>> 自然の科学 >  >> 化学

マクロスコピックサンプルのものと同じ物質とは異なるナノスケール粒子のどの特性を持っていますか?

ナノスケール粒子は、同じ物質で構成されている場合でも、巨視的な対応物とは異なるいくつかの特性を示します。これは主に、表面積と体積比の増加によるものです ナノスケールで。ここにいくつかの重要な違いがあります:

1。反応性の向上:

* 表面積: ナノスケール粒子は、巨視的なサンプルと比較して、表面積と体積比が有意に高いです。これは、より多くの表面原子が露出し、他の分子との反応性の増加につながることを意味します。

* 触媒: ナノ粒子は、表面積が高く、化学反応を促進するため、効率的な触媒として作用する可能性があります。

* 燃焼: ナノ粒子は、表面積の増加により、より容易に燃焼し、燃焼速度が速くなります。

2。拡張光学特性:

* プラズモン共鳴: 金属ナノ粒子はプラズモン共鳴を示すことができ、そこでは電子が光に反応して集合的に振動します。これは、特定の波長の光の強い吸収や散乱など、独自の光学特性につながる可能性があります。

* 量子ドット: 半導体ナノ粒子(量子ドット)は、量子閉じ込めの効果により、サイズに応じて異なる色の光を放出できます。このプロパティは、ディスプレイや生物医学イメージングなど、さまざまなアプリケーションで利用されています。

3。ユニークな機械的特性:

* 強さと硬度: 一部の材料は、欠陥がないことと表面力の支配により、ナノスケールで強度と硬度の増加を示します。

* 延性: ナノ粒子は、サイズが小さく粒界効果の低下により、バルクの対応物と比較して延性の向上を示すことができます。

4。電気特性:

* 導電率: 一部の材料の導電率は、ナノスケールで大幅に変化する可能性があります。たとえば、一部の絶縁体は、量子トンネリング効果のためにナノスケールで導体になる可能性があります。

* 磁気: ナノ粒子は、バルク材料では観察されないスーパーパラマグネト症などのユニークな磁気特性を示すことができます。

5。生物学的特性:

* 生体適合性: ナノ粒子は、特定の方法で生物系と相互作用するように設計し、薬物送達、生物像、標的療法の可能性を開きます。

* 毒性: 物質の毒性は、ナノスケールで劇的に変化する可能性があります。これは、ナノ粒子の表面積と反応性が増加し、生物系との異なる相互作用につながる可能性があるためです。

これらの特性は、ナノスケールのすべての材料に対して普遍的ではないことに注意することが重要です。ナノスケールでの材料の特定の動作は、その組成、サイズ、形状、および表面特性に依存します。

ナノスケール粒子のユニークな特性は、医学、電子機器、エネルギー、材料科学など、さまざまな分野で広く使用されています。ナノテクノロジーのさらなる研究開発は、これらの魅力的な素材のための新しいエキサイティングなアプリケーションを継続的に明らかにしています。

  1. 100ml H2Oでのスクロースの溶解度が20度Cで204 g、200〜100 ml Cを追加する飽和不飽和または超飽和性として260 50のラベルがある場合
  2. 化学は食品産業とどのように関連していますか?
  3. 分子が分解されたとき、エネルギーはどこから放出されますか?
  4. 機械的混合物を分離する4つの方法は何ですか?
  5. 物質内の粒子の総エネルギーを測定するものは何ですか?
  6. 均質な混合物と不均一な混合の例?