نانومواد به چه موادی میگویند؟ دسته بندی و انواع مختلف نانو مواد

نانومواد به چه موادی میگویند؟ دسته بندی و انواع مختلف نانو مواد

نانومواد به چه موادی میگویند؟ دسته بندی و انواع مختلف نانو مواد

نانو تکنولوژی همانطور که از نامش مشخص است به علمی گفته میشود که به نوع عملکرد ذرات میپردازد .

که در عصر حال اتم ها و ذرات که پایه اصلی تشکیل دهنده مواد هستند ,از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.

در ادامه با خواندن این مقاله مفهموم دقیق نانو مواد را متوجه خواهیم شدو میفهمیم که درون ذرات چه میگذرد و اینکه این مواد بعد از طی چه مراحلی به نانو موادها تبدیل میشوند

نانومواد به چه موادی میگویند؟ دسته بندی و انواع مختلف نانو مواد

تعریف نانو مواد

نانو مواد به موادی اطلاق میشود که حداقل یکی از ابعاد ماده(طول، عرض، ارتفاع) به اندازه نانومتر( بین 1 تا 100 نانومتر) درآمده باشد.

اما چه اتفاقی در مواد می افتد وقتی که ما حداقل یکی از ابعاد ماده را به اندازه نانومتر کوچک میکنیم؟

برای درک چرایی این اتفاق ما بطور کل با سه مفهوم اساسی سطح، حجم و اتم روبرو هستیم.

در ترکیبات و تغییرات شیمیایی که در نتیجه باعث تغییر خواص ماده میشود،

اتفاق از سطح ماده رخ میدهد. به عنوان مثال اکسایش یک الومینوم یا آهن در سطح اتفاق میافتد.

با توجه به تعریف بالا، ما میتوانیم بگوییم که با افزایش سطح یک ماده، دسترسی ما به تغییر و واکنش تعداد اتم ها افزایش میابد.

در نتیجه ما میتوانیم با تغییر آرایش این اتم ها خواص ماده را تغییر دهیم و در کاربردهای کوناگونی از آنها بهره ببریم.

برای مثال:

یک مثال ساده در مورد نسبت سطح به حجم میتوانیم به سوزاندن تنه درخت یا خرد کردن آن تنه به قسمت های ریزتر

( که باعث میشود حجم کلی درخت همان باشد اما مساحت آن در خرد شدن افزایش میابد) اشاره کنیم.

وقتی بخواهیم تنه کامل یک درخت را آتش بزنیم (که یک کنش شیمیاییست)

چون این واکنش فقط از سطح تنه صورت میگیرد با سرعت آهسته ای، حجم کلی تنه میسوزد.

اما اگر تنه درخت را به قسمت های کوچکی تقسیم کنیم، حجم تنه به نسبت قبل است اما سطح آن افزایش یافته

و در نهایت با سرعت بیشتری عمل سوختن صورت میگیرد.

همچنین اگر این قسمت های کوچک را به خاک اره تبدیل کنیم مشاهده میکنیم که بخاطر سطح بالایی که به نسبت حجم بوجود می آوریم

عمل سوختن به شدت سریع تری اتفاق می افتد.

پس ما مواد را تا ابعاد نانو متر کوچک میکنیم تا با افزایش سطوح، دسترسی نزدیکتری به اتم ها داشته و با تغییرات آنها، خواص ماده را بهبود ببخشیم.

لازم به ذکر است نوع دیگری از مواد وجود دارند که لازم نیست آنها به مقیاس نانو برسند تا جز نانو مواد به حساب آیند

و فقط کافی که با کوچک کردن ابعاد آنها (بدون اینکه به حد نانو، ریز شوند) بتوانیم تغییراتی در خواص آنها به وجود آوریم که به آنها نیز نانو مواد میگوییم.

دسته بندی نانومواد:

نانومواد صفربعدی (Fullerene 0D)

نانو ساختار های تک بعدی (Carbon NanoTube (1D

نانو ساختار دوبعدی (Graphene 2D)

نانومواد سه بعدی (Ghraphite 3D)

نانومواد به چه موادی میگویند؟ دسته بندی و انواع مختلف نانو مواد

انواع نانومواد

استفاده از نانوتکنولوژی هر روز با کاربردهای گسترده در زمینه الکترونیک، منسوجات، لوازم آرایشی، حفاظت از محیط‌زیست، فناوری اطلاعات، مراقبت‌های بهداشتی و غیره رو به افزایش است.

مواد نانو از مهم‌ترین محصول نانو مواد هستند که متفاوت از هم نوعان خود هستند و از روش‌های ارزیابی ریسک استفاده می‌کنند.

سه نوع از موادنانو وجود دارد :

• نوعی که بطور عمدی توسط انسان‌ها ساخته می‌شوند و ویژگی‌های مورد نیاز خاصی برای انجام یک تابع خاص دارند.
• نوعی تصادفی که به طور اتفاقی به عنوان یک محصول فرعی یا برخی از فرآیندهای مکانیکی تولید می‌شوند.
• نوع طبیعی که تقریباً هنوز طبیعی هستند و در طبیعت یافت می‌شوند.

کاربردهای نانومواد

همانطور که گفته شد، مواد نانو یک بعد دارند که تا ۱۰۰ نانومتر یا کمتر را اندازه‌گیری می‌کنند. آنها دارای کاربردهای متفاوتی می باشند از جمله:

• کاربردی برای استفاده از لوله‌های کربنی
• کاربردی برای نانولوله های کربنی شامل:
• افزودن آنتی‌بادی به نانولوله ها برای تشکیل حسگرهای باکتری
• اضافه کردن بورون یا طلا به نانولوله ها برای به دام انداختن نشتی نفت
• ترانزیستورهای کوچک‌تر
• نانو تیوب با سیلیکون برای ساخت ذرات می‌تواند ظرفیت باتری‌های لیتیومی را تا ۱۰ بار افزایش دهد.
• کاربردهای خود در صفحه لوله‌های کربنی

گردآوری: کیوسک نانو