nanoparticle
نانو ذرات چیست؟ nanoparticle

نانو ذرات اصطلاحی است که در مباحث علمی به ذره هایی با ابعاد 1 تا 100 نانومتر اطلاق می شود. در زبان لاتین از لفظ Nanoparticle برای بیان نانو ذره استفاده می کنند که شامل همه ذرات فلزی و غیر فلزی می شود. نانو ذرات می توانند به شکل پایه و یا با ساختاری ترکیبی باشند. این اصطلاح جدید در فناوری نانو شاخص ترین تعریف ذره های بسیار کوچک است. محققیقن با روش های گوناگون نانو ذره ها را تولید می کنند. هدف ار تولید ذرات نانو، ایجاد تغییر در لایه های هسته است که منجر به تغییر خواص ماهیتی ماده می شود.
نانو ذرات شامل چندین اتم یا مولکول هستند که در اندازه ها و شکل های مورفولوژی گوناگونی دیده می شوند. نانو ذره های تجاری به شکل پودر خشک یا مایع سوسپانسیون عرضه می شوند که دارای ساختار کریستالی، سوزنی، کروی، فلسی، ورقه ای، میله ای، شاخه ای، لوله ای و بسیار متفاوت هستند.
روش های تولید نانو ذرات
الف-چگالش از بخار
ب-سنتز شیمیایی
ج- فرایندهای حالت جامد
الف-چگالش از بخار
استفاده از این روش برای تولید نانو ذرات موجب آلودگی نشده و از بهترین شیوه های روز دنیاست. به طور معمول از تبخیر یک فلز جامد و چگاش سریع از بخارات آن جهت تولید خوشه های نانو استفاده می شود. در این پروسه خوشه های نانو به شکل پودر ته نشین شده در خواهند آمد و از ماده جدا می شوند. خوشه های نانو در واقع همان نانو ذرات در اندازه پایین تر هستند که این اندازه با تغییر در دما، گاز و سرعت تبخیر می تواند به شکل کنترل شده ای تنظیم شود. دو نوع چگالش از بخار در فناوری نانو استفاده می شود:
روش سیم انفجاری
تبخیر در خلا روی مایعات
ب-سنتز شیمیایی
رشد نانو ذرات در محیط کنترل شده حاوی واکنش گرها را روش تولید ذرات نانو با سنتز شیمیایی گویند. کنترل اندازه نهایی با توقف پروسه سنتز و مواد شیمیایی خاص کاملا امکان پذیر است. بر خلاف شیوه چگالش از بخار، این روش آلودگی شیمیایی بالاتری ایجاد می کند ولی نسبت به روش قبلی هزینه کمتری دارد و در مقیاس بالاتری قابل انجام است.
ج-فرایندهای حالت جامد
آسیاب کردن و پودر کردن نوعی شیوه تولید نانو ذرات است که از آن به نام روش فرایندهای جامد یاد می شود. این شیوه زمانی استفاده می شود که دو روش قبلی در مورد ماده ای خاص کارایی نداشته باشند. خواص هر ذره تولید شده ارتباط مستقیم به محیط اتمسفری، زمان آسیاب و نوع ماده آسیاب کننده دارد. مشخص کردن نوع ذره و خواص ذرات در زمان کاربرد اهمیت زیادی دارد.
نانو ذرات در تاریخ
طیف وسیعی از مواد در ساخت ذرات نانو به کار می روند. استفاده از این ذرات از گذشته های دور مرسوم بوده ولی تکنولوژی نانو در عصر حاضر با جهش بی سابقه ای رشد کرده است. نانو ذره در سرامیک ها و لعاب های چینی باز مانده از چین قدیم دیده می شود ولی جام رومی لیکرگوس بارزترین آثار به جای مانده از قرون گذشته است که در ساخت آن از ذرات طلای نانو استفاده شده است. اما تولید صنعتی نانو ذره با تکنولوژی جدید در سال 1940 با تولید سیلس فومی بوده و امروزه برای تولید طیف وسیعی از مواد از نانو ذرات استفاده می شود.