نانو مواد
نانو مواد، ریزههای بسیار کوچکی هستند که اندازه آنها بین 1 تا 100 نانومتر است. نانوذرات که توسط چشم انسان قابل شناسایی نیستند، میتوانند خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی نسبت به همتایان بزرگتر از خود، نشان دهند.
تعریف ارائه شده توسط کمیسیون اروپا بیان می کند که اندازه ذرات حداقل نیمی از ذرات در توزیع اندازه عددی باید 100 نانومتر یا کمتر باشد. بیشتر نانوذرات تنها از چند صد اتم تشکیل شده اند.
نوع ذرات | محدوده اندازه (نانومتر) |
اتمها و مولکولهای کوچک | 0.1 |
نانو ذرات | 1 تا 100 |
ذرات معلق (یا Fine Particles) (PM2.5) | 100 تا 2500 |
ذرات درشت ( یا گردوغبار- PM10) | 2500 تا 10000 |
ضخامت کاغذ | 100000 |
خواص مواد با نزدیک شدن اندازه آنها به مقیاس اتمی تغییر میکند. این به دلیل افزایش نسبت سطح به حجم است که در نتیجه اتمهای سطح ماده بر عملکرد مواد غالب میشوند. نانوذرات به دلیل اندازه بسیار کوچک خود نسبت سطح به حجم بسیار بزرگی در مقایسه با مواد حجیم مانند پودر، صفحه و ورق دارند. این ویژگی نانوذرات را قادر میسازد تا خواص نوری، فیزیکی و شیمیایی غیرمنتظرهای داشته باشند، زیرا به اندازه کافی کوچک هستند تا الکترونهای خود را محدود کنند و اثرات کوانتومی ایجاد کنند.
به عنوان مثال، مس به عنوان یک ماده نرم در نظر گرفته شده و زمانی که اتمهای آن در مقیاس 50 نانومتری قرار دارند، قابل انعطاف میباشد. اما نانوذرات مس کوچکتر از 50 نانومتر، به یک ماده بسیار سخت تبدیل میشوند که در مقایسه با موارد قبل، شکلپذیری بسیار متفاوتی دارند.
یا به عنوان مثال تغییر در اندازه میتواند بر ویژگیهای ذوب تاثیر بگذارد. نانوذرات طلا در دماهای بسیار کمتر (300 درجه سانتیگراد برای اندازه 2.5 نانومتر) نسبت به طلای حجیم (1064 درجه سانتیگراد) ذوب میشوند. علاوه بر این، جذب تابش خورشیدی در موادی که از نانوذرات تشکیل شدهاند بسیار بیشتر از لایههای نازک ورقههای پیوسته مواد است.
تولید نانو ذرات
ریز ذرات نانو مواد میتوانند به طور طبیعی ایجاد گردند، به عنوان محصولات جانبیِ واکنش های احتراق ایجاد شوند یا به طور هدفمند از طریق مهندسی برای انجام یک عملکرد تخصصی تولید شوند.
با توجه به توانایی تولید مواد به روشی خاص برای ایفای نقشی خاص، استفاده از نانومواد در طیف گستردهای از صنایع، از مراقبتهای پزشکی و بهداشتی و آرایشی گرفته تا حفظ محیط زیست و تصفیه هوا را در بر میگیرد.
در ادامه 4 نمونه از ریز ذراتی که در شرکت نانو گستر کیمیاگران آروند قابل ارایه است، بحضور معرفی میگردد.