نانومواد ، همواره فراتر از انتظارها!

عصر امروز، عصر نانو فناوری و استفاده از نانومواد است. عصری که دیگر نمی توان مرزی برای کاربردهای گستردۀ این مواد تصور کرد. از خواص منحصر به فرد و شگفت انگیز این مواد مهندسی چقدر می دانیم؟ آیا تعریف های ساده ای که از نانو مواد در ذهن داریم برای شناخت آن ها کافیست؟ در این مقاله سعی داریم نگاهی نو به نانومواد و کاربردهایشان داشته باشیم. با ما همراه باشید.

منظور از نانو چیست؟

نانو در زبان یونانی به معنی کوتوله است. در مجامع علمی نیز به عنوان یک مقیاس بسیار کوچک برای اندازه گیری به کار می رود. در واقع اگر یک متر را به یک میلیارد قسمت مساوی تقسیم کنیم، یکی از آن قسمت ها، یک نانومتر است. بنابراین یک نانومتر، یعنی یک میلیاردم متر یا ^۹- ۱۰متر.

جالب است بدانید یک نانومتر به اندازه چیدن ۵ تا ۱۰ اتم در کنار یگدیگر است. پیشوند نانو ممکن است قبل از هر یکای اندازه گیری بیاید. اما همان طور که خواهیم دید، در حوزه نانو مواد، فقط و فقط بحث «طول» مطرح است. مثلا اگر ماده ای یک نانوگرم جرم داشته باشد، آن ماده حتما جزو نانو مواد نیست. (یا برای مثال واحدهایی مانند نانوثانیه یا نانوهرتز، هیچ ربطی به مفاهیم علوم نانو ندارند).

به چه موادی نانومواد می گویند؟

به زبان ساده، موادی که یکی از ابعاد آن ها در محدودۀ ۱ تا ۱۰۰ نانومتر باشد را نانو مواد می نامیم. شاید درک عبارت «یکی از ابعاد» کمی سخت باشد. برای توضیح این مفهوم یک نانولوله را مثال می زنیم. نانو لوله، یک ساختار لوله ای شکل است که قطر آن در حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است؛ اما لزومی ندارد طول آن نیز در این مقیاس باشد.

علاوه بر تعریفی که بر اساس «اندازه» ارائه می شود، تعریف دیگری نیز وجود دارد که به تاثیر اندازه (Size Effect) مربوط می شود. طبق این تعریف، نانو مواد، موادی هستند که با کوچک شدن یکی از ابعادشان، خاصیت جدیدی از خود نشان بدهند. خاصیتی که در مقیاس بزر‌گ‌تر یا بالک، اثری از آن مشاهده نمی شود. پس طبق این تعریف، هرگاه با کاهش اندازه ذره خاصیتی جدید در آن مشاهده شد، آن را جزء نانو مواد به حساب می آوریم.

اکثر مواد زمانی که تا اندازه های نانومتری کوچک می شوند، خواص فیزیکی، خواص مکانیکی و یا حتی ترمودینامیکی متفاوتی از خود نشان می دهند. همین موضوع سبب شده تا نانومواد پنجره ای نو به روی کاربردهایی پیشرفته و نوین باز کنند.

بر این اساس، نانوالیاف، نانوکامپوزیت ها، نانوکپسول ها، نانوبلورها، نانوپوشش ها و انواع دیگر نانومواد را می توان بهتر تعریف کرد. این ها موادی هستند که با به کارگیری ساختارهایی نانومقیاس (۱ تا ۱۰۰ نانومتر)، خواص جدیدی را در مقایسه با مقیاس بزرگ به وجود می آورند.

طبقه بندی نانومواد

نانومواد را با معیارهای مختلفی می توان طبقه بندی کرد؛ اما به جرئت می توان گفت مهم ترین طبقه بندی این مواد بر اساس «ابعاد» است. توجه داشته باشید که منظور ما از ابعاد، ابعادی است که در واکنش های سطحی شرکت داشته باشند. زیر طبقه بندی نانومواد بر اساس بعد را نشان می دهد.

نانومواد صفر بعدی

نانوموادی که در هر سه بعد دارای اندازه نانومتری ‌باشند را نانو مواد صفربعدی می نامند. در اکثر مقالات علمی به این مواد نانوذره (Nano Particle) گفته می شود. نانو‌ذرات بسته به کاربردشان ممکن است در اشکال مختلفی مانند کروی، بیضوی، مکعبی، منشوری، ستونی و … ساخته شوند. نانو مواد صفر بعدی هم می توانند از یک جزء تشکیل شده باشند یا این که ترکیبی از چند جزء باشند. برای مثال نانوذرات فلزی آلیاژی نیز در این گروه قرار می گیرند.

نانومواد یک بعدی

نانو‌سیم ‌ها، نانومیله ‌ها، نانولوله ‌ها و نانو‌الیاف همگی جزء نانومواد یک بعدی هستند. عامل تاثیرگذار اصلی در نانو مواد یک بعدی، نسبت طول به قطر (L/d) است. این نسبت در اکثر کاربردهای این مواد نقش مهمی ایفا می کند. برای مثال زمانی که در نانوکامپوزیت ها از این مواد به عنوان تقویت کننده استفاده شود، نسبت طول به قطر نانومواد یک بعدی، تاثیراتی حیاتی روی خواص مکانیکی کامپوزیت می گذارد.

14

دقیــقه مطالعه

مواد کامپوزیتی (مواد مرکب) و انواع آن‌ها

کامپوزیت (composite) یا ماده مرکب ترکیبی است، شامل حداقل دو جزء (فاز) که از نظر ...

نکته مهم دیگری که در این نانو مواد مطرح است، هدایت الکتریکی آن ها در راستای محور سیم است. همین موضوع باعث می شود که نانوسیم‌ها کاربردهای زیادی در بخش‌های مختلف مانند ساخت رایانه‌های بسیار کوچک با سرعت بسیار بالا، ساخت لیزرهای بسیار کوچک، تشخیص بیماری‌ها، حافظه‌های مغناطیسی و … داشته باشند.

نانومواد دو بعدی

این نانو مواد معمولا شامل لایه‌ های نازک یا پوشش ‌های سطحی می شوند. نانو پوشش ‌ها لایه ‌هایی با ضخامت ۱ تا ۱۰۰ نانو‌متر هستند که به صورت پوشش روی مواد دیگر قرار می‌گیرند و باعث تغییر خواص و ویژگی‌ های آنها می ‌شوند.

نانومواد سه بعدی

این گونه از نانو مواد در هیچ یک از سه بعد خود دارای ابعاد نانومتری نیستند؛ اما متشکل از ذراتی نانوساختارند. مثلا نانوکامپوزیت ها، نانوساختارهای هسته-پوسته یا ساختارهای چندلایه در این گروه از نانو مواد دسته بندی می شوند.

در صورتی که قصد دارید با گرایش نانو-فناوری (گرایش نانو مواد) در دانشگاه‌‌ها آشنا شوید، مطالعه مقاله زیر را به شما توصیه می‌کنیم:

14

دقیــقه مطالعه

معرفی رشته نانو فناوری - گرایش نانومواد

نانو فناوری و نانو مواد نانوفناوری یکی از سریع ترین فناوری های علمی پیشرفته امرو...

روش های ساخت نانومواد

در اکثر مقالات علمی حوزۀ نانو، به جای «ساخت» از واژۀ «سنتز» (Synthesis) استفاده می شود. برای سنتز نانوذرات روش های بسیار متنوعی وجود دارد. این روش ها به طور کلی به دو گروه بالا به پایین و پایین به بالا تقسیم می شوند. به طور جزئی تر فرایند های سنتز نانومواد اساساً به سه گروه تقسیم می شوند که به شرح هر یک می پردازیم.

سنتز نانومواد از فاز بخار

روش چگالش از فاز بخار شامل تبخیر یک فلز جامد و چگالش سریع آن برای تشکیل خوشه های نانومتری است. این خوشه ها در نهایت روی سطوحی سردتر، به صورت پودر ته نشین می شوند. مهم ترین مزیت این روش، آلودگی پایین آن است. اندازه نهایی نانومواد سنتز شده با تغییر پارامترهایی نظیر دما، اتمسفر محیط و سرعت تبخیر کنترل می شوند.

روش تبخیر در خلاء بر روی مایعات روان (VERL)، روش سیم انفجاری و پیرولیز اسپری از پر کاربرد ترین روش های چگالش از فاز بخار محسوب می شوند. این روش سنتز را می توان جزء روش های پایین به بالا نامید؛ چرا که ابتدا ذراتی با اندازۀ بسیار کوچک تولید می شوند و از به هم پیوستن این مواد، ساختارهایی با اندازه هایی بزرگ‌تر پدید می آیند.

سنتز شیمیایی نانومواد

سنتز شیمیایی شامل رشد نانوذرات در یک محیط مایع حاوی انواع واکنش دهنده هاست. مهم ترین روش سنتز شیمیایی، معروف به سُل ژِل (Sol-Gel) است. در این روش ابتدا محلولی کلوئیدی از نانو ذرات جامد غوطه ور در مایع ساخته می شود. به این محلول کلوئیدی سُل می گویند.

سپس با تغییر مواردی چون pH، دما، ترکیب محلول و عواملی دیگر این ذرات محلول به یکدیگر می پیوندند و زنجیره هایی را پدید می آورند. به این زنجیره های فلزی-آلی، ژِل می گویند. این ژل ها برای استفاده های بعدی خشک می شوند و شکل های دلخواه را می گیرند.

شکل زیر تصویر میکروسکوپ SEM از به هم پیوستن خوشه های اکسید آهن را با گذشت زمان را نشان می دهد. نانوذرات اکسید آهن در این آزمایش با روش سنتز شیمیایی در حضور گروه های آلی «آلکالین» تولید شده اند.

در روش های سنتز شیمیایی نانو مواد، اندازۀ نهایی ذره را می توان با توقف فرایند هنگامی که اندازه مطلوب به دست آمد، کنترل نمود یا این که با انتخاب مواد شیمیایی تشکیل دهنده ذرات پایدار و توقف رشد، به یک اندازه خاص دست یافت.

این روش ها معمولا کم هزینه هستند و برای تولید با حجم بالا استفاده می شوند. اما مشکل بزرگ آن ها آلودگی به وجود آمده از مصرف مواد شیمیایی است. از مهم ترین روش های سنتز شیمیایی می توان رسوب هم زمان، سل ژل، هیدرولیز و میکروامولسیون را نام برد. بدیهی است که این روش های سنتز نیز از روش های پایین به بالا هستند.

سنتز نانومواد در حالت جامد

از فرایندهای حالت جامد نیز می توان برای ایجاد نانو مواد استفاده نمود. این نوع روش ها بیشتر به فرایندهای کاربردی در متالورژی پودر شباهت دارند (روش هایی مانند آسیاب مکانیکی یا آلیاژسازی مکانیکی). خواص نانوذرات تولید شده در این روش به عواملی مثل نوع دستگاه، ماده آسیاب کننده، زمان آسیاب و محیط اتمسفری واکنش بسنکی دارد.

در سنتز حالت جامد، مادۀ مورد نظر در مقیاس بالک یا به صورت پودری به درون آسیاب وارد می شود. سپس با چرخش و حرکت گلوله های آسیاب رفته رفته سایز ذرات کاهش می یابند. مهم ترین دستگاه هایی که برای تولید نانو مواد در فاز جامد استفاده می شوند در شکل زیر نشان داده شده است.

کاربرد و خواص نانو مواد

می توان گفت اکثر خواص شگفت انگیزی که در نانومواد دیده می شوند، به دلیل افزایش نسبت سطح به حجم آن هاست. چراکه وقتی مواد تا مقیاس نانو ریز می شوند، مساحت بسیار زیادی را در معرض واکنش های شیمیایی قرار می دهند.

به طور کلی خواص نانو مواد به جنس و اندازه آن ‌ها بستگی دارد. با توجه به همین خواص است که کاربردهای بسیار زیادی در صنایع گوناگون پیدا می کنند. البته بررسی تمام خواص این مواد امکان پذیر نیست. در ادامه به برخی از آن‌ ها به طور مختصر اشاره می کنیم.

• خواص کاتالیستی

کاتالیست ماده ای است که سرعت واکنش های شیمیایی را از طریق کاهش انرژی فعال سازی، افزایش می دهد، بدون اینکه خود در آن ها شرکت کند. نانوذرات به دلیل سطح بالایی که دارند، می‌ توانند به عنوان کاتالیزگر مورد استفاده قرار گیرند. ذکر این نکته ضروریست که خواص کاتالیستی فقط در ابعاد مشخصی اتفاق می ‌افتد.

به عبارت دیگر معمولاً در صورتی نانوذرات خواص کاتالیستی دارند که سطح ویژه آن‌ها بین ۱۰۰ تا ۴۰۰ مترمربع بر گرم باشد. سطح ویژه نیز به ابعاد و حجم نانوذره بستگی دارد. بنابراین در بین نانو مواد با حجم مشخص، ذره ای که سطح بیشتری دارد، خواص کاتالیزگری مناسب ‌تری از خود نشان می ‌دهد. کاتالیست های نانومقیاس در صنایع مختلفی به خصوص اتوموبیل و نفت و گاز کاربردهای زیادی دارند.

• خواص فوتوکاتالیستی

فوتوکاتالیست ‌ها معمولاً  اکسیدهای جامد نیمه‌رسانا هستند که با جذب فوتون ‌های نور الکترون-حفره در آن ها ایجاد می‌شوند. این الکترون-حفره ها می‌توانند با مولکول ‌های موجود در سطح ذرات فوتوکاتالیست واکنش های اکسایش-کاهش را به وجود بیاورند.

نانومواد به دلیل گسستگی ترازهای انرژی و همچنین سطح زیاد، فوتوکاتالیست های بسیار مناسبی هستند. اکسید تیتانیوم و اکسید روی از مهم ترین نانوفوتوکاتالیست هایی هستند که در صنایع مختلف به کار گرفته می شوند. از فوتوکاتالیست ‌ها در تصفیه آب، تصفیه آلاینده ‌ها از هوا، شیشه‌ های خودتمیزشونده، تجزیهٔ مولکول ‌های آلی و … استفاده می ‌شود.

• خواص آنتی باکتریال نانو مواد

برخی از نانو ذرات مانند نقره و طلا دارای خواص ضدمیکروب یا آنتی باکتریال هستند. به این معنی که باکتری ها نمی‌توانند روی آن ‌ها رشد کنند. این نانوذرات را می توان به روش های مختلفی تولید کرد. برای مثال نانوذرات آنتی باکتریال نقره را به روش زیستی با استفاده از آنزیم «آلفاآمیلاز باکتریایی» می توان سنتز کرد.

تحقیاتی در زمینه خواص ضد میکروبی نانوذرات اکسیدآهن، نقره، کربنات کلسیم، دی اکسید تیتانیوم، اکسید کروم و … نیز انجام گرفته است. هر کدام از این مواد اثر ویژه ای در برابر باکتری ها از خود نشان می دهند. دانشمندان بر این باورند که می توان از این نانوذرات به عنوان جایگزین مناسب آنتی بیوتیک ها استفاده نمود. شکل زیر فرایند مرگ باکتری به کمک نانوذرات نقره را نشان می دهد.

• خواص مغناطیسی نانومواد

یکی از تغییرات خواص بسیار کاربردی که در ابعاد نانو به وجود می آید، تغییرات خواص مغناطیسی است. بسیاری از مواد که در ابعاد معمولی خواص مغناطیسی ندارند، پایین تر از یک اندازه مشخص در محدودۀ نانو  خواص مغناطیسی پیدا می کنند.

برای مثال نانوذرات اکسید آلومینیوم و طلا این خاصیت را دارند. دلیل ایجاد خواص مغناطیسی، افزایش بسیار زیاد سطح و ایجاد پیوندهای شکسته شده روی سطح است. هنگامی که یک پیوند برقرار می ‌شود، دو الکترون در یک اوربیتال در دو جهت مخالف هم قرار می‌گیرند. این طرز قرار گرفتن باعث می‌شود تا میدان‌های مغناطیسی یکدیگر را خنثی کنند.

اما پیوند شکسته شده یا ناقص به این مفهوم است که در اوربیتال یک تک الکترون موجود است و الکترون دیگری میدان مغناطیسی آن را خنثی نمی‌ کند. در مقیاس نانو چون کسر اتم‌ های روی سطح و پیوند های شکسته شده خیلی زیاد است، باعث می ‌شود اکثر مواد بتوانند خواص مغناطیسی داشته باشند.

• خواص نوری

تغییر اندازه نانو مواد فاصله ترازهای انرژی در آن‌ها را تغییر می‌دهد. هر چه اندازه نانوذرات کوچک ‌تر شوند، فاصله بین ترازهای انرژی آن ها بیشتر می‌ شوند. این باعث می‌ شود که با تغییر اندازه نانوذرات بتوانیم فاصله بین ترازهای انرژی آن‌ها را طوری تنظیم کنیم که امواج خاصی با فرکانس مشخص را جذب کنند.

کاربردهای نانو مواد

اگر به اخبار علمی علاقه مند باشید، می بینید که لحظه به لحظه کاربردی جدید برای نانومواد در عرصه های مختلف یافته می شود. تا جایی که این کاربردها دیگر محدود به مهندسی مواد، شیمی یا فیزیک نمی شوند. بلکه علوم هوافضا یا الکترونیک و دیگر علوم مختلف را نیز در بر می گیرند. در ادامه به طور خلاصه به برخی کاربردهای مهم نانو مواد اشاره خواهیم کرد.

14

دقیــقه مطالعه

رشته مهندسی مواد (بخش اول: گرایش‌ها، جایگاه، تحصیل، اپلای)

علم مواد شامل پژوهش و تحقیق برای دستیابی به دانش پایه و اساسی در مورد ساختار درو...

محیط زیست

با افزایش آلاینده های صنعتی، کاربرد نانومواد برای از بین بردن این آلودگی ها رو به افزایش است. در سال های اخیر مقالات بی شماری در رابطه با حذف آلودگی هایی نظیر سرب، جیوه و مواد آلی سمی به وسیله نانومواد منتشر شده است.

جالب است بدانید که ساختارهای فوتوکاتالیست در این زمینه حرف اول را می زنند! مطالعه و بررسی بر روی تأثیرگذاری مواد نانو بر آلاینده های خاک و آب ‌های زیرزمینی و خنثی کردن تأثیرات مخرب آن ها، از بحث های داغ سال های اخیر در حوزه محیط زیست است.

پزشکی

نانوذرات مغناطیسی، نانوساختارهای هسته-پوسته و ترکیبات نانوامولسیون، در دارو رسانی ساده تر از طریق وریدی و خوراکی و همچنین برای رهایش کنترل شده و تاخیری داروها کاربرد زیادی دارند. علاوه بر این، اعضای قابل کاشت در بدن، مانند دریچه ‌های قلب، اندام‌ های مورد نیاز در ترمیم‌ های اورتوپدی ساخته شده از تیتانیوم و فولادهای ضد زنگ با سایر اعضای بدن سازگاری دارند و قابل کاربرد هستند.

همچنین استفاده از نانو کریستال ‌های اکسید زیرکونیوم، به عنوان یک عنصر بسیار سخت، غیرخورنده و مقاوم در مقابل واکنش ‌های بدن و سازگاری با آن گزینۀ بسیار خوبی برای روش‌های متداول است. نانو کریستال‌ های سیلیکون کاربید نیز به علت وزن کم، مقاومت بسیار عالی و سازگاری با اعضای بدن برای ساخت دریچه‌ های مصنوعی قلب به کار می روند. ساخت ربات هایی با کاربرد های بسیار متفاوت در بدن در اندازه‌ های کوچک بخش مهمی از کاربردهای وسیع نانومواد در حوزۀ پزشکی را شامل می‌ شود.

داروسازی

داروهایی که از نانو مواد بهره می گیرند، از قدرت عمل کنندگی مشخصی برخوردارند. این داروها قابلیت حس محیط آسیب دیده در بافت و تصمیم گیری در مورد چگونگی انتقال خود و مقدار مورد نیاز (دُز) و اجتناب از اثرگذاری جانبی و حساسیت آفرینی را با خود حمل می کنند.

این نوع داروها قبل از پیاده سازی خود در بافت، قادر به تشخیص مقدار مورد نیاز بوده و در صورتی که شرایط لازم برای پیاده سازی خود را مشاهده نکنند، خود را فعال نمی سازند. امروزه تراشه های «میکروشکاری» با اندازه چند ده نانومتر ساخته شده اند که در درمان سرطان بسیار کاربردی اند.

تولید کامپوزیت های خارق العاده

در فناوری نانو می توان با استفاده از نانو لوله، نانو سیم و به طور کلی ذرات نانومقیاس، کامپوزیت هایی چند منظوره تولید کرد. این کامپوزیت ها مجموعه ای از خواص عناصر تشکیل دهنده را دارند و در مجموع ساختار جدیدی با کاربردهای پیشرفته به وجود می آورند.

این کامپوزیت ها در پزشکی، ابزارهای بصری، الکترونیک و مغناطیس به کار می ‌روند. همچنین کربن سیاه که اندازه آن به چند ده نانو می ‌رسد، برای تقویت لاستیک وسایل نقلیه مورد استفاده قرار می‌گیرد. از یک نوع خاک رس (Nano Clay) که در ابعاد نانو باشد نیز برای ساخت سپر های مقاوم اتوموبیل ها استفاده می‌ شود.

پوشش ها

استفاده از نانو مواد در پوشش‌ هایی در اندازه نانو و یا چند اتم، امکانات ویژه ‌ای را به وجود می آورد. برای مثال به تازگی شیشه‌ هایی با پوشش دی‌ اکسید تیتانیم ساخته شده که خواص ضد باکتری، دفع‌کننده آب و از بین برندگی مواد شیمیایی را دارند و به طور خودکار خود را تمیز می کنند!

کاربرد اصلی نانوپوشش ها در صنایع متالورژی است. چرا که می توان با ساخت پوشش‌ های بسیار مقاوم در مقابل خش، به صورت یک یا چند لایه، از سایش و دیگر آسیب های مکانیکی جلوگیری کرد. طبق تحقیقات اخیر، با اعمال پوشش های نانومقیاس روی سطوح، رخ دادن ترک خستگی در فلزات به حداقل می رسد.

مواد اپتیکی

همان طور که گفتیم، نانو مواد به دلیل گسستگی در ترازهای انرژی شان خواص نوری جدیدی را از خود نشان می دهند. همین موضوع سبب شده که این مواد در کاربردهای اپتیکی مورد توجه قرار گیرند.

تغییرات خواص پلاسمونیک در نانو مواد، باعث شده تا این مواد برای استفاده در سلول های خورشیدی، شیشه های تزئینی رنگی، صفحات کیهانی و… بسیار ایده آل باشند. برای مثال نانوذرات اکسید روی در ساخت شیشه های ضد آفتاب کاربرد زیادی دارند. یا خرده ذرات نانویی طلا و نقره به پیگمنت های رنگی در شیشه های رنگی افزوده می شوند.

مواد شیمیایی

در ساخت انواع محلول های شیمیایی و رنگ ها، از نانو مواد استفاده می شود. برای مثال از نانوذرات دوده برای سیاه رنگ جلوه دادن ماشین ها استفاده می شود یا زئولیت های نانو متخلخل، به منظور رها سازی آرام و رسانش موثر کودهای شیمیایی، عناصر غذایی و داروها به کار می روند. ساخت رنگ هایی با وزن کم نیز در حوزه کاربردهای شیمیایی نانو مواد می گنجد.

محلول‌ های ضد باکتری استفاده بسیاری در تأسیسات تصفیه آب دارند و با وجود آن ها نیازی به استفاده از ضد باکتری مانند کلر نخواهد بود. نکته مهمی که در استفاده از نانو مواد در محلول ها مطرح است، مهار آن هاست. قبل از استفاده از ذراتی با ابعاد نانو در محلول ها، حتما باید چاره ای برای خارج کردن آن ها پس از به کارگیری اندیشید.

سوخت های نوین

امروزه استفاده از هیدروژن به عنوان یک سوخت میانی بسیار شدت گرفت است. ذخیره سازی هیدروژن می تواند با استفاده از نانولوله های کربنی در سلول های فوتووُلتائیک، گسیل کننده های آلی نور (ذرات کوانتومی)، نانولایه های کامپوزیتی پوشاننده سلول های خورشیدی و … انجام گیرد.

تولید هیدروژن توسط نانو مواد فوتوکاتالیستی نظیر تیتانیوم دی اکساید یا اکسید روی، در این زمینه اهمیت زیادی دارد. امروزه هیدروژن به عنوان جانشین سوخت هیدروکربورها در جهان بسیار مورد توجه قرار گرفته‌ است.

باتری ها

امروزه با گسترش لوازم الکترونیکی و همچنین اتوموبیل های برقی، لازم است باتری ها ویژگی های خاصی داشته باشند. ظرفیت ذخیره ‌سازی انرژی بالا، نیمه‌ عمر طولانی و پایدار، قابلیت شارژ سریع و ایمنی‌ بالا، از ویژگی هایی هستند که استفاده از نانو مواد به باتری ها اضافه می کند. برای مثال باتری های لیتیومی فسفات آهن، با ترکیب کردن مواد کاتد با نانو الیاف رسانا و کاهش بسیار بهبود پیدا کرده اند.

جمع بندی

آن چه در این مقاله ذکر شد، تنها بررسی بسیار محدودی بر خواص و کاربردهای نانومواد بود. واضح است که تغییرات نقطه ذوب، خواص حرارتی، خواص الکتریکی، خواص مکانیکی و ده‌ ها خاصیت فیزیکی و شیمیایی دیگر چه مزایا و کاربردهای جدیدی برای این مواد می توانند به وجود بیاورند. برای آشنایی بیشتر با حوزۀ فناوری نانو، قطعا در آینده مقالاتی را دربارۀ هریک از کلید واژه هایی که در این مطلب ذکر شد، منتشر خواهیم کرد.

منابع

• GuoZhong Cao . (2004) . Nano Structures And Nanomaterials . University of Washington, USA
• جمعی از نویسندگان . (۱۳۹۷) . مجموعه مقالات سایت باشگاه نانو . انتشارات کوچک آموز