En guide till nanoteknik som används i det genomsnittliga hemmet

En guide till nanoteknik som används i det genomsnittliga hemmet Du kommer att bli förvånad över hur mycket nanoteknologi finns i medelhuset. Pexels / Binyamin Mellish

Som forskare av nanomaterial är jag ofta frågad: "När ska vi äntligen börja se nanoteknikprodukter på marknaden?"

Det här är en enkel fråga att svara eftersom det genomsnittliga hemmet redan är fyllt med produkter som förbättras eller är beroende av nanoteknik. Faktum är att det finns flera nätet förråd listning av mer än 2,000 kommersiellt tillgängliga produkter som innehåller nanoteknik.

Tillämpningen av nanoteknik på vissa områden, t.ex. batterier, mikroelektronik och solskyddsmedel är relativt välkänt. Låt oss ta en virtuell rundtur genom ett hem för att se vad vi kan hitta.

Men vad betyder nanoteknik först? Det definieras typiskt som användningen av materia vid dimensioner mellan 0.1 och 100 nanometer. För perspektiv är ett människohår typiskt mellan 80,000 och 100,000 nanometer i tjocklek.

Köket

Alla kök har handfat, varav de flesta är utrustade med ett vattenfilter. Detta filter tar bort mikrober och föreningar som kan ge vatten en dålig smak.

Vanliga filtermaterial är aktivt kol och silver nanopartiklar.

Aktivt kol är ett speciellt slags kol som är gjord för att ha en mycket hög yta. Detta uppnås genom att fräsa det till en mycket liten storlek. Dess höga yta ger mer utrymme för oönskade föreningar att hålla fast vid det och avlägsnar dem från vatten.

De antimikrobiella egenskaperna hos silver gör det till ett av de vanligaste nanomaterialen idag. Silver nanopartiklar dödar alger och bakterier genom att släppa silverjoner (singel silveratomer) som kommer in i organismernas cellvägg och blir giftiga.

Det är så effektivt och fashionabelt att silver nanopartiklar nu används för att beställa bestick, ytor, kylskåp, dörrhandtag, husdjursskålar och nästan någonstans annars är mikroorganismer oönskade.

Andra nanopartiklar används för att förbereda värmebeständiga och självrengörande ytor, som golv och bänkskivor. Genom att applicera en tunn beläggning innehållande kiseldioxid eller titandioxid nanopartiklar kan en yta bli vattenavvisande, vilket förhindrar fläckar (liknande hur skottskydd skyddar tyger).

Nanopartikelfilmer kan vara så tunna att de inte kan ses. Materialen har också mycket dålig värmeledningsförmåga, vilket innebär att de är värmebeständiga.

En guide till nanoteknik som används i det genomsnittliga hemmet Nanopartiklar hjälper dig att komma igenom tvätten. Flickr / Nik Stanbridge, CC BY-NC-ND

Diskbänken (eller diskmaskinen) används för att tvätta diskmedel med hjälp av tvättmedel. Tvättmedel bildar nanopartiklar som heter miceller.

En micelle bildas när detergentmolekyler självmonterar i en sfär. Centret på denna sfär är kemiskt liknar fett, oljor och fetter, vilket är vad du vill tvätta bort. Diskmedelet fäller oljor och fetter i kaviteten i sfären för att separera dem från vatten och hjälpa diskmedel.

Din medicinska skåp kan innefatta nanoteknik som liknar miceller, med många läkemedel som använder liposomer.

En liposom är en förlängd micelle där det finns ett extra inre hålrum i sfären. Att göra liposomer från skräddarsydda molekyler gör att de kan bära terapeutiska ämnen inuti; utsidan av nanopartikelen kan göras för att rikta sig mot ett specifikt område av kroppen.

Tvätt, badrum och garderob

Upp till 30% av vikten av tvättpulver är gjord av zeoliter.

Zeoliter är en familj av material som till stor del består av kiseloxid och aluminiumoxid som har specifika nanoporösa burliknande strukturer. På samma sätt som en svamp kan absorbera vatten kan zeoliter absorbera molekyler och användas för att absorbera tungmetaller och dåliga luktande ämnen från tvättblandningen.

Nanopartikelanvändning i kosmetika är överraskande vanlig. I vissa fall används nanopartiklar, såsom aluminiumoxid, som ett transparent fyllnadsmaterial som är lätt att applicera som ett fint pulver. I andra fall spelar nanopartiklar en aktiv roll.

Fullerenes är kol anordnade i en fotbollsform och läggs till som "Fullersomes" för vissa kosmetika för att fungera som antioxidanter och fria radikalhämmare.

Vissa företag kombinerar guld nanopartiklar med silkeliknande proteiner som en anti-aging / wrinkle-blandning. Guldnanopartiklarna bär silkeliknande proteiner i celler för att återställa form.

Den dåliga lukten av vandringssockor, gymkläder och kuddar orsakas av bakterier. Som tidigare nämnts, tillsätts silver nanopartiklar ofta för att avlägsna bakterierna och därför slutar lukten. Andra produkter använder koppar nanopartiklar för att uppnå samma mål.

Du kan köpa sängkläder, handdukar, kläder, mattor och all slags material med antingen silver eller koppar tillsatt.

Garaget

Nanopartiklar som grafen och kolnanorör är bland de starkaste materialen som är kända.

För närvarande används de bäst som kompositmaterial för att öka styrkan med minimal vikt. Både kolnanorör och grafen är vanliga tillsatser i sportutrustning, t ex tennisracketar, golfbollar, cyklar, cykeldäck och golfklubbar.

Titandioxid-nanopartiklar läggs ofta till färger som UV-skydd. Dessa nanopartiklar absorberar UV-ljus innan det kan bryta ned pigmenten som ger färg sin färg.

De kan också lägga till några självrengörande egenskaper så att färgen är vattenavvisande och vattendroppar snabbt löper bort ytan.

Katalysatorer har använts i bilar sedan 1970s för att minska smog och förorening som orsakar utsläpp från bilar. Dessa omvandlare innehåller ett antal olika nanopartiklar inklusive platina, palladium, rhodium och ceriumoxid. De orsakar nedbrytning av bilavgaser i mindre skadliga produktioner.

Som du kan se är det troligt att nanoteknik redan har varit en del av ditt hushåll i många år.Avlyssningen

Om författaren

Cameron Shearer, Forskningsassistent i fysik, Flinders University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker


Försäljningspris: $24.99 $22.49 Du sparar: $2.50
Se fler erbjudanden Köp nytt från: $14.00 Används Från: $3.19




Försäljningspris: $26.00 $16.95 Du sparar: $9.05
Se fler erbjudanden Köp nytt från: $5.89 Används Från: $2.49


följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}