Kas ir nanodaļiņas?

Šī definīcija ir plaši pieņemta, lai gan tā ir nedaudz patvaļīga. Ir publicētas atsauces uz nanodaļiņām, kuru izmēri ir ārpus 1–100 nm diapazona. Zinātnieku intereses par šādām daļiņām ir unikālās materiāla īpašības, kas dažkārt izriet no to izmēra. Ja daļiņām ir šādas īpašības, tās, visticamāk, tiks uzskatītas par nanodaļiņām, pat ja tās precīzi neietilpst noteiktajā izmēru diapazonā.

Nav obligāti, ka nanodaļiņai būs īpašību atšķirības no lielākiem tā paša materiāla gadījumiem. Kad tas notiek, īpašību atšķirības var būt kvantu efektu dēļ. Ir arī taisnība, ka nanomērogā materiāla daļiņām ir salīdzinoši lielāks virsmas laukums, salīdzinot ar to tilpumu. Proporcionāli lielāka atklātā virsma var padarīt nanodaļiņas daudz ķīmiski aktīvākas. Tas var būt vēl viens to negaidīto īpašību cēlonis.

Kvantu punkts ir pusvadītāju nanodaļiņa, kuras diametrs ir aptuveni 1-20 nm. Tā struktūra būtībā ir tāda pati kā lielākiem pusvadītājiem. Tomēr tā parādītās elektroniskās īpašības var būt ļoti atšķirīgas. Šīs īpašības ir kvantu lieluma efekta rezultāts. Kad fiziskais izmērs tuvojas elektrona viļņa garumam, attiecības starp spriegumu un vadītspēju var atšķirties nekā lielākos mērogos.

Zelts un sudrabs lielapjomā ir salīdzinoši inerti. Tomēr nanomērogā tie demonstrē unikālas katalītiskās īpašības. Piemēram, sudraba nanodaļiņas ir efektīva antibiotika. Zelta nanodaļiņas ir izrādījušās efektīvas gaistošo organisko savienojumu izvadīšanā no atmosfēras pat istabas temperatūrā.

Nanotehnoloģija ir saistīta ar šo īpaši smalko daļiņu unikālo īpašību izmantošanu, lai izstrādātu sistēmas, kas darbojas molekulārā vai atomu līmenī. Tiek uzskatīts, ka daļiņu īpašajām īpašībām ir potenciāls datortehnoloģijā, medicīnā un vides inženierijā. Tie var arī veidot pamatelementus sarežģītām ierīcēm, kas paredzētas darbībai mikroskopiskā līmenī.

Ir paustas bažas par nanodaļiņu iedarbību uz cilvēkiem. Pētījumi ar dzīvniekiem ir parādījuši, ka dažu veidu nanodaļiņas ieelpojot var sasniegt smadzenes un citus orgānus. Ir ziņots arī par plaušu iekaisumu un fibrozi. Tomēr ir pierādījies, ka sprādziens un ugunsgrēks darba vietā ir galvenais šo daļiņu apdraudējums.