Нанохимия

Уикипедия — ашық энциклопедиясынан алынған мәлімет
Jump to navigation Jump to search

Нанохимия — нанобөлшектердің құрылымы мен өзгеру ерекшеліктерін зерттейтін химия саласы. Нанохимияның ерекшелігі мөлшер эффектінің болуы, яғни бөлшектердің атом немесе молекула өзегеруінен физика-химиялық қасиеттердің және реакцияға ұшырау белсенділігінің сапалық өзгерісі. Әдетте бұл эффект 10нм көлемнен кем бөлшектерде байқалады, бірақ бұл шартты өлшем болып келеді.

Нанотопография[өңдеу]

Нанотопография наноөлшемде пайда болатын беткі ауданның ерекшеліктеріне байланысты. Өнеркәсіпте нанотопографияның қосымшалары көбінесе электр және жасанды түрде шығарылатын беттік ерекшеліктерді қамтиды. Табиғаттың осы нанотопографиялық ерекшеліктері биотикалық ағзаның реттелуіне және қалыпты қызмет етуіне септігін тигізеді, себебі нанотопографиялық ерекшеліктер жасушаларда өте сезімтал.

Нанолитография[өңдеу]

Нанолитография - бұл нанотопографиялық жабындылар беткі қабатқа жасанды түрде жасалатын процесс. Көптеген практикалық қосымшаларда нанолитография қолданылады, соның ішінде компьютерлердегі жартылай өткізгіш чиптер де бар. Нанолитографияның көптеген түрлері бар [1], олар мыналарды қамтиды:

Қолданысы[өңдеу]

Медицина[өңдеу]

Нанохимияның жоғары дәрежеде зерттелген қолданысы медицина болып табылады. Күннен қорғайтын крем нанохимия арқылы жасалынады. Бұл крем құрамында титан диоксиді мен мырыш оксидінің нанобөлшектері бар. Нанобөлшектер теріге зиянды ультракүлгін сәулелерді өзіне сіңіріп, терінің зақымдануын болдырмайды. Нанохимия жарақат пен түрлі зақымдардың тез жазылуына ықпал ете алады. Электроспинниг - биологиялық тұрғыда ұлпа инженериясында қолданылатын полимеризациялық әдіс, бірақ жара жазылуында дәрі жеткізуін қамтамасыз ете алады. Зерттеулер бойынша, күміс нанобөлшектерінде вирус пен бактериялардың ингибирленуіне жағымды ықпал ететін қасиеттер бар екені анықталды. [2]

Ұлпа инженериясы[өңдеу]

Нанохимия имплантация процессінің қарқынды дамуына әсер етуде, себебі жасушалар нанотопографияға өте сезімтал болып келеді. Қажетті жағдайлар жасалғанда, 3-д қаңқа жасушалардың мүшеде қалыпты өсуін қамтамасыз етеді. [3]

Катализ[өңдеу]

Нанобөлшекті ферменттердің өзіне тән ерекшеліктері бар. Олардың өте кішкентай мөлшерлері, оларды оптикалық, магниттік, электронды және каталитикалық қасиеттермен қамтамасыз етеді. [4]

Нанохимияның зерттеу бағыттары[өңдеу]

  • Наноманипуляторлар арқылы атомдардан ірі молекулалардың құрастырылу әдістерін әзірлеу, атомдардың молекула - ішілік қайта топталуының механикалық, электр және магниттық әсерлерін зерттеу
  • Нанокристаллдардың құрастыру әдістерін әзірлеу; наноқұрылымдардың синтезі
  • Наноқұрылымдардың физико-химиялық теориялардың әзірленуі, наноқұрылымдардың деградациясын болдырмайтын жолдарды ойластыру
  • Химияға және мұнай өнеркәсібіне қажетті катализаторларды жасау, нанокристаллдардың каталитикалық реакция механизмін зерттеу
  • Наноқұрылымдардың биологиялық ұлпалардағы синтезі

Зерттеу жұмыстардың мақсаты - функционалды машиналарды дайындау. Бұл машиналар өз кезегінде келесілермен қамтамасыз етеді:

  • Химя өнеркәсібі мен лабороториялық тәжірибе жұмыстарына қажетті жаңа катализаторлармен
  • Химиялық деградацияны болжайтын әдістемелермен
  • Жаңа дәрілердің алынуын
  • Жаңа химиялық сенсорлармен; сенсорлардың сезімталдығын өсіретін әдістемелерме

Дереккөздер[өңдеу]

  1. Nanolithography Overview - Definition and Various Nanolithography Techniques.
  2. Uses of nanoparticles of titanium(IV) oxide (titanium dioxide, TiO2).
  3. Langer, Robert. "Nanotechnology in Drug Delivery and Tissue Engineering: From Discovery to Applications". Nano Lett 10: 3223–30. Bibcode 2010NanoL..10.3223S. doi:10.1021/nl102184c. PMC 2935937. PMID 20726522. 
  4. Aravamudhan, Shyam. Development of Micro/Nanosensor elements and packaging techniques for oceanography. 

Таңдалып алынған кітаптар[өңдеу]