Visa fråga/svar

 

Blandat [17190]

Fråga:
Vad är så speciellt med nanoteknik?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej!

Jag och min klasskamrat skriver ett arbete om nanoteknik. Vi har lite frågor kring ämnet.

1) Nanoteknik används bland annat till att göra olika material avstötande från frukt och smuts. Varför har nanopartiklar den egenskapen?

2) Varför blir nanopartiklar superparamagnetiska?

3) När vi har sökt information inom ämnet så har vi hittat artiklar som hävdar att nanopartiklar i smink är cancerframkallande medan i andra står det att nanopartiklar inom medicin är helt ofarliga och helt utan biverkningar. Beror det på vilken typ av nanopartikel det är eller hur ska vi tolka det?
/Susanne J, Växjö Fria Gymnasium, Växjö

Svar:
Hej Susanne och kompis! Börja med att läsa tidigare svar och länkar i dessa: nanoteknik .

Problemet med att svara på ovanstående frågor är att definitionen av en nanopartikel är så generell: det är helt enkelt en partikel som är av storleksordningen 1-100 nm. En atom är c:a 0.1 nm, så en nanopartikel innehåller många atomer. Det kan även molekyler göra - molekyler kan vara lika stora som nanopartiklar - men molekyler är inte nanopartiklar eftersom de har en exakt struktur.

För många av nanopartiklarnas speciella egenskaper är det storleken som har betydelse. Om man har ett material i stora klumpar och samma material i form av nanopartiklar, så kan de ha helt annorlunda egenskaper. Anledningen är att nanopartikeln har mycket yta (A) i förhållande till volymen (V) eller massan. Förhållandet blir

A/V = (4pr2)/(4pr3/3) = 3/r

Nanopartiklar har alltså väldigt mycket yta i förhållande till massan, och det är delvis detta som gör dem så speciella, eller som det uttrycks i Wikipedia-artikeln Nanoparticle :

The interesting and sometimes unexpected properties of nanoparticles are therefore largely due to the large surface area of the material, which dominates the contributions made by the small bulk of the material.

1 Detta illustreras bra av nedanstående bild (från länk 1 där den finns i en animerad version). En glasyta är i mikroskopisk skala faktiskt ganska skrovlig även om den för blotta ögat ser jämn ut. I den övre vänstra bilden ser man hur vattnet (med eventuella smutspartiklar) fastnar i springorna. I den högra bilden visas vad som händer om vi täcker glasytan och springorna med nanopartiklar: en vattendroppe får inget fäste utan glider av rutan.

Egenskaper som gör nanopartiklar bra för ändamålet: de är små och kan komma in i små springor, de kan (också dett pga sin storlek) binda bra med molekylbindningar till det underliggande materialet och slutligen kan man välja ett material för nanopartiklarna som inte binder bra till vatten.

2 Ni tänker antagligen på neodynium-magneter, se Neodymium_magnet . Jag tror inte det är nanopartiklarna som sådana som orsakar den höga fältstyrkan i dessa magneter. Det är tillverkningstekniken (som antagligen är hemlig) som involverar nanopartiklar.

3 Som sagt, egenskaperna och därmed farligheten kan variera beroende på vad nanopartiklarna är gjorda av. Fria nanopartiklar har ju p.g.a. sin storlek egenskapen att de kan ta sig in överallt (lungor, blodomlopp, t.o.m. celler) och därmed vara skadliga. Vi skall emellertid komma ihåg att i många tillämpningar av nanoteknik finns det inga fria nanopartiklar i produkten utan bara i tillverkningsprocessen. Neodynium-magneter (punkt 2 ovan) är ju inte farliga eftersom nanopartiklarna är väl inkapslade, t.ex. i nickel.

Lycka till med rapporten!



/Peter E

Nyckelord: nanoteknik [6];

1 http://nanotechnology.e-spaces.com/automotive_car.html

*

 

 

Frågelådan innehåller 7168 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-07-06 14:08:20.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.