نانوذره

نانوذره یا ذره بینهات ریز معمولاً به عنوان ذره ای از ماده تعریف می شود که قطری بین ۱ تا ۱۰۰ نانومتر ( nm ) دارد. [ ۱] [ ۲] این اصطلاح گاهی اوقات برای ذرات بزرگتر، تا ۵۰۰ نانومتر یا الیاف و لوله هایی که کمتر از ۱۰۰ نانومتر هستند نیز استفاده می شود. [ ۳] در پایین ترین محدوده، ذرات فلزی کوچکتر از ۱ نانومتر معمولاً در عوض خوشه های اتمی نامیده می شوند.
نانوذرات معمولاً از میکروذرات ( ۱–۱۰۰۰ ) و ذرات درشت ( از ۲۵۰۰ تا ۱۰۰۰۰ ) نانومتر ) متمایز می شوند، زیرا اندازه کوچکتر آنها خواص فیزیکی یا شیمیایی بسیار متفاوتی مانند خواص کلوئیدی و خواص نوری یا الکتریکی ایجاد می کند.
آنها که بیشتر در معرض حرکت براونی هستند، معمولاً رسوب نمی کنند، مانند ذرات کلوئیدی که برعکس معمولاً بین ۱ تا ۱۰۰۰ نانومتر در نظر گرفته می شود.
نانوذرات را به دلیل بازهٔ طول موج های نور مرئی ( ۴۰۰–۷۰۰ نانومتر ) نمی توان با میکروسکوپ های نوری معمولی دید، و نیاز به استفاده از میکروسکوپ الکترونی یا میکروسکوپ های لیزری دارند. به همین دلیل، پراکندگی نانوذرات در محیط های روشن می تواند شفاف باشد، [ ۴] در حالی که ذرات بزرگ تر معمولاً مقداری یا تمام نور مرئی را که بر روی آن ها فرود می آیند پراکنده می کنند.
خواص نانوذرات اغلب به طور قابل توجهی با ذرات بزرگتر یک ماده متفاوت است. از آنجایی که شعاع یک اتم بین ۰٫۱۵ تا ۰٫۶ نانومتر است، بخش بزرگی از مواد نانوذره در چند قطر اتمی از سطح آن قرار دارد؛ بنابراین، خواص آن در لایه سطحی ممکن است بر خواص مواد حجیم غالب باشد. این اثر به ویژه برای نانوذرات پراکنده در سطح با ترکیب متفاوت بیشتر است زیرا برهمکنش بین دو ماده در سطح مشترک آنها قابل توجه است. [ ۵] نانوذرات به طور گسترده در طبیعت یافت می شوند و موضوع مورد مطالعه در بسیاری از علوم مانند شیمی، فیزیک، زمین شناسی و زیست شناسی هستند. از آنجایی که در حال گذار بین مواد حجیم و ساختارهای اتمی یا مولکولی هستند، اغلب پدیده هایی را نشان می دهند که در هیچ یک از مقیاس ها مشاهده نمی شوند. آنها جزء مهمی از آلودگی اتمسفر، و مواد اصلی در بسیاری از محصولات صنعتی مانند رنگ، پلاستیک، فلزات، سرامیک و محصولات مغناطیسی هستند. تولید نانوذرات با ویژگی های منحصر به فرد یکی از شاخه های نانوفناوریاست.
نانوذرات مکانیک نابجایی متفاوتی را نشان می دهند، که همراه با ساختار سطحی منحصربه فردشان، منجر به خواص مکانیکی متفاوت از مواد توده ای می شود. [ ۶] [ ۷] [ ۸]