<<
>>

Ультрадисперсные наноматериалы

  Рассмотренные выше фуллерены и нанотрубки из-за своих сверхмалых размеров относятся к ультрадисперсным.

Дисперсность — это степень раздробленности вещества на частицы. Чем меньше размер отдельной частицы, тем выше дисперсность.

Большинство веществ окружающего нас мира существуют в виде дисперсных систем, например, грунты и почвы, многие технические материалы (песок, различные порошки и т.д.), некоторые продукты (соль, сахар, крупа). По степени дисперсности частицы можно разделить на грубодисперсные, высокодисперсные (или коллоидные, размер которых колеблется в пределах от 10-5 — 10-7м) и ультрадисперсные (соответственно, нанометрового порядка).

Повышенный интерес ученых к наноматериалам объясняется тем, что уменьшение дисперсности частиц какого-либо вещества может приводить к заметным изменениям их свойств. Так, еще в XIX веке Майкл Фарадей, впервые создав коллоидную суспензию золота, состоящую из крошечных частиц этого металла, обнаружил, что ее цвет менялся на фиолетовый, что свидетельствует об изменении отражающих свойств суспензии при уменьшении размеров частиц.

В последнее время стало известно, что наночастицы серебра оказывают антибактериальное действие, что делает их полезными для лечения многих болезней. Это свойство серебра еще в древности заметили служители церкви, используя серебро для приготовления “святой воды”. Но в виде наночастиц антибактериальная активность серебра повышается в тысячи раз!

Такие углеродные наночастицы, как фуллерены и нанотрубки, своими удивительными свойствами тоже подтверждают тот факт, что многие вещества в наноформе не ведут себя так же, как в привычном для нас виде. Это объясняется тем, что с уменьшением размеров частиц увеличивается интенсивность их взаимодействия с окружающей средой, что приводит к изменению их газонасыщенности, окисленности, токсичности, взрывоопасности, плотности и т.д. по сравнению со свойствами тех же материалов в обычной форме.

Отличие свойств малых частиц от свойств массивного материала известно уже достаточно давно и используется в разных областях техники. Примерами могут служить широко применяемые аэрозоли, красящие пигменты, получение цветных стекол благодаря окрашиванию их коллоидными частицами металлов. Малые частицы и наноразмерные элементы используются для производства различных авиационных материалов. Например, в авиации применяются радиопоглощающие керамические материалы, в матрице которых беспорядочно распределены ультрадисперсные металлические частицы.

Суспензии металлических наночастиц (обычно железа или меди) размером от 30 нм используют как присадки к моторным маслам для восстановления изношенных деталей автомобильных и других двигателей непосредственно в процессе работы.

Ультрадисперсные материалы обычно не встречаются в природе в свободном состоянии, а представляют собой искусственный продукт. В настоящее время существует большое количество способов измельчения веществ, например: механическое дробление (для получения различных порошков), резание (получение стружки), измельчение в шаровых, вибрационных и вихревых мельницах, измельчение ультразвуком и др.

Наночастицы производятся и при помощи нанотехнологии, в частности, туннельно-зондовыми методами, использующими “умение” современных сканирующих микроскопов манипулировать отдельными атомами. И, конечно же, большие успехи в этом направлении будут достигнуты после создания ассемблеров - сборщиков атомных структур.

Подробному обсуждению свойств и эффектов, присущих наночастицам, посвящена отдельная глава “Нанохимия и наноматериалы”.

<< | >>
Источник: Мария Рыбалкина. НАНОТЕХНОЛОГИИдля всех. 2005

Еще по теме Ультрадисперсные наноматериалы:

  1. Отечественный опыт стратегического управления переходом к нанотехнологиям в различных отраслях экономики
  2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАНОТЕХНОЛОГИЙ И НАНОМАТЕРИАЛОВ  
  3. Методы получения объемных наноматериалов
  4. Интенсивная пластическая деформация  
  5. Кристаллизация объемно-аморфизирующихся сплавов
  6. Фазовые равновесия и термодинамика
  7. Электрические свойства наноматериалов
  8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
  9. Конструкционные и функциональные материалы
  10. Список литературы
  11. ПРЕДИСЛОВИЕ
  12. Общие сведения о наноразмерных структурах
  13. Магнитные свойства
  14. Взаимодействия ускоренных заряженных частиц с резистивными материалами
  15. Применение наноструктур для создания элементов приборных устройств
  16. Раздел 1. Переход от микротехнологии к нанотехнологии.
  17. Глава I. Раздел 2. Особенности наноразмерного состояния вещества
  18. Глава V. Раздел 5. Электрохимические методы в нанотехнологии.