Como a nanotecnologia maximiza a área de superfície
A natureza pequena de nanopartículas resultados em algumas características úteis, tais como uma maior área de superfície para que outros materiais podem ligar-se de forma a fazer para materiais leves mais fortes ou mais. Em nanoescala, o tamanho importa quando se trata de como as moléculas reagem e vínculo com o outro.
Um pedaço de material a granel (por exemplo, uma cenoura) contém triliões de átomos. Apenas uma pequena porção dos seus átomos são na superfície. Se você cortar uma cenoura ao meio, você aumentou a área de superfície. Se você cortá-lo em fatias, você aumentou-lo novamente sem aumentar a quantidade de cenoura ou o número de átomos. No entanto, você tem aumentado o número de átomos expostos na superfície.
Pense de nanopartículas como sendo como cenoura ralada: Elas contêm em qualquer lugar a partir de um pequeno número de átomos de até alguns milhares de átomos, e tem uma porção maior de átomos na superfície.
Com um número maior de átomos na superfície, mais átomos estão disponíveis para interagir com os átomos ou iões de outras substâncias. Por exemplo, as moléculas de um material explosivo e oxigénio podem interagir no que é chamado de uma reacção exotérmica, a geração de calor. Quando o calor é constante, o que está segurando-a em rajadas, resultando em uma explosão.
Quando a substância explosiva é formado de nanopartículas, a área de superfície aumentada faz com que a reacção ocorra mais rapidamente e produz uma explosão mais potente porque mais das moléculas estão em contacto com o oxigénio.
Esta presença de vários átomos na superfície de um material pode ser útil em diversas aplicações, incluindo o seguinte:
Melhorar eléctrodos utilizados em baterias, o que resulta em aumento da capacidade da velocidade e armazenamento de carga da bateria.
Melhorar catalisadores para baixar a temperatura e energia necessária para correr reacções químicas.
Melhorar explosivos, aumentando a potência gerada por quantidades menores de materiais.