Πώς κατασκευάζονται τα νανοσωματίδια;
προσεγγίσεις από πάνω προς τα κάτω:
* Φρενίρισμα μπάλας: Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει τη λείανση μεγαλύτερα υλικά σε νανοσωματίδια χρησιμοποιώντας μπάλες υψηλής ενέργειας σε περιστρεφόμενο θάλαμο. Είναι κατάλληλο για μέταλλα και κεραμικά.
* Απόκριση λέιζερ: Μια δέσμη λέιζερ χρησιμοποιείται για την εξατμισμό ενός υλικού στόχου και ο ατμός συμπυκνώνεται σε νανοσωματίδια. Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για την παραγωγή νανοσωματιδίων διαφόρων υλικών, συμπεριλαμβανομένων μετάλλων, κεραμικών και ημιαγωγών.
* ψεκασμό: Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει τον βομβαρδισμό ενός υλικού στόχου με ιόντα, προκαλώντας την εκτόξευση ατόμων από την επιφάνεια και συμπυκνώνεται σε νανοσωματίδια. Είναι κατάλληλο για την παραγωγή λεπτών μεμβρανών και νανοσωματίδια διαφόρων υλικών.
* λιθογραφία: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί μια μάσκα με μοτίβο για να καθορίσει το σχήμα των νανοσωματιδίων σε ένα υπόστρωμα. Είναι μια ακριβής μέθοδος κατάλληλη για τη δημιουργία σύνθετων δομών, αλλά μπορεί να είναι δαπανηρή και χρονοβόρα.
προσεγγίσεις από κάτω προς τα πάνω:
* Χημική βροχόπτωση: Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει την αντίδραση των χημικών προδρόμων σε μια λύση για τη σχηματισμό νανοσωματιδίων. Είναι μια ευέλικτη μέθοδος κατάλληλη για την παραγωγή νανοσωματιδίων διαφόρων υλικών, συμπεριλαμβανομένων των μετάλλων, των οξειδίων και των σουλφιδίων.
* Μέθοδος Sol-Gel: Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει τη διάλυση ενός προδρόμου υλικού σε έναν διαλύτη για να σχηματίσει μια λύση, η οποία στη συνέχεια σβήνει και αποξηραίνεται για να παράγει νανοσωματίδια. Είναι κατάλληλο για την παραγωγή νανοσωματιδίων οξειδίων, κεραμικών και πολυμερών.
* Μικροέξη: Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει τη χρήση μικροσκοπικών σταγονιδίων νερού που διασκορπίζονται σε μια πετρελαϊκή φάση, τα οποία δρουν ως νανοαντιδραστικοί για την παραγωγή νανοσωματιδίων. Είναι κατάλληλο για την παραγωγή νανοσωματιδίων με ελεγχόμενο μέγεθος και σχήμα.
* Υδροθερμική/σολβοθερμική σύνθεση: Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει την αντίδραση των προδρόμων σε ένα αυτόκλειστο υψηλής πίεσης, όπου η θερμοκρασία και η πίεση μπορούν να ελεγχθούν για να δημιουργήσουν νανοσωματίδια. Είναι κατάλληλο για την παραγωγή νανοσωματιδίων διαφόρων υλικών, συμπεριλαμβανομένων μεταλλικών οξειδίων, σουλφιδίων και καρβιδίων.
* Σύνθεση φάσης ατμών: Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει την αντίδραση αερίων προδρόμων για τη δημιουργία νανοσωματιδίων. Είναι κατάλληλο για την παραγωγή νανοσωματιδίων διαφόρων υλικών, συμπεριλαμβανομένων των μετάλλων, των οξειδίων και των ημιαγωγών.
Άλλες μέθοδοι:
* Ηλεκτροχημική σύνθεση: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί μια ηλεκτροχημική διαδικασία για την κατάθεση νανοσωματιδίων σε ένα υπόστρωμα. Είναι κατάλληλο για την παραγωγή νανοσωματιδίων μετάλλων και ημιαγωγών.
* Βιολογική σύνθεση: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί βιολογικά συστήματα, όπως βακτήρια ή μύκητες, για την παραγωγή νανοσωματιδίων. Είναι μια πράσινη και βιώσιμη μέθοδος κατάλληλη για την παραγωγή νανοσωματιδίων μετάλλων και οξειδίων.
Η επιλογή της μεθόδου εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των επιθυμητών ιδιοτήτων των νανοσωματιδίων, του κόστους παραγωγής και των περιβαλλοντικών επιπτώσεων της μεθόδου.
Σημείωση: Αυτό δεν είναι μια εξαντλητική λίστα και υπάρχουν πολλές άλλες μέθοδοι για την παραγωγή νανοσωματιδίων. Η έρευνα συνεχίζεται για την ανάπτυξη νέων και βελτιωμένων μεθόδων για την παραγωγή νανοσωματιδίων με συγκεκριμένες ιδιότητες και εφαρμογές.
