nanomaterialen

Nanomaterialen zijn materialen waarvan een aanzienlijk deel van de deeltjes een afmeting heeft in het nanometerbereik, doorgaans tussen 1 en 100 nanometer. Door deze kleine schaal hebben nanomaterialen vaak een grote oppervlakte-naar-volumeverhouding en kunnen ze eigenschappen vertonen die afwijken van dezelfde materialen in bulkvorm. De eigenschappen hangen sterk af van grootte, vorm, kristalstructuur en oppervlaktebehandeling, en kunnen veranderen door interacties met de omgeving.

Vormen en voorbeelden van nanomaterialen omvatten onder andere nanopartikels, nanofibers, nanotubes, nanoplaten en nanocomposites. Voorbeelden zijn koolstofgebaseerde materialen zoals fullerenen, koolstofnanobuisjes en grafen, en anorganische materialen zoals metaaloxide nanopartikels (bijv. TiO2, ZnO) en edelmetalen (Au, Ag). Deze verschillende vormen kunnen diverse functies en toepassingen mogelijk maken, afhankelijk van hun unieke eigenschappen.

Toepassingen zijn breed en omvatten katalyse, energieopwekking en -opslag, geneeskunde en diagnostiek, sensoren, coatings en milieuvriendelijke toepassingen zoals waterzuivering. Nanomaterialen worden vaak toegepast als dispersies of vervangen traditionele materialen om eigenschappen als lichtgewicht, versterking, vaak verbeterde optische of chemische reactiviteit te benutten.

Synthetese kan top-down gebeuren door verkleinen van grotere structuren, of bottom-up door bouw uit moleculen of atomen. Karakterisering gebeurt met technieken zoals elektronemikroscopie, dynamische lichtverstrooiing en meetmethoden voor oppervlakte en dispersie.

Veiligheid en regelgeving: nanomaterialen kunnen andere gezondheid- en milieueffecten hebben dan bulkmaterialen. Beoordeling en regelgeving verschillen per land en regio, maar aandachtspunten zijn blootstelling, levenscyclus en, waar van toepassing, labeling.