ננו-חלקיק

ננו-חלקיק הוא חומר ננומטרי. היחס הגדול בין מספר האטומים על שטח פני הננו-חלקיק למספר האטומים הכולל בננו-חלקיק, מעניק לננו-חלקיקים תכונות ייחודיות. ננו-חלקיקים נקראים פעמים רבות נקודות קוונטיות.

ננו-חלקיקים נחקרים במסגרת הננוטכנולוגיה. מחקר זה זוכה לתנופה בזכות יישומים אפשריים רבים של ננו-חלקיקים ברפואה, באופטיקה ובאלקטרוניקה.

ניתן לסווג את הננו-חלקיקים לשתי קבוצות עיקריות:

ננו-חלקיקים מתכתיים ואנאורגנים.
ננו-חלקיקים אורגניים.

ננו-חלקיקים מתכתיים מעוררים עניין רב, בשל היכולת שלהם לשמש מוליכים בתעשיית האלקטרוניקה. כמו כן ננו-חלקיקים ממתכות פאראמגנטיות או פרומגנטיות נקראים ננו-חלקיקים מגנטיים והם בעלי יכולת הכוונה על ידי שדות מגנטיים.

ישנן שתי שיטות עיקריות לייצור של ננו-חלקיקים:

top-down - בשיטה זו מופעל כוח על מצע חומר כדי לכתוש את חלקיקיו עד לגודל ננומטרי.
bottom-up - בשיטה זו מבצעים סינתזה בכימיה רטובה של תרכובות שונות, תחת תנאים מסוימים (טמפרטורה, לחץ, פרק זמן ועוד), אשר באמצעות הריאקציה הכימית והתנאים הרלוונטיים, הופכים לחלקיקים בגודל ננומטרי.

אפיון[עריכת קוד מקור | עריכה]

ישנן מספר שיטות לאפיון ננו-חלקיקים.

Dynamic light scattering - מתבסס על התנועה הבראונית של חלקיקים כאשר הם מוקרנים באורך גל הגדול מקוטרם. שיטה זו מאפשרת לקבוע בדיוק טוב את גודל החלקיקים במדיומים שונים.
קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן - או XRD - שיטה המבוססת על אפיון באמצעות קרני X.
מיקרוסקופיית אלקטרונים - משמש בעיקר לאפיון של ננו-חלקיקי מתכת ומוליכים למחצה. שיטה זו נותנת "תמונה" לגבי המשטח הננוחלקיקי.

תופעות בננו-חלקיקים[עריכת קוד מקור | עריכה]

תופעה הנצפית בחלקיקים בגדלים ננומטרים היא שצורת וגודל החלקיק משנים את צבע החומר. בדרך כלל, תופעה זו נצפית כאשר הננו-חלקיקים מוכנסים לתמיסה ואז ניתן לראות שלאותו החומר צבעים שונים, הנקבעים על ידי גודל חלקיקי-הננו שבתוך התמיסה.