Што такое нанаматэрыялы?

Нанаматэрыялы можна вызначыць як матэрыялы, якія валодаюць, па меншай меры, адным знешнім памерам памерам 1-100 нм. У азначэнні, дадзеным Еўрапейскай камісіяй, гаворыцца, што памер часціц, па меншай меры, паловы часціц у размеркаванні па памеры, павінен складаць 100 нм і менш.

Нанаматэрыялы могуць узнікаць натуральным шляхам, стварацца як пабочныя прадукты рэакцый гарэння альбо мэтанакіравана вырабляцца ў машынабудаванні для выканання спецыялізаванай функцыі. Гэтыя матэрыялы могуць валодаць рознымі фізічнымі і хімічнымі ўласцівасцямі, чым аналагі.

У чым прымяненне нанаматэрыялаў?
Дзякуючы здольнасці вырабляць матэрыялы пэўным чынам, каб гуляць пэўную ролю, выкарыстанне нанаматэрыялаў ахоплівае розныя галіны прамысловасці - ад аховы здароўя і касметыкі да аховы навакольнага асяроддзя і ачысткі паветра.

Напрыклад, у галіне аховы здароўя нанаматэрыялы выкарыстоўваюцца па-рознаму, адным з асноўных напрамкаў з'яўляецца дастаўка лекаў. Адным з прыкладаў гэтага працэсу з'яўляецца распрацоўка наначасціц для садзейнічання транспарціроўцы хіміятэрапеўтычных прэпаратаў непасрэдна да ракавых утварэнняў, а таксама для дастаўкі лекаў у пашкоджаныя артэрыі для барацьбы з сардэчна-сасудзістымі захворваннямі. Вугляродныя нанатрубкі таксама распрацоўваюцца для выкарыстання ў такіх працэсах, як даданне антыцелаў да нанатрубак для стварэння бактэрыяльных сэнсараў.

У аэракасмічнай прамысловасці вугляродныя нанатрубкі могуць быць выкарыстаны для ператварэння крылаў самалёта. Нанатрубкі выкарыстоўваюцца ў кампазітнай форме для згінання ў адказ на прыкладанне электрычнага напружання.

У іншым выпадку ў працэсах захавання навакольнага асяроддзя выкарыстоўваюцца нанаматэрыялы - у дадзеным выпадку нанаправады. Распрацоўваюцца дадаткі для выкарыстання нанаправадоў - нанаправаднікоў з аксідам цынку - у гнуткіх сонечных элементах, а таксама для ролі ў апрацоўцы забруджанай вады.

Прыклады нанаматэрыялаў і галін, у якіх яны выкарыстоўваюцца
. Выкарыстанне нанаматэрыялаў распаўсюджана ў шырокім дыяпазоне галін прамысловасці і спажывецкіх тавараў.

У касметычнай прамысловасці мінеральныя наначасціцы, такія як аксід тытана, выкарыстоўваюцца ў сонцаахоўных сродках з-за дрэннай устойлівасці, якую доўгатэрміновая хімічная абарона ад ультрафіялету дае. Гэтак жа, як і сыпкі матэрыял, наначасціцы аксід тытана здольныя забяспечыць палепшаную абарону ад ультрафіялету, а таксама маюць дадатковае перавага ў выдаленні касметычна непрывабнага адбельвання, звязанага з сонцаахоўным крэмам у іх нана-форме.

Спартыўная індустрыя вырабляе бейсбольныя біты, вырабленыя з вугляродных нанатрубак, што робіць лятучых мышэй лягчэйшымі і, такім чынам, паляпшае іх эфектыўнасць. Далейшае выкарыстанне нанаматэрыялаў у гэтай галіне можна вызначыць пры выкарыстанні антымікробных нанатэхналогій у такіх прадметах, як ручнікі і кілімкі, якія выкарыстоўваюцца спартсменамі, для прадухілення хвароб, выкліканых бактэрыямі.

Нанаматэрыялы таксама распрацаваны для выкарыстання ў войску. Адным з прыкладаў з'яўляецца выкарыстанне мабільных пігментных наначасціц, якія выкарыстоўваюцца для атрымання лепшай формы маскіроўкі шляхам упырску часціц у матэрыял салдацкай формы. Акрамя таго, вайскоўцы распрацавалі сэнсарныя сістэмы, якія выкарыстоўваюць нанаматэрыялы, такія як дыяксід тытана, якія могуць выяўляць біялагічныя агенты.

Выкарыстанне дыяксіду нанатытана таксама распаўсюджваецца на выкарыстанне ў пакрыццях для фарміравання самаачышчальных паверхняў, такіх як пластыкавыя садовыя крэслы. На пакрыцці ствараецца герметычная плёнка вады, і любы бруд раствараецца ў плёнцы, пасля чаго наступны душ выдаліць бруд і, па сутнасці, ачысціць крэслы.

Перавагі нанаматэрыялаў
Уласцівасці нанаматэрыялаў, асабліва іх памер, даюць розныя розныя перавагі ў параўнанні з асноўнай формай матэрыялаў, а іх універсальнасць з пункту гледжання магчымасці адаптаваць іх да пэўных патрабаванняў падкрэслівае іх карыснасць. Дадатковай перавагай з'яўляецца іх высокая сітаватасць, што зноў павялічвае попыт на іх выкарыстанне ў мностве галін прамысловасці.

У энергетычным сектары выкарыстанне нанаматэрыялаў выгадна тым, што яны могуць зрабіць існуючыя метады атрымання энергіі, такія як сонечныя батарэі, больш эфектыўнымі і эканамічна эфектыўнымі, а таксама адкрыць новыя спосабы выкарыстання і назапашвання энергіі. .

Нанаматэрыялы таксама павінны ўкараніць шэраг пераваг у электроннай і вылічальнай прамысловасці. Іх выкарыстанне дазволіць павялічыць дакладнасць пабудовы электронных схем на атамным узроўні, што дапаможа ў распрацоўцы шматлікіх электронных прадуктаў.

Вельмі вялікае суадносіны паверхні і аб'ёму нанаматэрыялаў асабліва карысна пры іх выкарыстанні ў медыцынскай сферы, што дазваляе звязваць клеткі і актыўныя інгрэдыенты. Гэта прыводзіць да відавочнай перавагі павелічэння верагоднасці паспяховай барацьбы з рознымі захворваннямі.


Час публікацыі: лістапад 18-2020