroniske egenskapene den viser kan imidlertid være veldig forskjellige. Disse egenskapene er resultatet av kvantestørrelseseffekten. Når fysisk størrelse nærmer seg bølgelengden til et elektron, kan forholdet mellom spenning og konduktans være annerledes enn ved større skalaer.
Gull og sølv er relativt inerte i bulkmengder. På nanoskalaen demonstrerer de imidlertid unike katalytiske egenskaper. For eksempel er sølv nanopartikler et effektivt antibiotika. Nanopartikler av gullhar vist seg å være effektiv til å fjerne flyktige organiske forbindelser fra atmosfæren, selv ved romtemperatur.
Nanoteknologi er opptatt av å benytte seg av de unike egenskapene til disse ultra fine partiklene til ingeniørsystemer som fungerer på molekylære eller atomnivåer. De spesielle egenskapene til partiklene er sett på å ha potensiale innen datateknologi, medisin og miljøteknikk. De kan også danne byggesteinene for komplekse enheter designet for å operere på mikroskopisk nivå.
Det er uttrykt bekymringer om menneskelig eksponering for nanopartikler. Dyreforskning har vist at noen typer nanopartikler kan nå hjernen og andre organer når de er inhalert. Inflamasjon og fibrose i lungene er også rapportert. Eksplosjon og ild på arbeidsplassen har imidlertid vist seg å være prinsippfarene for disse partiklene.