Nanomateriais são materiais com dimensões nanométricas, em que a superfície ou as propriedades da interface predominam sobre as propriedades intensivas. A grande área de superfície desses nanomateriais podem resultar em propriedades físicas e químicas novas, tais como o aumento da atividade catalítica, a melhoria da solubilidade ou um comportamento óptico diferente.
Os nanomateriais, na forma de nanopartículas sintéticas, já são encontrados em uma ampla variedade de produtos de consumo, como tecidos, tintas, filtros solares e outros produtos de saúde. Pesquisas intensivas estão sendo realizadas sobre o uso de nanomateriais para armazenamento e conversão de energia, produtos farmacêuticos, aplicações em ciências biológicas, células solares, catálise e materiais compostos, para citar alguns.
Muitos nanomateriais existem na forma de nanopartículas em dispersões. Contudo, outros materiais também podem fazer uso de nanoestruturas dentro deles. Por exemplo, as estruturas orgânicas metálicas (MOFs) incorporam nanovazios em suas estruturas de cristal e podem ser portadoras para grandes concentrações de outras moléculas. Isso inclui os ingredientes farmacêuticos ativos (APIs). Quando as MOFs são dispersas como nanopartículas em fluidos biocompatíveis, a modificação da superfície permite que elas acessem as células e, em seguida, liberem uma ampla variedade de medicamentos farmacêuticos ativos e direcionados diretamente onde eles são necessários no corpo.
EXPLORAR
Por que a caracterização do material é importante para nanomateriais?
Ao projetar novos materiais para aplicações específicas, muitas vezes é crucial controlar a distribuição de tamanho, a forma, as propriedades de superfície, a dispersão e a estabilidade de agregação de nanopartículas sintéticas, assim como a composição elementar e nanocristalina do material.
Por exemplo, entender a estrutura cristalina e o comportamento hidrodinâmico das nanopartículas de MOF é essencial para garantir que elas possam colher e liberar íons de maneira eficaz.
E, em aplicações de filme fino, a espessura, a rugosidade e as propriedades de camada do nanofilme também são parâmetros críticos na produção de dispositivos que empregam as propriedades especiais das camadas enterradas "bidimensionais".
Além disso, para várias aplicações de nanopartículas sintéticas, possíveis preocupações com nanotoxicidade e nanossegurança resultaram em um número crescente de nanorregulamentações. A caracterização é necessária para garantir que esses regulamentos sejam cumpridos.
Quais são nossas soluções de análise de nanopartículas?
Na Malvern Panalytical, oferecemos uma ampla gama de soluções para apoiar a pesquisa e o desenvolvimento em nanociência e nanotecnologia:
- Técnicas como espalhamento de luz dinâmico (DLS), espalhamento de luz eletroforético (ELS) e difração laser (LD) permitem que os pesquisadores determinem e verifiquem as dimensões e os comportamentos de nanopartículas em líquidos.
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Dispersão de raios X: a dispersão de raios X em pequeno ângulo (SAXS) e a dispersão de raios X em ângulo amplo (WAXS) combinam informações sobre a forma e o tamanho de nanopartículas com a análise da estrutura cristalina de quaisquer nanocristais presentes.
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A difração de raios X de alta resolução (HR-XRD) e a reflectometria de raios X (XRR) são usadas para investigar nanocamadas bidimensionais.
- Nossos espectrômetros de fluorescência de raios X (FRX) podem analisar a composição elementar de nanopartículas, permitindo a avaliação de parâmetros como a concentração de agentes de dopagem ou impurezas.
- A análise de rastreamento de nanopartículas também pode ser usada como uma ferramenta em estudos nanotoxicológicos para determinação da concentração de nanopartículas ou para investigar se uma determinada amostra pode ser classificada como nanomaterial.
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