طبقه بندی نانو مواد براساس ساختار ظاهری آن ها
این مواد به گروه های مختلفی تقسیم بندی می شوند که مهم ترین آن ها عبارتند از :
نانو ذرات
نانو ذرات از مدتها قبل مورد استفاده بوده اند. شاید اولین موارد استفاده از آن ها در لعاب ظروف سفالی سلسله های اولیه چین باشد. نانو ذرات در واقع ذراتی با قطر بین 1 تا 100 نانو متر هستند که مهم ترین آن ها شامل نانو ذرات نیمه رسانا ، نانو ذرات سرامیکی، نانو ذرات فلزات و غیره می باشد. این ذرات در شکل هایی مانند کروی-سوزنی، ورقه ای-شاخه ای، میله ای و صفحه ای یافت می شوند .
نانو الیاف
الیاف نسبتاً کوتاهی که قطرشان در مقیاس نانو متری است و به گروه های بسیار متنوعی تقسیم می شوند که به مهم ترین آن ها، یعنی نانو الیاف کربنی، نانو الیاف پلیمری و نانو الیاف معدنی می توان اشاره کرد.
نسبت سطح به حجم بالا و مقاومت :
زیاد در مقابل سایش از جمله خواص نانو الیاف است. از نانو الیاف ها برای تولید لباس های محافظ، تولید آینه های قابل استفاده در فضا، فیلتر هوا و … استفاده می شود .
نانو کپسول ها
نانو کپسول ها به نانو ذره ای گفته می شود که دارای یک پوسته و یک فضای خالی جهت قرار دادن مواد مورد نظر در داخل آن باشد. نانو کپسول های پلیمری و نانو امولسیون ها از این جمله هستند .
نانو لوله ها
نانو لوله ها به موادی گفته می شود که قطر آن ها تا حدود 100 نانو متر است. لغت نانو لوله در حالت کلی در مورد نانو لوله های کربنی به کار می رود. البته شکل های دیگری از نانو لوله ها همچون نانو لوله های بورنیترید نیز ساخته شده اند .
شگفتی هایی در مغیاس نانو
در دنیایی که در آن زندگی می کنیم، مواد با توجه به خواصی که دارند برای انجام کارهای مختلف انتخاب و استفاده می شوند. مثالا برای استفاده از نور طبیعی خورشید، در ساختن پنجره ها از شیشه استفاده می کنیم، زیرا به دلیل شفافیت می تواند مقداری از نور را از خود عبور دهد. هم چنین برای انتقال برق از رشته های مسی استفاده می کنیم، چرا که پس از طال و نقره، مس بیش ترین ضریب انتقال الکتریکی را در بین عناصر مختلف دارد و از طال و نقره نیز ارزان تر است . خواص مواد را می توان به دو بخش خواص فیزیکی و خواص شیمیایی تقسیم کرد. رنگ، شفافیت، خواص الکتریکی، خواص
مغناطیسی و … ویژگی هایی هستند که آن ها را با نام خواص فیزیکی می شناسیم و سرعت واکنش، واکنش پذیری و … از جمله خواص شیمیایی هستند .
در شرایط عادی خواص یک ماده خالص تا حد قابل قبولی ثابت است و به این دلیل است که می توانیم مواد را از روی خواصشان شناسایی کنیم. اما آن چه باعث شگفتی در دنیای نانو می شود این است که خواص مواد در مقیاس نانو بسیار متفاوت از خواص آن ها در مقیاس ماکرو است .
اگر ذرات یک ماده خاص را در حد چند نانو متر (1 تا 100 نانو متر) کوچک کنیم، این ذرات ویژگی های متفاوتی با ذرات بزرگ اولیه خواهند داشت. این در حالی است که کوچک کردن ذرات یک تغییر فیزیکی است و ما انتظار نداریم که با این تغییر فیزیکی، ویژگی های اصلی ماده تغییر کند. این امر سبب شده که مقیاس نانو بیش تر از سایر مقیاس ها مورد توجه قرار گیرد
تغییر رنگ
شیشه جسمی است شفاف. ذرات حاصل از شکستن شیشه هر قدر هم کوچک باشند، باز هم به اندازه ی شیشه ی اولیه بی رنگ و شفاف هستند. اما این قانون در دنیای نانو حاکم نیست. مثالً رنگ ذرات طال و نقره در مقیاس نانو، با رنگ این مواد در ابعاد بزرگ تر کامالً متفاوت است. نکته ی جالب دیگر است که رنگ نانو ذرات طال و نقره با تغییر شکل هندسی هم تغییر می کند .
بزرگ ترین شکل کرم های ضد آفتاب متداول، تأثیر مستقیم این کرم ها بر رنگ پوست است. این کرم ها به دلیل رنگ سفیدشان، ظاهر ناخوشایندی به وجود می آورند و بسیاری از افرادی که از این کرم ها استفاده می کنند، از این موضوع ناراحت هستند. دلیل این سفیدی پخش نور به وسیله ذرات اکسیدتیتانیوم یا اکسیدروی موجود در این کرم هاست. اکسیدتینانیوم و اکسیدروی در این کرم ها نور ماورای بنفش خورشید را کاملا جذب می کنند و نور مرئی را باز می تابانند و به این ترتیب از پوست در برابر اشعه ی فرابنفش خورشید محافظت می کنند .
جام لیکورگوس
استفاده از فناوری نانو سابقه ای طوالنی در تاریخ دارد. باستان شناسان کشف کرده اند که در دوران قبل از میالد مسیح از فناوری نانو استفاده شده است. یکی از نمونه های معروف که از آن دوران به جا مانده و در کاوش های اخیر به دست آمده است، جام لیکورگوس نام دارد، این جام اکنون در موزه ی بریتانیا نگه داری می شود . دانشمندان با مطالعات میکروسکپی دریافته اند که آن چیزی که این جام را بی همتا می سازد وجود ذرات نانو متری بلورهای فلزی حاوی نقره و طال در آن است. وجود این نانو بلورها باعث ایجاد رنگ ویژه ای در این جام شده است و متناسب با جهت نورهایی که به این جام تاییده می شود، رنگ های متفاوتی را از خود ساطع می کند.
