كل ما تريد معرفة عن طرق تحضير مواد النانو

تُعدّ مواد النانو ذات أبعاد تتراوح بين 1 نانومتر و 100 نانومتر، وتتمتع بخصائص فريدة تجعلها ذات أهمية كبيرة في مختلف المجالات. وتتنوع طرق تحضيرها لتشمل:

1. الطرق الكيميائية:

• الترسيب الكيميائي:
  • تتمثل في إضافة عامل ترسيب إلى محلول مركب قابل للذوبان، مما يؤدي إلى تكوين جزيئات نانوية.
  • من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من أكسيد الزنك باستخدام محلول نترات الزنك وهيدروكسيد الصوديوم.
• التفاعلات الحرارية المائية:
  • تعتمد على تحويل مركب سائل إلى طور صلب نانوي باستخدام الماء أو بخار الماء.
  • من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من السيليكا باستخدام رباعي إيثوكسي السيليكون والماء.
• طريقة الصول-جل:
  • تتمثل في تحويل مركب سائل إلى هلام، ثم تجفيفه وتحليله حرارياً للحصول على جزيئات نانوية.
  • من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من ثاني أكسيد التيتانيوم باستخدام تيتانات التيتانيل وكحول البولي فينيل.

2. الطرق الفيزيائية:

• التبخير والتكثيف:
  • تتمثل في تبخير مادة ما ثم تكثيف بخارها على سطح بارد، مما ينتج عنه جزيئات نانوية.
  • من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من الذهب باستخدام تقنية الترسيب بالتبخير.
• الطحن الكروي:
  • تعتمد على طحن مادة ما باستخدام كرات طحن في وعاء مغلق، مما يؤدي إلى تصغير حجمها إلى أبعاد نانوية.
  • من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من أكسيد الألومنيوم باستخدام طاحونة الكرات.
• التشعيع:
  • تتمثل في تعريض مادة ما إلى إشعاع (مثل أشعة الليزر أو أشعة الإلكترونات) لتقسيمها إلى جزيئات نانوية.
  • من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من السيليكون باستخدام أشعة الليزر.

3. الطرق البيولوجية:

• استخدام الكائنات الحية الدقيقة:
  • تعتمد على استخدام بكتيريا أو فطريات أو فيروسات لتصنيع جزيئات نانوية.
  • من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من الفضة باستخدام بكتيريا Bacillus subtilis.
• استخدام مستخلصات النباتات:
  • تتمثل في استخدام مستخلصات نباتية لتقليل حجم مادة ما إلى أبعاد نانوية.
  • من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من الذهب باستخدام مستخلص أوراق نبات النيم.

عوامل تؤثر على اختيار طريقة التحضير:

• نوع المادة النانوية المراد تحضيرها.
• الحجم والشكل المطلوبين لجزيئات النانو.
• الخصائص المطلوبة للمادة النانوية.
• التكلفة.
• التوافر.