Оптические свойства наноматериалов

 

 

 

Медицина и биотехнологии

 

 

 Важной  областью применения чистых наноструктурных материалов, в частности Ti, является использование их в медицинских целях – для изготовления имплантантов, протезов и травматологических аппаратов. Причиной является сочетание высоких механических свойств с высокой биологической совместимостью с тканями организма. Наноструктурные пленки углерода и композиционные нанопленки на основе углерода и Si, SiOx, SiNx обладают хорошей биосовместимостью, химической, термической и механической стойкостью и поэтому они перспективны для использования в узлах биосенсоров, протезов и имплантантов. Нанопорошки лекарственных препаратов используются в медикаментах быстрого усвоения и действия для экстремальных условий (ранения при катастрофах и боевых действиях).    

Электрические, магнитные, оптические и некоторые другие свойства материала, состоящего из наночастиц, перестают быть постоянными и начинают зависеть от размеров и формы частиц.

Иногда наноструктурированные материалы проявляют совершенно неожиданные качества, которые могут найти потенциальное применение в самых разных отраслях науки и техники, в частности в медицине. В настоящее время ведутся разработки новых медицинских препаратов, инструментов, лекарств и т.п. на основе уже известных свойств некоторых наноматериалов.

Для диагностики раковых заболеваний сотрудниками Quantum Dot Corporation предложено использование нанокристаллов. Их уникальным свойством является способность изменять окраску в зависимости от размера. Похожие свойства проявляют и другие наночастицы (nanoshells). Здесь толщина оболочки из наночастиц металла вокруг диэлектрического ядра влияет на длину волны поглощаемого света и, следовательно, на цвет самой частицы. Важное отличие от существующих оптических тестов состоит в том, что в данном случае появляется возможность работать в инфракрасной области.

 

 

 

 

Военное дело

 

 

Ультрадисперсные порошки используются в составе ряда радиопоглощающих покрытий самолетов, созданных с применением технологии «Стелс», а также в перспективных видах взрывчатых веществ и зажигательных смесей. Углеродные нановолокна используются в специальных боеприпасах, предназначенных для вывода из строя энергосистем и электроники противника (т.н. «графитовая бомба»).  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

 

Важным ограничением для использования наноструктурных конструкционных материалов является их склонность к коррозии из-за очень большой объемной доли границ зерен. В связи с этим они не могут быть рекомендованы для работы в условиях способствующих такой коррозии (диффузия атомов с поверхности и по границам зерна, высокие температуры в сочетании с коррозионными воздействиями, радиация, состав сплава, склонный к изменениям химического состава по границам зерен и т.д.). Другим важным ограничением является нестабильность структуры наноматериалов, а, следовательно, нестабильность их свойств. Так при термических, радиационных, деформационных и т.п. воздействиях неизбежны рекристаллизационные, релаксационные, сегрегационные и гомогенизационные процессы, а также явления распада, фазовых превращений, спекания и заплывания нанопор и нанокапилляров, аморфизации или кристаллизации. Например, углеродные нановолокона, предназначенные для фильтрации жидкости, могут повреждаться под действием вибраций и возбуждаемой потоком жидкости структурной неустойчивости углерода. При формовании изделий из нанопорошков достаточно остро встает также проблема слипания наночастиц, что может осложнить получение материалов с заданной структурой и распределением компонентов. Следует отметить, что в настоящее время наиболее широко выпускаются такие наноматериалы, как нанопорошки металлов и сплавов, нанопорошки оксидов (кремния, железа, сурьмы, алюминия, титана), нанопорошки ряда карбидов, углеродные нановолокна, фуллереновые материалы. Данной работой Вы можете всегда поделиться с другими людьми, они вам буду только благодарны!!! Кнопки "поделиться работой":  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

 

1. Учебное пособие Наноматериалы. Нанотехнологии Бином. Лаборатория знаний Рыжонков Д.И. 
2. Функциональные наноматериалы ФМЛ А.А. Е. 
3. Нанотехнология. Физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. Выпуск №25 Синергетика: от прошлого к будущему Либроком Суздалев И.П. 
4. Анищик В.М., Борисенко В.Е., Жданок С.А., Толочко Н.К., Федосюк В.М. Наноматериалы и Нанотехнологии
5. Сюй А.В. Учебное пособие Оптические свойства наноматериалов.