Co to są nanocząstki?

Nanocząstka jest ultra drobną cząstką o co najmniej jednym wymiarze między 1-100 nanometrów (nm). Jeden nanometr jest równy jednemu miliardowi metra. Niższy limit wielkości pomaga odróżnić cząstkę od losowych klastrów atomów. Górna granica jest największym, w którym różnice właściwości związane z wielkością zwykle się objawiają.

Ta definicja jest powszechnie akceptowana, choć jest nieco arbitralna. Opublikowano odniesienia do nanocząstek w rozmiarach poza zakresem 1-100 nm. Tym, co sprawia, że ​​takie interesujące cząsteczki są dla naukowców, to unikalne właściwości materialne, które czasami wynikają z ich wielkości. Gdy cząstki objawiają takie właściwości, prawdopodobnie zostaną one uznane za nanocząstki, nawet jeśli nie pasują dokładnie w określonym zakresie wielkości.

niekoniecznie jest tak, że nanocząstka wyświetli różnice właściwości od większych instancji tego samego materiału. Kiedy tak się stanie, różnice właściwości mogą wynikać z efektów kwantowych. To także tRue, że w nanoskali cząstki materiału mają stosunkowo większą powierzchnię w porównaniu z ich objętością. Proporcjonalnie większa odsłonięta powierzchnia może sprawić, że nanocząstki są znacznie bardziej aktywne chemicznie. To może być kolejna przyczyna ich nieoczekiwanych właściwości.

DOT kwantowa jest nanocząstką półprzewodników o średnicy około 1-20 nm. Jego struktura jest zasadniczo taka sama jak większe półprzewodniki. Wyświetlane przez niego właściwości elektroniczne mogą być bardzo różne. Te właściwości są wynikiem efektu wielkości kwantowej. Gdy rozmiar fizyczny zbliża się do długości fali elektronu, związek między napięciem a przewodnictwem może być inny niż w większych skalach.

Złoto i srebro są stosunkowo obojętne w masie. Jednak w nanoskali wykazują unikalne właściwości katalityczne. Na przykład nanocząstki srebra są skutecznym antybiotykiem. Nanocząstki złotaokazały się skuteczne w usuwaniu lotnych związków organicznych z atmosfery, nawet w temperaturze pokojowej.

Nanotechnologia dotyczy wykorzystania unikalnych właściwości tych ultra drobnych cząstek do inżynierii systemów działających na poziomach molekularnych lub atomowych. Specjalne właściwości cząstek mają potencjał w zakresie technologii komputerowej, medycyny i inżynierii środowiska. Mogą również tworzyć elementy składowe dla złożonych urządzeń zaprojektowanych do działania na poziomie mikroskopowym.

Wyrażono obawy dotyczące narażenia człowieka na nanocząstki. Badania na zwierzętach wykazały, że niektóre rodzaje nanocząstek mogą dotrzeć do mózgu i innych narządów po wdychaniu. Zgłoszono również zapalenie i zwłóknienie w płucach. Jednak eksplozja i pożar w miejscu pracy okazały się jednak podstawą zagrożeń związanych z tymi cząsteczkami.