تعريف
تعريف
تصوير TEM ذرات کبالت (10nm)
تعريف:
يك نانوذره، ذره اي است كه ابعاد آن در حدود 1 تا 100 نانومتر باشد. نانوذرات علاوه‌بر نوع فلزي، عايقها و نيمه هادي‌ها، نانوذرات ترکيبي نظير ساختارهاي هسته‌لايه را نيز در بر مي‌گيرند. همچنين نانوكره‌ها، نانوميله‌ها، و نانوفنجان‌‌ها تنها اشكالي از نانو ذرات در نظر گرفته ميشوند. نانوذرات در اندازه‌هاي پايين نانوخوشه به حساب ميآيند. نانوبلور‌ها و نقاط‌كوانتومي نيمه‌هادي نيز زيرمجموعه نانوذرات هستند. چنين نانوذراتي در كاربردهاي بيودارويي به عنوان حامل دارو و عوامل تصوير‌برداري استفاده ميشوند.
کاربردها:
گوناگوني مواد نانوذره‌اي به اندازه تنوع كاربردهاي آنها است، زمينه‌هايي كه نانوذرات كاربرد دارند، عبارتند از:
- مواد كامپوزيت
- كامپوزيت‌هاي ساختاري
- كاتاليزور
- بسته‌بندي
- روكش‌ها
- افزودني‌هاي سوخت و مواد منفجره
- ساينده‌ها
- کاربرد نانوذرات در باتري‌ها وپيل‌هاي سوختي
- روان‌كننده‌ها
- پزشكي و داروسازي
- دارو رساني
- محافظت‌كننده‌ها
- آناليز زيستي و تشخيص پزشكي
- لوازم آرايشي
روشهاي ساخت:
براي توليد نانوذرات روشهاي بسيار متنوعي وجود دارد. اين روش‌ها اساساً به سه گروه تقسيم ميشوند كه در ذيل به شرح هر يك مي پردازيم:
- چگالش از يک بخار: روش چگالش از يک بخار شامل تبخير يك فلز جامد و سپس چگالش سريع آن براي تشكيل خوشه‌هاي نانومتري است كه به صورت پودر ته‌نشين ميشوند. مهمترين مزيت اين روش ميزان كم آلودگي است. در نهايت اندازه ذره با تغيير پارامترهايي نظير دما و محيط گاز و سرعت تبخير كنترل مي‌شود. روش تبخير در خلاء بر روي مايعات روان (VERL ) و روش سيم انفجاري جزء روشهاي چگالش از يک بخار محسوب مي شود.
- سنتز شيميايي: استفاده از روش سنتز شيميايي شامل رشد نانوذرات در يك محيط مايع حاوي انواع واكنشگرها است. روش سل ژل نمونه چنين روشي است، در روشهاي شيميايي اندازه نهايي ذره را مي‌توان با توقف فرآيند هنگامي كه اندازه مطلوب به دست آمد يا با انتخاب مواد شيميايي تشكيل دهنده ذرات پايدار و توقف رشد در يك اندازه خاص كنترل نمود. اين روش‌ها معمولاً كم هزينه و پر حجم هستند، اما آلودگي حاصل از مواد شيميايي مي‌تواند يك مشكل باشد.
- فرآيندهاي حالت جامد: از روش فرايندهاي جامد (آسياب يا پودر كردن) مي‌توان براي ايجاد نانوذرات استفاده نمود. خواص نانوذرات حاصل تحت تأثير نوع ماده آسياب‌كننده، زمان آسياب و محيط اتمسفري آن قرار مي‌گيرد. از اين روش مي‌توان براي توليد نانوذرات از موادي استفاده نمود كه در دو روش قبلي به آساني توليد نمي‌شوند
تعيين مشخصات:
تعيين مشخصات نانوذرات براي كنترل سنتز و كاربرد آنها ضروري است. خواص اين تركيبات با استفاده از روشهاي گوناگوني نظير: ميكروسكوپ‌هاي الكتروني، AFM، طيف‌سنجي فوتوالكترون، Xray و FT-IR و همچنين روشهاي تعيين اندازه و سطح ويژه ذرات سنجيده مي‌شود.
نانوذرات در حال حاضر از طيف وسيعي از مواد ساخته ميشوند، معمول‌ترين آنها نانوذرات سراميكي، فلزي و پليمري و نانوذرات نيمه‌رسانا هستند.
