Àwọn ohun èlò Nanomaterial jẹ́ àwọn ohun èlò tí ó ní ìwọ̀n kékeré gan-an, ní gbogbogbòò lórí ìwọ̀n nanometer (1 nm = 10)-9 mita). Ní ìwọ̀n yìí, àwọn ànímọ́ ohun èlò lè yípadà ní pàtàkì ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ànímọ́ ohun èlò ní àwọn ìwọ̀n ńlá. Lílóye ìṣètò átọ́míìkì ṣe pàtàkì nínú ìkẹ́kọ̀ọ́ àwọn ohun èlò nano nítorí pé ìwà, àwọn ànímọ́, àti ìlò àwọn ohun èlò nano da lórí ìbáṣepọ̀ átọ́míìkì wọn àti ìṣètò inú. Àpilẹ̀kọ yìí yóò jíròrò èrò ìṣètò átọ́míìkì ní àyíká àwọn ohun èlò nanomaterials, bí ìṣètò átọ́míìkì ṣe ní ipa lórí àwọn ohun èlò nanomaterials, àti onírúurú ìlò àwọn ohun èlò nanomaterials.
Ìṣètò àti àwọn ohun èlò Nano
Ìṣètò átọ́mù tọ́ka sí ìṣètò àwọn átọ́mù nínú ohun èlò kan. Nínú àyíká àwọn ohun èlò nano, ìṣètò átọ́mù ṣe pàtàkì ní pàtàkì nítorí pé àwọn átọ́mù wà ní àlàfo tí ó sún mọ́ ara wọn, àti ìbáṣepọ̀ wọn ní ipa lórí gbogbo àwọn ànímọ́ ohun èlò náà.
Àwọn Ìpìlẹ̀ Ẹ̀kọ́ nípa Ìṣètò Àtọ̀mù
- Àwọn átọ́mù àti MókúlúkùlùÀtọ̀mù ni ìpín pàtàkì ti ohun tí ó ní núkléùlì (proton àti neutrons) àti àwọn elektron tí ó yí núkléùlì náà ká. Mólúkúlùkù jẹ́ àpapọ̀ àwọn átọ̀mù méjì tàbí jù bẹ́ẹ̀ lọ tí a so pọ̀ mọ́ra nípasẹ̀ kẹ́míkà.
- Àwọn Ẹ̀rọ Ìgbàfẹ́ àti Àwọn Ẹ̀rọ Ìrìnàjò ValenceÀwọn elekitironi nínú àwọn átọ̀mù ní oríṣiríṣi ìyípo ní ìbámu pẹ̀lú ìwọ̀n agbára wọn. Àwọn elekitironi Valence, tí ó wà ní ìkọ̀kọ̀ òde, kó ipa pàtàkì nínú ìṣẹ̀dá àwọn ìsopọ̀ kẹ́míkà àti àwọn ànímọ́ àwọn ohun èlò.
- Àwọn Ìdè Kẹ́míkàÀwọn ìsopọ̀ kẹ́míkà ni agbára tí ó so àwọn átọ̀mù pọ̀ nínú àwọn molecule tàbí kristali. Irú ìsopọ̀ kẹ́míkà (covalent, ionic, metallic, tàbí van der Waals) ní ipa púpọ̀ lórí àwọn ànímọ́ ti ara àti kẹ́míkà ti ohun èlò kan.
Ìṣètò átọ́mù nínú àwọn ohun èlò Nano
Ní ìpele nano, a lè ṣètò ìṣètò atomu ti àwọn ohun èlò lọ́nà tí wọ́n fi lè mú àwọn ànímọ́ àrà ọ̀tọ̀ jáde. Fún àpẹẹrẹ, àwọn nanoparticles irin lè ní ìṣètò mojuto-ikarahun, níbi tí mojuto àti ikarahun ti jẹ́ ti àwọn ohun èlò onírúurú tàbí tí wọ́n ní ìṣètò kirisita ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀.
- Awọn ẹwẹ titobiÀwọn Nanoparticles jẹ́ àwọn patikulu tí ó wà ní ìwọ̀n láti 1 sí 100 nm. Ní ìwọ̀n yìí, ìpíndọ́gba ojú-sí-iwọ̀n ga gan-an, nítorí náà àwọn átọ̀mù lórí ojú nanoparticle ń kó ipa pàtàkì nínú pípinnu àwọn ànímọ́ ohun èlò náà.
- Nanotubes àti Nanowires: Àwọn Nanotubes (fún àpẹẹrẹ, àwọn nanotubes erogba) àti àwọn nanowires jẹ́ àwọn ìṣètò tí ó ní ìwọ̀n nanoscale ní ìtọ́sọ́nà méjì àti gígùn tí ó tóbi jù. Ìṣètò atomu ti àwọn nanotubes àti nanowires ń pinnu àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ, iná mànàmáná, àti ooru wọn.
- Awọn aami kuatomuÀwọn àmì Quantum jẹ́ àwọn nanocrystals semiconductor pẹ̀lú àwọn ànímọ́ optical àti elektronic àrà ọ̀tọ̀. A lè ṣàkóso ìwọ̀n àti ìṣètò átọ́mù àwọn àmì quantum láti mú àwọn àwọ̀ ìtújáde onírúurú jáde.
Ipa ti Eto Atomu lori Awọn Ohun-ini ti Awọn ohun-elo Nano
Ìṣètò átọ́míìkì ti àwọn ohun èlò nano ní ipa lórí onírúurú àwọn ohun ìní ti ara, kẹ́míkà, àti ẹ̀rọ. Àwọn ìyípadà nínú ìṣètò átọ́míìkì lè mú àwọn ipa tí a kò lè rí ní ìwọ̀n ńlá.
Àwọn Ohun Ànímọ́ Ti Ara
- OpticsÀwọn ohun èlò Nano sábà máa ń fi àwọn ohun èlò opitika àrà ọ̀tọ̀ hàn nítorí àwọn ipa kuantum àti ìṣàfihàn plasmon ojú ilẹ̀. Fún àpẹẹrẹ, àwọn ohun èlò nanoparticles wúrà lè mú àwọn àwọ̀ tó yàtọ̀ jáde ní ìbámu pẹ̀lú ìtóbi àti ìrísí wọn.
- Itanna: Ìṣètò átọ́mù àwọn ohun èlò nano lè ní ipa lórí ìṣàn agbára iná mànàmáná. Fún àpẹẹrẹ, àwọn nanotubes erogba lè hùwà bí irin tàbí semiconductors ní ìbámu pẹ̀lú ìṣètò átọ́mù wọn àti ìtọ́sọ́nà kristali.
- gbona: Ìwọ̀n ìgbóná ti àwọn ohun èlò nanomaterials náà sinmi lórí ìṣètò atomiki wọn. Àwọn nanowires àti nanotubes sábà máa ń ní ìgbóná ooru gíga tàbí ìpele tí ó kéré gan-an, ó sinmi lórí ìṣètò atomiki wọn àti ìsopọ̀ interatomic wọn.
Àwọn Ohun-ìní Kẹ́míkà
- Ìṣiṣẹ́padàÀwọn ohun èlò Nano máa ń ṣiṣẹ́ ju àwọn ohun èlò macroscale lọ nítorí ìpíndọ́gba wọn tó ga ju dada sí iwọ̀n lọ. Àwọn átọ̀mù lórí ojú àwọn ohun èlò nano máa ń bá àwọn ohun èlò mìíràn lò ní ìrọ̀rùn.
- Ìlànà ìtọ́kasíÌṣètò átọ́mù ti ojú àwọn nanoparticles catalyst le ní ipa lórí ìṣiṣẹ́ catalytic wọn. Fún àpẹẹrẹ, àwọn nanoparticles platinum tí wọ́n ní ìwọ̀n kan lè mú kí iṣẹ́ àwọn ìṣe kẹ́míkà kan pọ̀ sí i.
Àwọn Ohun Èlò Ìdánilẹ́kọ̀ọ́ Mẹ́kínẹ́ẹ̀kì
- Agbára àti Ìwà-ipá: Ìṣètò átọ̀mù àwọn ohun èlò nano lè mú àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ tó yàtọ̀ síra jáde. Fún àpẹẹrẹ, àwọn nanotubes erogba ní agbára ìfàsẹ́yìn gíga gidigidi nítorí àwọn ìsopọ̀ covalent tó lágbára láàrín àwọn átọ̀mù erogba.
- RírọraÀwọn ohun èlò Nano sábà máa ń fi ìrọ̀rùn gíga hàn ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ohun èlò macroscale nítorí agbára àwọn átọ̀mù láti tún ṣe àtúntò ní nanoscale.
Àwọn Ohun Èlò Nanomaterial Tí Ó Dá Lórí Ìṣètò Atomiki
Lílóye ìṣètò atomiki ti àwọn ohun èlò nano ti ṣí ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò tuntun sílẹ̀ nínú ìmọ̀-ẹ̀rọ, ìṣègùn, agbára, àti àyíká.
ọna ẹrọ
- ElectronicsÀwọn ohun èlò bíi graphene àti erogba nanotubes ni a lò nínú ṣíṣe àwọn transistors, sensors, àti àwọn ẹ̀rọ itanna mìíràn nítorí àwọn ohun èlò iná mànàmáná àti ooru tó ga jùlọ.
- Àwọn Ohun Èlò Àpapọ̀: A lo awọn ohun elo Nano lati fun awọn ohun elo apapo lagbara, ṣiṣe awọn ohun elo ti o fẹẹrẹ ati ti o lagbara fun awọn ohun elo ninu awọn ile-iṣẹ ọkọ ayọkẹlẹ ati awọn ile-iṣẹ afẹfẹ.
Iṣoogun
- Ifijiṣẹ Oògùn: A lo awọn Nanoparticles fun ifijiṣẹ oogun ti a fojusi, eyiti o fun laaye lati fi awọn oogun taara ranṣẹ si awọn sẹẹli ti o ni aisan pẹlu awọn ipa ẹgbẹ ti o dinku.
- Àwòrán àti Ìwádìí Àyẹ̀wò: A lo awọn aami Quantum ninu aworan aye lati pese awọn aworan ti o han gbangba ati alaye diẹ sii ti awọn eto inu ti awọn sẹẹli ati awọn àsopọ.
Agbara
- Ìfipamọ́ Agbára: A nlo awọn ohun elo Nano ninu awọn batiri ati awọn supercapacitors lati mu agbara ipamọ agbara pọ si ati mu akoko gbigba agbara yara.
- Ìyípadà AgbáraÀwọn ohun èlò bíi quantum dots ni a ń lò nínú àwọn sẹ́ẹ̀lì oòrùn láti mú kí agbára oòrùn yípadà sí iná mànàmáná pọ̀ sí i.
Ayika
- Ìtọ́jú Omi: A nlo awọn ohun elo Nano ninu imọ-ẹrọ àlẹ̀mọ́ lati yọ awọn idoti kuro ninu omi mimu daradara diẹ sii.
- Àbójútó Ìbàjẹ́: A lo awọn sensọ ti o da lori Nanomaterial lati ṣawari awọn idoti afẹfẹ ati omi pẹlu ifamọ giga.
Ipari
Ìṣètò átọ́míìkì ṣe pàtàkì láti lóye àti láti mú kí àwọn ohun ìní àwọn ohun èlò nanomaterials dára síi. Ìbáṣepọ̀ àti ìṣètò àwọn átọ́míìkì ní ìwọ̀n nanometer lè mú àwọn ohun ìní ti ara, kẹ́míkà, àti ẹ̀rọ tí kò sí nínú àwọn ohun èlò macroscale jáde. Òye jíjinlẹ̀ nípa ìṣètò átọ́míìkì ti àwọn ohun èlò nanomaterials ti mú kí àwọn ohun èlò tuntun ṣeé lò ní onírúurú pápá, láti ìmọ̀-ẹ̀rọ àti ìṣègùn sí agbára àti àyíká. Bí ìwádìí nínú ìmọ̀-ẹ̀rọ nanotechnology ṣe ń tẹ̀síwájú, òye wa nípa ìṣètò átọ́míìkì ti àwọn ohun èlò nanomaterials àti àwọn ohun èlò wọn yóò jinlẹ̀ síi, èyí tí yóò sì ṣí ọ̀nà sílẹ̀ fún àwọn ìlọsíwájú tó ga jù ní ọjọ́ iwájú.