حلال های شیمیایی آزمایشگاهی
پودرهای شیمیایی آزمایشگاهی
تجهیزات آزمایشگاهی
نانو ذرات، ذراتی از مواد هستند که قطر آنها بین 1 تا 100 نانومتر متفاوت است. این ذرات به دلیل اندازه کوچکی که دارند خواص متفاوتی از خود بروز می‌دهند که یکی از این خواص رسوب نشدن آنهاست. در این بخش از مقالات شیمی رو به این موضوع خواهیم پرداخت.
شکل ماده‌ای نانوذرات
- جامد (پودر خشک)
- مایع
- سوسپانسیون
- خمیری
روش تولید نانو ذرات
- طبیعی: در این روش در اثر شکستن مولکول‌های بزگ توسط فرآیندهای طبیعی و کیهانی و یا برخی از فعالیت‌های انسانی نانوذرات شکل می‌گیرند.
- مصنوعی
تولید نانو ذرات به روش مصنوعی
- روش پایین به بالا: این روش تولید سبب می‌شود تا مولکول‌ها و اتم های رسز به هم پبیوندند و ساختار نانو ذرات را در ابعاد نانومتری تشکیل دهند.
- روش بالا به پایین: همان‌طور که از نام این روش پیداست، مواد با استفاده از راهکارهای مکانیکی از مولکول‌های بزرگ به ذرات ریز نانومتری تبدیل می‌شوند.
ویژگی‌های نانو ذرات
ابعاد کوچک: این ذرات به دلیل سایز بسیار کوچکی که دارند با میکروسکوپ‌های نوری رایج در آزمایشگاه قابل دیدن نیستند برای مشاهده آنها باید از میکروسکوپ الکترونی و یا میکروسکوپ لیزری استفاده کرد.همین خاصیت باعث شده که جداسازی نانوذرات نیازمند تکینیک‌های نانوفیلتراسیون خاصی باشد.
توان مکانیکی: این ذرات با دارا بودن قدرت مکانیکی بهبود یافته مانند مقاوم بودن در برابر کشش و سختی خودر را از دیگر مواد متمایز می‌کنند.
در دسترس بودن: نانوذرات را در طبیعت به وفور می‌توان یافت و به همین علت از موضوعاتی محسوب می‌شود که در همه علوم اعم از شیمی، فیزیک، زیست و زمین‌شناسی مورد تحقیق قرار می‌گیرند.
دارا بودن حالت گذار: این مواد به دلیل حالت گذارشان بین مولکول‌ها و اتم‌های بزرگ و کوچک، زمینه ساز بروز پدیده‌های نادری هستند که کمتر دیده می‌شود.
بالا بودن نسبت سطح به حجم: در این ذرات به دلیل بالا بودن این نسبت واکنش‌های شیمیایی آسان‌تر صورت می‌گیرد.
هدایتگر حرارت و الکتریسیته: نانوذرات به دلیل اندازه کوچک و ترکیب مواد و همبستگی موجود بین ذرات خود سبب ساز بهبود این هدایت می‌شود.
متاسفانه نانوذرات با همه کاربردهای فراوانی که در صنایع دارد فرآیند تولید آن، یکی از عوامل مهم آلودگی اتمسفر زمین محسوب می‌شود.
نانو ذرات در چه صنایعی کاربرد دارد؟
کاربردهای فراوان این ذرات در تکنولوژی باعث پیشبرد امور در بسیاری از صنایع شده‌است. نمونههایی از این کاربردها صنایع زیر هستند.
- تولید رنگ: نانوذرات به دلیل مقاوت در برابر فرسایش و خوردگی در به عنوان پیگمنت‌های رنگی در تولید رنگ‌های نانو مورد استفاده قرار می‌گیرند. تولید رنگ‌های تابشی برای کاربردهای امنیتی و لوازم الکتریکی نیز یکی دیگر از کاربرد نانوذرات در صنعت رنگ است.
- پلاستیک: خاصیت مقاومت در برابر حرارت، خوردگی و فشار نانوذرات سبب شده که در صنایع پلاستیک هم کاربرد فراوانی داشته باشند. نمونههایی از این کاربردها، نانولوله‌های کربنی، پوشش‌دهنده پلاستیک و خودروسازی و…
- فلزات: نانوذرات می‌توانند به دلیل خواص ذاتی خود به فلزات مقاوت و توان بیشتری نسبت به حرارت و دما و فرسایش ببخشند. این موضوع باعث افزایش کارایی آنها خواهدشد.
- سرامیک: با تقویت سرامیک ها توسط نانوذرات می‌توان خستگی و شکست آنها را کاهش داده و از آنها استفاده بهینه کرد.
- محصولات مغناطیسی: از نمونه کاربردهای نانوذرات در مغناطیس می‌توان به سنسور مغناطیسی، ذخیره‌کننده اطلاعات، تولید فیلم مغناطیسی و حسگرهای مغناطیسی اشاره کرد.
- پزشکی: نانوذرات در پزشکی برای تصویربرداری در ام آر آی و پت اسکن، تولید داروهای نانوذرات، تشخیص دقیق بیماری‌ها و چک کردن سلامت بیماران مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- بهداشتی: از این مواد می‌توان برای محصولات ضدعفونی اعم از ضدعفونی دهانی و پوشش‌های ضدعفونی و… استفاده کرد.
- دارویی: از نانوذرات به عنوان در مصارف دارویی به عنوان حمل کننده دارو به اعضای مختلف بدن استفاده می‌شود. این موضوع باعث هدفمند شدن مصرف دارو و رساندن آن به نقاط موردنظر به طور خاص خواهدشد. در مواردی هم برای کنترل اندازه دارو در محیط بدن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کلام آخر
نانوذرات با خواص ویژه خود باعث پیشرفت فراوانی در حوزه‌های مختلف علمی شده است که خود سبب‌ساز تحولی عظیم در دست‌یابی به بهبود کیفیت زندگی است. از این رو باید تلاش کرد تا بتوانیم بدون محدودیت در استفاده از مواد از این جواهر علم و فناوری استفاده کنیم.
