Наночастицы и нанотехнологии

Наночастицы и нанотехнологии

Первыми, кто применил нанотехнологии на практике, стали средневековые ремесленник - они создали красный витраж путем смешивания хлорного золота и расплавленного стекла. Это привело к появлению крошечных золотых шариков, которые поглощали и отражали солнечный свет таким образом, что получался приятный для глаз рубиновый цвет.

Нанотехнологии, наночастицы и все другие подобные термины происходят от от слова нанометр - это одна миллиардная часть метра или около 25-миллионная дюйма. Данная величина намного, намного меньше, чем мир обыденных объектов, описанных законами Ньютона, но больше, чем атом или простые молекулы.

Наночастица является объектом шириной в диапазоне от единиц до сотен нанометров, содержащий десятки тысяч атомов и существующий в среде, которое стоит на грани квантовой и Ньютоновской физики.

Данная описываемая среда представляет собой физические явления, где свойства материала меняются в зависимости от ее размера. На квантовом уровне, один атом золота действует как любой другой атом золота и золотой самородок достаточно большой, чтобы содержать или иметь те же химические и электрические свойства как еще один самородок. Но две наночастицы, обе сделанные из чистого золота, могут проявлять заметно различное поведение: разные температуры плавления, различные электрические проводимости, другой цвет — если одна больше другой. Немного запутанно объяснил, но, думаю, в общих чертах смысл ясен.


Таблица нанообъектов

Доктор Аливисавец, учёный из «Quantum Dot Corporation» в калифорнии, работает с наночастицами, изготовленными из полупроводников, таких как кремний и арсенид галлия. По краям мелкие частицы влияют на движение электронов в полупроводнике, и форма и размер квантовых точек могут быть адаптированы, чтобы флуоресцировать определенные цвета. Нынешние красители, используемые для освещения белка и ДНК, быстро гаснут, но квантовые точки могут позволить отслеживать биологические реакции в живых клетках в течение нескольких дней или дольше. Большая площадь поверхности наночастиц экспонируется, когда материал разбивается на меньшие размеры. Для магнитных наночастиц, отсутствие повреждений производит магнитные поля на удивление сильным, учитывая размер частиц. Наночастицы настолько малы, что в большинстве из них атомы выстраиваются в идеальные кристаллы без единого изъяна.

Другой учёный, Дэвид Ф. Келли, профессор университета в Калифорнии, делает крошечные диски ровно из четырех атомов экзотических полупроводников, которые он надеется соединить вместе в солнечных элементах. Форма диска уменьшает пространство между частицами, которые должны позволить электронам прыгать легче между ними. Потому что наночастицы практически всегда содержат безупречную кристаллическую структуру, Доктор Келли надеется, что его нанофотоэлементы будут более эффективно захватывать свет и превращая его в электричество.

Он планирует больше работать на основных свойствах дисков, прежде чем пытаться соединить все вместе. У нас будет очень хорошая идея, если мы сможем сделать это в ближайшие год или два, — сказал он.



Всего комментариев: 0
avatar