كيماويات النانو

تركز كيمياء النانو على كيمياء الحالة الصلبة- التي تركز على تركيب وحدات البناء التي تعتمد على الحجم والسطح والشكل وخصائص العيوب، بدلاً من الإنتاج الفعلي للمادة. تتعامل الخواص الذرية والجزيئية بشكل رئيسي مع درجات حرية الذرات في الجدول الدوري. ومع ذلك، قدمت كيمياء النانو درجات أخرى من الحرية التي تتحكم في سلوك المواد عن طريق التحول إلى محاليل. تُظهر الأجسام النانوية خصائص مادية جديدة، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى حجمها الصغير المحدود. العديد من التعديلات الكيميائية على الهياكل النانومترية -تتوافق مع التأثيرات المعتمدة على الحجم.

تُستخدم كيمياء النانو في العلوم الكيميائية والمواد والفيزيائية بالإضافة إلى التطبيقات الهندسية والبيولوجية والطبية. السيليكا والذهب والبولي ثنائي ميثيل سيلوكسان وسيلينيد الكادميوم وأكسيد الحديد والكربون هي مواد تظهر قوتها التحويلية. يمكن لكيمياء النانو أن تصنع عامل التباين الأكثر فعالية في التصوير بالرنين المغناطيسي من أكسيد الحديد (الصدأ) الذي يمكنه اكتشاف السرطان وقتله في مراحله الأولية. يمكن استخدام السيليكا (الزجاج) لثني أو إيقاف الأضواء في مساراتها. تستخدم البلدان النامية أيضًا السيليكون لصنع دوائر للسوائل المستخدمة في الكشف عن مسببات الأمراض.

يؤدي تركيب بنية النانو- إلى التجميع الذاتي-لوحدات البناء في هياكل وظيفية قد تكون مفيدة للمشاكل الإلكترونية أو الضوئية أو الطبية أو التحليلية الحيوية. يمكن استخدام الطرق الكيميائية النانوية لإنشاء مواد نانوية كربونية مثل أنابيب الكربون النانوية، والجرافين، والفوليرين والتي اكتسبت الاهتمام في السنوات الأخيرة بسبب خصائصها الميكانيكية والكهربائية الرائعة.

المواد الكيميائية النانوية هي مواد كيميائية مُصممة خصيصًا باستخدام تقنية النانو في وحدات البناء الكيميائية التقليدية مثل الإيثان والبروبان والبيوتان. تتميز المواد الكيميائية النانوية بخصائص فريدة مثل التحفيز الذاتي ومقاومة-التآكل مما يمنح هذه المواد الكيميائية ميزة إضافية مقارنة بالمواد الكيميائية التقليدية. قد تؤدي هذه المواد الكيميائية أيضًا إلى طرق مبتكرة لتنفيذ التفاعلات الكيميائية في أوقات أقل بكثير من نظيراتها التقليدية.

قد يتم تقسيم سوق المواد الكيميائية النانوية على أساس نوع المنتج، أي المواد الكيميائية لتشطيب المعادن، والمواد الكيميائية الإلكترونية، والمنظفات، والغازات الصناعية والمتخصصة، والبلاستيك الهندسي، ومسحوق القولبة، والمواد الكيميائية الحيوية، والمواد الكيميائية المطاطية، والمواد الكيميائية الرطبة. تشمل قطاعات التطبيق الرئيسية للمواد الكيميائية النانوية كيماويات البناء، وكيماويات التعدين، وأشباه الموصلات والمواد الكيميائية الخاصة بمعالجة IC، والمبيدات الحشرية، والمواد الكيميائية المطاطية، وحبر الطباعة، وصناعة السيراميك، والمواد المضافة البلاستيكية، والمنسوجات، ومعالجة المياه وإدارتها، والبوليمرات المتخصصة.

لقد كان الطلب المتزايد على المنتجات الكيميائية- ذات المراحل المتعددة التي تعزز التفاعلات الكيميائية بأقصى إنتاجية للمنتج هو العامل الرئيسي الذي دفع طلب السوق على المواد الكيميائية النانوية على مستوى العالم. أدى استخدام المواد الكيميائية النانوية إلى تقليل المخاطر المرتبطة بالصحة والبيئة وهو أمر مناسب لنمو السوق. بالإضافة إلى ذلك، فإن زيادة استخدامات هذه المواد الكيميائية لتصنيع المواد الكيميائية الزراعية، والطلاءات متعددة الوظائف التي تتميز بزيادة المتانة وخصائص التنظيف الذاتي-ستزيد من الطلب على المواد الكيميائية النانوية عالميًا. من المتوقع أن توفر زيادة تطبيق تكنولوجيا النانو في الصناعة الكيميائية والتطبيق الجديد للمواد الكيميائية النانوية في تصميم المحفزات إلى جانب التقدم التكنولوجي واللوائح الحكومية المتعلقة بتصنيع المواد الكيميائية فرص نمو هائلة لسوق المواد الكيميائية النانوية.