نانوساختارها و طبقه بندی آن ها

معرفی نانو ساختار ها:

نانو ساختار ها ترکیباتی هستند که دارای مقیاسی در حد نانو از لحاظ ساختاری می باشند که در ادامه به آن میپردازیم. عبارت " مواد نانوساختار "یا "نانو مواد" به آن دسته از مواد اطلاق می گردد که دارای ابعاد نانومتری بوده به گونه ای که بر روی خواص فیزیکی یا شیمیایی آنها مؤثر باشند . ویژگی های یک ماده می-تواند به طور معنی داری با اندازه ذرات تغییر پیدا کند. این قضیه در مورد موادی که دارای اندازه ای در حد ۱ تا ۱۰۰ نانومتر می باشند، صادق است. یکی از طبقه بندی های مواد و سیستم های نانو ساختار بر اساس تعداد ابعادی است که در محدوده ی نانومتری قرار می گیرند:

طبقه بندی نانو ساختار

• سیستم هایی که ابعاد ۳ بعدی دارند.
• سیستم هایی که ابعاد ۲ بعدی دارند.
• سیستم هایی که ابعاد ۱ بعدی دارند.

نانوذرات و نانوحفره ها شامل ساختارهای ۳ بعدی می باشند. در ادبیات نیمه هادی ها، چنین سیستم هایی اغلب شبه صفر بعدی نامیده می شوند، به طوری که ساختار، اجازه ی هرگونه حرکت آزاد به ذره را در هر بعد نمی دهد. نانوذرات ممکن است یک آرایش تصادفی از اتم ها و مولکول های تشکیل دهنده داشته باشند (مانند مواد آمورف یا شیشه ای) یا واحدهای اتمی و مولکولی درون یک ساختار اتمی منظم کریستالی باشند که الزاماً شبیه آنچه در سیستم های بزرگ مشاهده می گردد، نمی شود. اگر ساختار کریستالی باشد هر نانوذره می تواند از یک تک کریستال یا از تعداد متفاوتی از مناطق کریستالی یا دانه هایی با جهت کریستالی- بلوری متفاوت (پلی کریستالی)، تشکیل شده باشد. سیستم های محدود به ۲ بعد (یا شبه ۱ بعدی) شامل نانوسیم ها، نانومیله ها، نانورشته ها و نانوتیوب ها می باشند که می توانند آمورف تک کریستالی یا چند کریستالی باشند .سیستم های محدود به یک بعد (یا شبه ۲ بعدی)، شامل صفحات، فیلم های نازک تشکیل شده بر روی یک سطح و مواد چند لایه ای می باشند که می توانند آمورف و کریستالی باشند .

یکی از جالب ترین و بهترین راه ها برای سنتز نانو اکسیدهای فلزی روش سنتز پلیمرهای کوئوردیناسیونی با ابعاد نانو است که از این طریق می توان با کلسینه کردن این پلیمرها به نانو اکسیدهای فلزی با مورفولوژی های متنوع و نیز بررسی نقش مورفولوژی در کیفیت و کاربرد این مواد رسید. علاوه بر آن با سنتز این مواد در ابعاد نانو می توان باعث افزایش خواص پلیمرهای کوئوردیناسیونی شده و اینکه سایر خواص پلیمرهای کوئوردیناسیونی مثل خواص مغناطیسی و تخلخل، هدایت الکتریکی و ... همه تحت تاثیر اندازه این پلیمرها می باشند.