Nanomaterialer

Nanomaterialer er materialer med strukturelle kendetegn i nanometerskalaen, typisk mellem 1 og 100 nanometer i mindst én dimension. Denne størrelse gir ofte egenskaber, der adskiller dem fra makroskopiske materialer, såsom et stort overfladeareal i forhold til volumen, ændret mekanisk styrke, særlige elektriske og optiske egenskaber samt øget kemisk reaktivitet. Nanomaterialer forekommer som partikler, tråde, ark og forskellige nanokompositter.

De kan klassificeres efter dimensioner: 0D nanopartikler, 1D nanorør og nanofibre, 2D nanosheets og ark, samt 3D nanokompositter. Materialklassifikation inkluderer metaliske, keramiske, polymeriske og carbonbaserede materialer samt hybrider. Eksempler spænder fra sølv- og guldpartikler til grafen og nanocellulose.

Til fremstilling anvendes top-down-tilgange som mekanisk nedbrydning og litografi, og bottom-up-tilgange som kemisk syntese, dampaflejring og selvorganisation. Overfladefunktionalisering med kemiske ligander forbedrer dispersion og tilpasning af egenskaber, eksempelvis biokompatibilitet eller affinitet til bestemte medier.

Anvendelsesområder omfatter elektronik og optik, energi og lagring (batterier, superkondensatorer, solceller), katalyse, medicinske applikationer (billeddannelse, målrettet lægemiddellevering), miljøteknologi (forurensningsfjernelse) og beskyttende belægninger.

Sundheds- og miljøpåvirkninger er aktive forskningsområder. Risikovurdering, eksponering og livscyklusvurderinger er centrale for at forstå nanomaterialers sikkerhed. Reguleringer varierer mellem lande og regioner, men der arbejdes generelt med nano-specifikke retningslinjer og sikkerhedsprincipper som sikker-by-design.

---