Hopp over innholdet

Nanopartikler og deres egenskaper

Artikkelen tilhører Hva er nanoteknologi?, postet 15. jun 2009

Tore Tennøe
KONTAKTPERSON:

Tore Tennøe

Nanopartikler kan kategoriseres ut fra kjemisk og geometrisk struktur. Her kan du finne en enkel beskrivelse av sentrale nanopartikler, som karbonnanorør, C60-fulleren og titandioksid.

Nanopartikler er nanomaterialer på partikkelform. Partiklene som er nevnt nedenfor fins i mange varianter, blant annet kan de modifiseres og kombineres med :

  • Beleggproteiner og funksjonalisering
  • Proteiner, DNA og andre biokjemiske molekyler

Les om andre typer nanomaterialer, utover nanopartikler, her.

  • Nanotråder er tråder med diameter på   nanoskalaen. Hule nanotråder kalles nanorør, hvorav karbonnanorør er mest kjent. Nanotråder kan også være oppbygd av silisium, titandioksid og flere andre stoffer. Flere av disse har halvlederegenskaper og kan brukes blant annet som transistorer og lysdioder. De utforskes også for ultrafølsomme detektorer for kjemiske og biologiske molekyler.
  • Karbonnanorør dannes av flak av karbonatomer foldet sammen til rør. Enkelte utgaver er svært sterke og benyttes som armering, andre har halvleder-egenskaper og kan benyttes i elektronikk. Les mer
  • Fullerener kan forstås som flak av karbonatomer foldet sammen til en ball. Mest kjent er C60-fulleren hvor 60 atomer er organisert i samme struktur som hjørnene mellom lærlappene på en fotball. Les mer
  • Metalloksider som titandioksid er utgangspunkt for mange av de nanopartiklene som er mest utbredt i dag. Nanopartikler av titandioksid benyttes i solkrem og maling. Les mer
  • Sølv og andre metaller som jern, kobber og gull får nye og uvante egenskaper når de opptrer på nanoskalaen. Gull lyser blått og sølv er et effektivt bakteriehemmende middel. Les mer
  • Kvanteprikker har til felles at de kan ta opp eller avgi energi av bestemte nivåer. Denne egenskapen utnyttes blant annet i belysning og som markører i medisinsk   avbildning. De kan også fungere som halvledere innen elektronikk. Les mer
  • Dendrimer
    Dendrimer er komplekse organiske molekyler med regelmessig, forgrenet struktur. Ulike seksjoner kan være vannavstøtende og vanntiltrekkende, og dette er nyttig innen medisinske og bioteknologiske anvendelser. Dendrimer regnes for å være ustabile slik at de enkelt løses opp i mindre molekylære enheter.
  • Nanokapsler
    Liposomer er hule, kuleformede aggregater av fettstoff (lipider). Tilsvarende kapsler kan dannes av andre organiske molekyler som peptider. Hulrommet kan brukes til å transportere kjemiske stoffer, for eksempel vitaminer og legemidler, til steder der disse er ment å virke. Kapsler av lipider og peptider er ustabile nanopartikler.

Belegg og funksjonalisering

Nanopartikler kan kombineres med andre stoffer for å tilføre nye egenskaper. Å tilføre funksjonelle grupper på overflaten kan for eksempel gi økt reaktivitet eller vannløselighet. Belegging av overflater kan hindre aggregering eller øke motstandskraft mot nedbrytning. Funksjonalisering og belegg kan oppnås gjennom ulike typer bindinger, fra kovalente bindinger til hydrogenbindinger, noe som har betydning for stabilitet og reaktivitet.

Biopolymerer og bionanomaterialer

Et lovende område er å kombinere nanomaterialer med biokjemiske molekyler som proteiner og DNA for dermed å etterlikne de avanserte systemene vi kjenner fra biokjemi. En aktuell strategi er å benytte DNA-tråder til å dirigere syntese av krystaller og andre materialer.

LES OGSÅ

Hva er nanoteknologi?

Nanoteknologi er teknologi på atom- og molekylnivå. Teknologien utnytter unike egenskaper som opptrer på denne skalaen.

Les hele saken »

Inspirasjon fra naturen

Nanoteknologi innebærer noe ganske nytt. Men prinsippene og egenskapene som teknologien utnytter er godt kjent fra naturen.

Les hele saken »

Hvordan lages nanomaterialer?

Nanomaterialer fremstilles gjennom to ulike tilnærminger, topp-ned og bunn-opp. Topp-ned-metoder innebærer å etse eller skjære ut strukturer fra et større emne. Bunn-opp-metoder går mer radikalt til verks, ved å bygge nye strukturer.

Les hele saken »