nanopartikkeleiden

Nanopartikkeleiden käsite kattaa pienhiukkaset, joiden halkaisija on tyypillisesti 1–100 nanometriä. Näiden kokojen vuoksi hiukkaset voivat ilmentää ominaisuuksia, joita ei esiinny suuremmissa vastaavissa materiaaleissa, kuten suurempaa pinta-alaa suhteessa tilavuuteen sekä kvantti-ilmiöitä, jotka voivat muuttaa optisia, magnetisia ja kemiallisia ominaisuuksia. Nanopartikkeleita esiintyy monenlaisista materiaaleista: metalli- ja oksidipohjaisia sekä polymeeripohjaisia sekä komposiittipohjaisia hiukkasia.

Valmistusmenetelmiä on sekä bottom-up- että top-down-lähestymistapoja. Bottom-up -menetelmillä yksittäiset atomit ja molekyylit liittyvät yhteen muodostaen hiukkasen, kun taas top-down -menetelmät kuljettavat suurikokoisia rakenteita pienemmiksi. Esimerkkejä bottom-up-menetelmistä ovat kemiallinen syntetisointi ja hydrotermiset prosessit, kun taas top-down -menetelmillä ovat mekaaninen jauhaminen sekä litografia.

Sovellukset ovat laajat. Lääketieteessä nanopartikkeleita tutkitaan lääkkeiden kuljettajina, kuvantamisen kontrastia lisäävinä ja kohdennetuissa terapioissa. Katalyys, energiateknologia, elektroniikka ja ympäristötekniikka ovat muita alueita. Myös kosmetiikassa käytetään joitakin nanopartikkelimateriaaleja.

Turvallisuus ja sääntely ovat tärkeitä. Toksisuus ja ympäristövaikutukset riippuvat materiaalista, koosta, pintaominaisuuksista sekä altistumisesta. Tutkimuksessa painotetaan toksisuusarviointeja, ympäristövaikutusten tutkimusta sekä kansainvälisiä ja kansallisia standardeja sekä säädöksiä, kuten REACH.