nanostruktuureihin

Nanostruktuurit viittaavat materiaaleihin tai rakenteisiin, joiden mittasuhteet ovat nanometrialueella, tyypillisesti välillä 1 ja 100 nanometriä (nm). Nanometri on miljardisosa metristä, mikä tekee näistä rakenteista äärimmäisen pieniä. Niiden ainutlaatuiset ominaisuudet johtuvat siitä, että niiden koko lähestyy molekyylien ja atomien kokoa, mikä saa aikaan kvanttimekaanisia ja pinta-alueen vaikutuksia.

Näissä mittakaavoissa materiaalien optiset, sähköiset, magneettiset ja mekaaniset ominaisuudet voivat merkittävästi poiketa samojen materiaalien ominaisuuksista makroskooppisessa mittakaavassa. Esimerkiksi kulta, joka on normaalisti kellertävää, voi näyttää punaiselta tai siniseltä nanohiukkasina riippuen niiden koosta ja muodosta. Nanostruktuurit voidaan luokitella niiden rakenteen perusteella, esimerkiksi nanopartikkelit, nanolangat, nanorakenteet ja ohutkalvot.

Nanoteknologian alalla tutkitaan ja hyödynnetään aktiivisesti nanostruktuurien ominaisuuksia lukuisissa sovelluksissa. Näitä ovat esimerkiksi lääketiede (lääkkeiden annostelu, kuvantaminen), elektroniikka (transistorit, muistit), energia (aurinkokennot, katalyytit), materiaalitiede (vahvemmat ja kevyemmät materiaalit) sekä ympäristöteknologia (vedenpuhdistus, anturit). Nanostruktuurien tarkka valmistus ja hallinta ovat keskeisiä haasteita ja tutkimuskohteita tällä nopeasti kehittyvällä tieteenalalla.