Nanomateriały – wszelkie materiały, w których występują regularne struktury na poziomie molekularnym, tj. nieprzekraczającej 100 nanometrów. Granica ta może dotyczyć wielkości domen jako podstawowej jednostki mikrostruktury, czy grubości warstw wytworzonych lub nałożonych na podłożu. W praktyce granica, poniżej której mówi się o nanomateriałach jest różna dla materiałów o różnych właściwościach użytkowych i na ogół wiąże się to z pojawieniem szczególnych właściwości po jej przekroczeniu. Zmniejszając rozmiar uporządkowanych struktur materiałów można uzyskać znacznie lepsze właściwości fizyko-chemiczne, mechaniczne itp.

Nanomateriały można podzielić na następujące cztery grupy:

  • nanomateriały zerowowymiarowe (nanomateriały punktowe), np. kropki kwantowe, nanocząstki srebra;
  • nanomateriały jednowymiarowe, np. nanodruty metali lub półprzewodników, nanopręty, nanowłókna polimerowe;
  • nanomateriały dwuwymiarowe, np. warstwy o grubości nanometrów typu jednofazowego lub wielofazowego, grafen oraz inne materiały o grubości jednego atomu;
  • nanomateriały trójwymiarowe (lub nanokrystaliczne), tj. złożone z krystalicznych domen i klasterów faz o wymiarach rzędu nanometrów lub też kompozyty wzmacniane nanocząstkami.

Nanomateriały mają odmienne właściwości fizyczne w porównaniu z materiałami tradycyjnymi. Technologie stosowane do wytwarzania nanomateriałów pozwalają otrzymać tworzywa o składzie i właściwościach niemożliwych do uzyskania metodami dotychczas znanymi.

Wiele struktur występujących w przyrodzie (martwej i ożywionej) jest w istocie rodzajem nanomateriałów. Do nanomateriałów organicznych zaliczyć można struktury tworzące skórę, rogi, dzioby, kości, pióra i pazury, wytwory stawonogów Novel natural nanomaterial spins off from spider-mite genome sequencing, kapsydy wirusów, łuski na skrzydłach motyli, naturalne koloidy (mleko, krew), włókna papieru, bawełny, komórki korali.

Naturalnie występujące nanomateriały powstają wskutek formowania się kryształów podczas rozmaitych procesów zachodzących w skorupie ziemskiej. Przykładowo gliny wykazują złożone nanostruktury, decydujące o ich właściwościach anizotropowych, wskutek aktywności wulkanicznej powstają opale, zawierające nanokryształy. Znane od dawna nanomateriały to pigmenty, cement, Purpura Kasjusza.

Nanomateriały wytworzone przez człowieka

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.