خرید و فروش مواد شیمیایی در اصفهان

نانو ماده چیست؟ - تعریف، مثال ها و موارد استفاده

نانو مواد چیست؟
نانومواد را می توان به عنوان موادی تعریف کرد که حداقل دارای یک بعد خارجی با اندازه 100-1 نانومتر هستند. 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.

نانومواد می توانند به طور طبیعی ایجاد شوند، به عنوان محصولات جانبی واکنش های احتراق ایجاد شوند یا به طور هدفمند از طریق مهندسی برای انجام یک عملکرد تخصصی تولید شوند. این مواد می توانند خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی نسبت به همتایان توده ای خود داشته باشند.

ad-generic-300x250
برای دیدن آخرین پادکست های مهندسی فنی ما در YouTube اینجا را کلیک کنید.

کاربرد نانومواد چیست؟
با توجه به توانایی تولید مواد به روشی خاص برای ایفای نقشی خاص، استفاده از نانومواد در صنایع مختلف، از مراقبت های بهداشتی و آرایشی گرفته تا حفظ محیط زیست و تصفیه هوا را در بر می گیرد.

به عنوان مثال، حوزه مراقبت های بهداشتی از نانومواد به روش های مختلفی استفاده می کند که یکی از کاربردهای اصلی آن، تحویل دارو است. یکی از نمونه‌های این فرآیند این است که به موجب آن نانوذرات برای کمک به انتقال داروهای شیمی‌درمانی مستقیماً به غده‌های سرطانی و همچنین رساندن دارو به مناطقی از شریان‌هایی که برای مبارزه با بیماری‌های قلبی عروقی آسیب دیده‌اند، ساخته می‌شوند. نانولوله های کربنی نیز به منظور استفاده در فرآیندهایی مانند افزودن آنتی بادی به نانولوله ها برای ایجاد حسگرهای باکتریایی در حال توسعه هستند.

در هوافضا می توان از نانولوله های کربنی در شکل گیری بال های هواپیما استفاده کرد. نانولوله ها به صورت مرکب برای خم شدن در پاسخ به اعمال ولتاژ الکتریکی استفاده می شوند.

در جاهای دیگر، فرآیندهای حفظ محیط زیست از نانومواد نیز استفاده می کنند - در این مورد، نانوسیم ها. برنامه‌هایی برای استفاده از نانوسیم‌ها - نانوسیم‌های اکسید روی - در سلول‌های خورشیدی انعطاف‌پذیر و همچنین برای ایفای نقش در تصفیه آب‌های آلوده در حال توسعه است.

نمونه هایی از نانومواد و صنایعی که در آنها استفاده می شود
استفاده از نانومواد در طیف وسیعی از صنایع و محصولات مصرفی رایج است.

در صنعت آرایشی و بهداشتی، نانوذرات معدنی - مانند اکسید تیتانیوم - در کرم‌های ضد آفتاب استفاده می‌شوند، زیرا به دلیل پایداری ضعیفی که حفاظت شیمیایی معمولی UV در درازمدت ارائه می‌کند. درست مانند مواد حجیم، نانوذرات اکسید تیتانیوم می‌توانند محافظت بهتری در برابر اشعه ماوراء بنفش داشته باشند و همچنین دارای مزیت افزوده حذف سفیدکننده‌های زیبایی نامطلوب مرتبط با ضد آفتاب در شکل نانو هستند.

صنعت ورزش چوب‌های بیسبال تولید می‌کند که با نانولوله‌های کربنی ساخته شده‌اند، و این خفاش‌ها را سبک‌تر کرده و عملکرد آن‌ها را بهبود می‌بخشد. استفاده بیشتر از نانومواد در این صنعت را می توان در استفاده از فناوری نانو ضد میکروبی در اقلامی مانند حوله ها و تشک های مورد استفاده ورزشکاران به منظور پیشگیری از بیماری های ناشی از باکتری ها شناسایی کرد.

نانومواد نیز برای استفاده در ارتش ساخته شده اند. یک مثال استفاده از نانوذرات رنگدانه متحرک است که برای تولید شکل بهتری از استتار، از طریق تزریق ذرات به مواد لباس سربازان استفاده می‌شود. علاوه بر این، ارتش سیستم‌های حسگر را با استفاده از نانومواد، مانند دی اکسید تیتانیوم، توسعه داده است که می‌تواند عوامل بیولوژیکی را شناسایی کند.

استفاده از نانو دی اکسید تیتانیوم به استفاده در پوشش هایی برای تشکیل سطوح خود تمیز شونده مانند صندلی های پلاستیکی باغ گسترش یافته است. یک فیلم مهر و موم شده از آب روی پوشش ایجاد می شود و هر گونه کثیفی در فیلم حل می شود، پس از آن دوش بعدی کثیفی را از بین می برد و اساساً صندلی ها را تمیز می کند.

مزایای نانومواد
خواص نانومواد، به ویژه اندازه آنها، مزایای مختلفی را در مقایسه با شکل توده ای مواد ارائه می دهد و تطبیق پذیری آنها از نظر توانایی مناسب سازی آنها برای نیازهای خاص، مفید بودن آنها را برجسته می کند. یک مزیت اضافی تخلخل بالای آنها است که دوباره تقاضا برای استفاده از آنها را در بسیاری از صنایع افزایش می دهد.

در بخش انرژی، استفاده از نانومواد از این جهت سودمند است که می‌تواند روش‌های موجود برای تولید انرژی - مانند پنل‌های خورشیدی - را کارآمدتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر کند و همچنین راه‌های جدیدی را برای استفاده و ذخیره انرژی باز کند. .

نانومواد همچنین قرار است چندین مزیت را در صنعت الکترونیک و محاسبات معرفی کنند. استفاده از آنها باعث افزایش دقت در ساخت مدارهای الکترونیکی در سطح اتمی می شود و به توسعه محصولات الکترونیکی متعدد کمک می کند.

نسبت بسیار زیاد سطح به حجم نانومواد به ویژه در استفاده از آنها در زمینه پزشکی مفید است که امکان پیوند سلول ها و مواد فعال را فراهم می کند. این منجر به مزیت آشکار افزایش احتمال موفقیت در مبارزه با بیماری های مختلف می شود.

استفاده از نانومواد دارای معایبی نیز می باشد. با توجه به تازگی نسبی استفاده گسترده از نانومواد، اطلاعات زیادی در مورد جنبه های بهداشتی و ایمنی قرار گرفتن در معرض مواد وجود ندارد.

در حال حاضر، یکی از معایب اصلی مرتبط با نانومواد، قرار گرفتن در معرض استنشاق در نظر گرفته می شود. این نگرانی ناشی از مطالعات حیوانی است که نتایج آن نشان می‌دهد که نانوموادی مانند نانولوله‌های کربنی و نانوالیاف ممکن است اثرات مخرب ریوی مانند فیبروز ریوی داشته باشند. خطرات احتمالی دیگر برای سلامتی، قرار گرفتن در معرض بلع و خطرات انفجار گرد و غبار است.

علاوه بر این، هنوز شکاف های دانشی در مورد نانومواد وجود دارد، به این معنی که فرآیند تولید اغلب می تواند پیچیده و دشوار باشد. فرآیند کلی نیز گران است و به نتایج بهینه نیاز دارد - به ویژه در مورد استفاده از آنها در کالاهای مصرفی - به منظور جلوگیری از ضررهای مالی.

ارزیابی ریسک در مورد هرگونه اثرات بالقوه زیست‌محیطی نشان می‌دهد که نانومواد مورد استفاده در اقلام آرایشی مانند کرم‌های ضد آفتاب که روی پوست اعمال می‌شوند، پس از شسته شدن در معرض خطر قرار گرفتن در اکوسیستم‌های آبی هستند. نانوموادی که مهندسی شده‌اند ممکن است قبل از انباشته شدن برای ایجاد ذرات با اندازه بزرگ‌تر، در بدنه‌های آبی مانند دریاچه‌ها و رودخانه‌ها قرار بگیرند. این ممکن است گونه های آب شیرین - مانند حلزون ها - را با کاهش احتمالی فرآیندهای زندگی مانند رشد و تولید مثل در معرض خطر قرار دهد. همان مسائل ناشی از مواد در چنین اکوسیستم های آب شیرین احتمالاً به اکوسیستم های دریایی نیز مربوط می شود. تجمع نانومواد در سایر جنبه‌های محیطی مانند خاک - از طریق لجن فاضلاب - یک نگرانی اضافی است. اگرچه انتظار می‌رود غلظت این نانومواد مهندسی شده بسیار کم باشد، انتشار مکرر ممکن است باعث افزایش غلظت در طول زمان شود و اثرات منفی مرتبط را تشدید کند.

منبع

https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/what-is-a-nanomaterial

https://bismoot.com/blog/%d9%81%d8%b1%d9%88%d8%b4-%d9%86%d8%a7%d9%86%d9%88-%d8%b0%d8%b1%d8%a7%d8%aa/