nanopartikelit

Nanopartikelit ovat hiukkasia, joiden pituus on noin 1–100 nanometriä. Tämän kokoluokan ansiosta niillä on suuri pinta-ala suhteessa tilavuuteen ja ne voivat ilmentää ominaisuuksia, joita suurissa hiukkasissa ei esiinny, kuten plasmoniresonanssia sekä kvanttimaailman ilmiöitä sekä kemiallista reaktiivisuutta.

Nanopartikkelit voidaan jakaa useilla tavoilla, tyypillisesti metallisiin nanopartikkeleihin (kulta, hopea), puolijohde-nanopartikkeleihin (kvanttipisteet), magnetisiin nanopartikkeleihin (esimerkiksi Fe3O4) sekä keraamisiin sekä hiili- ja polymeeripohjaisiin nanopartikkeleihin.

Syntetisointi tapahtuu kahdella päämenetel mellä: bottom-up-menetelmillä, kuten kemiallisella pelkistämisellä sekä sol-gel- ja hydrotermisillä prosesseilla, sekä top-down -menetelmillä, kuten mekaanisella jauhamisella. Nanopartikelien karakterisointi tapahtuu esimerkiksi TEM- ja SEM-kuvauksella sekä DLS-mittauksella koon ja muodon arvioimiseksi, ja UV-vis-spektroskopialla plasmoniresonanssien seuraamiseen.

Käyttökohteet vaihtelevat, ja ne kattavat muun muassa lääketiede (kohdennettu lääkehoito, kuvantaminen), katalyysi, elektroniikka ja optiikka sekä energiatekniikka. Lisäksi niitä käytetään kosmetiikassa UV-suojauksessa. Turvallisuus ja sääntely riippuvat materiaalista; ympäristö- ja terveysvaikutusten arviointi sekä standardien kehittäminen ovat aktiivisia tutkimus- ja sääntelyalueita.