나노입자의 입자 크기 범위

나노입자의 크기 범위는 직경이 1~100나노미터입니다.

나노입자는 일반적으로 직경이 100나노미터(nm) 사이인 입자상 물질로 정의됩니다. 이 용어는 때때로 최대 500nm의 더 큰 입자에 사용되거나 두 방향에서만 100nm보다 작은 섬유 및 튜브에 사용됩니다. 가장 낮은 범위에서는 1nm보다 작은 금속 입자를 일반적으로 클러스터라고 합니다.

나노입자는 일반적으로 미립자(1~1000μm), '미세 입자'(100~2500nm 크기), '거친 입자'(2500~10,000nm 범위)로 구분됩니다. 크기가 작을수록 콜로이드 특성, 광학적 또는 전기적 특성과 같은 물리적 또는 화학적 특성이 매우 다릅니다.

콜로이드 입자는 일반적으로 1~1000nm 사이로 이해되기 때문에 브라운 운동에 더 민감하고 일반적으로 침전되지 않습니다.

나노입자는 가시광선 파장(400~700nm)보다 훨씬 작기 때문에 일반 광학현미경으로는 볼 수 없고 전자현미경이 필요하다.

같은 이유로 투명한 매체에 분산된 나노입자는 투명할 수 있는 반면, 더 큰 입자의 현탁액은 일반적으로 입사되는 가시광선의 일부 또는 전부를 산란시킵니다. 또한 나노입자는 일반 세라믹 양초와 같은 일반 필터를 쉽게 통과하므로 액체에서 분리하려면 특별한 나노여과 기술이 필요합니다.

나노입자의 특성은 동일한 물질의 더 큰 입자의 특성과 크게 다른 경우가 많습니다. 원자의 일반적인 직경은 0.15~0.6nm이므로 나노입자 물질의 대부분은 표면의 몇 원자 직경 내에 위치합니다.

따라서 이 표면층의 성능은 벌크 소재의 성능보다 좋을 수 있습니다. 이 효과는 서로 다른 구성의 매체에 분산된 나노입자의 경우 특히 강력합니다. 왜냐하면 두 물질의 경계면에서의 상호작용도 중요해지기 때문입니다.

나노입자는 자연계에 널리 퍼져 있으며 화학, 물리학, 지질학, 생물학 등 다양한 과학 분야의 연구 주제입니다. 벌크 물질과 원자 또는 분자 구조 사이의 전이에서는 어떤 규모에서도 관찰되지 않는 현상이 나타나는 경우가 많습니다.

이들은 대기 오염의 중요한 구성 요소이며 페인트, 플라스틱, 금속, 세라믹 및 자기 제품과 같은 많은 산업 제품의 핵심 성분입니다. 특정 특성을 지닌 나노입자의 생산은 나노기술의 중요한 분야입니다.

일반적으로 나노입자의 작은 크기는 벌크 나노입자에 비해 점 결함 농도가 낮지만[7] 고해상도 전자 현미경 관찰에 사용할 수 있는 다양한 전위를 지원합니다. 그러나 나노입자는 독특한 표면 구조와 함께 다른 전위 역학을 나타내므로 기계적 특성이 벌크 재료의 기계적 특성과 다릅니다.

나노입자의 이방성은 나노입자의 특성에 많은 변화를 가져온다. 금, 은, 백금의 비구형 나노입자는 다양한 용도로 사용되는 것으로 밝혀졌으며 매혹적인 광학 특성으로 인해 연구 분야에서 큰 관심을 끌었습니다. 나노프리즘의 비구형 형상으로 인해 더 높은 유효 단면적과 더 깊은 색상을 갖는 콜로이드 용액이 생성됩니다.

분자 라벨링, 생체분자 분석, 미량 금속 탐지 및 나노기술 응용 분야에서 이러한 나노입자를 사용함으로써 입자 기하학적 구조를 조정하여 진동 파장을 변경할 수 있는 가능성은 매우 흥미롭습니다.

이방성 나노입자는 편광되지 않은 빛에서 특정 흡수 거동과 무작위 입자 방향을 나타내므로 각 여기 축에 대해 서로 다른 진동 모드를 표시합니다. 이러한 특성은 나노입자를 높은 수율로 제조하기 위해 나노입자 합성 분야에서 매일 새로운 발전이 이루어지고 있다는 사실을 기반으로 설명할 수 있습니다.