چه چیزی باعث می شود که ذرات نانو انقدر خاص باشند؟

ذرات نانو چیست؟ واقعیت این است که مواد معمولی، وقتی به صورت ذراتی با بزرگی کمتر از 100 نانومتر باشند. خواص جدید و گاه غیرعادی از خود به نمایش می گذارند. یک دلیل بر این ادعا نسبت بسیار بالای سطح به حجم در چنین ذرات ریز و ساختارهای الکترونیکی همراه، واقع در سطح آنهاست.

ذرات نانو، نامرئی هستند. و بر هم کنشی با نور ندارند؛ طلا وقتی در آب حل می شود، مایعی با شدت رنگ بسیار زیاد تولید می کند. سایر مواد، در چنین اندازه های کوچک، اثر کاتالیزوری قوی دارند. سوال مهمی که مطرح می شود این است که آیا تغییر در رفتار فیزیکی یک ذره ی کوچکتر از 100 نانومتر، الزاما همیشه مثبت است یا خیر.

زمانی که مواد در مقیاس نانویی قرار می گیرند، از لحاظ خواص شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی آنها تغیییراتی ایجاد می شود. نانو تکنولوژی دارای مصارف بسیاری است و در حوزه های پزشکی، کشاورزی، مهندسی و … کاربرد دارد. منبع

زمانی که در اندازه های کوچک، مواد کاملا معمولی، به طور ناگهانی نامرئی می شوند. و رفتار کاتالیزوری و رنگ باشکوهی پیدا می کنند. آیا ممکن نیست که خواص جدید مواد در شکل ذرات نانویی، ناخوشایند نیز باشد؟ مثلا اینکه سمی یا سرطان زا و یا خطرناک برای محیط زیست شوند؟

واقعیت این است که ذرات نانویی، خواصی را به نمایش می گذارند که همیشه سودمند نیست و اثرات مخربی نیز می تواند داشته باشد. این مسئله، فقط به ذرات نانویی مواد سمی منحصر نیست. به علاوه، اثر مثبتی چون فعالیت کاتالیزوری بیشتر، تنها یک روی سکه است.

این موضوع، بی شباهت به علف هرز نیست. علف های هرز، واقعا وجود ندارند، بلکه گیاهانی هستند که در جایی که نباید برویند، قرار می گیرند. اثر کاتالیزوری ذرات نانویی یک ماده خاص، می تواند در بسیاری از شرایط مفید واقع شود. در صنعت شیمی، این مواد باعث آغاز واکنش یا تسریع در انجام آن می شود، صرفه جویی در هزینه و انرژی را موجب می گردد، با استفاده از آنها نیازی به حلال های آلوده کننده نخواهد بود. و کاهش آلودگی و تصفیه ی هوا و فاضلاب به کمک آنها میسر می شود.

به هر حال، این اثر کاتالیزوری در جای غیر مناسبی چون بدن انسان، می تواند پیامدهای خطرناکی داشته باشد. حضور این ذرات نانویی در بدن، ممکن است. به التهاب و آلرژی بیانجامد و یا حتی، با اثرات احتمالی سرطان زا و موروثی، ساختمان سلول و ژن را تخریب کند. لذا محافظت ارگانیسم بدن انسان در برابر چنین ذراتی، کاملا ضروری است.

دستیابی به این موضوع، با دشواری بسیاری همراه است، زیرا ذرات ریز، بسیار آسان تر از ذرات درشت تر می توانند از ارگانیسم بدن عبور کنند. این مواد بسیار کوچک هستند و از این رو، حداقل در بسیاری از موارد، می توان فرض کرد که نتوان با استفاده از سیستم های صافی طبیعی اندام تنفسی، جلوی آنها را گرفت.

این ذرات به محض رسیدن به نایچه و ریه، ایجاد التهاب نمی کنند، ولی به راحتی از طریق خون، به سایر اندام ها انتقال می یابند. اندازه ی بسیار کوچک باعث می شود که ذرات، راحت تر از دیواره ی سلول و سایر موانع بیولوژیکی نظیر سد خونی، مغزی عبور کنند.

در تمامی بررسی ها، نباید این نکته را فراموش کرد که همیشه صحبت در مورد مقادیر بسیار کم این مواد است. یکی از مزایای بزرگ فن آوری نانو، صرفه جویی بسیار زیاد در مصرف مواد است. اگر یک حبه قند به ذرات نانویی آن تجزیه شود، می توان با این ذرات بدست آمده، سطح یک زمین فوتبال را پوشاند.

این مثال نشان می دهد که چگونه مقادیر کوچک، می توانند اوضاع را بدتر کنند. دومین نتیجه ای که می توان گرفت این است، که کارگران و استفاده کنندگان پوشش های نانویی، در معرض انتشار ذرات نانویی قرار نمی گیرند.

چون این ذرات، حتی وقتی که ماتریس کار می کند. و فرسایش می یابد نیز، پیوند محکمی با آن دارند. در برخی از موارد، به کارگیری شیوه های خاص دفع مواد نانویی در انتهای دوره ی عمر محصول، ضروری خواهد بود.

منبع : نانو در معماری

گردآورنده: شرکت نیکاپاک