Materiály splňující alespoň v jednom směru (jedné dimenzi) velikost v rozmezí 1 až 100 nanometrů. ... Nanomateriály jsou definovány jako materiály, které mají alespoň v jednom směru velikost v rozmezí 1 až 100 nm....

Nanomateriály jsou definovány jako materiály, které mají alespoň v jednom směru (alespoň v jedné dimenzi) velikost v rozmezí 1 až 100 nm (obvyklá definice nanoměřítka).[1]

Výzkum nanomateriálů využívá nanotechnologický přístup založený na materiálových vědách a využívá pokroky v oblasti metrologie a syntézy materiálů, které byly vyvinuty na podporu výzkumu mikrofabrikace.[2] [3] Stavební jednotky nanomateriálů jsou určovány rozměrem, tvarem, krystalinitou, mezifázovým rozhraním a chemickým složením.[4] Materiály se strukturou v nanoměřítku mají často jedinečné optické, elektrické, termo-fyzikální a mechanické vlastnosti.[5]

Aplikace nanomateriálů začínají vstupovat na komerční trh[6] a začínají se objevovat jako volně dostupné zboží.[7]

Definice

Mezinárodní organizace pro normalizaci definuje nanomateriály jako (ISO/TS 80004): "materiál splňující alespoň v jedné dimenzi podmínku nanoměřítka nebo mající ve své vnitřní struktuře nebo na povrchu částice s velikostí v nanoměřítku", s nanoměřítkem definovaným jako: "velikost v rozmezí 1 až 100 nm". Tato definice zahrnuje jak nanoobjekty, které jsou samostatnými částicemi materiálu, tak i nanostrukturované materiály, které mají vnitřní nebo povrchovou strukturu v nanoměřítku. Nanomateriál může být členem obou těchto kategorií.[8]

Dle Evropské komise (18. 10. 2011) byla přijata následující definice nanomateriálů využitelná pro právní předpisy EU týkající se těchto materiálů, založená na přístupu zohledňujícím rozměr základních částic materiálu: "Nanomateriálem se rozumí přírodní materiál, materiál vzniklý jako vedlejší produkt, nebo vyrobený materiál obsahující částice v nesloučeném stavu nebo jako agregát či aglomerát, ve kterém je u 50 % nebo více částic ve velikostním rozdělení jeden nebo více vnějších rozměrů v rozmezí velikostí 1 – 100 nm".[9]

Zdroje nanomateriálů

Vyráběné nanomateriály

Vyráběné nanomateriály jsou nanočástice a nanomateriály cíleně navržené a vyráběné člověkem, aby měly určité požadované vlastnosti.

Legacy nanomaterials are those that were in commercial production prior to the development of nanotechnology as incremental advancements over other colloidal or particulate materials.[10] [11] [12] They include carbon black and titanium dioxide nanoparticles.

Sekundární nanomateriály

Nanomateriály mohou vznikat neúmyslně při průmyslovém zpracování látek, a to zejména při jejich spalování a vaporizaci. Zdroji těchto nanočástic jsou i spalovací motory, tavení, svařování a spalovacích procesech při vytápění domácností. Například fullereny (třída uhlíkových nanomateriálů) jsou produkovány při spalování bezníznu, biomasy a parafínu ve svíčkách. Tyto nanočástice vyskytující se v atmosféře jsou často označovány jako tuhé imise, které mohou způsobovat znečištění ovzduší.[13] [14]

Přírodní nanomateriály

V biologických systémech se vyskytují přírodní funkční nanomateriály. Struktura některých bakterií a virů (proteiny, kapsidy) se pohybuje ve velikosti nanoměřítka. Někteří živočichové a rostliny mají části svých těl pokryty nanomateriály, které zajišťují specifické vlastnosti, jako např. krystaly vosku pokrývající povrch listů lotosu nebo lichořeřišnice, adhezní polštářky na spodní části nohy gekonů, křídla některých motýlů jsou pokryta nanokrystaly a dodávají jim jejich optické vlastnosti. Existuje také celá řada přírodních koloidů (mléko, krev), které mají částice o velikosti nanometrů. Mnoho přírodních stavebních materiálů má stupňovitou strukturu a materiály jsou sestaveny hierarchicky z částic zapadajících do nanosvěta (kůže, drápy, parohy, peří, vlasy).

Přírodní anorganické nanomateriály lze pozorovat na tvorbě a růstu krystalů v různých chemických podmínkách zemské kůry. Například jíly obsahují komplexní nanostruktury, díky anizotropii jejich základní krystalové struktury. Vulkanickou činností mohou vznikat opály, které jsou příkladem přirozeně se vyskytujících optických krystalů, díky jejich vnitřní nanostruktuře.

Mezi přírodní zdroje nanočástic se zahrnují také produkty lesních požárů, sopečné prachy, a radioaktivní rozpad radonového plynu. Přírodní nanočástice mohou být také produktem přírodního rozpadu hornin obsahujících kovy.[15]

Galerie přírodních nanomateriálů

Reference

  1. BUZEA, Cristina; PACHECO, Ivan I.; ROBBIE, Kevin. Nanomaterials and nanoparticles: Sources and toxicity. Biointerphases. 2007-12, roč. 2, čís. 4, s. MR17–MR71. Dostupné online [cit. 2021-09-09]. ISSN 1934-8630. DOI 10.1116/1.2815690. 
  2. SADRI, Rad; HOSSEINI, Maryam; KAZI, S.N. A facile, bio-based, novel approach for synthesis of covalently functionalized graphene nanoplatelet nano-coolants toward improved thermo-physical and heat transfer properties. Journal of Colloid and Interface Science. 2018-01, roč. 509, s. 140–152. Dostupné online [cit. 2021-09-09]. ISSN 0021-9797. DOI 10.1016/j.jcis.2017.07.052. 
  3. HÜBLER, Alfred W.; OSUAGWU, Onyeama. Digital quantum batteries: Energy and information storage in nanovacuum tube arrays. Complexity. 2010, s. NA–NA. Dostupné online [cit. 2021-09-09]. ISSN 1076-2787. DOI 10.1002/cplx.20306. 
  4. PORTELA, Carlos M.; VIDYASAGAR, A.; KRÖDEL, Sebastian. Extreme mechanical resilience of self-assembled nanolabyrinthine materials. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2020-03-17, roč. 117, čís. 11, s. 5686–5693. Dostupné online [cit. 2021-09-09]. ISSN 0027-8424. DOI 10.1073/pnas.1916817117. PMID 32132212. (anglicky) 
  5. ČECH BARABASZOVÁ, Karla. Nanotechnologie a nanomateriály. Ostrava: Tiskárna Schenk, 2006. Nanotechnologie a nanomateriály. ISBN 802481210X.
  6. LUBIK, S. Commercializing nanotechnology innovations from university spin-out companies. Nanotechnology Perceptions. 2008-11-30, roč. 4, čís. 3, s. 225–238. Dostupné online [cit. 2021-09-09]. ISSN 1660-6795. DOI 10.4024/N23LU08A.ntp.04.03. 
  7. MCGOVERN, Charles. Commoditization of nanomaterials. Nanotechnology Perceptions. 2010-11-30, roč. 6, čís. 3, s. 155–178. Dostupné online [cit. 2021-09-09]. ISSN 1660-6795. DOI 10.4024/N15GO10A.ntp.06.03. 
  8. Nanotechnologies. Plain language explanation of selected terms from the ISO/IEC 80004 series. [s.l.]: BSI British Standards Dostupné online. 
  9. Nanomateriály. Evropská komise. Last updated 18 October 2011
  10. A New Integrated Approach for Risk Assessment and Management of Nanotechnologies [online]. 2017 [cit. 2017-09-06]. S. 109–112. Dostupné online. (anglicky) 
  11. Compendium of Projects in the European NanoSafety Cluster [online]. 2017-06-26 [cit. 2017-09-07]. S. 10. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2012-03-24. (anglicky) 
  12. Future challenges related to the safety of manufactured nanomaterials [online]. 2016-11-04 [cit. 2017-09-06]. S. 11. Dostupné online. (anglicky) 
  13. Radiation Safety Aspects of Nanotechnology [online]. 2017-03-02 [cit. 2017-07-07]. S. 11–15. Dostupné online. (anglicky) 
  14. KIM, Richard. Asphalt Pavements, Vol. 1. Boca Raton, FL: CRC Press, 2014. ISBN 9781138027121. S. 41. (anglicky) 
  15. Radiation Safety Aspects of Nanotechnology [online]. 2017-03-02 [cit. 2017-07-07]. S. 11–15. Dostupné online. (anglicky) 

Externí odkazy





  Go to top  

This article is issued from web site Wikipedia. The original article may be a bit shortened or modified. Some links may have been modified. The text is licensed under "Creative Commons - Attribution - Sharealike" [1] and some of the text can also be licensed under the terms of the "GNU Free Documentation License" [2]. Additional terms may apply for the media files. By using this site, you agree to our Legal pages [3] [4] [5] [6] [7]. Web links: [1] [2]