Hvordan fremstilles nanopartikler?

Nanopartikler er små partikler med mindst en dimension, der måler mellem 1 og 100 nanometer. De er lavet ved hjælp af forskellige metoder afhængigt af de ønskede egenskaber og applikationer. Her er nogle almindelige teknikker:

Top-down-tilgange:

* boldfræsning: Denne metode involverer slibning af større materialer i nanopartikler ved hjælp af højenergikugler i et roterende kammer. Det er velegnet til metaller og keramik.

* laserablation: En laserstråle bruges til at fordampe et målmateriale, og dampen kondenseres til nanopartikler. Denne metode er velegnet til fremstilling af nanopartikler af forskellige materialer, herunder metaller, keramik og halvledere.

* sputtering: Denne metode involverer bombardering af et målmateriale med ioner, der får atomer til at blive skubbet ud af overfladen og kondens til nanopartikler. Det er velegnet til at producere tynde film og nanopartikler af forskellige materialer.

* litografi: Denne metode bruger en mønstret maske til at definere formen på nanopartikler på et underlag. Det er en præcis metode, der er egnet til at skabe komplekse strukturer, men det kan være dyrt og tidskrævende.

bottom-up tilgange:

* Kemisk nedbør: Denne metode involverer reaktion af kemiske forløbere i en opløsning til dannelse af nanopartikler. Det er en alsidig metode, der er egnet til fremstilling af nanopartikler af forskellige materialer, herunder metaller, oxider og sulfider.

* Sol-gel-metode: Denne metode involverer opløsning af et forløbermateriale i et opløsningsmiddel til dannelse af en opløsning, som derefter gelles og tørres for at producere nanopartikler. Det er velegnet til fremstilling af nanopartikler af oxider, keramik og polymerer.

* mikroemulsion: Denne metode involverer anvendelse af små dråber vand spredt i en oliefase, der fungerer som nanoreaktorer til at producere nanopartikler. Det er velegnet til produktion af nanopartikler med kontrolleret størrelse og form.

* Hydrotermisk/solvotermisk syntese: Denne metode involverer reagerende forløbere i en højtryks autoklav, hvor temperaturen og trykket kan kontrolleres for at skabe nanopartikler. Det er velegnet til fremstilling af nanopartikler af forskellige materialer, herunder metaloxider, sulfider og carbider.

* dampfasesyntese: Denne metode involverer reagerende gasformige forløbere til dannelse af nanopartikler. Det er velegnet til fremstilling af nanopartikler af forskellige materialer, herunder metaller, oxider og halvledere.

Andre metoder:

* Elektrokemisk syntese: Denne metode bruger en elektrokemisk proces til at deponere nanopartikler på et underlag. Det er velegnet til produktion af nanopartikler af metaller og halvledere.

* Biologisk syntese: Denne metode bruger biologiske systemer, såsom bakterier eller svampe, til at producere nanopartikler. Det er en grøn og bæredygtig metode, der er egnet til produktion af nanopartikler af metaller og oxider.

Valget af metode afhænger af flere faktorer, herunder de ønskede egenskaber ved nanopartiklerne, produktionsomkostningerne og metodens miljøpåvirkning.

Bemærk: Dette er ikke en udtømmende liste, og der er mange andre metoder til fremstilling af nanopartikler. Forskning er i gang med at udvikle nye og forbedrede metoder til produktion af nanopartikler med specifikke egenskaber og applikationer.