نانوکریستال

موادی که حداقل یکی از ابعاد آن ها ( طول، عرض یا ضخامت ) بین ۱ تا ۱۰۰ نانومتر باشد، نانومواد نامیده می شوند. نانومواد با توجه به اندازهٔ ابعاد شان در راستای محورهای مختصات به سه گروه نانو مواد تک بعدی، دو بعدی و سه بعدی تقسیم می شوند .
گروهی از نانو مواد سه بعدی مواد نانوکریستالین یا مواد نانودانه ای است. در این مواد ابعاد دانه ها در محدوده نانومتری است. تمامی مواد از اتم ها و یون ها تشکیل شده اند و همه مواد ( غیر از مواد آمورف ) نظم اتمی ( نظم کریستالی ) مشخصی دارند مثال ساده اش نمک طعام با فرمول NaCl است که شکل بلوری آن حکایت از نظم درونی دارد یعنی شکل بلوری به نظم اتمی یا یونی بستگی دارد.
دلیل دیده نشدن نظم منظم در خیلی از مواد از جمله فلزات تغییر جهت نظم میکروسکوپی ( نظم اتمی یا یونی ) در طول یک قطعه ماده است. به این ترتیب که نظم میکروسکوپی در حوزه هایی به نام دانه ( Grain ) یا کریستالیت وجود دارد ولی وقتی از یک دانه به دانه مجاور می رویم جهت نظم تغییر می کند. توجه شود که نوع نظم در هنگام تغییر دانه ها عوض نمی شود فقط جهتش تغییر می کند. اصطلاحاً به موادی که فقط از یک دانه تشکیل شده باشند تک کریستال گویند.
اگر مواد دارای چندین دانه باشند به آن ها مواد پلی کریستالین گویند. اگر در مواد پلی کریستال ابعاد دانه ها در محدوده نانومتری قرار داشته باشد به آن ها مواد نانوکریستالین گفته می شود. مواد نانوکریستال در شکل بالک آن بیشتر به دلیل خواص مکانیکی و تا حدودی شیمی فیزیکی و ساخت قطعه کاربرد دارند. دانه بندی نه تنها در مواد با ابعاد بزرگ ( بالک ) ، بلکه در نانومواد ابعادی ( صفر، یک و دو بعدی ) هم وجود دارد. مثلاً در صفر بعدی ها هر نانوذره خود از تعدادی دانه تشکیل شده باشد.
همچنین از دیگر کاربردهای مواد نانوکریستالین می توان به حسگرهای گازی، دی الکتریک ها و حافظه های مغناطیسی اشاره کرد.
یکی از مواردی که در سال های اخیر به دلیل زیست تخریب پذیری و قیمت ارزان مورد توجه بوده، سلولز و نانوکریستال سلولز می باشد. در این پژوهش از لینتر پنبه با روش هیدرولیز اسیدی و کاربرد مایع یونی برای تهیه نانوکریستال سلولز استفاده شد و شرایط بهینه برای ایجاد کریستال های ریز فراهم گردید. تأثیر روش مورد استفاده بر اندازه ذرات و بلورهای نانوکریستال سلولز با دستگاه های طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه ( ft - ir ) ، پراش اشعه ایکس xrd ) ) و میکروسکوپ الکترونی روبشی ( sem ) بررسی شدند. نتایج بیانگر این است که کاربرد ترکیب اوره، سود و تیوره به عنوان مایع یونی سبب ایجاد کریستال های ریز شده است که با بررسی طیف های xrd، اندازه بلور در حدود ۱۰–۱ نانومتر بوده و میزان بلورینگی ۶۱–۳٪ به دست آمد. همچین تصاویر sem نشان دهنده اندازه الیاف در ناحیه نانومتر بوده که به طور تقریبی در محدوده ۳۰–۲۰ نانومتر می باشد.