Kas yra nanodalelės?

Nanodalelė yra itin smulki dalelė, kurios bent vienas matmuo yra 1–100 nanometrų (nm). Vienas nanometras lygus vienai milijardajai metro daliai. Apatinė dydžio riba padeda atskirti dalelę nuo atsitiktinių atomų grupių. Viršutinė riba yra didžiausia, kai paprastai pasireiškia su dydžiu susiję savybių skirtumai.
Šis apibrėžimas yra plačiai priimtas, nors jis yra šiek tiek savavališkas. Yra paskelbtų nuorodų apie nanodaleles, kurių dydžiai yra už 1–100 nm diapazono. Tokios dalelės mokslininkus domina dėl unikalių medžiagų savybių, kurios kartais atsiranda dėl jų dydžio. Kai dalelės pasižymi tokiomis savybėmis, jos greičiausiai bus laikomos nanodalelėmis, net jei jos tiksliai netelpa į apibrėžtą dydžio diapazoną.

Nebūtinai nanodalelės turi savybių skirtumus nuo didesnių tos pačios medžiagos egzempliorių. Kai tai įvyksta, savybių skirtumai gali atsirasti dėl kvantinių efektų. Taip pat tiesa, kad nanoskalėje medžiagos dalelės turi santykinai didesnį paviršiaus plotą, palyginti su jų tūriu. Dėl proporcingai didesnio atviro paviršiaus nanodalelės gali būti daug chemiškai aktyvesnės. Tai gali būti dar viena netikėtų jų savybių priežastis.

Kvantinis taškas yra puslaidininkinė nanodalelė, kurios skersmuo yra apie 1-20 nm. Jo struktūra iš esmės yra tokia pati kaip didesnių puslaidininkių. Tačiau jo rodomos elektroninės savybės gali būti labai skirtingos. Šios savybės yra kvantinio dydžio efekto rezultatas. Kai fizinis dydis artėja prie elektrono bangos ilgio, įtampos ir laidumo santykis gali būti kitoks nei didesniuose masteliuose.

Auksas ir sidabras yra santykinai inertiški dideliais kiekiais. Tačiau nanoskalėje jie demonstruoja unikalias katalizines savybes. Pavyzdžiui, sidabro nanodalelės yra veiksmingas antibiotikas. Pasirodė, kad aukso nanodalelės yra veiksmingos šalinant iš atmosferos lakiuosius organinius junginius net kambario temperatūroje.

Nanotechnologijos yra susijusios su unikalių šių itin smulkių dalelių savybių panaudojimu kuriant sistemas, veikiančias molekuliniame arba atominiame lygmenyje. Manoma, kad ypatingos dalelių savybės turi potencialą kompiuterinėse technologijose, medicinoje ir aplinkos inžinerijoje. Jie taip pat gali būti sudėtingų prietaisų, skirtų veikti mikroskopiniame lygmenyje, sudedamosios dalys.

Buvo išreikštas susirūpinimas dėl nanodalelių poveikio žmonėms. Tyrimai su gyvūnais parodė, kad kai kurios nanodalelių rūšys įkvėptos gali pasiekti smegenis ir kitus organus. Taip pat buvo pranešta apie plaučių uždegimą ir fibrozę. Tačiau įrodyta, kad sprogimas ir gaisras darbo vietoje yra pagrindinis šių dalelių pavojus.