nanodiamanter

Nanodiamanter är diamantpartiklar i nanometerskala. De är vanligtvis mellan cirka 2 och 10 nanometer i diameter och består av kristallin kol i en diamantstruktur (sp3-bindningar).

De produceras främst genom detonationssyntes (detonationsnanodiamanter, DND). Under processen utsätts ett kolhaltigt explosivt material för mycket högt tryck och temperatur, vilket bildar små diamantkristaller som ofta förekommer som kluster. Efter syntesen följer kemisk rening för att avlägsna oönskat kol och grafit. Ytmodifiering med funktionella grupper (t.ex. karboxyl- eller hydroxylgrupper) ökar dispergerbarheten i vatten och möjliggör biomedicinska applikationer. Andra vägar inkluderar högtryck-högtemperatur (HPHT) syntes följt av nedbrytning till nanoskalor.

Användningsområden inkluderar slipmedel och tillsats i smörjmedel där nanodiamanter minskar friktion och slitage. Inom biomedicin används ytfunktionaliserade nanodiamanter för avbildning, diagnostik och leverans av läkemedel. En särskild egenskap hos vissa nanodiamanter är förekomsten av nitrogen-vacancy-centra (NV-centra), vilka ger luminescens och används inom kvantsensorik och nanoskalig magnetometri.

Miljö- och hälsoperspektiv är föremål för forskning. Nanodiamanter anses ofta kemiskt inerta och kan visa låg toxicitet i vissa tester, men effekter kan variera beroende på ytfunktionalitet och exponering, vilket kräver noggrann utvärdering för varje tillämpning.