ন্যানোমেটেরিয়ালগুলি কী - শ্রেণিবদ্ধকরণ এবং এর বৈশিষ্ট্য

এটি পরিলক্ষিত হয়েছিল যে ন্যানোস্কেলে উপাদানটির কোয়ান্টামের বৈশিষ্ট্যগুলি পৃথক হতে পারে। আণবিক স্তরে অন্তরক হিসাবে আচরণ করা উপাদানগুলি কন্ডাক্টরের বৈশিষ্ট্যগুলি যখন এর ন্যানোস্কেল স্তরের দিকে লক্ষ্য করা যায় তখন তা প্রকাশ করতে পারে। ন্যানো টেকনোলজি গবেষণা পদ্ধতি হিসাবে আত্মপ্রকাশ করেছে যা ন্যানোসকেলে পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলির পরিবর্তনের অধ্যয়ন নিয়ে কাজ করে। এটি কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞান, অর্ধপরিবাহী পদার্থবিজ্ঞান, উপাদান হিসাবে বিভিন্ন বিজ্ঞানের সংযুক্ত অধ্যয়ন জড়িত উত্পাদন , ইত্যাদি .. ন্যানোস্কেল স্তরে। ন্যানো টেকনোলজির নীতিগুলি এবং পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করে তৈরি উপাদানগুলি, যার বৈশিষ্ট্যগুলি ম্যাক্রোস্কোপিক সলিড এবং পারমাণবিক ব্যবস্থার মধ্যে থাকে, এটি ন্যানোম্যাটরিয়ালস হিসাবে পরিচিত।

ন্যানোমেটেরিয়াল কি?

ন্যানোস্কেল শব্দটি 10 ​​এর মাত্রা বোঝায়^-9মিটার এটি একটি মিটারের এক বিলিয়ন অংশ। সুতরাং, যে কোনও কণা বাহ্যিক মাত্রা বা অভ্যন্তরীণ কাঠামোর মাত্রা বা পৃষ্ঠের কাঠামোর মাত্রা 1nm থেকে 100nm এর পরিসীমাতে রয়েছে তাকে ন্যানোম্যাটরিয়াল হিসাবে বিবেচনা করা হয়।

এই উপকরণগুলি খালি চোখে অদৃশ্য। ন্যানো টেকনোলজির বৈজ্ঞানিক ভিত্তিক পদ্ধতির বিষয়টি ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলির জন্য বিবেচনা করা হয়। এই স্কেলে, এই উপকরণগুলির আণবিক-স্কেল আচরণের তুলনায় অনন্য অপটিক্যাল, বৈদ্যুতিন, যান্ত্রিক এবং কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

ন্যানোম্যাটরিয়াল কোনও ন্যানো অবজেক্ট বা ন্যানোস্ট্রাকচার্ড ম্যাটারিয়াল হতে পারে। ন্যাও অবজেক্টগুলি হ'ল পদার্থের বিচ্ছিন্ন টুকরো, অন্যদিকে ন্যানোস্ট্রাকচার্ট উপকরণগুলির ন্যানোস্কেলের মাত্রায় তাদের অভ্যন্তরীণ বা পৃষ্ঠের কাঠামো রয়েছে।

ন্যানোমোটেরিয়ালগুলি প্রাকৃতিক অস্তিত্বের হতে পারে, কৃত্রিমভাবে তৈরি বা ঘটনাক্রমে গঠিত। গবেষণায় অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলি বাণিজ্যিকীকরণ হচ্ছে এবং পণ্য হিসাবে ব্যবহৃত হচ্ছে।

Nanomaterials এর বৈশিষ্ট্য

একটি গুরুতর পরিবর্তন ন্যানোম্যাটরিয়ালস এর বৈশিষ্ট্য যখন তারা ন্যানোস্কেল স্তরে ভাঙ্গন দেখা যায় তখন লক্ষ্য করা যায়। আমরা যেমন আণবিক স্তর থেকে ন্যানোসকেলে স্তরের দিকে এগিয়ে যাই, কোয়ান্টাম আকারের প্রভাবের কারণে পদার্থগুলির বৈদ্যুতিন বৈশিষ্ট্যগুলি সংশোধিত হয়। উপকরণগুলির যান্ত্রিক, তাপ এবং অনুঘটক বৈশিষ্ট্যগুলিতে পরিবর্তনটি ন্যানোস্কেল স্তরে ভলিউম অনুপাতের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের সাথে বৃদ্ধি সহ দেখা যায়।

অন্তরক পদার্থের অনেকগুলি তাদের ন্যানোস্কেলের মাত্রায় কন্ডাক্টর হিসাবে আচরণ শুরু করে। একইভাবে, আমরা যেমন ন্যানোস্কেলের মাত্রায় পৌঁছেছি তখন অনেকগুলি আকর্ষণীয় কোয়ান্টাম এবং পৃষ্ঠের ঘটনাটি লক্ষ্য করা যায়।

কণার আকার, আকৃতি, রাসায়নিক রচনা, স্ফটিক কাঠামো, পদার্থবিজ্ঞান স্থিতিশীলতা, পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল এবং পৃষ্ঠের শক্তি ইত্যাদি…… ন্যানোম্যাটিলিয়ালের পদার্থবিজ্ঞানের বৈশিষ্ট্যের বৈশিষ্ট্য। ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলির ভলিউম অনুপাতের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রটি বাড়ার সাথে সাথে তাদের পৃষ্ঠটি নিজে এবং অন্যান্য সিস্টেমে আরও প্রতিক্রিয়াশীল হয়ে ওঠে। ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলির আকার তাদের ফার্মাকোলজিকাল আচরণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলি যখন জল বা অন্যান্য ছড়িয়ে পড়া মিডিয়ার সাথে যোগাযোগ করে তখন তারা তাদের স্ফটিক কাঠামোটি পুনর্বিন্যাস করতে পারে। ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলির আকার, সংমিশ্রণ এবং পৃষ্ঠের চার্জ তাদের সমষ্টি স্থিতিকে প্রভাবিত করে। এই পদার্থগুলির চৌম্বকীয়, ফিজিকোকেমিক্যাল এবং সাইকোকাইনেটিক বৈশিষ্ট্যগুলি পৃষ্ঠের আবরণ দ্বারা প্রভাবিত হয়। অক্সিজেন, ওজোন এবং স্থানান্তর উপকরণগুলির সাথে যখন তাদের পৃষ্ঠের প্রতিক্রিয়া ঘটে তখন এই পদার্থগুলি আরওএস উত্পাদন করে।

ন্যানোস্কেল স্তরে, কণাগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া হয় ভ্যান ডের ওয়াল বাহিনী বা শক্ত পোলার বা কোভ্যালেন্ট বন্ধনের কারণে। ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলির পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্য এবং অন্যান্য উপাদান এবং পরিবেশের সাথে তাদের মিথস্ক্রিয়াগুলি পলিলেক্ট্রোলাইট ব্যবহারের মাধ্যমে সংশোধন করা যেতে পারে।

উদাহরণ

ন্যানোম্যাটিলিয়ালগুলি ইঞ্জিনিয়ারড ন্যানোম্যাটরিয়ালস, ঘটনামূলক বা প্রাকৃতিক অস্তিত্ব হিসাবে পাওয়া যায়। ইঞ্জিনিয়ারড ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলি কিছু পছন্দসই বৈশিষ্ট্যযুক্ত মানুষ উত্পাদন করে। এর মধ্যে রয়েছে কার্বন ব্ল্যাক এবং টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড ন্যানোম্যাটরিয়াল। ন্যানো পার্টিকালগুলি যান্ত্রিক বা শিল্প প্রক্রিয়াগুলির কারণে ঘটনাক্রমে যানবাহনের ক্লান্তি, ldালাইয়ের ধোঁয়া, রান্না এবং জ্বালানি উত্তাপের সময়ও উত্পাদিত হয়। ঘটনাচক্রে উত্পাদিত বায়ুমণ্ডলীয় ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলি আল্ট্রাফাইন কণা হিসাবেও পরিচিত। বায়োমাস, মোমবাতি জ্বালানোর কারণে ফুলেরেনস হ'ল ন্যানোমেটরি।

ন্যানোট्यूब

প্রাকৃতিক বিদ্যমান ন্যানোমেটরিয়ালগুলি অনেকগুলি প্রাকৃতিক প্রক্রিয়া যেমন বন অগ্নি, আগ্নেয়গিরির ছাই, সমুদ্রের স্প্রে, ধাতুর আবহাওয়া ইত্যাদির কারণে গঠিত হয় ... কিছু কিছু ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলির উদাহরণ জৈবিক ব্যবস্থাগুলিতে উপস্থিত রয়েছে হ'ল মোম স্ফটিকের কমল আবরণ, ভাইরাসগুলির গঠন, মাকড়সা-মাইট সিল্ক, টারান্টুলা মাকড়সার নীল বর্ণ, প্রজাপতির ডানার আঁশ a দুধ, রক্ত, শিং, দাঁত, ত্বক, কাগজ, প্রবাল, চঞ্চল, পালক, হাড়ের ম্যাট্রিক্স, সুতি, পেরেক ইত্যাদি কণা হ'ল সর্ব-প্রাকৃতিকভাবে জৈব ন্যানোম্যাটরিয়াল। মৃত্তিকা প্রাকৃতিকভাবে অজৈব ন্যানোমেটরিয়াল হওয়ার উদাহরণ, কারণ এগুলি পৃথিবীর ভূত্বকের বিভিন্ন রাসায়নিক অবস্থার মধ্যে স্ফটিক বৃদ্ধির কারণে তৈরি হয়।

শ্রেণিবিন্যাস

ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলির শ্রেণীবদ্ধকরণ মূলত রূপচর্চা এবং তাদের কাঠামোর উপর নির্ভর করে, এগুলিকে দুটি প্রধান গ্রুপে একীভূত পদার্থ এবং ন্যানোডিস্পারস হিসাবে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়েছে। একীভূত ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলি আরও কয়েকটি গ্রুপে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়েছে। এক মাত্রিক ন্যানো বিচ্ছুরিত সিস্টেমগুলিকে ন্যানোপাউডার এবং ন্যানো পার্টিকেল হিসাবে আখ্যায়িত করা হয়। এখানে ন্যানো পার্টিকেলগুলি আরও ন্যানোক্রাইস্টালস, ন্যানোক্লাস্টারস, ন্যানোটুবস, সুপারমোলিকুলস ইত্যাদি হিসাবে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়েছে ..

ন্যানোম্যাটরিয়ালসের জন্য আকারটি একটি গুরুত্বপূর্ণ শারীরিক বৈশিষ্ট্য। ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলি প্রায়শই ন্যানোস্কেলের আওতায় আসে তার মাত্রার সংখ্যার উপর নির্ভর করে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়। ন্যানোম্যাটরিয়াল যার তিনটি মাত্রা ন্যানোস্কেলের এবং এটি দীর্ঘতম এবং সংক্ষিপ্ত অক্ষগুলির মধ্যে উল্লেখযোগ্যভাবে কোনও পার্থক্য নয়, তাকে ন্যানো পার্টিকালস বলে। ন্যানোস্কেলে তাদের দুটি মাত্রাযুক্ত উপাদানগুলিকে ন্যানোফাইব্রেস বলা হয়। ফাঁকা ন্যানোফাইবারগুলি ন্যানোটুবস হিসাবে পরিচিত এবং শক্তগুলি ন্যানোরোড হিসাবে পরিচিত। ন্যানোসকেলে একটি মাত্রাযুক্ত উপাদানগুলি ন্যানোপ্ল্যাটস হিসাবে পরিচিত। দীর্ঘ দুটি মাত্রা সহ ন্যানোপ্ল্লেটগুলি ন্যানোরিবোন হিসাবে পরিচিত।

ন্যানোস্ট্রাকচার্ড উপকরণগুলির অন্তর্ভুক্ত পদার্থগুলির পর্যায়ের ভিত্তিতে সেগুলি ন্যানোকম্পোসাইট, ন্যানোফোম, ন্যানোপোরস এবং ন্যানোক্রাইস্টালাইন উপকরণ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। ন্যানোস্কেলে মাত্রা সহ কমপক্ষে একটি অঞ্চল সহ কমপক্ষে একটি শারীরিক বা রাসায়নিকভাবে স্বতন্ত্র অঞ্চলযুক্ত শক্ত পদার্থগুলিকে ন্যানো কমপোজিটস বলা হয় called ন্যানোফোয়ামগুলিতে একটি তরল বা শক্ত ম্যাট্রিক্স থাকে, যা বায়বীয় পর্যায়ে ভরা থাকে এবং দুটি স্তরের একটিতে ন্যানোস্কেলে মাত্রা থাকে।

ন্যানোপোরসের সাথে সলিড উপকরণ, ন্যানোস্কেলে ডায়মেনশন সহ গহ্বরগুলি ন্যানোপরাস উপাদান হিসাবে বিবেচিত হয়। ন্যানোক্রিস্টালাইন সামগ্রীতে ন্যানোসকেলে স্ফটিক শস্য রয়েছে।

Nanomaterials এর অ্যাপ্লিকেশন

আজ ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলি অত্যন্ত বাণিজ্যিকীকরণ করা হচ্ছে। বাজারে উপলভ্য কয়েকটি বাণিজ্যিক ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলি হ'ল প্রসাধনী, স্ট্রেন প্রতিরোধী টেক্সটাইল, ইলেকট্রনিক্স, সানস্ক্রিন, রঙে ইত্যাদি ... ন্যানোকোটিংস এবং ন্যানোকম্পোসাইটগুলি বিভিন্ন গ্রাহক পণ্য যেমন খেলাধুলার সরঞ্জাম, উইন্ডোজ, অটোমোবাইল ইত্যাদি ব্যবহার করা হয় ... যাতে ক্ষতি রক্ষা করতে পারে সূর্যের আলো থেকে পানীয়ের কারণে, কাচের বোতলগুলি ন্যানোকেটিংয়ের সাথে লেপযুক্ত যা ইউভি রশ্মিগুলিকে অবরুদ্ধ করে। ন্যানো-ক্লে মিশ্রণ ব্যবহার করে দীর্ঘস্থায়ী টেনিস বল তৈরি করা হচ্ছে। ড্যান্ট ফিলিংসে ন্যানোস্কেল সিলিকা ফিলার হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলির অপটিকাল বৈশিষ্ট্যগুলি অপটিকাল ডিটেক্টর, সেন্সর, লেজার, প্রদর্শন, সৌর কোষ গঠনে ব্যবহৃত হয়। এই সম্পত্তিটি বায়োমেডিসিন এবং ফোটো ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রিতেও ব্যবহৃত হয়। মাইক্রোবিয়াল জ্বালানী কোষগুলিতে, বৈদ্যুতিনগুলি কার্বন ন্যানোটুবগুলি দ্বারা গঠিত হয়। হাই-ডেফিনিশন টিভি সেট এবং ব্যক্তিগত কম্পিউটার গঠন পিক্সেলগুলির রেজোলিউশন বাড়ানোর জন্য ডিসপ্লে স্ক্রিনগুলিতে ন্যানোক্রিস্টালাইন জিংক সেলেনাইড ব্যবহৃত হয়। মাইক্রো ইলেকট্রনিক শিল্পে, ট্রানজিস্টর, ডায়োডস, প্রতিরোধক এবং ক্যাপাসিটারগুলির মতো সার্কিটগুলির ক্ষুদ্রাকরণের উপর জোর দেওয়া হয়।

ন্যানোয়ারস জংশনহীন গঠনে ব্যবহৃত হচ্ছে ট্রানজিস্টর । কার্বন মনোক্সাইড এবং নাইট্রোজেন অক্সাইডের মতো বিষাক্ত গ্যাসের সাথে প্রতিক্রিয়া জানাতে ন্যানোম্যাটিলিয়ালগুলি অটোমোবাইল অনুঘটক রূপান্তরকারী এবং বিদ্যুৎ উত্পাদন ব্যবস্থায় অনুঘটক হিসাবেও ব্যবহৃত হয়, যার ফলে তাদের দ্বারা সৃষ্ট পরিবেশ দূষণ রোধ করে। সানস্ক্রিনে সূর্য সুরক্ষা ফ্যাক্টর (এসপিএফ) বাড়ানোর জন্য ন্যানো-টিআইও 2 ব্যবহার করা হয়। সেন্সরগুলিতে একটি অত্যন্ত সক্রিয় পৃষ্ঠ সরবরাহ করতে, ইঞ্জিনিয়ারড ন্যানোলেয়ারগুলি ব্যবহৃত হয়।

ফুলেনেনগুলি ক্যান্সারে মেলানোমার মতো ক্যান্সার কোষগুলির চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়। এগুলি হালকা-সক্রিয় অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল এজেন্ট হিসাবেও ব্যবহার খুঁজে পেয়েছে found তাদের অপটিক্যাল এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, কোয়ান্টাম ডটস, ন্যানোওয়ায়ারস এবং ন্যানোরোডগুলি অপ্টো ইলেক্ট্রনিক্সের পক্ষে অত্যন্ত পছন্দ করেছে। টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং, ওষুধ বিতরণ এবং বায়োসেন্সারগুলিতে অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ন্যানোমেটেরিয়ালগুলি পরীক্ষা করা হচ্ছে। ন্যানোজাইমগুলি হ'ল বায়োসেনসিং, বায়োমাইজিং, টিউমার সনাক্তকরণের জন্য ব্যবহৃত কৃত্রিম এনজাইম।

Nanomatorys এর সুবিধা এবং অসুবিধা

ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলির বৈদ্যুতিক, চৌম্বকীয়, অপটিক্যাল এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি অনেক আকর্ষণীয় অ্যাপ্লিকেশন সরবরাহ করেছে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পর্কে জানতে এখনও গবেষণা চলছে। ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলির গুণাগুলি সেখানে বাল্ক সাইজের মডেলের চেয়ে পৃথক। ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলির কয়েকটি সুবিধা নিম্নরূপ-

• ন্যানোম্যাটরিয়াল অর্ধপরিবাহী কিউ-কণাগুলি কোয়ান্টাম সীমাবদ্ধতার প্রভাবগুলি দেখায়, এর ফলে তাদের লুমিনেসেন্স সম্পত্তি প্রদান করে।
• মোটা দানাযুক্ত সিরামিকের তুলনায় ন্যানোফেজ সিরামিকগুলি উন্নত তাপমাত্রায় বেশি নমনীয়।
• ন্যানোসাইজড ধাতব পাউডারগুলির কোল্ড ওয়েল্ডিং সম্পত্তি তাদের নমনীয়তার সাথে ধাতব ধাতব বন্ধনের জন্য অত্যন্ত কার্যকর।
• একক ন্যানোসাইজড চৌম্বকীয় কণা সুপার প্যারাম্যাগনেটিজম সম্পত্তি সরবরাহ করে।
• মনোমেটালিক কম্পোজিশনের ন্যানোস্ট্রাকচারড মেটাল ক্লাস্টারগুলি ভিন্নজাতীয় অনুঘটকগুলির পূর্বসুরী হিসাবে কাজ করে।
• সৌর কোষগুলির জন্য, ন্যানোক্রিস্টালিন সিলিকন ফিল্মগুলি একটি অত্যন্ত স্বচ্ছ যোগাযোগ তৈরি করে form
• ন্যানোস্ট্রাকচার্ড টাইটানিয়াম অক্সাইড ছিদ্রযুক্ত ছায়াছবিগুলি উচ্চ সংক্রমণ এবং উচ্চ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রের বর্ধন সরবরাহ করে।
• উচ্চ গতির দ্বারা উত্পন্ন তাপের দুর্বল অপচয় যেমন সার্কিটগুলির ক্ষুদ্রাকরণে মাইক্রো ইলেক্ট্রনিক শিল্পের দ্বারা চ্যালেঞ্জগুলি মাইক্রোপ্রসেসর , ন্যানোক্রিস্টালাইন সামগ্রীর সাহায্যে দুর্বল নির্ভরযোগ্যতা কাটিয়ে উঠতে পারে। এগুলি উচ্চ তাপ পরিবাহিতা, উচ্চ স্থায়িত্ব এবং টেকসই দীর্ঘস্থায়ী আন্তঃসংযোগ সরবরাহ করে।

ন্যানোম্যাটরিয়াল ব্যবহারে কিছু প্রযুক্তিগত অসুবিধাও পাওয়া যায়। এই অসুবিধাগুলির কয়েকটি নিম্নরূপ -

• ন্যানোমোটেরিয়ালগুলির অস্থিরতা।
• দরিদ্র জারা প্রতিরোধের।
• উচ্চ দ্রবণীয়তা।
• যখন উচ্চ পৃষ্ঠতল অঞ্চলের ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলি অক্সিজেন এক্সোথেরমিক দাহনের সাথে সরাসরি যোগাযোগ করে তখন একটি বিস্ফোরণ ঘটায়।
• অপরিষ্কার
• ন্যানোম্যাটারিয়ালগুলি জৈবিকভাবে ক্ষতিকারক হিসাবে বিবেচিত হয়। এগুলিতে উচ্চমাত্রায় বিষাক্ততা রয়েছে যা জ্বালা হতে পারে।
• কারসিনোজেনিক
• সংশ্লেষ করা কঠিন
• কোন নিরাপদ নিষ্পত্তি উপলব্ধ
• পুনরায় ব্যবহার করা শক্ত

আজ সাথে ন্যানোমেটেরিয়ালসও ন্যানো প্রযুক্তি বিভিন্ন পণ্য যেভাবে উত্পাদিত হচ্ছে তা বিপ্লব ঘটাচ্ছে। একটি জৈব প্রাকৃতিকভাবে ন্যানোমেটরিয়াল নামকরণ?