جهان مدرن

یک نانوذره، ذره‌ای است که ابعاد آن در حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر باشد.نانوذرات علاوه‌بر نوع فلزی، عایقها و نیمه هادی‌ها، نانوذرات ترکیبی نظیر ساختارهای هسته‌لایه را نیز در بر می‌گیرند. همچنین نانوکره‌ها، نانومیله‌ها، و نانوفنجان‌ها تنها اشکالی از نانو ذرات در نظر گرفته می‌شوند. نانوذرات در اندازه‌های پایین نانوخوشه به حساب می‌آیند. نانوبلورها و نقاط‌کوانتومی نیمه‌هادی نیز زیرمجموعه نانوذرات هستند.در ۴ گروه کلی نانو ذرات فلزی ،نانو ذرات سرامیکی ، نانو ذرات پلیمری و نانو ذرات نیمه رسانا طبقه بندی می شوند.[۲] چنین نانوذراتی در کاربردهای بیودارویی به عنوان حامل دارو و عوامل تصویربرداری استفاده می‌شوند.[۱] به طور خاص از نانو ذرات در قرن نهم توسط صنعتگران منطقه ی بین النهرین برای جلا دادن ظروف سفالی استفاده می شده است.[۲] امروزه برای لایه نشانی نانو ذرات از لایه نشان چرخشی و لایه نشان غوطه وری استفاده می‌شود.معمولا برای لایه نشانی نانو ذرات از فرآیند سل ژل استفاده می‌شود. کاربردها: گوناگونی مواد نانوذره‌ای به اندازه تنوع کاربردهای آنها است، زمینه‌هایی که نانوذرات کاربرد دارند، عبارتند از:

مواد کامپوزیت

کامپوزیت‌های ساختاری

کاتالیزور

بسته‌بندی

روکش‌ها

افزودنی‌های سوخت و مواد منفجره

ساینده‌ها

کاربرد نانوذرات در باتری‌ها وپیل‌های سوختی

روان‌کننده‌ها

پزشکی و داروسازی

دارو رسانی

محافظت‌کننده‌ها

آنالیز زیستی و تشخیص پزشکی

لوازم آرایشی

روش‌های ساخت

برای تولید نانوذرات روش‌های بسیار متنوعی وجود دارد. این روش‌ها اساساً به سه گروه تقسیم می‌شوند که در ذیل به شرح هر یک می‌پردازیم:

چگالش از یک بخار: روش چگالش از یک بخار شامل تبخیر یک فلز جامد و سپس چگالش سریع آن برای تشکیل خوشه‌های نانومتری است که به صورت پودر ته‌نشین می‌شوند. مهمترین مزیت این روش میزان کم آلودگی است. در نهایت اندازه ذره با تغییر پارامترهایی نظیر دما و محیط گاز و سرعت تبخیر کنترل می‌شود. روش تبخیر در خلاء بر روی مایعات روان (VERL) و روش سیم انفجاری جزء روش‌های چگالش از یک بخار محسوب می‌شود.

سنتز شیمیایی: استفاده از روش سنتز شیمیایی شامل رشد نانوذرات در یک محیط مایع حاوی انواع واکنشگرها است. روش سل ژل نمونه چنین روشی است، در روش‌های شیمیایی اندازه نهایی ذره را می‌توان با توقف فرآیند هنگامی که اندازه مطلوب به دست آمد یا با انتخاب مواد شیمیایی تشکیل دهنده ذرات پایدار و توقف رشد در یک اندازه خاص کنترل نمود. این روش‌ها معمولاً کم هزینه و پر حجم هستند، اما آلودگی حاصل از مواد شیمیایی می‌تواند یک مشکل باشد.

فرآیندهای حالت جامد: از روش فرایندهای جامد (آسیاب یا پودر کردن) می‌توان برای ایجاد نانوذرات استفاده نمود. خواص نانوذرات حاصل تحت تأثیر نوع ماده آسیاب‌کننده، زمان آسیاب و محیط اتمسفری آن قرار می‌گیرد. از این روش می‌توان برای تولید نانوذرات از موادی استفاده نمود که در دو روش قبلی به آسانی تولید نمی‌شوند

لیپوزم ها ، درخت سان ها ، نانو ذرات پلیمری ،نانو ذرات پوشش داده شده با پلیمر ها ، نانو ذرات کیتوزان و لستین و نانو ذرات دارویی نمونه هایی از نانو ذراتی می باشند که از مسیر فناوری های نوین به دست آمده اند.[۲]

تعیین مشخصات

تعیین مشخصات نانوذرات برای کنترل سنتز و کاربرد آنها ضروری است. خواص این ترکیبات با استفاده از روش‌های گوناگونی نظیر: میکروسکوپ‌های الکترونی، AFM، طیف‌سنجی فوتوالکترون، Xray و FT-IR و همچنین روش‌های تعیین اندازه و سطح ویژه ذرات سنجیده می‌شود. نانوذرات در حال حاضر از طیف وسیعی از مواد ساخته می‌شوند، معمول‌ترین آنها ، و هستند.