什么是纳米材料的分类及其性质

观察到，材料的量子特性在纳米尺度上是不同的。在分子水平上表现为绝缘体的材料，可以在纳米水平上表现导体的性质。纳米技术是研究纳米尺度下材料性能变化的一种研究方法。它涉及到量子物理学、半导体物理学、材料学等多种科学的结合研究制造等. .在纳米级别。利用纳米技术原理和方法形成的性质介于宏观固体和原子体系之间的材料称为纳米材料。

什么是纳米材料？

纳米级术语是指10的尺寸⁹米。它是一米的十亿分之一。因此，任何一个外部尺寸、内部结构尺寸或表面结构尺寸在1nm - 100nm范围内的粒子都被认为是纳米材料。

这些材料是肉眼看不见的。以材料科学为基础的纳米技术方法被考虑用于纳米材料。在这个尺度上，与分子尺度的行为相比，这些材料具有独特的光学、电子、力学和量子特性。

纳米材料可以是纳米物体或纳米结构材料。Nao对象是离散材料，另一方面，纳米结构材料在纳米级尺寸中具有它们的内部或表面结构。

纳米材料可以是自然存在的、人工制造的或偶然形成的。随着研究的进展，纳米材料正在商业化，并作为商品使用。

纳米材料的性质

在…方面的巨大变化纳米材料的性质当它们被分解到纳米级时，就可以观察到。当我们从分子水平向纳米水平发展时，由于量子尺寸效应，材料的电子性质得到了改变。在纳米水平上，随着比体积比的增加，材料的机械性能、热性能和催化性能都发生了变化。

许多绝缘材料开始表现为纳米级尺寸的导体。类似地，当我们到达纳米级尺寸时，可以观察到许多有趣的量子和表面现象。

粒径，形状，化学成分，晶体结构，物理化学稳定性，表面积和表面能等......属于纳米材料的物理化学性质。随着纳米材料的表面积增加，它们的表面在其自身和其他系统上变得更加反应。纳米材料的尺寸在其药理行为中起着重要作用。当纳米材料与水或其他分散介质相互作用时，它们可以重新排列它们的晶体结构。纳米材料的尺寸，组合物和表面电荷影响它们的聚集状态。这些材料的磁性，物理化学和心理学性质受到表面涂层的影响。当它们的表面与氧气，臭氧和过渡材料反应时，这些材料产生ROS。

在纳米级水平上，颗粒之间的相互作用是由于范德华力或强极性或共价键。可以通过使用聚电解质来改变纳米材料的表面性质及其与其他元件和环境的相互作用。

例子

纳米材料可以被发现为工程纳米材料，偶然或自然存在。工程纳米材料由人类制造，具有一些所需的性质。它们包括炭黑和二氧化钛纳米材料。由于在车辆排气，焊接烟雾，烹饪和燃料加热期间，由于机械或工业过程也是由于机械或工业过程的原因产生的纳米颗粒。偶然生产的大气纳米材料也称为超细颗粒。富勒烯是由于生物质，蜡烛的燃烧而产生的纳米材料。

天然存在的纳米材料是由许多自然过程形成的，如森林大火、火山灰、海洋喷雾、金属风化等纳米材料的例子生物系统中存在着覆盖荷花的蜡晶体结构、病毒结构、蜘蛛螨丝、蜘蛛蜘蛛的蓝色色调、蝴蝶翅膀的鳞片。颗粒如牛奶、血液、角质、牙齿、皮肤、纸张、珊瑚、喙、羽毛、骨基质、棉花、指甲等。都是纯天然的有机纳米材料粘土是自然存在的无机纳米材料，因为它们是在地壳上不同的化学条件下晶体生长而形成的。

分类

纳米材料的分类主要取决于其形貌和结构，主要分为固结材料和纳米分散材料两大类。固结纳米材料进一步分为几类。一维纳米分散体系被称为纳米粉体和纳米粒子。本文将纳米粒子进一步分为纳米晶体、纳米团簇、纳米管、超分子等。

对于纳米材料，大小是一个重要的物理属性。纳米材料通常根据纳米级下的尺寸的数量进行分类。纳米材料的所有三个尺寸是纳米级，最长和最短轴之间的明显没有差异，称为纳米颗粒。纳米级中具有其两种维度的材料称为纳米纤维。中空纳米纤维被称为纳米管，并且固体被称为纳米棒。纳米级中具有一个尺寸的材料称为纳米孔。具有两种不同较长尺寸的纳米板被称为纳米波堡。

基于纳米结构材料所含物质的阶段，它们被分类为纳米复合材料，纳米泡沫塑料，纳米多孔和纳米晶体材料。含有至少一个物理或化学不同区域的固体材料，其中纳米级中的至少一个具有尺寸的区域的区域称为纳米复合材料。纳米蛋白含有液体或固体基质，填充有气相，并且两相之一在纳米级中具有尺寸。

具有纳米孔的固体材料，纳米级上具有尺寸的空腔被认为是纳米多孔材料。纳米晶体材料在纳米级中具有晶粒。

纳米材料的应用

今天，纳米材料正在高度商业化。市场上的一些商用纳米材料有化妆品、抗应变纺织品、电子产品、防晒霜、油漆等。纳米涂层和纳米复合材料被用于各种消费品，如运动器材、窗户、汽车等。bob足球体育app为了防止阳光对饮料造成的伤害，人们在玻璃瓶上涂了一层纳米涂层，以阻挡紫外线。使用纳米粘土复合材料正在制造更持久的网球。纳米二氧化硅被用作牙科填充物的填充物。

纳米材料的光学特性被用于形成光学探测器、传感器、激光器、显示器、太阳能电池。这一特性也应用于生物医学和光电化学。在微生物燃料电池中，电极由碳纳米管组成。纳米晶硒化锌用于增加高清电视机和个人电脑像素的分辨率。微电子工业强调电路的小型化，如晶体管、二极管、电阻和电容。

纳米线被用于形成无结晶体管。纳米材料还被用作汽车催化转化器和发电系统的催化剂，与一氧化碳、氮氧化物等有毒气体发生反应，从而防止它们对环境造成污染。为了提高防晒霜中的防晒系数(SPF)，使用了纳米tio2。为了给传感器提供一个高度活跃的表面，使用了工程纳米层。

富勒烯被用于治疗癌症细胞，如黑色素瘤。它们也被用作光激活的抗菌剂。由于它们的光学和电学特性，量子点、纳米线和纳米棒都高度选择了光电子学。bob足球体育app纳米材料在组织工程、药物传递和生物传感器方面的应用正在测试中。纳米酶是用于生物传感、生物成像、肿瘤检测的人工酶。

纳米材料的优缺点

纳米材料的电、磁、光和力学特性提供了许多迷人的应用。关于这些特性的研究仍在进行中。纳米材料的性能与该模型不同。纳米材料的一些优点如下-

• 纳米材料半导体q粒子表现出量子限制效应，从而赋予它们发光特性。
• 与粗晶陶瓷相比，纳米相陶瓷在高温下具有更高的韧性。
• 纳米金属粉末的冷焊性能及其延性对金属-金属结合非常有用。
• 单纳米磁颗粒具有超顺磁性。
• 单金属组成的纳米结构金属团簇可作为多相催化剂的前驱体。
• 对于太阳能电池，纳米晶体硅薄膜形成高度透明的接触。
• 纳米结构的氧化钛多孔膜具有高透射性和高比表面积增强。
• 微电子工业在电路小型化中面临的挑战，如高速产生的热量差微处理器在纳米晶体材料的帮助下可以克服可靠性差。这些提供高导热性，高耐久性和耐用的长持久互连。

纳米材料的应用也存在一些技术上的缺点。其中一些缺点如下-

• 纳米材料的不稳定性。
• 耐蚀性较差。
• 高溶解性。
• 当高比表面积的纳米材料与氧气直接接触时，会发生放热燃烧，导致爆炸。
• 杂质
• 纳米材料被认为对生物有害。这些药物有很高的毒性，会引起刺激。
• 致癌
• 很难合成
• 无安全处置
• 难以回收

今天，纳米材料纳米技术正在彻底改变各种产品的生产方式。说出一种天然的有机纳米材料的名字?