نانوذرات رایج‌ترین عناصر در علم و فناوری نانو بوده و خواص جالب‌توجه آنها باعث گردیده است کاربردهای بسیار متنوعی در صنایع شیمیایی، پزشکی و دارویی ، الکترونیک و کشاورزی داشته باشند. با توجه به ترکیب شیمیایی، این ذرات به انواع فلزی، سرامیکی، پلیمری و نیمه‌هادی تقسیم میشوند. سنتز شیمیایی و فرآیندهای حالت جامد نظیر آسیاب کردن و چگالش بخار روشهای معمول برای ساخت نانوذرات هستند. کنترل فرایند تولید در سطح نانو برای رسیدن به نانوذرات با خواص مناسب اهمیت بالایی دارد.
تعریف : نانوذره
یک نانوذره، ذره ای است که ابعاد آن در حدود 1 تا 100 نانومتر باشد. نانوذرات علاوه بر نوع فلزی، عایقها و نیمه هادی‌ها، نانوذرات ترکیبی نظیر ساختارهای هسته‌لایه را نیز در بر می‌گیرند. همچنین نانوکره‌ها، نانومیله‌ها، و نانوفنجان‌‌ها تنها اشکالی از نانو ذرات در نظر گرفته میشوند. نانوذرات در اندازه‌های پایین نانوخوشه به حساب می‌آیند. نانوبلور‌ها و نقاط‌کوانتومی نیمه‌هادی نیز زیرمجموعه نانوذرات هستند. چنین نانوذراتی در کاربردهای بیودارویی به عنوان حامل دارو و عوامل تصویر‌برداری استفاده میشوند. کاربردها
گوناگونی مواد نانوذره‌ای به اندازه تنوع کاربردهای آنها است، زمینه‌هایی که نانوذرات کاربرد دارند، عبارتند از: مواد کامپوزیت ، کامپوزیت‌های ساختاری ،کاتالیزور ،بسته‌بندی ،روکش‌ها ،افزودنی‌های سوخت و مواد ،منفجره ،ساینده‌ها ، باتری‌ها وپیل‌های سوختی،روان‌کننده‌ها ،پزشکی و داروسازی ،دارو رسانی ،محافظت‌کننده‌ها ،آنالیز زیستی و تشخیص پزشکی ،لوازم آرایشی
روشهای ساخت:
برای تولید نانوذرات روشهای بسیار متنوعی وجود دارد. این روش‌ها اساساً به سه گروه تقسیم میشوند که در ذیل به شرح هر یک می پردازیم:
چگالش از یک بخار: روش چگالش از یک بخار شامل تبخیر یک فلز جامد و سپس چگالش سریع آن برای تشکیل خوشه‌های نانومتری است که به صورت پودر ته‌نشین میشوند. مهمترین مزیت این روش میزان کم آلودگی است. در نهایت اندازه ذره با تغییر پارامترهایی نظیر دما و محیط گاز و سرعت تبخیر کنترل می‌شود. روش تبخیر در خلاء بر روی مایعات روان (VERL ) و روش سیم انفجاری جزء روشهای چگالش از یک بخار محسوب می شود.
سنتز شیمیایی
استفاده از روش سنتز شیمیایی شامل رشد نانوذرات در یک محیط مایع حاوی انواع واکنشگرها است. روش سل ژل نمونه چنین روشی است، در روشهای شیمیایی اندازه نهایی ذره را می‌توان با توقف فرآیند هنگامی که اندازه مطلوب به دست آمد یا با انتخاب مواد شیمیایی تشکیل دهنده ذرات پایدار و توقف رشد در یک اندازه خاص کنترل نمود. این روش‌ها معمولاً کم هزینه و پر حجم هستند، اما آلودگی حاصل از مواد شیمیایی می‌تواند یک مشکل باشد.
فرآیندهای حالت جامد: از روش فرایندهای جامد (آسیاب یا پودر کردن) می‌توان برای ایجاد نانوذرات استفاده نمود. خواص نانوذرات حاصل تحت تأثیر نوع ماده آسیاب‌کننده، زمان آسیاب و محیط اتمسفری آن قرار می‌گیرد. از این روش می‌توان برای تولید نانوذرات از موادی استفاده نمود که در دو روش قبلی به آسانی تولید نمی‌شوند
تعیین مشخصات
تعیین مشخصات نانوذرات برای کنترل سنتز و کاربرد آنها ضروری است. خواص این ترکیبات با استفاده از روشهای گوناگونی نظیر: میکروسکوپ‌های الکترونی، AFM، طیف‌سنجی فوتوالکترون، Xray و FT-IR و همچنین روشهای تعیین اندازه و سطح ویژه ذرات سنجیده می‌شود.
نانوذرات در حال حاضر از طیف وسیعی از مواد ساخته میشوند، معمول‌ترین آنها نانوذرات سرامیکی، فلزی و پلیمری و نانوذرات نیمه‌رسانا هستند.
جزیـــــره اســـــرار آمیــــــز دانــش