Нанотехнологии и почему поведение материи уникально в масштабе нано?
Нанотехнологии
Это технология очень малых веществ, которая специализируется на обработке веществ в наномасштабе для получения продуктов с новыми, полезными и уникальными свойствами. Наноразмер — это масштаб чрезвычайно маленьких частиц размером менее 100 нм.
Нанотехнология — это термин, состоящий из двух слов, Nano происходит от греческого слова «Nanos», что означает карлик или очень маленький, а технология означает применение знаний в определенной области.
Вещества приобретают уникальные свойства на наноуровне, которые отличаются от их свойств на макро- или микромасштабе. Эти свойства изменяются в соответствии с изменением объема нано, и они называются свойствами, зависящими от объема.
Критический нано-объем — это объем, в котором проявляются уникальные нано-свойства вещества, и он составляет менее 100 нм, макро можно увидеть невооруженным глазом (> 1 мм), микро можно увидеть под микроскопом (100: 1000 мкм. ).
Префиксы SI
Есть некоторые производные слова из основных единиц СИ, которые отличаются друг от друга степенью десяти. Эти производные слова называются префиксами СИ, а в следующей таблице показаны некоторые из префиксов СИ.
Нано — это префикс системы СИ, равный одной части на миллиард (0,000000001) от базовой единицы. Нанометр используется в качестве единицы измерения для очень мельчайших частиц, таких как атомы и молекулы.
Связь между милли, микро и нано
1 милли = 10 3 микро = 10 6 нано
1 микро = 10 -3 милли = 10 3 нано
1 нано = 10-3 микро = 10-6 милли
Примеры свойств нано
Изменение цвета золота в соответствии с изменением нано объема
Обычно золото имеет ярко-желтый цвет, но при уменьшении объема его частиц до объема Nano оно принимает разные цвета, такие как красный, оранжевый, зеленый или синий, в зависимости от объема Nano.
Изменение цвета золота при изменении его объема с макромасштаба на наномасштаб, потому что реакция частиц золота в наномасштабе со светом отличается от его реакции со светом на макроуровне.
Изменение твердости меди в зависимости от объема Nano
Твердость меди увеличивается за счет уменьшения объема ее частиц до наноразмерного объема.
Почему поведение материи уникально (необычно) на наноуровне?
Очень большое соотношение между площадью поверхности и объемом наночастиц придаст им новые уникальные физические и химические свойства, такие как цвет, прозрачность, электрическая проводимость, температура плавления, теплопроводность, эластичность, прочность и скорость химической реакции.
Соотношение между площадью поверхности и объемом увеличится до очень большого значения, поэтому большее количество атомов будет подвергаться реакции одновременно, поэтому реакция будет быстрее.
Эту идею можно понять также, если вы добавите две равные массы сахара, одна из которых имеет высокую мощность, а другая представляет собой блочный куб в равных объемах воды при той же температуре.
Понятно, что мелкая сахарная пудра растворяется в воде быстрее, чем блочный куб, потому что сахарная пудра имеет большее соотношение между площадью поверхности и объемом, чем у сахарного кубика , поэтому большее количество молекул будет подвержено процессу растворения. в то же время.