Наноматериалы
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Часть цикла статей о
Наноматериалы
C60-стержни.png
Углеродные нанотрубки
Фуллерены
Другие наночастицы
Наноструктурные материалы
Часть цикла статей о
Нанотехнологии
Воздействие и приложения
  • Наномедицина
  • Нанотоксикология
  • Зеленые нанотехнологии
  • Опасности
  • Регулирование
Наноматериалы
  • Фуллерены
  • Углеродные нанотрубки
  • Наночастицы
Молекулярная самосборка
  • Самосборный монослой
  • Супрамолекулярная сборка
  • нанотехнология ДНК
Наноэлектроника
  • Электроника молекулярного масштаба
  • Нанолитография
  • закон Мура
  • Изготовление полупроводниковых приборов
  • Примеры полупроводниковых шкал
Нанометрология
  • Атомно-силовая микроскопия
  • Сканирующий туннельный микроскоп
  • Электронный микроскоп
  • Микроскопия сверхвысокого разрешения
  • Нанотрибология
Молекулярная нанотехнология
  • Молекулярный ассемблер
  • Нанороботы
  • механосинтез
  • Молекулярная инженерия
  •  Научный портал
  •  Технологический портал
  • в
  • т
  • е

Наноматериалы описывают, в принципе, материалы , единичная единица которых имеет размер (по крайней мере, в одном измерении) от 1 до 100 нм (обычное определение наномасштаба [1] ).

В исследованиях наноматериалов используется подход к нанотехнологиям , основанный на материаловедении , с использованием достижений в области метрологии и синтеза материалов, которые были разработаны в поддержку исследований в области микропроизводства . Материалы со структурой наномасштаба часто обладают уникальными оптическими, электронными, теплофизическими или механическими свойствами. [2] [3] [4]

Наноматериалы постепенно становятся коммерческими [5] и начинают появляться в качестве товаров. [6]

Определение

В ISO/TS 80004 наноматериал определяется как «материал с любым внешним размером в наномасштабе или имеющий внутреннюю структуру или структуру поверхности в наномасштабе», при этом наноразмер определяется как «диапазон длин приблизительно от 1 нм до 100 нм». Сюда входят как нанообъекты , представляющие собой дискретные куски материала, так и наноструктурированные материалы , имеющие внутреннюю или поверхностную структуру в наномасштабе; наноматериал может быть членом обеих этих категорий. [7]

18 октября 2011 года Европейская комиссия приняла следующее определение наноматериала: «Природный, случайный или искусственный материал, содержащий частицы в несвязанном состоянии или в виде агрегата или агломерата, и 50% или более частиц в распределение размера числа, один или несколько внешних размеров находятся в диапазоне размеров от 1 нм до 100 нм В особых случаях и там, где это оправдано заботой об окружающей среде, здоровье, безопасности или конкурентоспособности, порог распределения размера числа 50% может быть заменен порог от 1% до 50%." [8]

Источники

Разработано

Искусственные наноматериалы были намеренно спроектированы и изготовлены людьми, чтобы обладать определенными требуемыми свойствами. [4] [9]

Устаревшие наноматериалы — это те, которые находились в коммерческом производстве до развития нанотехнологий в качестве дополнительных достижений по сравнению с другими коллоидными материалами или материалами в виде частиц. [10] [11] [12] Они включают наночастицы сажи и диоксида титана . [13]

случайный

Наноматериалы могут быть непреднамеренно получены как побочный продукт механических или промышленных процессов путем сжигания и испарения. Источниками случайных наночастиц являются выхлопные газы двигателей транспортных средств, плавка, сварочный дым, процессы горения при бытовом отоплении твердым топливом и приготовлении пищи. Например, класс наноматериалов, называемых фуллеренами , образуется при сжигании газа, биомассы и свечи. [14] Это также может быть побочным продуктом продуктов износа и коррозии. [15] Случайные атмосферные наночастицы часто называют сверхмелкими частицами , которые непреднамеренно образуются во время преднамеренной операции и могут способствовать загрязнению воздуха . [16][17]

Естественный

Биологические системы часто содержат природные функциональные наноматериалы. Строение фораминифер (в основном мел) и вирусов (белок, капсид ), кристаллы воска, покрывающие лист лотоса или настурции , шелк паука и паутинного клеща, [18] голубой оттенок тарантулов, [19] «лопаточки» на нижняя часть ног геккона , некоторые чешуйки крыльев бабочки , натуральные коллоиды ( молоко , кровь ), роговые материалы ( кожа , когти , клюв , перья , рога , волосы ),бумага , хлопок , перламутр , кораллы и даже наша собственная костная матрица — все это природные органические наноматериалы.

Природные неорганические наноматериалы возникают в результате роста кристаллов в различных химических условиях земной коры . Например, глины имеют сложную наноструктуру из-за анизотропии лежащей в их основе кристаллической структуры, а вулканическая активность может привести к появлению опалов , которые являются примером встречающихся в природе фотонных кристаллов из-за их наноразмерной структуры. Пожары представляют собой особенно сложные реакции и могут привести к образованию пигментов , цемента , коллоидального кремнезема и т. д.

Природные источники наночастиц включают продукты горения лесных пожаров, вулканический пепел, морские брызги и радиоактивный распад газообразного радона . Природные наноматериалы также могут образовываться в результате процессов выветривания металл- или анионсодержащих пород, а также на кислых шахтных стоках . [16]

Галерея природных наноматериалов

  • Вирусный капсид

  • " Эффект лотоса ", гидрофобный эффект с возможностью самоочищения

  • Крупный план нижней части лапы геккона, идущего по стеклянной стене (шпатель: 200 × 10–15 нм)

  • СЭМ-микрофотография чешуи крыла бабочки (× 5000)

  • Перо павлина (фрагмент)

  • Бразильский кристаллический опал. Игра цвета обусловлена ​​интерференцией и дифракцией света между сферами кремнезема (диаметром 150-300 нм).

  • Синий оттенок вида тарантула (450 нм ± 20 нм)

Типы

Нанообъекты часто классифицируют по тому, сколько их размеров попадает в наномасштаб. Наночастица определяется как нанообъект со всеми тремя внешними размерами в наномасштабе, у которого самая длинная и самая короткая оси существенно не различаются. Нановолокно имеет два внешних размера в наномасштабе, при этом нанотрубки представляют собой полые нановолокна, а наностержни представляют собой твердые нановолокна. Нанопластина /нанолист имеет один внешний размер в наномасштабе [20] , и если два больших размера существенно различаются, это называется нанолентой .. Для нановолокон и нанопластин другие размеры могут быть или не быть в наномасштабе, но должны быть значительно больше. Во всех случаях отмечается значительная разница, которая обычно составляет не менее 3 раз [21] .

Наноструктурные материалы часто классифицируют по тому, какие фазы вещества они содержат. Нанокомпозит представляет собой твердое тело, содержащее по крайней мере одну физически или химически различную область или набор областей, имеющих по крайней мере одно измерение в наномасштабе. Нанопена имеет жидкую или твердую матрицу, заполненную газообразной фазой, где одна из двух фазы имеет размеры в наномасштабе. Нанопористый материал представляет собой твердый материал, содержащий нанопоры , пустоты в виде открытых или закрытых пор субмикронных размеров. Нанокристаллический материал имеет значительную долю кристаллических зерен в наномасштабе. [22]

Нанопористые материалы

Основная статья: Нанопористые материалы

Термин « нанопористые материалы » включает подмножества микропористых и мезопористых материалов. Микропористые материалы представляют собой пористые материалы со средним размером пор менее 2 нм, а мезопористые материалы — материалы с размером пор в диапазоне 2-50 нм. [23]Микропористые материалы имеют размеры пор, сравнимые по размеру с малыми молекулами. По этой причине такие материалы могут служить важными приложениями, включая разделительные мембраны. Мезопористые материалы интересны для приложений, требующих высокой удельной площади поверхности, в то же время обеспечивая проникновение молекул, которые могут быть слишком большими, чтобы проникнуть в поры микропористого материала. В некоторых источниках нанопористые материалы и нанопена иногда считаются наноструктурами, но не наноматериалами, поскольку наноразмерными являются только пустоты, а не сами материалы. [24] Хотя определение ISO рассматривает только круглые нанообъекты как наночастицы , другие источники используют термин наночастицы для всех форм. [25]

Наночастицы

Основная статья: Наночастица

Наночастицы имеют все три измерения в наномасштабе. Наночастицы также могут быть внедрены в объемное твердое вещество для формирования нанокомпозита. [24]

Фуллерены

Основная статья: Фуллерен

Фуллерены — это класс аллотропов углерода , которые концептуально представляют собой листы графена , свернутые в трубки или сферы. К ним относятся углеродные нанотрубки (или кремниевые нанотрубки ), которые представляют интерес как из-за их механической прочности, так и из-за их электрических свойств. [26]

Вращающийся вид C 60 , один из видов фуллерена

Первая обнаруженная молекула фуллерена и тезка семейства, бакминстерфуллерен (C 60 ), была получена в 1985 году Ричардом Смолли , Робертом Керлом , Джеймсом Хитом , Шоном О'Брайеном и Гарольдом Крото в Университете Райса . Название было данью уважения Бакминстеру Фуллеру , геодезические купола которого оно напоминает. С тех пор было обнаружено, что фуллерены встречаются в природе. [27] Совсем недавно фуллерены были обнаружены в космосе. [28]

В течение последнего десятилетия химические и физические свойства фуллеренов были горячей темой в области исследований и разработок и, вероятно, останутся в течение долгого времени. В апреле 2003 года фуллерены изучались для потенциального медицинского применения : связывание специфических антибиотиков со структурой устойчивых бактерий и даже нацеливание на определенные типы раковых клеток, таких как меланома . В октябрьском выпуске журнала Chemistry and Biology за 2005 г. есть статья, описывающая использование фуллеренов в качестве активируемых светом противомикробных агентов. В области нанотехнологий , теплостойкости и сверхпроводимостиявляются одними из свойств, привлекающих интенсивные исследования.

Обычный метод, используемый для производства фуллеренов, заключается в пропускании большого тока между двумя соседними графитовыми электродами в инертной атмосфере. Образовавшаяся угольная плазменная дуга между электродами охлаждается до образования сажи, из которой можно выделить много фуллеренов.

Существует множество расчетов, выполненных с использованием квантовых методов ab-initio применительно к фуллеренам. Методами DFT и TDDFT можно получить ИК- , Рамановский и УФ - спектры. Результаты таких расчетов можно сравнить с экспериментальными результатами.

Наночастицы на основе металлов

Неорганические наноматериалы (например, квантовые точки , нанопроволоки и наностержни ) благодаря их интересным оптическим и электрическим свойствам могут быть использованы в оптоэлектронике . [29] Кроме того, оптические и электронные свойства наноматериалов, которые зависят от их размера и формы, можно настроить с помощью синтетических методов. Существуют возможности использования этих материалов в оптоэлектронных устройствах на основе органических материалов, таких как органические солнечные элементы , органические светодиоды и т. д. Принципы работы таких устройств регулируются фотоиндуцированными процессами, такими как перенос электронов .и передача энергии. Производительность устройств зависит от эффективности фотоиндуцированного процесса, ответственного за их функционирование. Следовательно, необходимо лучшее понимание этих фотоиндуцированных процессов в композитных системах органических / неорганических наноматериалов, чтобы использовать их в оптоэлектронных устройствах.

Наночастицы или нанокристаллы из металлов, полупроводников или оксидов представляют особый интерес благодаря своим механическим, электрическим, магнитным, оптическим, химическим и другим свойствам. [30] [31] Наночастицы использовались в качестве квантовых точек и химических катализаторов , таких как катализаторы на основе наноматериалов . В последнее время ряд наночастиц широко исследуется для биомедицинских приложений, включая тканевую инженерию , доставку лекарств , биосенсор . [32] [33]

Наночастицы представляют большой научный интерес, поскольку они фактически являются мостом между объемными материалами и атомарными или молекулярными структурами. Сыпучий материал должен иметь постоянные физические свойства независимо от его размера, но в наномасштабе это часто не так. Наблюдаются свойства, зависящие от размера, такие как квантовое ограничение в частицах полупроводников , поверхностный плазмонный резонанс в некоторых металлических частицах и суперпарамагнетизм в магнитных материалах.

Наночастицы обладают рядом особых свойств по сравнению с объемным материалом. Например, изгиб объемной меди (проволока, лента и т. д.) происходит при движении атомов/кластеров меди в масштабе примерно 50 нм. Наночастицы меди размером менее 50 нм считаются сверхтвердыми материалами, которые не обладают такой пластичностью и пластичностью , как объемная медь. Изменение свойств не всегда желательно. Сегнетоэлектрические материалы размером менее 10 нм могут переключать направление поляризации, используя тепловую энергию комнатной температуры, что делает их бесполезными для хранения в памяти. Суспензии наночастиц возможны из-за взаимодействия поверхности частиц с растворителем .достаточно прочный, чтобы преодолеть различия в плотности , которые обычно приводят к тому, что материал либо тонет, либо плавает в жидкости. Наночастицы часто обладают неожиданными визуальными свойствами, потому что они достаточно малы, чтобы удерживать свои электроны и производить квантовые эффекты. Например, наночастицы золота в растворе кажутся от темно-красного до черного цвета.

Часто очень высокое отношение площади поверхности к объему наночастиц обеспечивает огромную движущую силу для диффузии , особенно при повышенных температурах. Спекание возможно при более низких температурах и в течение более короткого времени, чем для более крупных частиц. Теоретически это не влияет на плотность конечного продукта, хотя проблемы с текучестью и склонность наночастиц к агломерации усложняют ситуацию. Поверхностные эффекты наночастиц также снижают начальную температуру плавления .

Одномерные наноструктуры

Наименьшие из возможных кристаллические проволоки с поперечным сечением всего в один атом могут быть спроектированы в цилиндрическом удержании. [34] [35] [36] Углеродные нанотрубки , природная полуодномерная наноструктура, могут использоваться в качестве шаблона для синтеза. Удержание обеспечивает механическую стабилизацию и препятствует распаду линейных цепочек атомов; предполагается, что другие структуры одномерных нанопроволок будут механически стабильными даже после изоляции от шаблонов. [35] [36]

Двумерные наноструктуры

Двумерные материалы представляют собой кристаллические материалы, состоящие из двумерного одиночного слоя атомов. Самый важный представитель графена был обнаружен в 2004 году. Тонкие пленки наноразмерной толщины считаются наноструктурами, но иногда не считаются наноматериалами, поскольку они не существуют отдельно от подложки. [24] [37]

Объемные наноструктурные материалы

Некоторые сыпучие материалы содержат характеристики на наноуровне, включая нанокомпозиты , нанокристаллические материалы , наноструктурированные пленки и нанотекстурированные поверхности . [24]

Коробчатая графеновая наноструктура (BSG) является примером трехмерного наноматериала. [38] Наноструктура БСГ появилась после механического расщепления пиролитического графита . Эта наноструктура представляет собой многослойную систему параллельных полых наноканалов, расположенных вдоль поверхности и имеющих четырехугольное поперечное сечение. Толщина стенок канала примерно равна 1 нм. Типичная ширина граней канала составляет около 25 нм.

Приложения

Основная статья: Применение нанотехнологий

Наноматериалы используются в различных производственных процессах, продуктах и ​​здравоохранении, включая краски, фильтры, изоляционные и смазочные добавки. В здравоохранении Нанозимы представляют собой наноматериалы с ферментоподобными характеристиками. [39] Они представляют собой новый тип искусственных ферментов , которые широко используются в таких областях, как биозондирование, биовизуализация, диагностика опухолей, [40] защита от биообрастания и многое другое. Высококачественные фильтры могут быть изготовлены с использованием наноструктур. Эти фильтры способны удалять частицы размером с вирус, как это видно в фильтре для воды, созданном Seldon Technologies. Мембранный биореактор из наноматериалов (NMs-MBR), новое поколение обычных MBR, недавно предложены для глубокой очистки сточных вод. [41] В области очистки воздуха нанотехнологии использовались для борьбы с распространением MERS в больницах Саудовской Аравии в 2012 году. [42] Наноматериалы используются в современных и безопасных для человека технологиях изоляции, в прошлом они были обнаружены в асбесте. изоляция на основе. [43] В качестве смазочной добавки наноматериалы обладают способностью уменьшать трение в движущихся частях. Изношенные и корродированные детали также можно отремонтировать с помощью самособирающихся анизотропных наночастиц под названием TriboTEX. [42]Наноматериалы также применяются в ряде отраслей промышленности и потребительских товаров. Минеральные наночастицы, такие как оксид титана, использовались для улучшения защиты от УФ-излучения в солнцезащитных кремах. В спортивной индустрии более легкие биты будут производиться с использованием углеродных нанотрубок для повышения производительности. Еще одно применение — военные, где мобильные наночастицы пигмента используются для создания более эффективной маскировки. Наноматериалы также можно использовать в приложениях с трехкомпонентным катализатором (TWC). Преобразователи TWC имеют то преимущество, что контролируют выбросы оксидов азота (NOx), которые являются предшественниками кислотных дождей и смога. [44] В структуре «ядро-оболочка» наноматериалы образуют оболочку в качестве носителя катализатора для защиты благородных металлов, таких как палладий и родий. [45]Основная функция заключается в том, что носители могут быть использованы для переноса активных компонентов катализаторов, придания им высокой дисперсности, сокращения использования благородных металлов, повышения активности катализаторов и повышения механической прочности.

Синтез

Целью любого синтетического метода для наноматериалов является получение материала, который проявляет свойства, являющиеся результатом их характерного масштаба длины, находящегося в нанометровом диапазоне (1–100 нм). Соответственно, синтетический метод должен демонстрировать контроль размера в этом диапазоне, чтобы можно было получить то или иное свойство. Часто методы делятся на два основных типа: «снизу вверх» и «сверху вниз».

Восходящие методы

Восходящие методы включают сборку атомов или молекул в наноструктурированные массивы. В этих способах источники сырья могут быть в виде газов, жидкостей или твердых веществ. Последние требуют некоторой разборки перед включением в наноструктуру. Методы «снизу вверх» обычно делятся на две категории: хаотические и контролируемые.

Хаотические процессы включают в себя перевод составляющих атомов или молекул в хаотическое состояние, а затем внезапное изменение условий, чтобы сделать это состояние нестабильным. Благодаря умному манипулированию любым количеством параметров продукты формируются в основном в результате страховой кинетики. Коллапс из хаотического состояния может быть трудно или невозможно контролировать, поэтому статистика ансамбля часто определяет результирующее распределение по размерам и средний размер. Соответственно, образование наночастиц контролируется путем манипулирования конечным состоянием продуктов. Примерами хаотических процессов являются лазерная абляция [46] , взрывная проволока, дуга, пламенный пиролиз, горение [47] и методы синтеза осадков.

Контролируемые процессы включают контролируемую доставку составляющих атомов или молекул к месту (ям) образования наночастиц, так что наночастица может расти до заданных размеров контролируемым образом. Обычно состояние составляющих атомов или молекул всегда близко к тому, которое необходимо для образования наночастиц. Соответственно, образование наночастиц регулируется за счет контроля состояния реагентов. Примерами контролируемых процессов являются самоограничивающийся раствор для роста, самоограничивающееся химическое осаждение из паровой фазы , фемтосекундные лазерные методы с формованными импульсами и молекулярно-лучевая эпитаксия .

Методы сверху вниз

В методах «сверху вниз» используется некоторая «сила» (например, механическая сила, лазер) для разрушения сыпучих материалов на наночастицы. Популярный метод, включающий механическое разделение сыпучих материалов на наноматериалы, называется «шаровая мельница». Кроме того, наночастицы также могут быть получены с помощью лазерной абляции, при которой для абляции мишени (твердого тела) применяются лазеры с короткими импульсами (например, фемтосекундный лазер). [46]

Характеристика

Основные статьи: Нанометрология и характеристика наночастиц

Новые эффекты могут возникать в материалах, когда формируются структуры с размерами, сравнимыми с любой из многих возможных шкал длины , таких как длина волны де Бройля электронов или оптическая длина волны фотонов высокой энергии. В этих случаях квантово-механические эффекты могут доминировать в свойствах материала. Одним из примеров является квантовое ограничение , когда электронные свойства твердых тел изменяются при значительном уменьшении размера частиц. Оптические свойства наночастиц, например флуоресценция , также становятся функцией диаметра частиц. Этот эффект не проявляется при переходе от макроскопических к микрометровым размерам, но становится заметным при достижении нанометрового масштаба.

В дополнение к оптическим и электронным свойствам, новые механические свойства многих наноматериалов являются предметом исследований наномеханики . При добавлении в сыпучий материал наночастицы могут сильно влиять на механические свойства материала, такие как жесткость или эластичность. Например, традиционные полимеры могут быть армированы наночастицами (такими как углеродные нанотрубки ), в результате чего получаются новые материалы, которые можно использовать в качестве легких заменителей металлов. Такие композиционные материалы могут обеспечить снижение веса, сопровождающееся повышением стабильности и улучшенной функциональностью. [48]

Наконец, наноструктурированные материалы с малым размером частиц, такие как цеолиты и асбест , используются в качестве катализаторов в широком диапазоне важнейших промышленных химических реакций. Дальнейшее развитие таких катализаторов может лечь в основу более эффективных и экологически чистых химических процессов.

Первые наблюдения и измерения размеров наночастиц были сделаны в первом десятилетии 20 века. Зигмонди подробно исследовал золи золота и другие наноматериалы размером до 10 нм и меньше. Он опубликовал книгу в 1914 году . [49] Он использовал ультрамикроскоп , который использует метод темного поля для наблюдения за частицами, размеры которых намного меньше длины волны света .

Существуют традиционные методы, разработанные в 20-м веке в науке о границах раздела и коллоидах для характеристики наноматериалов. Они широко используются для пассивных наноматериалов первого поколения , указанных в следующем разделе.

Эти методы включают в себя несколько различных способов определения распределения частиц по размерам . Эта характеристика обязательна, потому что многие материалы, которые, как ожидается, будут иметь наноразмеры, на самом деле агрегированы в растворах. Некоторые из методов основаны на рассеянии света . Другие применяют ультразвук , например спектроскопию затухания ультразвука , для тестирования концентрированных нанодисперсий и микроэмульсий. [50]

Существует также группа традиционных методов определения поверхностного заряда или дзета-потенциала наночастиц в растворах. Эта информация необходима для правильной стабилизации системы, предотвращения ее агрегации или флокуляции . К таким методам относятся микроэлектрофорез , электрофоретическое светорассеяние и электроакустика . Последний, например метод коллоидных вибрационных токов , подходит для характеристики концентрированных систем.

Механические свойства

Текущие исследования показали, что механические свойства наноматериалов могут значительно различаться по сравнению с объемным материалом. Наноматериалы обладают значительными механическими свойствами благодаря объемным, поверхностным и квантовым эффектам наночастиц. Это наблюдается, когда наночастицы добавляются к обычному сыпучему материалу, наноматериал измельчает зерно и образует межзеренные и внутризеренные структуры, которые улучшают границы зерен и, следовательно, механические свойства материалов. [51]Измельчение границ зерен обеспечивает упрочнение за счет увеличения напряжения, необходимого для возникновения межкристаллитных или транскристаллитных трещин. Типичным примером, где это можно наблюдать, является добавление нанокремнезема в цемент, который улучшает прочность на растяжение, прочность на сжатие и прочность на изгиб за счет только что упомянутых механизмов. Понимание этих свойств улучшит использование наночастиц в новых приложениях в различных областях, таких как инженерия поверхности, трибология и нанопроизводство/нанопроизводство.

Используемые методы:

Steinitz в 1943 году использовал метод микроиндентирования для проверки твердости микрочастиц, а теперь наноиндентирование используется для измерения упругих свойств частиц на уровне около 5 микрон. [52] Эти протоколы часто используются для расчета механических характеристик наночастиц с помощью методов АСМ. Измерить модуль упругости; данные вдавливания получают путем преобразования кривых силы-перемещения АСМ в кривые силы-вдавливания. Закон Гука используется для определения деформации кантилевера и глубины наконечника, и, в заключение, уравнение давления может быть записано как: [53]

P = k (ẟc - ẟc0) [54]

ẟc : консольная деформация

ẟc0 : смещение отклонения

АСМ позволяет получить изображение с высоким разрешением нескольких типов поверхностей, а кончик кантилевера можно использовать для получения информации о механических свойствах. Компьютерное моделирование также все чаще используется для проверки теорий и дополнения экспериментальных исследований. Наиболее часто используемым компьютерным методом является моделирование молекулярной динамики [55] , в котором используются уравнения движения Ньютона для атомов или молекул в системе. Другие методы, такие как метод прямого зондирования, используются для определения адгезионных свойств наноматериалов. И метод, и моделирование сочетаются с методами ПЭМ и АСМ для получения результатов.

Мы можем классифицировать механические свойства обычных классов наноматериалов:

Кристаллические металлические наноматериалы : дислокации являются одним из основных факторов, влияющих на упругие свойства наноматериалов, подобных объемным кристаллическим материалам. Несмотря на традиционное представление об отсутствии дислокаций в наноматериалах. Рамос [56] экспериментальная работа показала, что твердость наночастиц золота намного выше, чем у их объемных аналогов, поскольку образуются дефекты упаковки и дислокации, которые активируют несколько механизмов упрочнения в материале. Благодаря этим экспериментам дополнительные исследования показали, что с помощью методов наноиндентирования [57]прочность материала; сжимающее напряжение увеличивается при сжатии с уменьшением размера частиц из-за зарождения дислокаций. Эти дислокации наблюдались с помощью методов ПЭМ в сочетании с наноиндентированием. Прочность и твердость наночастиц кремния в четыре раза выше, чем у объемного материала. [54] Сопротивление приложенному давлению можно отнести к линейным дефектам внутри частиц, а также к дислокации, обеспечивающей усиление механических свойств наноматериала. Кроме того, добавление наночастиц укрепляет матрицу, поскольку закрепление частиц препятствует росту зерен. Это измельчает зерно и, следовательно, улучшает механические свойства. [52]Однако не все добавки наноматериалов приводят к улучшению свойств, например, нано-Cu. Но это связано с неотъемлемыми свойствами материала, который слабее, чем матрица.

Неметаллические наночастицы/наноматериалы:  в случае полимерных наноматериалов поведение механических свойств в зависимости от размера до сих пор неясно, однако в одном исследовании, проведенном Lahouij, они обнаружили, что модули сжатия полистирольных наночастиц оказались меньше, чем у объемных аналогов. Это может быть связано с гидратацией функциональных групп. [58]Кроме того, неметаллические наноматериалы могут привести к образованию агломератов внутри матрицы, к которой они добавляются, и, следовательно, к снижению механических свойств, приводя к разрушению даже при низких механических нагрузках, таких как добавление УНТ. Агломераты будут действовать как плоскости скольжения, а также плоскости, в которых могут легко распространяться трещины (9). Однако большинство органических наноматериалов являются гибкими, и эти механические свойства, такие как твердость и т. д., не являются доминирующими. [58]

Нанопроволоки/нанотрубки : модули упругости некоторых нанопроволок, а именно свинца и серебра, уменьшаются с увеличением диаметра. Это было связано с поверхностным напряжением, слоем окисления и шероховатостью поверхности. [59] Тем не менее, поверхностные эффекты не влияют на упругое поведение нанопроволок ZnO, но влияют на их свойства разрушения. Таким образом, это, как правило, зависит от поведения материалов и их связи. [60]

Причина, по которой механические свойства наноматериалов до сих пор являются горячей темой для исследований, заключается в том, что измерение механических свойств отдельных наночастиц является сложным методом, включающим множество факторов управления. Тем не менее, атомно-силовая микроскопия широко используется для измерения механических свойств наноматериалов.

Адгезия и трение наночастиц

Когда речь идет о применении материала, адгезия и трение играют решающую роль в определении результата применения. Поэтому очень важно увидеть, как на эти свойства влияет размер материала. Опять же, АСМ - это метод, который чаще всего используется для измерения этих свойств и определения прочности сцепления наночастиц с любой твердой поверхностью, наряду с методом коллоидного зонда и другими химическими свойствами. [61]Кроме того, силы, играющие роль в обеспечении этих адгезионных свойств наноматериалам, представляют собой электростатические силы, VdW, капиллярные силы, силы сольватации, структурные силы и т. д. Было обнаружено, что добавление наноматериалов в сыпучие материалы существенно увеличивает их адгезионные способности. за счет увеличения их прочности за счет различных механизмов связывания. [62] Размерность наноматериалов приближается к нулю, а это означает, что доля поверхности частицы по отношению к общему количеству атомов увеличивается.

Наряду с поверхностными эффектами движение наночастиц также играет роль в определении их механических свойств, таких как способность к сдвигу. Движение частиц можно наблюдать с помощью ПЭМ. Например, динамическое сжатие наночастиц MoS2 [63] непосредственно наблюдалось in situ, что привело к выводу, что фуллерены могут сдвигаться путем качения или скольжения. Однако наблюдение за этими свойствами снова является очень сложным процессом из-за множества факторов.

Приложения, относящиеся к механическим свойствам: [64]

· Смазка

· Нанопроизводство

· Покрытия

Единообразие

Химическая обработка и синтез высокоэффективных технологических компонентов для частного, промышленного и военного секторов требует использования керамики высокой чистоты , полимеров , стеклокерамики и композитных материалов . В конденсированных телах, сформированных из тонкодисперсных порошков, неправильные размеры и формы наночастиц в типичном порошке часто приводят к неоднородной морфологии упаковки, что приводит к вариациям плотности упаковки в порошковой прессовке.

Неконтролируемая агломерация порошков из-за сил притяжения Ван-дер-Ваальса также может привести к микроструктурным неоднородностям. Дифференциальные напряжения, возникающие в результате неравномерной усадки при высыхании, напрямую связаны со скоростью удаления растворителя и, таким образом, сильно зависят от распределения пористости . Такие напряжения были связаны с переходом от пластического к хрупкому в консолидированных телах и могут привести к распространению трещин в необожженном теле, если их не снять. [65] [66] [67]

Кроме того, любые колебания плотности упаковки в прессовке при ее подготовке к печи часто усиливаются в процессе спекания , что приводит к неоднородному уплотнению. Было показано, что некоторые поры и другие структурные дефекты, связанные с изменениями плотности, играют вредную роль в процессе спекания, увеличивая и, таким образом, ограничивая плотность в конечной точке. Также было показано, что дифференциальные напряжения, возникающие из-за неоднородного уплотнения, приводят к распространению внутренних трещин, которые становятся дефектами, определяющими прочность.[68] [69]

Поэтому представляется желательным обрабатывать материал таким образом, чтобы он был физически однородным в отношении распределения компонентов и пористости, а не использовать распределение частиц по размерам, которое максимизирует плотность неспеченного материала. Сдерживание однородно диспергированного комплекса сильно взаимодействующих частиц во взвешенном состоянии требует полного контроля над взаимодействиями между частицами. Ряд диспергаторов, таких как цитрат аммония (водный) и имидазолин или олеиловый спирт (неводный), являются многообещающими решениями в качестве возможных добавок для улучшения диспергирования и деагломерации. Этот потенциал обеспечивают монодисперсные наночастицы и коллоиды. [70]

Монодисперсные порошки коллоидного диоксида кремния , например, могут быть поэтому стабилизированы в достаточной степени для обеспечения высокой степени упорядоченности коллоидного кристалла или поликристаллического коллоидного твердого вещества, которое образуется в результате агрегации. Степень упорядоченности, по-видимому, ограничена временем и пространством, позволяющими установить более дальние корреляции. Такие дефектные поликристаллические коллоидные структуры, по-видимому, являются основными элементами науки о субмикронных коллоидных материалах и, следовательно, обеспечивают первый шаг в развитии более строгого понимания механизмов, вовлеченных в микроструктурную эволюцию в высокоэффективных материалах и компонентах.[71] [72]

Наноматериалы в статьях, патентах и ​​продуктах

Количественный анализ наноматериалов показал, что на сентябрь 2018 года наночастицы, нанотрубки, нанокристаллические материалы, нанокомпозиты и графен были упомянуты в 400 000, 181 000, 144 000, 140 000 и 119 000 статей по индексу ISI соответственно. Что касается патентов, наночастицы, нанотрубки, нанокомпозиты, графен и нанопроволоки фигурировали в 45600, 32100, 12700, 12500 и 11800 патентах соответственно. Мониторинг примерно 7000 коммерческих продуктов на основе нанотехнологий, доступных на мировых рынках, показал, что свойства примерно 2330 продуктов были активированы или улучшены с помощью наночастиц. Липосомы, нановолокна, наноколлоиды и аэрогели также были наиболее распространенными наноматериалами в потребительских товарах. [73]

Обсерватория Европейского союза по наноматериалам (EUON) создала базу данных ( NanoData ), в которой содержится информация о конкретных патентах, продуктах и ​​научных публикациях по наноматериалам.

Здоровье и безопасность

Основная статья: Опасности для здоровья и безопасности наноматериалов

Рекомендации Всемирной организации здравоохранения

В конце 2017 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) опубликовала руководство по защите работников от потенциального риска, связанного с промышленными наноматериалами. [74] ВОЗ использовала предупредительный подход в качестве одного из своих руководящих принципов. Это означает, что воздействие должно быть снижено, несмотря на неопределенность в отношении неблагоприятных последствий для здоровья, когда для этого есть разумные показания. Это подчеркивается недавними научными исследованиями, демонстрирующими способность наночастиц преодолевать клеточные барьеры и взаимодействовать с клеточными структурами. [75] [76]Кроме того, важным руководящим принципом была иерархия органов управления. Это означает, что когда есть выбор между мерами контроля, всегда следует отдавать предпочтение тем мерам, которые ближе к корню проблемы, а не мерам, которые создают большую нагрузку на работников, таким как использование средств индивидуальной защиты (СИЗ). ВОЗ заказала систематические обзоры по всем важным вопросам для оценки текущего состояния науки и информирования рекомендаций в соответствии с процессом, изложенным в Справочнике ВОЗ по разработке руководств. Рекомендации были оценены как «сильные» или «условные» в зависимости от качества научных данных, ценностей и предпочтений, а также затрат, связанных с рекомендацией.

Руководство ВОЗ содержит следующие рекомендации по безопасному обращению с промышленными наноматериалами (МНМ):

A. Оценить опасность для здоровья МНМ

  1. ВОЗ рекомендует присваивать классы опасности всем МНМ в соответствии с Согласованной на глобальном уровне системой (СГС) классификации и маркировки химических веществ для использования в паспортах безопасности. Для ограниченного числа MNM эта информация доступна в руководствах (сильная рекомендация, доказательства среднего качества).
  2. ВОЗ рекомендует обновить паспорта безопасности, включив в них информацию об опасностях, характерных для МНМ, или указать, какие токсикологические конечные точки не были доступны для адекватного тестирования (сильная рекомендация, доказательства среднего качества).
  3. Для групп респирабельных волокон и гранулированных биостойких частиц GDG предлагает использовать имеющуюся классификацию МНМ для предварительной классификации наноматериалов той же группы (условная рекомендация, доказательства низкого качества).

B. Оценить воздействие МНМ

  1. ВОЗ предлагает оценивать воздействие на рабочих на рабочих местах методами, аналогичными тем, которые используются для предлагаемого значения удельного предела профессионального воздействия (OEL) MNM (условная рекомендация, доказательства низкого качества).
  2. Поскольку не существует конкретных нормативных значений OEL для MNM на рабочих местах, ВОЗ предлагает оценить, превышает ли воздействие на рабочем месте предлагаемое значение OEL для MNM. Список предлагаемых значений OEL приведен в приложении к руководящим принципам. Выбранный OEL должен быть по крайней мере таким же защитным, как и юридически обязательный OEL для объемной формы материала (условная рекомендация, доказательства низкого качества).
  3. Если конкретные OEL для MNM недоступны на рабочих местах, ВОЗ предлагает поэтапный подход к ингаляционному воздействию, включающий, во-первых, оценку потенциального воздействия; во-вторых, проведение базовой оценки воздействия и, в-третьих, проведение комплексной оценки воздействия, например, предложенной Организацией экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) или Европейским комитетом по нормализации (Европейский комитет по стандартизации, CEN) (условная рекомендация, доказательства среднего качества). ).
  4. Что касается оценки воздействия на кожу, ВОЗ обнаружила, что недостаточно доказательств для того, чтобы рекомендовать один метод оценки воздействия на кожу по сравнению с другим.

C. Контролируйте воздействие МНМ

  1. Основываясь на предупредительном подходе, ВОЗ рекомендует сосредоточить контроль воздействия на предотвращении ингаляционного воздействия с целью его максимально возможного снижения (настоятельная рекомендация, доказательства среднего качества).
  2. ВОЗ рекомендует сократить воздействие ряда МНМ, которые постоянно измерялись на рабочих местах, особенно во время уборки и технического обслуживания, сбора материала из реакционных сосудов и подачи МНМ в производственный процесс. При отсутствии токсикологической информации ВОЗ рекомендует применять самый высокий уровень контроля для предотвращения любого воздействия на работников. При наличии дополнительной информации ВОЗ рекомендует применять более индивидуальный подход (сильная рекомендация, доказательства среднего качества).
  3. ВОЗ рекомендует принимать меры контроля, основанные на принципе иерархии мер контроля, что означает, что первой мерой контроля должно быть устранение источника воздействия, прежде чем принимать меры контроля, которые в большей степени зависят от участия работников, при этом СИЗ используются только в крайнем случае. В соответствии с этим принципом средства технического контроля следует использовать, когда существует высокий уровень ингаляционного воздействия или когда отсутствует или имеется очень мало токсикологической информации. При отсутствии надлежащего технического контроля следует использовать СИЗ, особенно средства защиты органов дыхания, как часть программы защиты органов дыхания, включающую проверку пригодности (настоятельная рекомендация, доказательства среднего качества).
  4. ВОЗ предлагает предотвращать воздействие на кожу с помощью мер гигиены труда, таких как очистка поверхностей и использование соответствующих перчаток (условная рекомендация, доказательства низкого качества).
  5. Когда оценка и измерение экспертом по безопасности на рабочем месте недоступны, ВОЗ предлагает использовать контрольные полосы для наноматериалов для выбора мер контроля воздействия на рабочем месте. Из-за отсутствия исследований ВОЗ не может рекомендовать один метод группировки контрольных групп перед другим (условная рекомендация, доказательства очень низкого качества).

Что касается эпиднадзора за здоровьем, то ВОЗ не смогла рекомендовать целевые программы эпиднадзора за здоровьем, ориентированные на МНМ, по сравнению с существующими программами эпиднадзора за здоровьем, которые уже используются, из-за отсутствия фактических данных. ВОЗ считает обучение работников и привлечение работников к вопросам здоровья и безопасности передовой практикой, но не может рекомендовать одну форму обучения работников другой или одну форму вовлечения работников другой из-за отсутствия доступных исследований. Ожидается значительный прогресс в утвержденных методах измерения и оценке риска, и ВОЗ рассчитывает обновить эти рекомендации через пять лет, в 2022 г.

Другое руководство

Поскольку нанотехнологии появились недавно, воздействие наноматериалов на здоровье и безопасность, а также допустимые уровни воздействия являются предметом текущих исследований. [9] Из возможных опасностей наибольшее беспокойство вызывает вдыхание . Исследования на животных показывают , что углеродные нанотрубки и углеродные нановолокна могут вызывать легочные эффекты , включая воспаление , гранулемы и легочный фиброз , которые обладают аналогичной или большей эффективностью по сравнению с другими известными фиброгенными материалами , такими как диоксид кремния , асбест и сверхтонкие частицы .сажа . Острое ингаляционное воздействие биоразлагаемых неорганических наноматериалов на здоровых животных не продемонстрировало значительных токсических эффектов. [77] Хотя степень, в которой данные на животных могут предсказывать клинически значимые эффекты на легкие у рабочих, неизвестна, токсичность, наблюдаемая в краткосрочных исследованиях на животных, указывает на необходимость защитных мер для рабочих, подвергшихся воздействию этих наноматериалов, хотя нет сообщений о реальных неблагоприятные последствия для здоровья рабочих, использующих или производящих эти наноматериалы, были известны по состоянию на 2013 год. [78] Дополнительные проблемы включают контакт с кожей и проглатывание [78] [79] [80] и опасность взрыва пыли . [81] [82]

Устранение и замена являются наиболее желательными подходами к управлению опасностями . Хотя сами наноматериалы часто нельзя исключить или заменить обычными материалами, [9] можно выбрать такие свойства наночастиц, как размер , форма , функционализация , поверхностный заряд , растворимость , агломерация и агрегатное состояние , чтобы улучшить их токсикологические свойства. при сохранении желаемого функционала. [83] Процедуры обработки также могут быть улучшены, например, с использованием суспензии наноматериала.или суспензия в жидком растворителе вместо сухого порошка уменьшит воздействие пыли. [9] Технические средства контроля — это физические изменения на рабочем месте, которые изолируют рабочих от опасностей, в основном системы вентиляции, такие как вытяжные шкафы , перчаточные боксы , шкафы биологической безопасности и вентилируемые весовые шкафы . [84] Административный контроль — это изменения в поведении работников с целью снижения опасности, включая обучение передовым методам безопасного обращения с наноматериалами, их хранения и утилизации, надлежащее информирование об опасностях посредством маркировки и предупреждающих знаков, а также поощрение общей культуры безопасности .Средства индивидуальной защиты должны быть надеты на тело работника и являются наименее желательным вариантом для контроля опасностей. [9] Средства индивидуальной защиты, обычно используемые для типичных химических веществ, также подходят для наноматериалов, включая длинные брюки, рубашки с длинными рукавами и закрытую обувь, а также использование защитных перчаток , очков и непроницаемых лабораторных халатов . [84] В некоторых случаях можно использовать респираторы . [83]

Оценка воздействия представляет собой набор методов, используемых для мониторинга выбросов загрязняющих веществ и воздействия на рабочих. Эти методы включают личный отбор проб, когда пробоотборники располагаются в зоне личного дыхания работника, часто прикрепляясь к воротнику рубашки, чтобы быть как можно ближе к носу и рту; и отбор проб местности / фона, когда они размещаются в статических местах. При оценке следует использовать как счетчики частиц , которые отслеживают количество наноматериалов и других фоновых частиц в режиме реального времени; и образцы на основе фильтров, которые можно использовать для идентификации наноматериала, обычно с использованием электронной микроскопии и элементного анализа . [83] [85] По состоянию на 2016 г. количественные пределы профессионального воздействияне были определены для большинства наноматериалов. Национальный институт безопасности и гигиены труда США определил ненормативные рекомендуемые пределы воздействия для углеродных нанотрубок , углеродных нановолокон [ 78] и сверхтонкого диоксида титана . [86] Агентства и организации из других стран, в том числе Британский институт стандартов [87] и Институт безопасности и гигиены труда в Германии, [88] установили OEL для некоторых наноматериалов, а некоторые компании предоставили OEL для своей продукции. [9]

Нанодиагностика

Нанотехнологии попали в заголовки в области медицины, [89] отвечая за биомедицинскую визуализацию. Уникальные оптические, магнитные и химические свойства материалов в наномасштабе позволили разработать зонды для визуализации с многофункциональными функциями, такими как лучшее усиление контраста, лучшая пространственная информация, контролируемое биораспределение и мультимодальная визуализация на различных сканирующих устройствах. Эти разработки имели такие преимущества, как возможность определения местоположения опухолей и воспалений, точная оценка прогрессирования заболевания и персонализированная медицина.

  1. Наночастицы кремнезема - наночастицы кремнезема [90]можно разделить на твердые, непористые и мезопористые. Они имеют большую поверхность, гидрофильную поверхность, химическую и физическую стабильность. Наночастицы кремнезема производятся с использованием процесса Штёбера. Это гидролиз силиловых эфиров, таких как тетраэтилсиликат, в силанолы (Si-OH) с использованием аммиака в смеси воды и спирта с последующей конденсацией силанолов в частицы кремнезема размером 50-2000 нм. Размер частиц можно контролировать, варьируя концентрацию силилового эфира и спирта или используя микроэмульсионный метод. Наночастицы мезопористого кремнезема синтезируются золь-гель процессом. Они имеют поры диаметром от 2 нм до 50 нм. Их синтезируют в растворе на водной основе в присутствии основного катализатора и порообразователя, известного как поверхностно-активное вещество. Поверхностно-активные вещества представляют собой молекулы, особенностью которых является гидрофобный хвост (алкильная цепь) и гидрофильная головка (заряженная группа, такая как, например, четвертичный амин). Когда эти поверхностно-активные вещества добавляются к раствору на водной основе, они будут координироваться с образованием мицелл с увеличением концентрации, чтобы стабилизировать гидрофобные хвосты. Изменение pH раствора и состава растворителей, а также добавление некоторых агентов, вызывающих набухание, может регулировать размер пор. Именно их гидрофильная поверхность делает наночастицы диоксида кремния такими важными и позволяет им выполнять такие функции, как доставка лекарств и генов, биовизуализация и терапия. Чтобы это применение было успешным, необходимы различные функциональные группы поверхности, которые могут быть добавлены либо в процессе соконденсации во время подготовки, либо в результате модификации поверхности. Большая площадь поверхности наночастиц кремнезема позволяет им нести гораздо большее количество желаемого лекарства, чем при использовании обычных методов, таких как полимеры и липосомы. Это позволяет нацеливаться на конкретные участки, особенно при лечении рака. Как только частицы достигают места назначения, они могут действовать как репортер, высвобождать соединение или дистанционно нагреваться, чтобы повредить биологические структуры в непосредственной близости. Нацеливание обычно осуществляется путем модификации поверхности наночастицы химическим или биологическим соединением. Они накапливаются в местах опухоли за счет удерживания повышенной проницаемости (ЭПР), когда сосуды опухоли ускоряют доставку наночастиц непосредственно в опухоль. Пористая оболочка кремнезема позволяет контролировать скорость, с которой лекарство диффундирует из наночастицы. Оболочка может быть модифицирована так, чтобы иметь сродство к лекарству, или даже быть активирована рН, теплом, светом, солями или другими сигнальными молекулами. Наночастицы кремнезема также используются в биовизуализации, потому что они могут размещать флуоресцентные контрастные вещества / МРТ / ПЭТ / ОФЭКТ и молекулы лекарств / ДНК на их адаптируемой поверхности и порах. Это стало возможным благодаря использованию наночастиц кремнезема в качестве вектора для экспрессии флуоресцентных белков. Несколько различных типов флуоресцентных зондов, таких как цианиновые красители, метилвиолеген или полупроводниковые квантовые точки, могут быть конъюгированы с наночастицами кремнезема и доставлены в определенные клетки или введены in vivo. Пептид RGD молекулы-носителя оказался очень полезным для направленной визуализации in vivo. Наночастицы кремнезема также используются в биовизуализации, потому что они могут размещать флуоресцентные контрастные вещества / МРТ / ПЭТ / ОФЭКТ и молекулы лекарств / ДНК на их адаптируемой поверхности и порах. Это стало возможным благодаря использованию наночастиц кремнезема в качестве вектора для экспрессии флуоресцентных белков. Несколько различных типов флуоресцентных зондов, таких как цианиновые красители, метилвиолеген или полупроводниковые квантовые точки, могут быть конъюгированы с наночастицами кремнезема и доставлены в определенные клетки или введены in vivo. Пептид RGD молекулы-носителя оказался очень полезным для направленной визуализации in vivo. Наночастицы кремнезема также используются в биовизуализации, потому что они могут размещать флуоресцентные контрастные вещества / МРТ / ПЭТ / ОФЭКТ и молекулы лекарств / ДНК на их адаптируемой поверхности и порах. Это стало возможным благодаря использованию наночастиц кремнезема в качестве вектора для экспрессии флуоресцентных белков. Несколько различных типов флуоресцентных зондов, таких как цианиновые красители, метилвиолеген или полупроводниковые квантовые точки, могут быть конъюгированы с наночастицами кремнезема и доставлены в определенные клетки или введены in vivo. Пептид RGD молекулы-носителя оказался очень полезным для направленной визуализации in vivo. Несколько различных типов флуоресцентных зондов, таких как цианиновые красители, метилвиолеген или полупроводниковые квантовые точки, могут быть конъюгированы с наночастицами кремнезема и доставлены в определенные клетки или введены in vivo. Пептид RGD молекулы-носителя оказался очень полезным для направленной визуализации in vivo. Несколько различных типов флуоресцентных зондов, таких как цианиновые красители, метилвиолеген или полупроводниковые квантовые точки, могут быть конъюгированы с наночастицами кремнезема и доставлены в определенные клетки или введены in vivo. Пептид RGD молекулы-носителя оказался очень полезным для направленной визуализации in vivo.
  2. Местно применяемая поверхностно-усиленная резонансная раман-спектроскопия комбинационного рассеяния (TAS3RS) [91] -TAS3RS — еще один метод, который начинает продвигаться в области медицины. Это метод визуализации, в котором используются рецепторы фолиевой кислоты (FR) для обнаружения опухолевых поражений размером до 370 микрометров. Фолатные рецепторы представляют собой связанные с мембраной поверхностные белки, которые связывают фолаты и их конъюгаты с высокой аффинностью. FR часто гиперэкспрессируется при ряде злокачественных новообразований человека, включая рак яичников, легких, почек, молочной железы, мочевого пузыря, головного мозга и эндометрия. Рамановская визуализация — это тип спектроскопии, который используется в химии для получения структурных отпечатков пальцев, по которым можно идентифицировать молекулы. Он основан на неупругом рассеянии фотонов, что обеспечивает сверхвысокую чувствительность. Было проведено исследование, в котором были синтезированы два разных поверхностно-усиленных резонансных комбинационных рассеяния (SERRS). Одним из SERRS был «целевой нанозонд, функционализированный антителом против рецептора фолиевой кислоты (αFR-Ab) через ПЭГ-малеимид-сукцинимид и использующий инфракрасный краситель IR780 в качестве рамановского репортера, далее именуемый αFR-NP, и нецелевой зонд (nt-NP), покрытый ПЭГ5000-малеимидом и содержащий инфракрасный краситель IR140 в качестве рамановского репортера». Эти две разные смеси вводили мышам с опухолями и здоровым контролируемым мышам. Мышей визуализировали с помощью сигнала биолюминесценции (BLI), который производит световую энергию в теле организма. Их также сканировали с помощью рамановского микроскопа, чтобы увидеть корреляцию между TAS3RS и картой BLI. TAS3RS ничего не показал у здоровых мышей, но смог обнаружить опухолевые поражения у инфицированных мышей, а также смог создать карту TAS3RS, которую можно было использовать в качестве ориентира во время операции. TAS3RS показал себя многообещающим в борьбе с раком яичников и брюшины, поскольку он обеспечивает раннее обнаружение с высокой точностью. Этот метод можно вводить локально, что является преимуществом, поскольку он не должен попадать в кровоток и, следовательно, обходя токсичность, связанную с циркулирующими нанозондами. Этот метод также более фотостабилен, чем флуорохромы, потому что наночастицы SERRS не могут образовываться из биомолекул, и поэтому в TAS3RS не будет ложноположительных результатов, как при флуоресцентной визуализации. Этот метод можно вводить локально, что является преимуществом, поскольку он не должен попадать в кровоток и, следовательно, обходя токсичность, связанную с циркулирующими нанозондами. Этот метод также более фотостабилен, чем флуорохромы, потому что наночастицы SERRS не могут образовываться из биомолекул, и поэтому в TAS3RS не будет ложноположительных результатов, как при флуоресцентной визуализации. Этот метод можно вводить локально, что является преимуществом, поскольку он не должен попадать в кровоток и, следовательно, обходя токсичность, связанную с циркулирующими нанозондами. Этот метод также более фотостабилен, чем флуорохромы, потому что наночастицы SERRS не могут образовываться из биомолекул, и поэтому в TAS3RS не будет ложноположительных результатов, как при флуоресцентной визуализации.

Смотрите также

  • Наноструктура
  • Нанотопография
  • Нанозимы
  • Список программ для моделирования наноструктур
  • Искусственный фермент

использованная литература

  1. ^ Бузея, Кристина; Пачеко, Иван; Робби, Кевин (2007). «Наноматериалы и наночастицы: источники и токсичность». Биоинтерфазы . 2 (4): MR17–MR71. архив : 0801.3280 . дои : 10.1116/1.2815690 . PMID 20419892 . S2CID 35457219 .  
  2. ↑ Садри, Рад (1 января 2018 г.). «Легкий, биологический, новый подход к синтезу наноохлаждающих жидкостей с ковалентно функционализированными графеновыми нанопластинками для улучшения теплофизических свойств и свойств теплопередачи» . Журнал науки о коллоидах и интерфейсах . 509 : 140–152. Бибкод : 2018JCIS..509..140S . doi : 10.1016/j.jcis.2017.07.052 . PMID 28898734 . 
  3. ^ Хаблер, А .; Осуагву, О. (2010). «Цифровые квантовые батареи: хранение энергии и информации в массивах нановакуумных трубок». Сложность : нет данных. doi : 10.1002/cplx.20306 .
  4. ^ б Портела, Карлос М . ; Видьясагар, А .; Крёдель, Себастьян; Вайсенбах, Тамара; Йи, Дэрил В.; Грир, Джулия Р.; Кохманн, Деннис М. (2020). «Чрезвычайная механическая устойчивость самособирающихся нанолабиринтных материалов» . Труды Национальной академии наук . 117 (11): 5686–5693. Бибкод : 2020PNAS..117.5686P . doi : 10.1073/pnas.1916817117 . ISSN 0027-8424 . ПМС 7084143 . PMID 32132212 .   
  5. ^ Элдридж, Т. (8 января 2014 г.). «Достижение интеграции промышленности с наноматериалами через финансовые рынки» . Нанотехнологии_Сейчас.
  6. ^ Макговерн, К. (2010). «Коммодитизация наноматериалов» . нанотехнологии. Восприятие . 6 (3): 155–178. doi : 10.4024/N15GO10A.ntp.06.03 .
  7. ^ «ISO / TS 80004-1: 2015 - Нанотехнологии - Словарь - Часть 1: Основные термины» . Международная организация по стандартизации . 2015 . Проверено 8 января 2018 г.
  8. ^ Наноматериалы . Европейская комиссия. Последнее обновление 18 октября 2011 г.
  9. ^ a b c d e f Текущие стратегии инженерного контроля в производстве наноматериалов и последующих процессах обработки . Национальный институт охраны труда и здоровья США (отчет). Ноябрь 2013 г. стр. 1–3, 7, 9–10, 17–20. дои : 10.26616/NIOSHPUB2014102 . Проверено 5 марта 2017 г.
  10. ^ «Новый комплексный подход к оценке рисков и управлению нанотехнологиями» (PDF) . Проект ЕС по устойчивым нанотехнологиям . 2017. стр. 109–112 . Проверено 6 сентября 2017 г.
  11. ^ «Сборник проектов в Европейском кластере нанобезопасности» . Кластер ЕС по нанобезопасности . 26 июня 2017. с. 10. Архивировано из оригинала 24 марта 2012 года . Проверено 7 сентября 2017 г.
  12. ^ «Будущие проблемы, связанные с безопасностью производимых наноматериалов» . Организация экономического сотрудничества и развития . 4 ноября 2016 г. с. 11 . Проверено 6 сентября 2017 г.
  13. ^ Анализ проблем охраны труда в области нанотехнологий: 2000–2015 гг. (Отчет). The Windsdor Consulting Group, Inc. 18 августа 2016 г. – через SlideShare.
  14. ^ Барсело, Дамиа; Фарре, Маринелла (2012). Анализ и риск присутствия наноматериалов в образцах окружающей среды и пищевых продуктов . Оксфорд: Эльзевир. п. 291. ИСБН 9780444563286.
  15. ^ Саху, Саура; Кашано, Даниэль (2009). Нанотоксичность: от моделей in vivo и in vitro до рисков для здоровья . Чичестер, Западный Сассекс: John Wiley & Sons. п. 227. ИСБН 9780470741375.
  16. ^ a b "Аспекты радиационной безопасности нанотехнологии" . Национальный совет по радиационной защите и измерениям . 2 марта 2017 г. стр. 11–15 . Проверено 7 июля 2017 г.
  17. ^ Ким, Ричард (2014). Асфальтовые покрытия, Vol. 1 . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. п. 41. ISBN 9781138027121.
  18. ^ Новый природный наноматериал получен в результате секвенирования генома паутинного клеща . Phys.Org (23 мая 2013 г.)
  19. ^ "Почему тарантулы синие?" . если наука.
  20. ^ Рават, Панкадж Сингх; Шривастава, RC; Диксит, Гейган; Асокан, К. (2020). «Структурные, функциональные и магнитные модификации упорядочения в оксиде графена и графите при облучении ионами золота с энергией 100 МэВ». Вакуум . 182 : 109700. Бибкод : 2020Vacuu.182j9700R . doi : 10.1016/j.vacuum.2020.109700 . S2CID 225410221 . 
  21. ^ «ISO / TS 80004-2: 2015 - Нанотехнологии - Словарь - Часть 2: Нанообъекты» . Международная организация по стандартизации . 2015 . Проверено 8 января 2018 г.
  22. ^ «ISO / TS 80004-4: 2011 - Нанотехнологии - Словарь - Часть 4: Наноструктурные материалы» . Международная организация по стандартизации . 2011 . Проверено 8 января 2018 г.
  23. ^ Дустха Э. и др. (2021). «Полисилсесквиоксан с мостиком из биспропилмочевины: микропористый материал, подобный MOF, для молекулярного распознавания» . Хемосфера . 276 : 130181. arXiv : 2104.06715 . Бибкод : 2021Chmsp.276m0181D . doi : 10.1016/j.chemosphere.2021.130181 . PMID 33735650 . S2CID 232304875 .  
  24. ^ a b c d «Восьмой отчет нанофорума: нанометрология» (PDF) . Нанофорум . Июль 2006 г. стр. 13–14.
  25. ^ Клессиг, Фред; Маррапезе, Марта; Абэ, Шуджи (2011). Стандарты нанотехнологий . Наноструктура науки и техники. Спрингер, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. стр. 21–52. doi : 10.1007/978-1-4419-7853-0_2 . ISBN 9781441978523.
  26. ^ "Фуллерены" . Британская энциклопедия.
  27. ^ Бусек, PR; Ципурский, С.Дж.; Хеттих, Р. (1992). «Фуллерены из геологической среды». Наука . 257 (5067): 215–7. Бибкод : 1992Sci...257..215B . doi : 10.1126/наука.257.5067.215 . PMID 17794751 . S2CID 4956299 .  
  28. ^ Ками, Дж.; Бернар-Салас, Дж.; Питерс, Э .; Малек, SE (2 сентября 2010 г.). «Обнаружение C 60 и C 70 в молодой планетарной туманности» (PDF) . Наука . 329 (5996): 1180–2. Бибкод : 2010Sci...329.1180C . doi : 10.1126/science.1192035 . PMID 20651118 . S2CID 33588270 . Архивировано из оригинала (PDF) 3 марта 2019 года.   
  29. ^ Цзэн, С .; Байяра, Доминик; Хо, Хо-Пуи; Йонг, Кен-Тай (2014). «Наноматериалы усиливают поверхностный плазмонный резонанс для биологических и химических приложений». Обзоры химического общества . 43 (10): 3426–3452. дои : 10.1039/C3CS60479A . hdl : 10356/102043 . PMID 24549396 . 
  30. ^ Стефенсон, К.; Хаблер, А. (2015). «Стабильность и проводимость самособранных проводов в поперечном электрическом поле» . науч. Представитель _ 5 : 15044. Бибкод : 2015NatSR...515044S . дои : 10.1038/srep15044 . ПМС 4604515 . PMID 26463476 .  
  31. ^ Хаблер, А .; Лион, Д. (2013). «Зависимость диэлектрической прочности от размера зазора в нановакуумных зазорах». IEEE Transactions по диэлектрикам и электрической изоляции . 20 (4): 1467–1471. doi : 10.1109/TDEI.2013.6571470 . S2CID 709782 . 
  32. ^ Валенти Г., Рампаццо Р., Бонакки С., Петрицца Л., Маркаччо М., Монтальти М., Проди Л., Паолуччи Ф. (2016). «Переменное легирование вызывает смену механизма в электрогенерируемой хемилюминесценции наночастиц кремнезема ядра-оболочки Ru (bpy) 32+». Варенье. хим. соц . 138 (49): 15935–15942. doi : 10.1021/jacs.6b08239 . PMID 27960352 . 
  33. ^ Керативитаянан, П; Кэрроу, Дж. К.; Гахарвар, AK (26 мая 2015 г.). «Наноматериалы для разработки ответов стволовых клеток». Передовые медицинские материалы . 4 (11): 1600–27. doi : 10.1002/adhm.201500272 . PMID 26010739 . 
  34. ^ Суэнага Р., Комса Х., Лю З., Хиросе-Такай К., Крашенинников А., Суэнага К. (2014). «Атомная структура и динамическое поведение действительно одномерных ионных цепочек внутри углеродных нанотрубок». Нац. Матер . 13 (11): 1050–1054. Бибкод : 2014NatMa..13.1050S . дои : 10.1038/nmat4069 . PMID 25218060 . 
  35. ^ a b Медейрос П.В., Маркс С., Винн Дж. М., Василенко А., Рамассе К. М., Куигли Д., Слоан Дж., Моррис А. Дж. (2017). «Структурная селективность на уровне одного атома в нанопроволоках Te, инкапсулированных внутри сверхузких однослойных углеродных нанотрубок». АКС Нано . 11 (6): 6178–6185. архив : 1701.04774 . doi : 10.1021/acsnano.7b02225 . PMID 28467832 . S2CID 30388342 .  
  36. ^ a b Василенко А., Маркс С., Винн Дж. М., Медейрос П. В., Рамас К. М., Моррис А. Дж., Слоан Дж., Куигли Д. (2018). «Управление электронной структурой субнанометрового 1D SnTe посредством наноструктурирования в однослойных углеродных нанотрубках» (PDF) . АКС Нано . 12 (6): 6023–6031. doi : 10.1021/acsnano.8b02261 . PMID 29782147 .  
  37. ^ «Структурные, функциональные и магнитные модификации упорядочения в оксиде графена и графите при облучении ионами золота с энергией 100 МэВ» . Вакуум. 182: 109700. 01.12.2020. doi:10.1016/j.vacuum.2020.109700
  38. ↑ Лапшин, Ростислав В. (январь 2016 г.). «Наблюдение СТМ коробчатой ​​графеновой наноструктуры, появившейся после механического расщепления пиролитического графита». Прикладная наука о поверхности . 360 : 451–460. архив : 1611.04379 . Бибкод : 2016ApSS..360..451L . doi : 10.1016/j.apsusc.2015.09.222 . S2CID 119369379 . 
  39. ^ Вэй, Хуэй; Ван, Эрканг (21 июня 2013 г.). «Наноматериалы с ферментоподобными характеристиками (нанозимы): искусственные ферменты нового поколения». Обзоры химического общества . 42 (14): 6060–93. дои : 10.1039/C3CS35486E . PMID 23740388 . 
  40. ^ Джузгадо, А .; Солда, А .; Острик, А .; Криадо, А .; Валенти, Г.; Рапино, С .; Конти, Г.; Фракассо, Г.; Паолуччи, Ф .; Прато, М. (2017). «Высокочувствительное электрохемилюминесцентное обнаружение биомаркера рака предстательной железы». Дж. Матер. хим. Б . 5 (32): 6681–6687. дои : 10.1039/c7tb01557g . PMID 32264431 . 
  41. ^ Первез, доктор медицины Нахид; Балакришнан, Малини; Хасан, Шади Ваджи; Чу, Кван-Хо; Чжао, Япин; Цай, Инцзе; Зарра, Тициано; Бельджорно, Винченцо; Наддео, Винченцо (5 ноября 2020 г.). «Критический обзор мембранного биореактора из наноматериалов (NM-MBR) для очистки сточных вод» . Чистая вода NPJ . 3 (1): 1–21. doi : 10.1038/s41545-020-00090-2 . ISSN 2059-7037 . 
  42. ^ б Анис, Мохаб ; Аль-Тахер, Гада; Сархан, Весам; Элсемари, Мона (2017). Нановейт . Спрингер. п. 105. ISBN 9783319448619.
  43. ^ "Влияние на здоровье" . Ассоциация асбестовой промышленности . Проверено 28 августа 2017 г.
  44. ^ Фам, Фуонг; Минь, Танг; Нгуен, Тиен; Ван Дрисше, Изабель (17 ноября 2014 г.). «Катализаторы на основе Ceo2 для очистки от пропилена в выхлопных газах мотоциклов» . Материалы . 7 (11): 7379–7397. Бибкод : 2014Mate....7.7379P . дои : 10.3390/ma7117379 . ПВК 5512641 . PMID 28788253 .  
  45. ^ Кашпар, Ян; Форнасьеро, Паоло; Хики, Нил (январь 2003 г.). «Автомобильные каталитические нейтрализаторы: текущее состояние и некоторые перспективы». Катализ сегодня . 77 (4): 419–449. doi : 10.1016/S0920-5861(02)00384-X .
  46. ^ б Ван, Шуцзюнь ; Гао, Лихун (2019). «Лазерные наноматериалы и лазерное нанопроизводство для промышленных применений». Промышленное применение наноматериалов . Эльзевир. стр. 181–203. doi : 10.1016/B978-0-12-815749-7.00007-4 . ISBN 978-0-12-815749-7. S2CID  202212003 .
  47. ^ Рават, Панкадж Сингх, Р. С. Шривастава, Гаган Диксит, Г. К. Джоши и К. Асокан. «Легкий синтез и зависящие от температуры диэлектрические свойства наночастиц MnFe2O4». В материалах конференции AIP, vol. 2115, нет. 1, с. 030104. ООО «АИП Паблишинг», 2019 г. https://doi.org/10.1063/1.5112943 .
  48. ^ Рамсден, Дж. Дж. (2011) Нанотехнология: введение , Elsevier, Амстердам
  49. ^ Зигмонди, Р. (1914) «Коллоиды и ультрамикроскоп», J. Wiley and Sons, Нью-Йорк.
  50. ^ Духин, А.С. и Гетц, П.Дж. (2002). Ультразвук для характеристики коллоидов . Эльзевир.
  51. ^ Макар, А.Б.; Макмартин, К.Э.; Палезе, М.; Tephly, TR (июнь 1975 г.). «Анализ формиата в жидкостях организма: применение при отравлении метанолом» . Биохимическая медицина . 13 (2): 117–126. doi : 10.1016/0006-2944(75)90147-7 . ISSN 0006-2944 . ПМИД 1 .  
  52. ^ а б Борисенко В.А.; Альфинцева Р.А. (июнь 1978 г.). «Температурная зависимость твердости дисперсно-упрочненных сплавов молибдена» . Советская порошковая металлургия и металлокерамика . 17 (6): 455–459. дои : 10.1007/bf00795801 . ISSN 0038-5735 . 
  53. ^ Пайк, П .; Кар, К.К.; Дева, Д.; Шарма, А. (2007). «Измерение механических свойств полимерных наносфер с помощью атомно-силовой микроскопии: влияние размера частиц» . Микро- и нано-буквы . 2 (3): 72. doi : 10.1049/mnl:20070030 . ISSN 1750-0443 . 
  54. ^ б Карлтон , CE; Феррейра, П.Дж. (ноябрь 2012 г.). «In situ TEM наноиндентирование наночастиц» . Микрон . 43 (11): 1134–1139. doi : 10.1016/j.micron.2012.03.002 . ISSN 0968-4328 . 
  55. ^ Луан, Бинцюань; Роббинс, Марк О. (июнь 2005 г.). «Разрушение континуальных моделей механических контактов» . Природа . 435 (7044): 929–932. doi : 10.1038/nature03700 . ISSN 0028-0836 . 
  56. ^ Рамос, Мануэль; Ортис-Джордан, Луис; Уртадо-Масиас, Абель; Флорес, Серхио; Элисальде-Галиндо, Хосе; Роча, Кармен; Торрес, Бренда; Зарей-Чалештори, Марьям; Кьянелли, Рассел (14 января 2013 г.). «Твердость и модуль упругости наночастиц золота с шестикратной симметрией» . Материалы . 6 (1): 198–205. дои : 10.3390/ma6010198 . ISSN 1996-1944 гг . 
  57. ^ Мордехай, Дэн; Ли, Сок-Ву; Бакес, Бьорн; Сроловиц, Дэвид Дж.; Никс, Уильям Д.; Рабкин, Ойген (август 2011 г.). «Размерный эффект при сжатии монокристаллических микрочастиц золота» . Акта Материалия . 59 (13): 5202–5215. doi : 10.1016/j.actamat.2011.04.057 . ISSN 1359-6454 . 
  58. ^ б Тан, Сушэн ; Шерман, Роберт Л.; Форд, Уоррен Т. (21 июля 2004 г.). «Наноразмерное сжатие полимерных микросфер с помощью атомно-силовой микроскопии» . Ленгмюр . 20 (17): 7015–7020. doi : 10.1021/la049597c . ISSN 0743-7463 . 
  59. ^ Цзин, Г.Ю.; Дуань, HL; Солнце, XM; Чжан, ЗС; Сюй, Дж.; Ли, Ю.Д.; Ван, JX; Ю, Д.П. (13 июня 2006 г.). «Влияние поверхности на упругие свойства серебряных нанопроволок: контактная атомно-силовая микроскопия» . Физический обзор B . 73 (23). doi : 10.1103/physrevb.73.235409 . ISSN 1098-0121 . 
  60. ^ Цзин, Гуанъинь; Чжан, Синьчжэн; Ю, Дапэн (18 мая 2010 г.). «Влияние морфологии поверхности на механические свойства нанопроволок ZnO» . Прикладная физика А . 100 (2): 473–478. doi : 10.1007/s00339-010-5736-7 . ISSN 0947-8396 . 
  61. ^ Мате, К. Мэтью; Макклелланд, Гэри М.; Эрландссон, Рагнар; Чан, Ширли (26 октября 1987 г.). «Трение вольфрамового наконечника о графитовую поверхность в атомном масштабе» . Физические обзорные письма . 59 (17): 1942–1945. doi : 10.1103/physrevlett.59.1942 . ISSN 0031-9007 . 
  62. ^ Ли, Чанг-Гун; Хван, Ю-Джин; Чой, Ён-Мин; Ли, Джэ-Гын; Чой, Чеол; О, Дже-Мён (январь 2009 г.). «Исследование трибологических характеристик графитовых наносмазок» . Международный журнал точного машиностроения и производства . 10 (1): 85–90. doi : 10.1007/s12541-009-0013-4 . ISSN 1229-8557 . 
  63. ^ Лауидж, Имен; Дассеной, Фабрис; де Кнооп, Людвиг; Мартин, Жан-Мишель; Ваше, Беатрис (4 февраля 2011 г.). «Наблюдение in situ TEM за поведением отдельной фуллереноподобной наночастицы MoS2 в динамическом контакте» . Письма по трибологии . 42 (2): 133–140. doi : 10.1007/s11249-011-9755-0 . ISSN 1023-8883 . 
  64. ^ Го, Дэн; Се, Гуокинь; Луо, Цзяньбинь (3 декабря 2013 г.). «Механические свойства наночастиц: основы и приложения» . Журнал физики D: Прикладная физика . 47 (1): 013001. doi : 10.1088/0022-3727/47/1/013001 . ISSN 0022-3727 . 
  65. ^ Онода, Г.Я.-младший; Хенч, LL, ред. (1979). Обработка керамики перед обжигом . Нью-Йорк: Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-65410-0.
  66. ^ Аксай, ИА; Ланге, Ф. Ф.; Дэвис, Б.И. (1983). «Однородность композитов Al 2 O 3 -ZrO 2 методом коллоидной фильтрации». Варенье. Керам. соц . 66 (10): С–190. doi : 10.1111/j.1151-2916.1983.tb10550.x .
  67. ^ Фрэнкс, Г.В. и Ланге, Ф.Ф. (1996). «Переход от пластичности к хрупкости насыщенных компактов порошка оксида алюминия». Варенье. Керам. соц . 79 (12): 3161–3168. doi : 10.1111/j.1151-2916.1996.tb08091.x .
  68. ^ Эванс, АГ; Дэвидж, RW (1969). «Прочность и разрушение полностью плотного поликристаллического оксида магния». Фил. Маг . 20 (164): 373–388. Бибкод : 1969PMag...20..373E . дои : 10.1080/14786436908228708 .
  69. ^ Ланге, Ф. Ф. и Меткалф, М. (1983). «Происхождение разрушения, связанное с обработкой: II, движение агломерата и трещинообразные внутренние поверхности, вызванные дифференциальным спеканием». Варенье. Керам. соц . 66 (6): 398–406. doi : 10.1111/j.1151-2916.1983.tb10069.x .
  70. ^ Эванс, АГ (1987). «Соображения об эффектах неоднородности при спекании». Варенье. Керам. соц . 65 (10): 497–501. doi : 10.1111/j.1151-2916.1982.tb10340.x .
  71. ^ Уайтсайдс, Джордж М .; и другие. (1991). «Молекулярная самосборка и нанохимия: химическая стратегия синтеза наноструктур» (PDF) . Наука . 254 (5036): 1312–139. Бибкод : 1991Sci...254.1312W . doi : 10.1126/science.1962191 . PMID 1962191 . Архивировано (PDF) из оригинала 21 августа 2017 г.  
  72. ^ Даббс Д.М.; Аксай И.А. (2000). «Самособирающаяся керамика, изготовленная методом комплексно-жидкостного шаблона» (PDF) . Анну. Преподобный физ. хим . 51 : 601–22. Бибкод : 2000ARPC...51..601D . doi : 10.1146/annurev.physchem.51.1.601 . PMID 11031294 . S2CID 14113689 . Архивировано из оригинала (PDF) 25 сентября 2020 г.   
  73. Викискладе есть медиафайлы по теме Статнано . Проверено 28 сентября 2018 г.
  74. ^ «ВОЗ | Руководство ВОЗ по защите работников от потенциальных рисков, связанных с промышленными наноматериалами» . ВОЗ . Архивировано из оригинала 19 декабря 2017 года . Проверено 20 февраля 2018 г.
  75. ^ Комплексная нанонаука и технология . Кембридж, Массачусетс: Academic Press. 2010. с. 169. ИСБН 9780123743961.
  76. ^ Верма, Аюш; Стеллаччи, Франческо (2010). «Влияние свойств поверхности на взаимодействие наночастиц и клеток». Маленький . 6 (1): 12–21. doi : 10.1002/smll.200901158 . PMID 19844908 . 
  77. ^ Мапанао, Ана Катрина; Джанноне, Джулия; Сумма, Мария; Эрмини, Мария Лаура; Замборлин, Агата; Санти, Мелисса; Кассано, Доменико; Берторелли, Розалия; Волиани, Валерио (2020). «Биокинетика и клиренс вдыхаемых золотых сверхмалых наноструктур» . Наноразмерные достижения . 2 (9): 3815–3820. Бибкод : 2020NanoA...2.3815M . doi : 10.1039/D0NA00521E . ISSN 2516-0230 . 
  78. ^ a b c «Текущий бюллетень разведки 65: Профессиональное воздействие углеродных нанотрубок и нановолокон» . Национальный институт охраны труда и здоровья США : v–x, 33–35, 43, 63–64. Апрель 2013 г. doi : 10.26616/NIOSHPUB2013145 . Проверено 26 апреля 2017 г.
  79. ^ «Подходы к безопасным нанотехнологиям: управление проблемами здоровья и безопасности, связанными с искусственными наноматериалами» . Национальный институт охраны труда и здоровья США : 12 марта 2009 г. doi : 10.26616/NIOSHPUB2009125 . Проверено 26 апреля 2017 г.
  80. ^ Поедание Нано . Брита Белли. E — Экологический журнал , 3 ноября 2012 г.
  81. ^ Туркевич, Леонид А .; Фернбак, Джозеф; Дастидар, Ашок Г .; Остерберг, Пол (1 мая 2016 г.). «Потенциальная взрывоопасность углеродсодержащих наночастиц: скрининг аллотропов» . Горение и пламя . 167 : 218–227. doi : 10.1016/j.combustflame.2016.02.010 . ПВК 4959120 . PMID 27468178 .  
  82. ^ «Пожаровзрывоопасность нанопорошков» . Управление здравоохранения и безопасности Великобритании . 2010. С. 2, 13–15, 61–62 . Проверено 28 апреля 2017 г.
  83. ^ a b c «Создание программы безопасности для защиты рабочей силы в области нанотехнологий: руководство для малых и средних предприятий» . Национальный институт охраны труда и здоровья США : 8, 12–15. Март 2016 г. doi : 10.26616/NIOSHPUB2016102 . Проверено 5 марта 2017 г.
  84. ^ a b «Общие правила безопасности при работе с искусственными наноматериалами в исследовательских лабораториях» . Национальный институт охраны труда и здоровья США : 15–28. Май 2012 г. doi : 10.26616/NIOSHPUB2012147 . Проверено 5 марта 2017 г.
  85. ^ Истлейк, Эдриенн С .; Бочем, Кэтрин; Мартинес, Кеннет Ф .; Дам, Мэтью М .; Спаркс, Кристофер; Ходсон, Лаура Л.; Джерачи, Чарльз Л. (1 сентября 2016 г.). «Усовершенствование метода оценки выбросов наночастиц в метод оценки воздействия наноматериалов (NEAT 2.0)» . Журнал гигиены труда и окружающей среды . 13 (9): 708–717. дои : 10.1080/15459624.2016.1167278 . ПВК 4956539 . PMID 27027845 .  
  86. ^ «Текущий разведывательный бюллетень 63: Воздействие диоксида титана на рабочем месте» . Национальный институт охраны труда и здоровья США : vii, 77–78. Апрель 2011 г. doi : 10.26616/NIOSHPUB2011160 . Проверено 27 апреля 2017 г.
  87. ^ «Нанотехнологии - Часть 2: Руководство по безопасному обращению с промышленными наноматериалами и их утилизации» . Британский институт стандартов . Декабрь 2007 г. Архивировано из оригинала 2 ноября 2014 г .. Проверено 21 апреля 2017 г.
  88. ^ "Критерии оценки эффективности защитных мероприятий" . Институт охраны труда и здоровья Немецкой социальной страховки от несчастных случаев . 2009 . Проверено 21 апреля 2017 г.
  89. ↑ Прасад, Парас (22 января 2016 г.). «Нанохимия и наномедицина для диагностики и терапии на основе наночастиц» . Химические обзоры . 116 (5): 2827, 2841, 2850. doi : 10.1021/acs.chemrev.5b00148 . PMID 26799741 . 
  90. ↑ Хейнс, Кристи (11 января 2012 г.). «Критические соображения биомедицинского использования наночастиц мезопористого кремнезема» . Журнал писем по физической химии . 3 (3): 364–374. дои : 10.1021/jz2013837 . PMID 26285853 . 
  91. ^ Кирхер, Мориц Ф. (19 декабря 2016 г.). «Нанозондовая ратиометрия с поверхностным резонансным комбинационным рассеянием, направленным на фолиевую кислоту, для обнаружения микроскопического рака яичников» . АКС Нано . 11 (2): 1488–1497. doi : 10.1021/acsnano.6b06796 . ПМС 5502101 . PMID 27992724 .  

внешние ссылки

  • Обсерватория Европейского союза по наноматериалам (EUON)
  • Сбор, оценка и ориентированная на общественность презентация социально значимых данных и выводов по наноматериалам (DaNa)
  • Безопасность производимых наноматериалов: Директорат по окружающей среде ОЭСР
  • Оценка рисков для здоровья, связанных с наноматериалами , резюме GreenFacts оценки Европейской комиссии SCENIHR
  • Международное липосомное общество
  • Лаборатория текстильных нанотехнологий Корнельского университета
  • Статья IOP.org [ неработающая ссылка ]
  • Наноструктурированный материал
  • Онлайн-курс Марка К. Херсама MSE 376-Наноматериалы (2006 г.)
  • Наноматериалы: квантовые точки, нанопроволоки и нанотрубки онлайн-презентация доктора Сэндса
  • Видео лекций для Второго международного симпозиума по оценке рисков промышленных наноматериалов , НЕДО 2012
  • Надер Энгета: Взаимодействие волн с метаматериалами , SPIE Newsroom 2016
  • Управление наноматериалами на рабочем месте от Европейского агентства по безопасности и гигиене труда .
Получено с " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nanomaterials&oldid=1094563910 "
Contribute a better translation