Cosa sono le nanoparticelle?

Una nanoparticella è una particella ultra sottile con almeno una dimensione tra 1-100 nanometri (NM).Un nanometro è pari a un miliardo di metro.Il limite di dimensioni inferiori aiuta a distinguere una particella da cluster casuali di atomi.Il limite superiore è il più grande in cui le differenze di proprietà relative alla dimensione normalmente si manifestano.

Questa definizione è ampiamente accettata, sebbene sia un po 'arbitraria.Ci sono riferimenti pubblicati a nanoparticelle di dimensioni al di fuori dell'intervallo di 1-100 nm.Ciò che rende tali particelle di interesse per gli scienziati sono le proprietà materiali uniche che a volte derivano dalle loro dimensioni.Quando le particelle manifestano tali proprietà, saranno probabilmente considerate nanoparticelle anche se non si inseriscono esattamente nell'intervallo di dimensioni definite.

Non è necessariamente il caso che una nanoparticella mostrerà differenze di proprietà da casi più ampi dello stesso materiale.Quando si verifica, le differenze di proprietà possono essere dovute a effetti quantistici.È anche vero che a nanoscala le particelle di materiale hanno una superficie relativamente più grande rispetto al loro volume.La superficie esposta proporzionalmente più grande può rendere le nanoparticelle molto più attive chimicamente.Questa può essere un'altra causa delle loro proprietà inaspettate.

Un punto quantico è una nanoparticella a semiconduttore di circa 1-20 nm di diametro.La sua struttura è essenzialmente la stessa dei semiconduttori più grandi.Tuttavia, le proprietà elettroniche che visualizzano possono essere molto diverse.Queste proprietà sono il risultato dell'effetto dimensione quantistica.Quando la dimensione fisica si avvicina alla lunghezza d'onda di un elettrone, la relazione tra tensione e conduttanza può essere diversa rispetto a scale più grandi.

oro e argento sono relativamente inerti in quantità di massa.Sulla nanoscala, tuttavia, dimostrano proprietà catalitiche uniche.Ad esempio, le nanoparticelle d'argento sono un antibiotico efficace.Le nanoparticelle d'oro hanno dimostrato di essere efficienti nel rimuovere i composti organici volatili dall'atmosfera, anche a temperatura ambiente.

Le nanotecnologie si occupano di utilizzare le proprietà uniche di queste particelle ultra fini per ingegneria che funzionano sui livelli molecolari o atomici.Le proprietà speciali delle particelle hanno un potenziale nella tecnologia informatica, nella medicina e nell'ingegneria ambientale.Possono anche formare i mattoni per dispositivi complessi progettati per funzionare a livello microscopico. Sono state espresse preoccupazioni sull'esposizione umana alle nanoparticelle.La ricerca sugli animali ha dimostrato che alcuni tipi di nanoparticelle possono raggiungere il cervello e altri organi quando inalati.È stata anche riportata l'influenza e la fibrosi nei polmoni.L'esplosione e il fuoco sul posto di lavoro hanno dimostrato di essere i principali pericoli di queste particelle, tuttavia.