Nanoparticule

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Imagini cu microscop electronic TEM (a, b, c) ale particulelor de silice mezoporoase cu diametrul mediu mediu: (a) 20nm, (b) 45nm și (c) 80nm. Imaginea (d) din microscopul electronic SEM corespunzătoare (b). Inserturile de mare putere sunt realizate dintr-o particulă de silice mezoporă

Termenul de nanoparticule identifică în mod normal particule formate din agregate atomice sau moleculare cu un diametru cuprins între aproximativ 1 și 100 nm .

Pentru a face o idee despre ordinea mărimii, celulele elementare ale cristalelor au lungimi de ordinul unui nanometru; ADN dublu helix are un diametru de aproximativ 2 nm. Comunitatea științifică nu a stabilit încă o măsură univocă: pot fi definite diferite măsuri în funcție de abordarea din punct de vedere chimic, fizic, molecular , biologic sau anatomic patologic . Dimensiunea minimă este cea a moleculei în studiu sau evaluare.

Termenul este utilizat în prezent pentru a indica nanoagregate , adică agregate moleculare sau atomice, cu proprietăți chimico-fizice interesante, care pot fi produse și utilizate și în nanotehnologii .

Uneori termenul este folosit pentru a indica ultrafine de particule în suspensie (în special discrete unice particulele care alcătuiesc cele nanopulberilor ).

Nanosfere sau Nanocapsulele: In domeniul farmaceutic, acestea sunt sisteme cu matrice polimerice utilizate pentru livrarea de ingrediente active în special citotoxice sau cu probleme farmacocinetice relevante. În prezent, unele formulări se află în faza II a experimentării.

Nanopurtătorii sunt folosiți pentru un transport mai eficient al medicamentelor și vaccinurilor în organism.

Introducere

În nanotehnologie , o particulă este definită ca un obiect mic care se comportă ca o unitate întreagă în ceea ce privește transportul și proprietățile sale. În continuare este clasificat în funcție de dimensiune: în ceea ce privește diametrul , particulele fine acoperă o gamă cuprinsă între 100 și 2500 nanometri , în timp ce particulele ultra subțiri, pe de altă parte, sunt clasificate între 1 și 100 nanometri. Nanoparticulele, asemănătoare particulelor ultra subțiri, sunt măsurate între 1 și 100 nanometri. Nanoparticulele pot prezenta sau nu proprietăți legate de dimensiuni care diferă semnificativ de cele observate în particulele fine sau materialele masive. [1] [2] Deși dimensiunea majorității moleculelor se încadrează în cele de mai sus, moleculele unice nu sunt de obicei clasificate ca nanoparticule.

Nanoclustrii au cel puțin o dimensiune între 1 și 10 nanometri și o distribuție de dimensiuni îngustă. Nanopulberile [3] sunt aglomerate de particule ultra-fine, nanoparticule sau nanoclustri. Nanocristalele de dimensiuni nanometrice , sau particulele ultra - subțiri cu un singur domeniu , sunt adesea denumite nanoparticule nanocristaline . Cercetarea asupra nanoparticulelor este în prezent un domeniu de interes științific intens datorită varietății largi de aplicații potențiale în domeniile biomedicinei, opticii și electronicii. În Statele Unite , Inițiativa Națională a Nanotehnologiei a oferit o finanțare publică generoasă pentru cercetarea nanoparticulelor.

Istorie

Deși nanoparticulele sunt în general considerate o invenție modernă, ele au într-adevăr o istorie destul de lungă. Nanoparticulele - ale căror proprietăți, totuși, nu erau perfect conștiente, nu în sensul modern - au fost folosite de meșteri încă din secolul al IX-lea în Mesopotamia pentru a genera un efect spumant pe suprafața veselei.

Ceramica medievală și renascentistă păstrează adesea o sclipire metalică distinctivă din aur sau cupru. Acest fenomen este cauzat de o peliculă metalică aplicată pe suprafața transparentă a unei vitrări (tehnica luciului ). Luciul poate fi încă vizibil dacă filmul a rezistat oxidării și alte degradări atmosferice.

Luciul a apărut din filmul în sine, conținând nanoparticule de argint și cupru dispersate omogen în matricea vitroasă a suprafeței ceramice. Aceste nanoparticule au fost create de meșteri prin amestecarea sărurilor de cupru și argint cu oxizi , cu adăugarea de oțet , ocru și argilă , pe suprafața ceramicii vitrate anterior. Obiectul a fost apoi plasat într-un cuptor și încălzit la o temperatură de aproximativ 600 ° C într-un mediu de reducere a oxidării .

Cu căldură stratul de vopsea subțiat, provocând migrarea cuprului și argint ioni la straturile exterioare ale suprafeței, a cărui mediu redox redus ionii înapoi în metale , care împreună au format nanoparticule , care a dat efectul optic. Și culoare.

Tehnica luciului arată că meșterii antici dețineau o cunoaștere empirică destul de sofisticată a materialelor. Tehnica își are originea în lumea islamică . Întrucât musulmanii nu permiteau utilizarea aurului în reprezentările artistice, se găsise o modalitate de a-și recrea efectele fără a-l folosi, tocmai tehnica luciului. [4]

Michael Faraday , în eseul său din 1857, a furnizat prima descriere științifică a proprietăților optice ale metalelor la nano-scară. Într-un studiu ulterior, Turner a subliniat că: „Este bine să știm că atunci când frunzele subțiri de aur sau argint sunt răspândite pe sticlă și încălzite la o temperatură mult sub căldura roșie (~ 500 ° C), o schimbare semnificativă în proprietăți, prin care continuitatea filmului metalic este distrusă. Rezultatul este că lumina albă este acum transmisă liber, reflexia este în același timp scăzută, în timp ce rezistivitatea electrică crește enorm ". [5] [6] [7]

Uniformitate

Procesul chimic și sinteza componentelor tehnologice de înaltă performanță pentru sectoarele privat, industrial și militar necesită utilizarea ceramicii foarte pure, a polimerilor , a ceramicii din sticlă și a materialelor compozite . În corpurile condensate formate din pulberi fine, dimensiunile și formele particulelor unei pulberi tipice duc adesea la morfologii de ambalare neuniforme prin variația densității în aglomeratul de pulbere.

Aglomerarea necontrolată a pulberilor datorită forțelor atractive Van der Waals poate duce, de asemenea, la o creștere a neomogenităților microstructurale. Tensiunile diferențiale care se dezvoltă, ca urmare a unei contracții datorate uscării neuniforme, sunt direct legate de viteza la care solventul poate fi îndepărtat și, prin urmare, depinde puternic de distribuția porozității . Astfel de solicitări sunt asociate cu o tranziție plastic-friabilă în corpurile solidificate și pot determina propagarea fracturilor în corpurile răcite dacă nu sunt atenuate. [8] [9] [10]

În plus, orice fluctuație a densității de ambalare (ambalare) , precum și a aglomerării este pregătită pentru cuptor este adesea amplificată în timpul procesului de sinterizare , rezultând o îngroșare neomogenă. Unii pori și alte defecte structurale asociate cu variațiile de densitate s-au dovedit a juca un rol dăunător în procesul de sinterizare prin creșterea și prin aceasta limitarea densităților finale. Tensiunile diferențiale care apar din densificarea neomogenă se arată, de asemenea, ca rezultatul propagării fracturilor interne, devenind astfel forța care controlează fisurile. [11] [12] [13]

Prin urmare, ar fi de dorit să se prelucreze un material în așa fel încât să fie uniform din punct de vedere fizic în raport cu distribuția componentelor și porozitate, mai degrabă decât să se utilizeze distribuția mărimii particulelor care va maximiza densitatea sa verde. Conținerea unui set uniform dispersat de particule suspendate extrem de interactive necesită un control total al forțelor inter-particule. Particulele monodisperse și coloizii asigură acest potențial. [14]

Pulberile monodisperse de silice coloidală, de exemplu, pot fi, prin urmare, suficient de stabilizate pentru a asigura un grad ridicat de ordine în cristalul coloidal sau solidul coloidal policristalin rezultat din agregare. Gradul de agregare pare a fi limitat de timpul și spațiul permis pentru stabilirea corelațiilor pe termen mai lung. Astfel de structuri coloidale policristaline imperfecte par a fi elementele de bază ale științei materialelor coloidale submicrometrice și, prin urmare, reprezintă primul pas în dezvoltarea unei înțelegeri mai riguroase a mecanismelor implicate în evoluția microstructurală a materialelor și componentelor de înaltă performanță. [15] [16]

Proprietate

Nanopraf de siliciu

Nanoparticulele prezintă un interes științific deosebit, întrucât sunt de fapt o punte între materialele grosiere și structurile atomice sau moleculare . Materialul mare ar avea proprietăți fizice constante în raport cu dimensiunea sa, dar proprietățile dependente de mărime sunt adesea observate la scara nanometrică. Proprietățile materialelor se schimbă pe măsură ce se apropie de scara nanometrică atunci când procentul de atomi de pe suprafața materialului devine semnificativ.

Pentru materialele mai mari de un micrometru (sau micron), procentul de atomi la nivelul suprafeței este nesemnificativ în raport cu numărul de atomi incluși în masa totală a materialului. Cu toate acestea, proprietățile interesante și uneori neașteptate ale nanoparticulelor se datorează în principal suprafeței mari a materialului, care prevalează asupra contribuțiilor aduse de masa mică a materialului.

Un exemplu excelent în acest sens este absorbția radiației solare de către celulele fotovoltaice, care este mult mai mare în materialele compuse din nanoparticule decât în ​​straturile subțiri care alcătuiesc bucățile continue de material. În acest caz, cu cât particulele sunt mai mici, cu atât absorbția solară este mai mare.

Alte modificări ale proprietății dependente de mărime includ confinarea cuantică în particulele semiconductoare , rezonanța plasmonului de suprafață în unele particule metalice și superparamagnetismul în materialele magnetice . În mod ironic, modificările proprietăților fizice nu sunt întotdeauna de dorit. Materialele ferroelectrice mai mici de 10 nm își pot schimba direcția de magnetizare folosind energia termică la temperatura camerei, făcându-le astfel nepotrivite pentru stocarea datelor.

Suspendarea nanoparticulelor este posibilă deoarece interacțiunea suprafeței sale cu solventul este suficient de puternică pentru a depăși diferența de densitate , care altfel are ca rezultat scufundarea sau plutirea unui material într-un lichid. Nanoparticulele posedă, de asemenea, deseori proprietăți optice neașteptate, deoarece sunt suficient de mici pentru a-și limita electronii producând efecte cuantice. De exemplu, nanoparticulele de aur în soluție apar de culoare roșu închis până la negru.

Nanoparticulele au o suprafață foarte mare la volum, oferind astfel o forță motrică imensă pentru difuzie , în special la temperaturi ridicate. Sinterizarea poate avea loc la temperaturi mai scăzute, pe scări de timp mai scurte decât în ​​cazul particulelor mai mari. Acest lucru teoretic nu afectează densitatea produsului final, deși dificultățile de curgere și tendința nanoparticulelor de aglomerare complică problema. Raportul suprafeței mari la volum reduce, de asemenea, punctul de topire incipient al nanoparticulelor. [17]

Mai mult, s-a constatat că nanoparticulele transmit unele proprietăți suplimentare în diferite produse de zi cu zi. De exemplu, prezența particulelor de dioxid de titan transmite ceea ce se numește un efect de autocurățare. S-a constatat că particulele de oxid de zinc au proprietatea, mult superioară maselor mai mari, de a bloca razele UV . Acesta este unul dintre motivele pentru care sunt adesea folosite la prepararea loțiunilor de protecție solară.

Nanoparticulele de argilă încorporate în matrici de polimeri cresc rezistența, făcând materialele plastice mai rezistente, ceea ce poate fi verificat printr-o temperatură de tranziție a sticlei mai ridicată și alte teste de proprietăți mecanice. Aceste nanoparticule sunt dure și își transmit proprietățile către polimerul (plastic). Nanoparticulele sunt, de asemenea, lipite de fibrele textile pentru a crea îmbrăcăminte elegantă și funcțională. [18]

Au fost create nanoparticule metalice , dielectrice și semiconductoare , precum și structuri hibride (adică, nanoparticule core-shell ). Nanoparticulele fabricate din material semiconductor pot fi, de asemenea, denumite puncte cuantice dacă sunt suficient de mici (de obicei sub 10 nm) pentru a se putea cuantifica nivelurile de energie ale electronului. Aceste particule la scară nanometrică sunt utilizate în aplicații biomedicale, cum ar fi purtătorii de medicamente (purtători de medicamente) sau detectoarele de imagini (agenți de imagistică).

Au fost produse particule semisolide și ușoare. Un prototip al unei nanoparticule semisolide este lipozomul . Diferite tipuri de particule lipozomale sunt utilizate în prezent clinic ca sisteme pentru transportul medicamentelor și vaccinurilor anti-cancer.

Sinteză

Există mai multe metode de creare a nanoparticulelor, inclusiv frecare și piroliză . Cu frecare, particule de scară macro sau micro sunt plasate într - o minge moara , planetara moara cu bile , sau alt sistem care adoptă mecanismul. Particulele rezultate au aspectul de a putea obține nanoparticule. Cu piroliza, un precursor vaporos (lichid sau gazos) este forțat printr-un orificiu de înaltă presiune și ars. Solidul rezultat (un fel de funingine) are aspectul de a putea recupera particulele de oxid din gazele produse. Piroliza apare adesea în agregate și aglomerate, mai degrabă decât în ​​particule primare unice.

Procese plasmatice

Acestea pot fi împărțite în mai multe categorii, cele mai utilizate în domeniul industrial sunt procesele cu plasmă cu microunde și sinteza cu plasma-spray . [19]

O plasmă termică poate furniza, de asemenea, energia necesară pentru a provoca evaporarea particulelor de mărimea micrometrului. Temperaturile plasmei termice sunt de ordinul a 10.000 K, astfel încât praful solid se evaporă cu ușurință. Nanoparticulele se formează în faza de răcire în timp ce starea plasmatică există. Principalele tipuri de torțe cu plasmă termică utilizate pentru producerea nanoparticulelor sunt jeturile de plasmă de curent continuu, plasma cu arc de curent continuu și inducțiile de frecvență radio (RF). În torțele cu plasmă cu inducție RF, energia asociată cu plasma se realizează prin câmpul electromagnetic generat de bobina de inducție. Gazul plasmatic nu intră în contact cu electrozii, eliminând astfel posibilele surse de contaminare, permițând funcționarea unor astfel de torțe cu plasmă cu probe mari de gaz, inclusiv amestecuri de gaze inerte, reducătoare, oxidante și alte corozive.

Frecvența de lucru este în general cuprinsă între 200 kHz și 40 MHz. Unitățile de laborator ating niveluri de putere de 30-50 kW, în timp ce unitățile industriale la scară largă au fost testate la niveluri de putere care ajung până la 1 MW . Deoarece timpul de ședere al picăturilor de alimente injectate în plasmă este foarte scurt, este important ca dimensiunea picăturilor să fie suficient de mică pentru a se realiza evaporarea completă. Metoda cu plasmă RF a fost utilizată pentru a sintetiza diferite materiale nanoparticulare, de exemplu sinteza diferitelor nanoparticule ceramice, cum ar fi oxizii, carburile și nitrurile de Ti și Si (a se vedea tehnologia plasmei de inducție ).

Aerosol

Procesele pe bază de aerosoli sunt utilizate în principal pentru aplicarea acoperirilor. Precursorii chimici, pulverizați pe o suprafață într-un mediu încălzit, formează nanoparticulele după ce au fost supuși unei pirolize . În această familie se află metode precum piroliza flăcării. [19]

Condensarea gazului

Procesul de condensare a gazelor este cea mai faimoasă metodă de producere a nanoparticulelor ceramice și metalice (a fost utilizat încă din anii 1930). Părțile principale ale sistemului de condensare sunt o cameră de vid conectată la un element de încălzire, materialul care trebuie vaporizat, o cameră de răcire conectată la un sistem de colectare a prafului și un sistem de pompare. Materialul din camera de vid este adus la o temperatură și presiune, astfel încât să se stabilească un flux de materie care se ciocnește cu gazul prezent în camera de răcire, formând nanoparticule sferice. În funcție de aplicații, fluidul de răcire poate fi reactiv sau inert. [19]

Condensarea gazelor inerte este frecvent utilizată pentru a forma nanoparticule din metale care au un punct de topire scăzut. Metalul este vaporizat într-o cameră de vid și apoi super-răcit cu un flux de gaz inert. Vaporii metalului super-răcit se condensează în particule de dimensiuni nanometrice, care pot fi suspendate într-un curent de gaz inert și depozitate pe un substrat sau studiate in situ .

Ablația prin laser

Cu ablația laser , folosind un fascicul laser de mare putere cu un sistem de focalizare optică și un sistem de alimentare țintă, se pot crea nanoparticule care pot fi colectate într-un colector special. [19]

Descărcarea arcului

Tehnica se bazează pe încărcarea electrică a doi electrozi, compuși din metalul de vaporizat. Prin exploatarea fenomenului arcului electric este posibilă vaporizarea unor cantități mici de metal suficiente pentru a forma nanoparticule. Adesea, acesta se clasifică ca descărcare de arc și procesul de ionizare pentru scânteie (ionizare prin scânteie), chiar dacă cele două metode diferă ușor pe durata descărcării: în acest arc descărcarea este continuă, în timp ce în scânteie ionizarea este momentană. [19] [20]

În reactoarele cu arc cu plasmă, energia necesară pentru evaporare și reacție este asigurată de un arc electric format între anod și catod. De exemplu, nisipul cu silice poate fi vaporizat cu arc plasmatic la presiune atmosferică. Amestecul rezultat de gaz plasmatic și vapori de silice poate fi răcit rapid cu oxigen, asigurând calitatea silicei expirate produse.

Sol-gel

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Sol-gel .

Procesul sol-gel este o tehnică chimică umedă (cunoscută și sub numele de sedimentare cu soluție chimică) pe scară largă utilizată recent în domeniile științei materialelor și ingineriei ceramice . Aceste metode sunt utilizate în principal pentru fabricarea materialelor (de obicei un oxid de metal ) pornind de la o soluție chimică ( sol , înseamnă soluție) care acționează ca un precursor pentru o rețea integrată (sau gel ) de particule discrete sau polimeri reticulați. [21]

Precursorii tipici sunt alcoxizi și cloruri metalice, care suferă reacții de hidroliză și policondensare pentru a forma un „solid elastic” reticulat sau o suspensie coloidală (sau dispersie ) - un sistem compus din particule submicrometrice discrete dispersate (adesea amorfe ) în grade diferite într-un fluid gazdă. Formarea unui oxid metalic implică conexiuni ale nucleilor metalici cu legături de tip oxo- (MOM) sau hidroxi- (M-OH-M), generând astfel polimeri oxo-metalici sau hidroxi-metalici în soluție. Prin urmare, solul evoluează spre formarea unui sistem bifazic de tip gel , care conține atât o fază lichidă , cât și o fază solidă ale cărei morfologii variază de la particule discrete la rețele polimerice continue. [22]

În cazul coloidului, fracția de volum a particulelor (sau densitatea particulelor) poate fi atât de mică încât poate fi necesară îndepărtarea inițială a unei cantități semnificative de fluid pentru a fi recunoscute proprietățile de tip gel. Acest lucru poate fi realizat în mai multe moduri. Cea mai simplă metodă constă în acordarea timpului de sedimentare și, prin urmare, în turnarea lichidului rămas. Centrifugarea poate fi, de asemenea, utilizată pentru a accelera procesul de separare a fazelor .

Îndepărtarea fazei rămase a lichidului (solventului) necesită un proces mai uscat, însoțit de obicei de o cantitate semnificativă de contracție (contracție) și densificare. Viteza la care solventul poate fi îndepărtat este în cele din urmă determinată de distribuția porozității în gel. Microstructura finală a componentei finale va fi clar influențată puternic de modificările implementate în timpul acestei etape de procesare. Ulterior, este adesea necesar un tratament termic sau un proces de ardere pentru a promova policondensarea suplimentară și a crește proprietățile mecanice și stabilitatea structurală prin sinterizarea finală, îngroșarea și creșterea granulei. Unul dintre avantajele particulare ale utilizării acestei metodologii spre deosebire de tehnicile de tratament mai tradiționale este acela că îngroșarea se realizează adesea la o temperatură mult mai scăzută.

Solul precursor poate fi depus pe un substrat pentru a forma o peliculă (de ex. Prin acoperire prin înveliș sau acoperire prin centrifugare ), fuzionat într-un recipient adecvat cu forma dorită (de exemplu, pentru a obține ceramică monolitică, pahare , fibre, membrane , aerogel ) sau folosit pentru sintetizați pulberi (de exemplu, microsfere, nanosfere). Abordarea sol-gel este o tehnică convenabilă, la temperatură scăzută, care permite un control excelent al compoziției chimice a produsului. Chiar și cantități mici de dopanți, cum ar fi coloranții organici și metalele alcaline pământoase rare , pot fi introduse în sol și în cele din urmă dispersate uniform în produsul final. Poate fi utilizat la fabricarea și tratarea ceramicii ca material de turnare de investiții sau ca mijloc de producere a unor pelicule foarte subțiri de oxid de metal în diverse scopuri. Materialele derivate din sol-gel au diverse aplicații în optică , electronică , energie , spațiu , senzori (bio), medicamente (de exemplu, eliberare controlată de medicament) și tehnologie de separare (de exemplu, cromatografie ). [23]

Interesul pentru tratamentul sol-gel pot fi urmărite înapoi la anii 1880-1890 prin observarea hidroliza tetraetil ortosilicat (TEOS, tetraetil ortosilicat) , care într - un mediu de acid conduce la formarea de SiO2 sub formă de fibre si monoliti. Căutarea sol-gel a crescut într-o asemenea măsură încât peste 35.000 de documente privind procesul au fost publicate în anii '90 . [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31]

Metoda solvotermică

Pentru această tehnică, solvenții sunt folosiți la o temperatură semnificativ peste punctul de fierbere, păstrați în rezervoare închise la presiune ridicată. O subclasă larg utilizată de sinteză solvotermală este sinteza hidrotermală , unde apa supraîncălzită sau supercritică este utilizată cu o soluție de săruri metalice. [19]

Injecție la cald

Sinteza nanoparticulelor numită injecție la cald este un proces discontinuu în care precursorii chimici sunt injectați rapid într-un reactor încălzit care conține un amestec de solvenți și liganzi. [19]

Sinteza industrială

Sinteza industrială a nanoparticulelor constă în extinderea metodelor de sinteză pentru producerea lor, care astăzi sunt utilizate în principal în laborator. În general, vorbim despre producția la scară largă de nanoparticule pentru o cantitate produsă începând de la kg / h și în sus (în laborator, se produc cantități precum mg / porc / h). [32]

Uniunea Europeană și alte state finanțează cercetarea și utilizarea industrială consecventă a nanoparticulelor, deoarece performanța lor în multe domenii este superioară celei a materialelor utilizate în mod tradițional, adesea asociată cu o reducere a costurilor în comparație cu materialul pe care l-ar înlocui. [19]

Cu toate acestea, dezvoltarea este încetinită de o serie de probleme precum: prezența mai mare a impurităților pe scară largă comparativ cu laboratorul, absența unei reglementări relative (siguranța și sănătatea mediului de lucru, drepturile de proprietate intelectuală, impactul asupra mediului), necesitatea monitorizării la fața locului pentru controlul calității și reticența industriei de a investi în acest domeniu în absența unui randament economic sigur. [19]

Metodele de sinteză industrială pot fi împărțite în de jos în sus și de sus în jos .

Metode de jos în sus

În cadrul acestei familii putem clasifica tehnicile de sinteză în faza de vapori și în faza lichidă.

Printre tehnicile în fază de vapori există metode bazate pe aerosoli, condensarea gazelor, ablația cu laser, procesele plasmatice, descărcarea arcului.

Metodele bazate pe aerosoli sunt metode comune, simple, ieftine în raport cu valoarea materialului produs. Temperatura în faza de sinteză trebuie să fie suficient de ridicată pentru a permite piroliza precursorilor chimici. Poate prezenta probleme critice datorate pierderii relației matematice dintre temperatură și rata de creștere a nanoparticulelor. Este folosit pentru a produce pigmenți de negru de fum și oxid de titan pentru vopsele, fibre optice și oxid de siliciu .

În cazul condensării gazului în domeniul industrial, temperatura de încălzire a materialului trebuie să fie mult mai mare decât punctul de topire, dar mai mică decât punctul de fierbere. Este necesar să mențineți presiunea gazului suficient de mare pentru a promova formarea particulelor, dar suficient de scăzută pentru a menține o formă sferică. Dacă oxigenul este utilizat ca gaz reactiv, trebuie acordată atenție oxidării rapide, care ar duce la încălzirea excesivă cu sinterizarea consecventă a particulelor. Deoarece există coliziuni aleatorii, formarea particulelor este aleatorie și se pot forma aglomerate care au drept consecință mărirea distribuției mărimii (distribuția dimensiunii particulelor ). Folosind această metodă putem obține o cantitate mare de pulberi ceramice și metalice într-un timp relativ scurt. Este folosit pentru a produce, de exemplu , nanoparticule de oxid de zinc .

Când se utilizează ablația cu laser, distribuția concentrației și dimensiunii particulelor depinde de mai mulți factori: mediul prezent în camera de ablație (aer, argon, apă), materialul țintă și parametrii laserului (lungimea de undă, durata pulsației, energia, repetarea) timp și viteză de scanare). Dacă efectuați sinteza în argon, aveți o cantitate de nanoparticule generate de 100 de ori mai mare decât sinteza din aer, care, la rândul său, generează o cantitate de material de 100 de ori mai mare decât sinteza din apă. Dacă evaluăm concentrația particulelor produse în aer, aceasta este de ordinul 10 5 cm -3 , în timp ce dacă este efectuată în argon, aceasta este de ordinul 10 6 cm -3 . Mai mult, concentrația este un parametru critic al procesului, deoarece o concentrație excesivă duce la formarea de agregate care înrăutățesc calitatea produsului. Principalul avantaj constă în utilizarea metalelor și a oxizilor metalici ca precursori, ceea ce permite producerea de materiale cu cristalinitate ridicată. Questo processo è applicato solo in casi particolari in quanto spesso presenta basse rese ed alti costi operazionali. Ad esempio si utilizza per produrre nanoparticelle di nichel. [19]

Utilizzando la scarica ad arco, operando a temperature estremamente elevate (circa 4 000 °C ) per tempi estremamente ridotti (decine di millisecondi), la velocità di evaporazione diventa un importante parametro di processo, così come la concentrazione del metallo vaporizzato. Il gas più economico da poter utilizzare è l'azoto, in questo modo l'unico parametro di processo rilevante è la corrente elettrica applicata. Una maggiore corrente elettrica forma particelle più grandi e aumenta la velocità di produzione. Un modo per ottimizzare sia la resa di produzione che le dimensioni delle particelle (anche minori di 100 nm) prevede l'impiego di più coppie di elettrodi in parallelo a fronte di un consumo specifico di elettricità pressoché invariato. Se con un'unità singola siamo in grado di produrre circa 10 g/h, in seguito alla parallelizzazione si arriva a realizzare fino a 100 kg/giorno di materiale. Sebbene con questo metodo si producano quantità relativamente basse, presenta il vantaggio di essere facilmente riproducibile. In alcune applicazioni si riescono ad ottenere processi semplici, efficaci ed affidabili. Inoltre, grazie all'utilizzo della scarica elettrica si elimina la necessità di pericolosi precursori chimici, solventi e stabilizzanti. [33]

Combinando la scarica con un gas reattivo, come l'ossigeno, possiamo creare ossidi metallici. Un esempio di progetto basato sulla scarica ad arco in parallelo è il progetto europeo BUONAPART-E (Better Up-scaling and Optimization of NAnoPARTicle and nanostructure production by means of Electrical discharges). [34]

Per i processi al plasma a microonde, la presenza di cariche elettriche permette un ottimo controllo sulla distribuzione dimensionale, tuttavia non è possibile eliminare la carica dalle particelle create. Inoltre, possiamo raggiungere elevati volumi di produzione mantenendo alta la qualità.

Per quel che riguarda la tecnica plasma-spray grazie alla sua semplicità può essere utilizzata in atmosfera non controllata, con conseguente risparmio economico. Anche in questo caso si possono ottenere elevati volumi di produzione. Tuttavia, a causa della velocità del flusso estremamente alta è difficile raccogliere il prodotto in maniera efficace e sicura e questo limita l'impiego industriale di questo metodo.

Tra le tecniche in fase liquida si hanno i processi sol-gel, hot injection, sonochimici, solvotermici ed idrotermici.

Se si utilizza una tecnica sol-gel i vantaggi sono di poter operare a basse temperature e di avere un metodo versatile, che permette di ottenere ottimi risultati in termini di qualità della forma della nanoparticella. L'utilizzo di alcossidi come precursori per la produzione di ossidi permette un facile controllo in situ. L'unico aspetto negativo è la possibilità di migrazione delle nanoparticelle durante il processo di essiccazione, con conseguente calo della resa. [19]

Schema di processo hot injection

L'implementazione industriale della sintesi per hot injection prevede l'utilizzo di un sistema di reattori a flusso allo stato stazionario mantenuti ad alta temperatura ( 180–320 °C ). È inoltre possibile eseguire uno scaling-down dei reattori fino ad arrivare ad un diametro interno pari a 200–300 μm . Due flussi separati contenenti una soluzione di precursori convogliano in una camera di mescolamento prima di raggiungere l'ambiente di reazione. L'ottimizzazione del tempo di residenza è necessaria per avere un mescolamento adeguato e contemporaneamente evitare la formazione di agglomerati. Una volta stabilito il tempo di residenza ottimale si può determinare il volume del mixer e la velocità del flusso. La qualità delle nanoparticelle è strettamente legata alla concentrazione, alla portata volumetrica e alla temperatura: variando tali parametri è possibile modulare la distribuzione dimensionale del prodotto. All'aumentare della temperatura e del tempo di residenza, si ottiene un incremento della resa a fronte di una produzione di nanoparticelle più grandi. Il processo batch utilizzato in laboratorio è caratterizzato da diversi parametri difficili da controllare: velocità di iniezione, temperatura locale, concentrazioni, velocità di mescolamento e velocità di raffreddamento. Il processo continuo industriale permette un miglior controllo dei parametri sopracitati ed una maggiore riproducibilità. Un sistema di reattori a flusso micrometrici ottimizza l'ingegnerizzazione dei parametri critici. Infatti, riduce il consumo di reagenti, garantisce una maggiore uniformità della temperatura ed un miglior controllo dei tempi di residenza nell'ambiente di reazione. La principale difficoltà della scalabilità ad un processo continuo è quella di non avere la possibilità di utilizzare le medesime sostanze chimiche utilizzate nel processo batch in laboratorio. È possibile infatti che uno dei solventi sia solido alla temperatura ambiente, un precursore possa portare alla formazione di gas rendendo impossibile raggiungere alti livelli di riproducibilità dei tempi di residenza e che la decomposizione di una delle sostanze possa causare l'ostruzione dei canali di iniezione. Negli ultimi anni si stanno studiando impianti in continuo per la produzione industriale di quantum dot . Si possono sintetizzare industrialmente quantum dot di CdSe a partire da oleato di cadmio e TOPSe ( tri-n-octilfosfina di selenio ), come precursori di Cd e Se rispettivamente, in una miscela di solventi a base di squalano, oleilammina e Trioctylphosphine . [35]

Schema di processo idrotermico

Nel caso delle implementazioni delle tecniche solvotermiche, vengono utilizzati dei solventi organici per disperdere nanocristalli non ossidi e per metastabilizzazioni. Nella maggior parte dei casi vanno implementati ulteriori metodi per la purificazione dei materiali ottenuti quali idrolisi, ossidazione e termolisi. Nella sintesi idrotermica possiamo sviluppare un processo in continuo, nel quale le due correnti di fluido vengono mescolate assieme. È possibile utilizzare un sistema in cui si possono compiere operazioni sia in condizioni sub-critiche (temperatura e pressione superiori rispettivamente a 100 °C e 10 bar ), prossime alla criticità ed anche in condizioni supercritiche (da 374 °C e 218 atm in su).

Con questo metodo non si ha il problema della tossicità dei solventi e neppure dell'incapacità di dissolvere sali in soluzione. La sintesi idrotermica, se viene svolta in un reattore ben progettato, è capace di produrre quantità maggiori di 100 t/anno di materiale. È un metodo appropriato sia per la produzione di ossidi cristallini che per la produzione di materiali non ossidi (semiconduttori come GaN).

Tramite sintesi sonochimica si producono materiali particolari grazie alle condizioni di processo (temperatura e pressione locale di almeno 5 000 K e 20 MPa , velocità di raffreddamento molto elevata), che facilitano la produzione di nanoparticelle più piccole di quelle degli altri metodi, ed aventi forme differenti. Il principale vantaggio è che un metodo molto economico, in quanto l'unico costo rilevante è rappresentato dal generatore di ultrasuoni. [19]

Metodi top-down

A questa famiglia appartengono processi meccanici in fase solida, come ad esempio il mulino a biglie (ball milling) e la sintesi meccanochimica.

Attraverso il processo di macinazione meccanica si possono ottenere delle polveri di dimensioni nanometriche. [19]

Questa tecnica prevede la macinazione di una polvere monofasica (con particelle aventi diametro inferiore a 100 nm), in cui vanno bilanciate la frattura e la parziale fusione. Il processo consiste nell'inserire in un contenitore chiuso ermeticamente le polveri che si vogliono macinare, insieme ai corpi macinanti rivestiti in acciaio temprato o in carburo di tungsteno . I continui urti tra le sfere provocano una deformazione plastica che a sua volta causa un aumento della temperatura, passando dalla temperatura ambiente di partenza fino ad una compresa tra 100 e 200 °C , con un conseguente affinamento della struttura interna delle polveri, la cui dimensione finale risulta compresa tra 2-20 nm. I processi meccanici presentano il vantaggio di poter essere riprodotti su scala industriale e, viste le basse temperature di processo, i grani che si formano possono crescere molto lentamente. Questo permette di ottenere materiali avanzati e di ingegnerizzare grani e interfacce per creare bordi di grano particolari. Uno dei maggiori problemi di questa tecnica è la contaminazione provocata dagli oggetti macinanti, in particolare dal ferro se presente nelle biglie o dall'ossigeno presente nell'aria. Un modo per ovviare a questi problemi può essere ridurre il tempo di macinazione e rivestire le sfere macinanti dello stesso materiale che si vuole ridurre. Inoltre, la distribuzione dimensionale finale delle polveri ottenute non è buona quanto quella degli altri metodi visti in precedenza e questo è un tratto comune di tutta la famiglia dei processi meccanici.

Il processo meccanochimico appartiene alla famiglia dei metodi di macinazione meccanica. La macinazione meccanochimica opera allo stesso modo di un reattore chimico a bassa temperatura e favorisce la cinetica di reazione della miscela dei reagenti in polvere. A differenza del processo di macinazione tradizionale, grazie alle reazioni chimiche che avvengono durante la macinazione, si ha un migliore controllo tra l'ambiente di reazione e le polveri macinate. Il materiale da macinare viene di solito posto in appositi macinatoi con un rapporto di massa tra corpi macinanti e polveri di 5:10. Possono essere utilizzati dei gas reattivi (O 2 , N 2 e aria) che favoriscono la reazione durante il processo di macinazione. Metalli come titanio, vanadio, tungsteno, zirconio e ferro reagiscono bene al metodo meccanochimico e possono essere trasformati in nitruri, ossidi metallici e compositi metallo-ceramici nanocristallini. L'industrializzazione del processo di produzione e la conseguente riduzione dei costi, possono essere ottenute usando un precursore ottimale scegliendo tra ossidi, carbonati, solfati, cloruri e fluoruri. [19]

Colloidi

Nanostelle di ossido di vanadio(IV)

Il termine colloide viene utilizzato principalmente per descrivere un vasto campo di miscugli solido-liquidi (e/o liquidi-liquidi), che contengono tutti particelle solide (e/o liquide) dispersi in vari gradi in un mezzo liquido. Il termine è riferito alla dimensione delle singole particelle, le quali sono più grandi delle dimensioni atomiche ma sufficientemente piccole per rivelare il moto browniano . Se le particelle sono abbastanza grandi, allora il loro comportamento dinamico in ogni periodo di tempo in sospensione sarebbe governato da forze di gravità e sedimentazione . Ma se esse sono piccole abbastanza per essere colloidi, allora il moto irregolare in sospensione può essere attribuito al bombardamento collettivo di una miriade di molecole agitate termicamente nel mezzo di sospensione liquido, come descritto inizialmente da Albert Einstein nella sua dissertazione. Einstein dimostrò l'esistenza di molecole d'acqua per concludere che il comportamento di particelle erranti potrebbe adeguatamente essere descritto usando la teoria del moto browniano, essendo la sedimentazione un risultato possibile a lungo termine. Questo campo di dimensione critica (o diametro di particella) in genere varia da nanometri (10 −9 m) a micrometri (10 −6 m). [36]

Morfologia

Gli scienziati hanno preso l'abitudine a nominare le loro particelle secondo le forme del mondo reale che potrebbero raffigurare. Le nanosfere [37] , nanoreefs [38] , nanoboxes [39] e molte altre apparse nella letteratura. Queste morfologie talvolta sorgono spontaneamente come un effetto di un agente temporaneo o diretto presente nella sintesi come emulsioni o pori di allumina anodizzati, o da innati modelli di crescita cristallografica dei materiali stessi. [40] Alcune di queste morfologie possono servire a uno scopo, come i lunghi nanotubi di carbonio utilizzati per legare una giunzione elettrica, o rappresentare solo una curiosità scientifica come le stelle mostrate a destra.

Parlando in generale, le particelle amorfe adotteranno una forma sferica (dovuta alla loro isotropia microstrutturale), dal momento che i whiskers microcristallini anisotropici adotteranno la forma geometrica corrispondente alla loro particolare costituzione di cristallo. Al limite del piccolo del campo di grandezza, le nanoparticelle sono spesso riferite come cluster . Sfere , bastoni , fibre, e tazze sono solo alcune delle forme che sono state elaborate. lo studio delle particelle sottili è chiamato micromeritica .

Caratterizzazione

La caratterizzazione della nanoparticella è necessaria per stabilire la comprensione e il controllo di sintesi della nanoparticella e applicazioni. La caratterizzazione è fatta usando una varietà di tecniche differenti, principalmente prese dalla scienza dei materiali . Le tecniche comuni sono:

  1. microscopio elettronico (TEM,SEM)
  2. microscopio a forza atomica (AFM, Atomic Force Microscopy )
  3. diffusione dinamica della luce (DLS, Dynamic Light Scattering )
  4. spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS, X-ray Photoelectron Spectroscopy )
  5. diffrazione a raggi x della polvere (XRD, powder X-ray Diffraction )
  6. spettroscopia in trasformata di Fourier all'infrarosso (FTIR, Fourier Transform Infrared Spectroscopy ),
  7. desorbimento/ionizzazione laser assistito da matrice (MALDI, matrix-assisted laser desorption ) - spettrometria di massa a tempo di volo - (TOF, Time-Of-flight mass spectrometry )
  8. Spettroscopia ultravioletta/visibile ,
  9. interferometria a doppia polarizzazione
  10. risonanza magnetica nucleare (NMR, Nuclear Magnetic Resonance ).

Mentre la teoria fu nota per oltre un secolo (vedi Robert Brown ), la tecnologia che permette l' analisi per il monitoraggio delle nanoparticelle (NTA, Nanoparticle Tracking Analysis ) consente il rilevamento diretto del moto browniano e questo metodo dunque permette il controllo di singole nanoparticelle in soluzione.

Sicurezza

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Nanotossicologia , Particolato e Regolamentazione della nanotecnologia .

Le nanoparticelle presentano possibili pericoli, sia in senso medico che ambientale, [41] la maggior parte dei quali sono dovuti alla grande superficie in rapporto al volume, che può rendere le particelle molto reattive o catalitiche . [42] Esse sono anche capaci di passare attraverso le membrane cellulari degli organismi, e le loro interazioni con i sistemi biologici non sono del tutto conosciute. [43] Studi preclinici hanno dimostrano che nanoparticelle inorganiche, se opportunamente composte, sono capaci di evadere dall'organismo in tempi brevi sia dopo inalazione che dopo somministrazione venosa. [44] [45] [46] Tuttavia, le particelle libere nell'ambiente tendono rapidamente ad agglomerarsi lasciando così il regime nanometrico, e la natura stessa presenta molte nanoparticelle i cui organismi sulla terra possono avere evoluto un'immunità (come i particolati di sale dall' oceano l' aerosol , il terpene dalle piante, o le eruzioni di polveri vulcaniche ) [ senza fonte ] . Un'analisi più completa è fornita nell'articolo dedicato alla nanotecnologia .

Secondo il San Francisco Chronicle , "gli studi sugli animali hanno mostrato che alcune nanoparticelle possono penetrare le cellule ei tessuti, muoversi attraverso il corpo e il cervello e causare danno biochimico, e che possono essere un fattore di rischio negli uomini favorendo l'insorgere del cancro al testicolo . Ma se cosmetici e creme solari contenenti nanomateriali possano mettere a rischio la salute rimane una questione aperta, restando insufficienti gli studi a lungo raggio recentemente iniziati dalla FDA ed altre agenzie." [47] Sperimentando su topi da laboratorio , si è scoperto che le nanoparticelle del diesel riescano a danneggiare il loro sistema cardiovascolare [48]

Note

  1. ^ ( EN ) Cristina Buzea, Ivan Pacheco, and Kevin Robbie, Nanomaterials and Nanoparticles: Sources and Toxicity , in Biointerphases , vol. 2, 2007, pp. MR17–MR71.
  2. ^ ( EN ) ASTM E 2456 - 06 Standard Terminology Relating to Nanotechnology
  3. ^ Fahlman, BD, Materials Chemistry , Springer, 2007, pp. 282–283, ISBN 1-4020-6119-6 .
  4. ^ ( EN ) Padovani, Borgia, Brunetti, Sgamellotti, Giulivi, D'Acapito, Mazzoldi, Sada, Battaglin, Silver and copper nanoclusters in the lustre decoration of Italian Renaissance pottery: an EXAFS study , in Appl. Phys. A , vol. 79, 2004, pp. 229-233, DOI : 10.1007/s00339-004-2516-2 .
  5. ^ ( EN ) Faraday, Michael, Experimental relations of gold (and other metals) to light , in Phil. Trans. Roy. Soc. London , vol. 147, 1857, pp. 145-181, DOI : 10.1098/rstl.1857.0011 .
  6. ^ ( EN ) Beilby, GT, The Effects of Heat and of Solvents on Thin Films of Metal , in Proc. Roy. Soc. A , vol. 72, 1903, p. 226.
  7. ^ ( EN ) Turner, T., Transparent Silver and Other Metallic Films , in Proc. Roy. Soc. Lond. A , vol. 81, 548ª ed., 1908, p. 301.
  8. ^ ( EN ) curato da George Y. Onoda, Jr., e Larry L. Hench, Ceramic Processing Before Firing , a cura di Onoda, GY, Jr. e Hench, LL Eds, New York, Wiley & Sons, 1979, ISBN 0-471-65410-8 .
  9. ^ ( EN ) Aksay, IA, Lange, FF, Davis, BI,Uniformity of Al2O3-ZrO2 Composites by Colloidal Filtration , in J. Am. Ceram. Soc. , vol. 66, 1983, p. C-190, DOI : 10.1111/j.1151-2916.1983.tb10550.x .
  10. ^ ( EN ) Franks, GV e Lange, FF,Plastic-to-Brittle Transition of Saturated, Alumina Powder Compacts , in J. Am. Ceram. Soc. , vol. 79, 1996, p. 3161, DOI : 10.1111/j.1151-2916.1996.tb08091.x .
  11. ^ ( EN ) Evans, AG and Davidge, RW, The strength and fracture of fully dense polycrystalline magnesium oxide , in Phil. Mag. , vol. 20, 164ª ed., 1969, p. 373, DOI : 10.1080/14786436908228708 .
  12. ^ ( EN ) J Mat. Sci. , vol. 5, 1970, p. 314.
  13. ^ ( EN ) Lange, FF e Metcalf, M.,Processing-Related Fracture Origins: II, Agglomerate Motion and Cracklike Internal Surfaces Caused by Differential Sintering , in J. Am. Ceram. Soc. , vol. 66, 1983, p. 398, DOI : 10.1111/j.1151-2916.1983.tb10069.x .
  14. ^ ( EN ) Evans, AG,Considerations of Inhomogeneity Effects in Sintering , in J. Am. Ceram. Soc. , vol. 65, 1987, p. 497, DOI : 10.1111/j.1151-2916.1982.tb10340.x .
  15. ^ ( EN ) Whitesides, GM, et al., Molecular Self-Assembly and Nanochemistry: A Chemical Strategy for the Synthesis of Nanostructures , in Science , vol. 254, 1991, p. 1312, DOI : 10.1126/science.1962191 .
  16. ^ ( EN ) Dubbs D. M, Aksay IA, Self-Assembled Ceramics , in Ann. Rev. Phys. Chem. , vol. 51, 2000, p. 601, DOI : 10.1146/annurev.physchem.51.1.601 .
  17. ^ ( EN ) Ph. Buffat e J.-P. Burrel, Size effect on the melting temperature of gold particles , in Physical Review A , vol. 13, 6ª ed., 1976, pp. 2287-2298, DOI : 10.1103/PhysRevA.13.2287 .
  18. ^ ( EN ) The Textiles Nanotechnology Laboratory , su nanotextiles.human.cornell.edu .
  19. ^ a b c d e f g h i j k l m n Costas A. Charitidis, Pantelitsa Georgiou e Malamatenia A. Koklioti, Manufacturing nanomaterials: from research to industry , in Manufacturing Review , vol. 1, 2014, p. 11, DOI : 10.1051/mfreview/2014009 . URL consultato il 14 maggio 2019 .
  20. ^ Howatson, AM, An Introduction to gas discharges , 2d ed, Pergamon Press, 1976, ©1965, ISBN 0080205755 , OCLC 2035220 . URL consultato il 15 maggio 2019 .
  21. ^ ( EN ) CJ Brinker, GW Scherer, Sol-Gel Science: The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing , Academic Press, 1990, ISBN 0-12-134970-5 .
  22. ^ ( EN ) LLHench, JKWest e Jon K. West, The Sol-Gel Process , in Chem. Rev. , vol. 90, 1990, pp. 33-72, DOI : 10.1021/cr00099a003 .
  23. ^ ( EN ) L. Klein, Sol-Gel Optics: Processing and Applications , Springer Verlag, 1994, ISBN 0-7923-9424-0 .
  24. ^ Dislich, H., Glass. Tech. Berlin., Vol.44, p.1 (1971); ( EN ) Helmut Dislich, New Routes to Multicomponent Oxide Glasses , in Angewandte Chemie International Edition in English , vol. 10, 1971, p. 363, DOI : 10.1002/anie.197103631 .
  25. ^ ( EN ) Egon. Matijevic, Monodispersed colloids: art and science , in Langmuir , vol. 2, 1986, p. 12, DOI : 10.1021/la00067a002 .
  26. ^ ( EN ) CJ Brinker e SP Mukherjee, Conversion of monolithic gels to glasses in a multicomponent silicate glass system , in Journal of Materials Science , vol. 16, 1981, p. 1980, DOI : 10.1007/BF00540646 .
  27. ^ ( EN ) S Sakka e K Kamiya, Glasses from metal alcoholates , in Journal of Non-Crystalline Solids , vol. 42, 1980, p. 403, DOI : 10.1016/0022-3093(80)90040-X .
  28. ^ ( EN ) BE Yoldas, Monolithic glass formation by chemical polymerization , in Journal of Materials Science , vol. 14, 1979, p. 1843, DOI : 10.1007/BF00551023 .
  29. ^ ( EN ) S. Prochazka e FJ Klug,Infrared-Transparent Mullite Ceramic , in Journal of the American Ceramic Society , vol. 66, 1983, p. 874, DOI : 10.1111/j.1151-2916.1983.tb11004.x .
  30. ^ ( EN ) Akio Ikesue, Toshiyuki Kinoshita, Kiichiro Kamata e Kunio Yoshida,Fabrication and Optical Properties of High-Performance Polycrystalline Nd:YAG Ceramics for Solid-State Lasers , in Journal of the American Ceramic Society , vol. 78, 1995, p. 1033, DOI : 10.1111/j.1151-2916.1995.tb08433.x .
  31. ^ ( EN ) A Ikesue, Polycrystalline Nd:YAG ceramics lasers , in Optical Materials , vol. 19, 2002, p. 183, DOI : 10.1016/S0925-3467(01)00217-8 .
  32. ^ ( EN ) A matter of scale , in Nature Nanotechnology , vol. 11, n. 9, 2016-09, p. 733, DOI : 10.1038/nnano.2016.180 . URL consultato il 14 maggio 2019 .
  33. ^ Progetto Cordis Europa , su cordis.europa.eu .
  34. ^ ( EN ) BUONAPART-E , su buonapart-e.eu .
  35. ^ BKH Yen, NE Stott e KF Jensen, A Continuous-Flow Microcapillary Reactor for the Preparation of a Size Series of CdSe Nanocrystals , in Advanced Materials , vol. 15, n. 21, 2003, pp. 1858-1862, DOI : 10.1002/adma.200305162 . URL consultato il 17 luglio 2019 .
  36. ^ ( EN ) Pais, A., Subtle is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein , Oxford University Press, 2005, ISBN 0-19-280672-6 .
  37. ^ ( EN ) Agam, MA e Q Guo, Electron Beam Modification of Polymer Nanospheres , in Journal of Nanoscience and Nanotechnology , vol. 7, 10ª ed., 2007, p. 3615, DOI : 10.1166/jnn.2007.814 , PMID 18330181 .
  38. ^ Choy JH, Jang ES, Won JH, Chung JH, Jang DJ, e Kim YW, Hydrothermal route to ZnO nanocoral reefs and nanofibers , in Appl. Phys. Lett. , vol. 84, 2004, p. 287, DOI : 10.1063/1.1639514 .
  39. ^ ( EN ) Sun, Y; Xia, Y, Shape-controlled synthesis of gold and silver nanoparticles. , in Science , vol. 298, 5601ª ed., 2002, pp. 2176-9, DOI : 10.1126/science.1077229 , PMID 12481134 .
  40. ^ ( EN ) Murphy, Cj, Materials science. Nanocubes and nanoboxes. , in Science , vol. 298, 5601ª ed., 2002, pp. 2139-41, DOI : 10.1126/science.1080007 , PMID 12481122 .
  41. ^ ( EN ) Mnyusiwalla, Anisa, Abdallah S Daar e Peter A Singer, Mind the gap : science and ethics in nanotechnology , in Nanotechnology , vol. 14, 2003, pp. R9, DOI : 10.1088/0957-4484/14/3/201 .
  42. ^ ( EN ) Ying, Jackie, Nanostructured Materials , New York, Academic Press, 2001, ISBN 0-12-744451-3 .
  43. ^ ( EN ) Nanotecnologie: 6. Quali sono i potenziali effetti nocivi delle nanoparticelle?
  44. ^ ( EN ) Domenico Cassano, Ana-Katrina Mapanao e Maria Summa, Biosafety and Biokinetics of Noble Metals: The Impact of Their Chemical Nature , in ACS Applied Bio Materials , vol. 2, n. 10, 21 ottobre 2019, pp. 4464-4470, DOI : 10.1021/acsabm.9b00630 . URL consultato il 24 luglio 2020 .
  45. ^ ( EN ) Ana Katrina Mapanao, giulia giannone e Maria Summa, Biokinetics and clearance of inhaled gold ultrasmall-in-nano architectures , in Nanoscale Advances , 2020, pp. 10.1039.D0NA00521E, DOI : 10.1039/D0NA00521E . URL consultato il 24 luglio 2020 .
  46. ^ ( EN ) Domenico Cassano, Maria Summa e Salvador Pocoví-Martínez, Biodegradable Ultrasmall-in-Nano Gold Architectures: Mid-Period In Vivo Distribution and Excretion Assessment , in Particle & Particle Systems Characterization , vol. 36, n. 2, 2019-02, p. 1800464, DOI : 10.1002/ppsc.201800464 . URL consultato il 24 luglio 2020 .
  47. ^ ( EN ) Keay Davidson, FDA urged to limit nanoparticle use in cosmetics and sunscreens , San Francisco Chronicle . URL consultato il 20 aprile 2007 .
  48. ^ ( EN ) Study Pollution Particles Lead to Higher Heart Attack Risk (Update1)

Voci correlate

Altri progetti

Collegamenti esterni

Controllo di autorità Thesaurus BNCF 50016 · LCCN ( EN ) sh85089689 · GND ( DE ) 4333369-2 · BNF ( FR ) cb12293062x (data) · NDL ( EN , JA ) 01179097
Estratto da " https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Nanoparticella&oldid=121928404 "