Nanotechnologia w chemii i medycynie – ebook

Nanomateriały to grupa materiałów o co najmniej jednym wymiarze nieprzekraczają- cym 100 nm. Podziału nanomateriałów można dokonać, stosując różne kryteria. Jednym z nich może być liczba wymiarów mierzonych w nanometrach [11, 35, 38].

Jeśli wszystkie wymiary struktury są rzędu od kilku do kilkudziesięciu nanometrów, mówimy, że nanomateriał jest ograniczony w trzech wymiarach i ma strukturę typu zero- wymiarowego (w skrócie 0D – zero-dimensional), czyli przypomina punkt. Przykładami struktur 0D są nanocząstki koloidalne, fulereny, kropki kwantowe czy nanoskopowe wydzielenia węglikowe w stalach o wysokiej wytrzymałości.

Jeśli nanostruktura jest ograniczona w dwóch wymiarach (dwa wymiary są nanome- tryczne, jeden zaś większy), nazywamy ją strukturą jednowymiarową (1D) i można ją po- równać do odcinka. Przykłady struktur 1D to nanorurki węglowe, nanowłókna polimerowe, metaliczne nanodruty, nanopręty półprzewodnikowe itp.

Jeśli tylko jeden z trzech wymiarów struktury jest ograniczony (jeden wymiar jest mierzony w nanometrach, a dwa pozostałe są większe), mamy do czynienia ze strukturą typu dwuwymiarowego (2D), która stanowi analogię do płaszczyzny. Do struktur 2D należą różnego rodzaju cienkie warstwy, a także warstwy monoatomowe i monomolekularne, np. alkanotioli na złocie czy związków amfifilowych na powierzchni wody.

W niniejszym skrypcie nanostruktury zostaną omówione w odniesieniu do kryterium liczby wymiarów nanometrycznych oraz kryterium składu chemicznego (nanostruktury metaliczne, półprzewodnikowe, ceramiczne, polimerowe, węglowe).