Nanomatorys کیا ہیں - درجہ بندی اور اس کی خصوصیات

مسائل کو ختم کرنے کے لئے ہمارے آلے کو آزمائیں





یہ مشاہدہ کیا گیا تھا کہ نانوسکل میں ماد ofی کی کوانٹم خصوصیات مختلف ہوسکتی ہیں۔ مالیکیولر سطح پر انسولیٹر کی حیثیت سے برتاؤ کرنے والا مواد جب اس کی نانوسکل سطح پر دیکھا جاتا ہے تو وہ موصل کی خصوصیات کا اظہار کرسکتا ہے۔ نانو ٹکنالوجی تحقیق کے طریقہ کار کے طور پر ابھری ہے جو نانوسکل میں موجود مواد کی خصوصیات میں ہونے والی تبدیلی کے مطالعہ سے متعلق ہے۔ اس میں مختلف علوم جیسے کوانٹم طبیعیات ، سیمی کنڈکٹر طبیعیات ، مواد کا مشترکہ مطالعہ شامل ہے مینوفیکچرنگ ، وغیرہ .. نانوسکل سطح پر۔ نینو ٹکنالوجی کے اصولوں اور طریقوں کو استعمال کرکے تشکیل شدہ مادے ، جن کی خصوصیات میکروسکوپک ٹھوس اور جوہری نظام کے مابین پائی جاتی ہیں ، نانوومٹیریل کے نام سے جانے جاتے ہیں۔

Nanomatorys کیا ہیں؟

نانوسال کی اصطلاح 10 کے طول و عرض سے مراد ہے-9میٹر یہ ایک میٹر کا ایک اربواں حصہ ہے۔ لہذا ، ان ذرات کو جن کے کسی بھی بیرونی طول و عرض یا اندرونی ساخت کے طول و عرض یا سطح کی ساخت کے طول و عرض 1nm سے 100nm کی حد میں ہے ، کو Nanomatorys کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔




یہ مواد ننگی آنکھ کے لئے پوشیدہ ہیں۔ نانو ٹکنالوجی کے مادی سائنس پر مبنی نقطہ نظر کو نینوومیٹریز کے لئے سمجھا جاتا ہے۔ اس پیمانے پر ، ان اجزاء کے انوکی پیمانے کے طرز عمل کے مقابلہ میں آپٹیکل ، الیکٹرانک ، مکینیکل اور کوانٹم خصوصیات ہیں۔

ایک نینوومیٹریال ایک نانو آبجیکٹ یا نانو ساختہ مواد ہوسکتا ہے۔ نوو اشیاء مادے کے مجرد ٹکڑے ہیں ، دوسری طرف ، نانوسٹریکچرڈ مادوں کی نانوسکل جہت میں ان کی داخلی یا سطح کی ساخت ہوتی ہے۔



نینوومیٹریز قدرتی وجود کے ہوسکتے ہیں ، مصنوعی طور پر تیار ہوسکتے ہیں یا اتفاقی طور پر تشکیل پاتے ہیں۔ تحقیق میں پیش قدمی کے ساتھ ، نانوومیٹیرلز کو تجارتی بنایا جارہا ہے اور اسے بطور اجناس استعمال کیا جارہا ہے۔

Nanomatorys کی خصوصیات

میں ایک زبردست تبدیلی nanomatorys کی خصوصیات جب وہ نانوسیل سطح پر خرابی کا شکار ہوتے ہیں تو مشاہدہ کیا جاسکتا ہے۔ جب ہم مالیکیولر سطح سے نانوسکل کی سطح کی طرف جاتے ہیں تو ، کوانٹم سائز کے اثر کی وجہ سے مواد کی الیکٹرانک خصوصیات میں ردوبدل ہوتا ہے۔ ناناسکل کی سطح پر سطح کے رقبے کے حجم تناسب میں اضافے کے ساتھ مادوں کی مکینیکل ، تھرمل اور اتپریرک خصوصیات میں تبدیلی دیکھی جاسکتی ہے۔


بہت سے انسولیٹر مواد اپنی نانوسکل کے طول و عرض پر موصل کی حیثیت سے برتاؤ کرنا شروع کردیتے ہیں۔ اسی طرح ، جیسے ہی ہم نانوسکل طول و عرض تک پہنچتے ہیں بہت سے دلچسپ کوانٹم اور سطح کے مظاہر کا مشاہدہ کیا جاسکتا ہے۔

ذرہ سائز ، شکل ، کیمیائی ساخت ، کرسٹل ڈھانچہ ، فزیوکیمیکل استحکام ، سطح کا رقبہ ، اور سطح کی توانائی وغیرہ… نانوومیٹریز کی فزیوکیمیکل خصوصیات سے وابستہ ہیں۔ جیسے جیسے نانوومیٹریلز کی سطح کے حجم کے تناسب میں اضافہ ہوتا جاتا ہے ، تو ان کی سطح خود اور دیگر نظاموں پر زیادہ رد عمل کا باعث بن جاتی ہے۔ نینومٹیریل کا سائز ان کے دواؤں کے طرز عمل میں ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔ جب نانوومیٹریز پانی یا دیگر بازی میڈیا کے ساتھ تعامل کرتے ہیں تو وہ اپنے کرسٹل ڈھانچے کو دوبارہ ترتیب دے سکتے ہیں۔ نینوومیٹریلز کا سائز ، ساخت اور سطح چارج ان کی جمع حالتوں کو متاثر کرتے ہیں۔ ان مادوں کی مقناطیسی ، فزیوکیمیکل اور سائکوکینیٹک خصوصیات سطح کی کوٹنگ سے متاثر ہوتی ہیں۔ جب ان کی سطح آکسیجن ، اوزون ، اور منتقلی مواد کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتی ہے تو یہ مواد آر او ایس تیار کرتے ہیں۔

نانوسکل کی سطح پر ، ذرات کے مابین تعامل یا تو وین ڈیر وال فورس یا مضبوط قطبی یا ہموار بانڈ کی وجہ سے ہے۔ نینوومیٹریلز کی سطح کی خصوصیات اور دیگر عناصر اور ماحولیات کے ساتھ ان کے باہمی تعامل کو پالئیے الیکٹرولائٹس کے استعمال سے تبدیل کیا جاسکتا ہے۔

مثالیں

نانوومٹیریل کو انجنیئر نینوومیٹیرلز ، واقعاتی یا قدرتی وجود کی حیثیت سے پایا جاسکتا ہے۔ انجنیئر نینوومیٹیرلز کچھ مطلوبہ خصوصیات کے ساتھ انسان تیار کرتے ہیں۔ ان میں کاربن بلیک اور ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ نانوومیٹریز شامل ہیں۔ نینو پارٹیکلز میکانی یا صنعتی عمل کی وجہ سے بھی پیدا ہوتے ہیں جیسے حادثاتی طور پر گاڑیوں کے اخراج ، ویلڈنگ کے دھوئیں ، کھانا پکانے اور ایندھن کے حرارتی نظام کے دوران۔ اتفاقی طور پر تیار ہونے والے ماحولیاتی نینوومیٹیرلز کو الٹرا فائن ذرات بھی کہا جاتا ہے۔ بائیو ماس ، موم بتی جلانے کی وجہ سے فلریننس نینوومیٹریل ہیں۔

نانوٹیوب

نانوٹیوب

قدرتی موجودہ نانوومیٹیرلز بہت سارے قدرتی عمل کی وجہ سے بنتے ہیں جیسے جنگل کی آگ ، آتش فشاں راکھ ، سمندری سپرے ، دھاتوں کی نمکین وغیرہ… nanomatorys کی مثالیں حیاتیاتی نظام میں موجود موم کرسٹل کی ساخت کمل کو ڈھکنے ، وائرسوں کی ساخت ، مکڑی کے ذر .ہ ریشم ، ترانٹولا مکڑیوں کی نیلی رنگت ، تیتلی کے بازو کے ترازو ہیں۔ دودھ ، خون ، سینگ ، دانت ، جلد ، کاغذ ، مرجان ، چونچ ، پنکھ ، ہڈی میٹرکس ، کاٹن ، کیل ، وغیرہ جیسے ذرات قدرتی طور پر پائے جانے والے نامیاتی نانوومیٹریز ہیں۔ مٹی قدرتی طور پر پیدا ہونے والے غیر نامیاتی نانوومیٹریل کی مثال ہیں ، کیونکہ یہ زمین کے کراس پر مختلف طرح کے کیمیائی حالات میں کرسٹل نمو کی وجہ سے تشکیل پاتے ہیں۔

درجہ بندی

نانوومیٹیریل کی درجہ بندی بنیادی طور پر شکل اور ان کی ساخت پر منحصر ہے ، وہ دو بڑے گروپوں میں درجہ بندی شدہ اجزاء اور نانوڈیسپرسن کے طور پر ہیں۔ اجتماعی نانوومیٹریز کو مزید کئی گروپوں میں درجہ بند کیا گیا ہے۔ ایک جہتی نانو پھیلانے والے نظام کو نینو پاؤڈرز اور نینو پارٹیکلز کہا جاتا ہے۔ یہاں نانو پارٹیکلز کو مزید نانوکریسٹلز ، نانوکلسٹرز ، نانوٹوبز ، سوپر موومیکولس وغیرہ کی درجہ بندی کیا گیا ہے۔

نینومٹیریل کے لئے ، سائز ایک اہم جسمانی وصف ہے۔ نانوومیٹریلز کو اکثر ان کے طول و عرض کی تعداد کے مطابق درجہ بندی کیا جاتا ہے جو نانوسکل کے تحت آتے ہیں۔ نانوومیٹریل جس کی تینوں جہت نانوسکل کی ہیں اور لمبائی اور قلیل محور کے مابین کوئی خاص فرق نہیں ہے ، ان کو نانو پارٹیکلز کہتے ہیں۔ نانوسکل میں ان کے دو جہت والے مواد کو نانوفائبرس کہتے ہیں۔ کھوکھلی نانوفائبرس نانوٹوبس کے نام سے جانا جاتا ہے اور ٹھوس کو نانووروڈز کے نام سے جانا جاتا ہے۔ نانوسکل میں ایک جہت والے مواد کو نانوپلیٹس کے نام سے جانا جاتا ہے۔ دو مختلف لمبائی طول و عرض کے ساتھ نانوپلیٹس کو نانوریبنس کے نام سے جانا جاتا ہے۔

نانو ساختہ مواد کے ذریعہ موجود ماد ofے کے مراحل کی بنیاد پر انہیں نانوکوموسیٹ ، نانوفوم ، نانوپورس اور نانو کرسٹل لائن مواد کی درجہ بندی کی جاتی ہے۔ نانوسکل میں طول و عرض کے حامل کم از کم ایک خطے والے کم سے کم ایک جسمانی یا کیمیائی طور پر الگ خطہ رکھنے والے ٹھوس مادے کو نینو کمپوزائٹ کہا جاتا ہے۔ نانوفوم ایک مائع یا ٹھوس میٹرکس پر مشتمل ہوتا ہے ، ایک گیسیئس مرحلے سے بھرا ہوتا ہے اور دو مرحلوں میں سے ایک میں نانوسکل میں طول و عرض ہوتا ہے۔

نانو پورس کے ساتھ ٹھوس مواد ، نانوسکل پر طول و عرض کے ساتھ گہاوں کو نانوپورس مواد سمجھا جاتا ہے۔ نانو کرسٹل لائن کے مواد میں نانوسکل میں کرسٹل دانے ہوتے ہیں۔

Nanomatorys کی درخواستیں

آج نانوومیٹریلز کو بہت زیادہ کاروباری بنایا جارہا ہے۔ مارکیٹ میں دستیاب کچھ تجارتی نینوومیٹریز کاسمیٹکس ، اسٹرین مزاحم ٹیکسٹائل ، الیکٹرانکس ، سن اسکرینز ، پینٹ ، وغیرہ ہیں… نانکوٹیٹنگز اور نانوکومپوزائٹس مختلف صارفین کی مصنوعات جیسے کھیلوں کے سامان ، ونڈوز ، آٹوموبائل وغیرہ میں استعمال ہورہی ہیں تاکہ نقصان کی حفاظت کی جاسکے۔ سورج کی روشنی سے مشروبات کی وجہ سے ، شیشے کی بوتلیں نانوکوٹنگ کے ساتھ لیپت کی جا رہی ہیں جس سے یووی کی کرنوں کو روکا جاتا ہے۔ نینو مٹی کمپوزٹ کے استعمال سے دیرپا ٹینس بالز تیار کی جارہی ہیں۔ نینوسکل سیلیکا دانتوں کی بھرائی میں بطور فلر استعمال ہوتا ہے۔

نینوومیٹریلز کی آپٹیکل خصوصیات آپٹیکل ڈٹیکٹر ، سینسر ، لیزر ، ڈسپلے ، شمسی خلیات کی تشکیل کے لئے استعمال ہوتی ہیں۔ یہ پراپرٹی بائیو میڈیسن اور فوٹو الیکٹرو کیمسٹری میں بھی استعمال ہوتی ہے۔ مائکروبیل ایندھن کے خلیوں میں ، الیکٹروڈ کاربن نانوٹوبس سے بنے ہوتے ہیں۔ نینو کرسٹل لائن زنک سیلینائیڈ ڈسپلے اسکرینوں میں ہائی ڈیفینیشن ٹی وی سیٹوں اور ذاتی کمپیوٹروں کی تشکیل والے پکسلز کی ریزولوشن کو بڑھانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ مائکرو الیکٹرانک صنعت میں ، سرکٹس جیسے ٹرانجسٹرز ، ڈائیڈز ، ریزسٹرس ، اور کیپسیٹرز کو کم کرنے پر زور دیا جاتا ہے۔

نانوویرس جنکشن لیس بنانے میں استعمال ہورہے ہیں ٹرانجسٹر . کاربن مونو آکسائڈ اور نائٹروجن آکسائڈ جیسی زہریلی گیسوں کے ساتھ رد عمل ظاہر کرنے کے ل Nan ، آٹوموبائل کاتلیٹک کنورٹرس اور بجلی پیدا کرنے والے نظاموں میں نینوومیٹریلز کو کٹالسٹ کے طور پر بھی استعمال کیا جاتا ہے ، اس طرح ان سے پیدا ہونے والے ماحولیاتی آلودگی کو روکتا ہے۔ سن اسکرینز میں سورج پروٹیکشن عنصر (ایس پی ایف) کو بڑھانے کے لئے نانو-ٹی او 2 استعمال کیا جاتا ہے۔ سینسروں کو ایک انتہائی فعال سطح فراہم کرنے کے لئے ، انجنیئر نانوالیئر استعمال کیے جاتے ہیں۔

فلریننس کینسر کے خلیوں جیسے میلانوما کے علاج کے ل cancer کینسر میں استعمال ہوتی ہیں۔ ان کو ہلکے سے متحرک antimicrobial ایجنٹوں کے بطور استعمال بھی ملا ہے۔ آپٹیکل اور برقی خصوصیات کی وجہ سے ، کوانٹم ڈاٹس ، نانوائرز اور نانوروڈس نے اوپٹو الیکٹرانکس کا انتہائی انتخاب کیا ہے۔ ٹشو انجینئرنگ ، منشیات کی فراہمی ، اور بائیوسینسرز میں ایپلی کیشنز کے لئے نانوومیٹریلز کی جانچ کی جارہی ہے۔ نینوزائیمز مصنوعی انزائمز ہیں جو بائیوسینسنگ ، بایومیجنگ ، ٹیومر کی کھوج کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔

Nanomatorys کے فوائد اور نقصانات

نینوومیٹریلز کی برقی ، مقناطیسی ، آپٹیکل اور مکینیکل خصوصیات نے بہت سے دلکش ایپلی کیشنز فراہم کیں۔ ان خصوصیات کے بارے میں جاننے کے لئے ابھی تحقیق جاری ہے۔ نانوومیٹریلز کی خصوصیات وہاں کے بلک سائز کے ماڈل سے مختلف ہیں۔ نینوومیٹریالس کے کچھ فوائد مندرجہ ذیل ہیں۔

  • نانوومیٹریل سیمیکمڈکٹر Q- ذرات کوانٹم قیدی اثرات دکھاتے ہیں ، اس طرح انہیں لمومیٹینس پراپرٹی دیتے ہیں۔
  • موٹے دانوں والے سیرامکس کے مقابلے میں ، نانوفیس سیرامکس بلند درجہ حرارت پر زیادہ پیچیدہ ہیں۔
  • نینوزائزڈ دھاتی پاؤڈروں کی ان کی نزاکت کے ساتھ کولڈ ویلڈنگ کی خاصیت دھات دھات کے تعلقات کے ل highly انتہائی مفید ہے۔
  • ایک نانوزائزڈ مقناطیسی ذرات سپر پیرامیگیٹزم املاک مہیا کرتے ہیں۔
  • مونوومیٹالک مرکب کے نانو اسٹروکچرڈ دھات کے گچھے متفاوت کاتالزم کے پیش خیمہ کا کام کرتے ہیں۔
  • شمسی خلیوں کے لئے ، نانوکریسٹل لائن سلکان فلمیں انتہائی شفاف رابطے کی تشکیل کرتی ہیں۔
  • نانو اسٹرکچرڈ ٹائٹینیم آکسائڈ پورس فلمیں اعلی ٹرانسمیشن اور اونچی سطح کے علاقے میں اضافہ فراہم کرتی ہیں۔
  • تیز رفتار سے پیدا ہونے والی حرارت کی ناقص کھپت جیسے سرکٹس کو کم کرنے میں مائکرو الیکٹرانک صنعت کو درپیش چیلنجز۔ مائکرو پروسیسرز ، نانو کرسٹل لائن مواد کی مدد سے ناقص اعتبار پر قابو پایا جاسکتا ہے۔ یہ اعلی تھرمل چالکتا ، اعلی استحکام ، اور دیرپا دیرپا باہمی ربط فراہم کرتے ہیں۔

نانوومیٹریلز کے استعمال میں کچھ تکنیکی نقصانات بھی پائے جاتے ہیں۔ ان نقصانات میں سے کچھ مندرجہ ذیل ہیں۔

  • نینومٹیریل کا عدم استحکام۔
  • خراب سنکنرن مزاحمت.
  • اعلی تحلیل
  • جب اونچی سطح والے حصے والے نانوومیٹریز آکسیجن کے ساتھ براہ راست رابطے میں آجاتے ہیں تو ایکسٹورومیٹک دہن ہوتی ہے جس کے نتیجے میں دھماکہ ہوتا ہے۔
  • نجاست
  • نانوومٹیریل کو حیاتیاتی لحاظ سے نقصان دہ سمجھا جاتا ہے۔ ان میں زیادہ زہریلا ہوتا ہے جو جلن کا باعث بن سکتا ہے۔
  • کارسنجینک
  • ترکیب کرنا مشکل ہے
  • محفوظ تصرف دستیاب نہیں ہے
  • ری سائیکل کرنا مشکل ہے

آج نینوومیٹریز بھی ساتھ ہیں نینو ٹکنالوجی مختلف طریقوں سے تیار کیے جارہے طریقوں میں انقلاب برپا کررہا ہے۔ قدرتی طور پر پائے جانے والے نامیاتی نامیاتی نام کو بتائیں؟