Каковы различные материалы нанотехнологий?

Нанотехнологические материалы - это строительные объекты размером от 1 до 100 нанометров, причем один нанометр равен одной миллиардной части метра. По сути, все материалы, встречающиеся в природе, сконструированы на наноразмерном уровне, но объекты, которыми люди манипулируют на молекулярном уровне для создания чего-то нового, составляют нанотехнологические материалы. Лучшим ранним примером этой технологии является углеродная нанотрубка, изготовленная путем изменения размеров молекул углерода в сотовую решетку. Углеродные нанотрубки создают графитовый лист, который значительно легче и прочнее стали. Такие изделия, как рамы для велосипедов, батареи и теннисные ракетки, являются примерами того, что можно сделать из углеродных нанотрубок.

Типичным примером нанотехнологических материалов является титановый диоксод, которым манипулируют для создания таких продуктов, как солнцезащитный крем, который блокирует ультрафиолетовые (УФ) лучи, в то же время обеспечивая загар. Другим важным продуктом из диоксида титана является солнечная панель, которая усиливает энергию, получаемую от солнечного света, что делает ее более эффективным и мощным источником энергии. Исследователи установили, что оксид цинка является еще одним примером нанотехнологических материалов, имеющих сходные преимущества с оксидом титана, в том числе способность блокировать ультрафиолетовые лучи и усиливать эффекты захвата света в солнечных панелях.

Частицы как серебра, так и золота являются мощными нанотехнологическими материалами, предлагая новые решения для самых разных отраслей промышленности. Например, серебряные наночастицы трубились в качестве решения для всего: от лучшей зубной пасты до возможного лечения инфекционных заболеваний. Наночастицы золота также имеют потенциально важное медицинское применение, от выявления рака на ранних стадиях до излечения артрита. Как электронные, так и серебряные наночастицы могут использоваться для электронной проводки, что обеспечивает большую гибкость и мощность, чем традиционные методы.

Многие нанотехнологические материалы также поступают из более распространенных источников. Частицы глины, которыми манипулируют на наноуровне, создают более сильный полимер, который также легче и более устойчив к температурам. Как правило, полимеры на основе глины можно использовать в одежде, предметах домашнего обихода и автомобильных деталях. Строительная индустрия исследует способы улучшения таких общих предметов, как цемент и стекло, для создания новых материалов, которые являются более энергоэффективными, более простыми в производстве и более экологически чистыми.

Многие нанотехнологические материалы были спорными. Манипулирование материалами на молекулярном уровне приводит к возможности токсичности как самих материалов, так и побочного продукта. Другие проблемы - потребление энергии при создании материалов и тот факт, что им еще предстоит доказать, что они выдерживают время. Несмотря на это, нанотехнологические материалы разрабатываются из-за обещания больших инноваций для электроники, текстиля, производства и их потенциально революционного воздействия на медицину.