Pandangan pada Nanopartikel

16/05/2024


Nanozarah, keajaiban kecil sains moden, memberi impak yang besar dalam pelbagai industri. Tetapi apakah sebenarnya nanopartikel? Ia adalah bahan dengan sekurang-kurangnya satu dimensi antara 1 hingga 100 nanometer panjangnya. Untuk meletakkannya dalam perspektif, zarah nano adalah kira-kira 100 kali lebih kecil daripada sel purata dalam badan anda. Daripada molekul ringkas seperti glukosa kepada bahan nano dalam julat 1 hingga 100 nanometer, zarah nano merangkumi pelbagai jenis bahan.

Apakah Beberapa Aplikasi Nanozarah?

Nanozarah mempunyai sifat unik berbanding rakan sejawatan makro atau mikro. Kawasan permukaannya yang besar menjadikannya sangat reaktif, yang membawa kepada kemajuan dalam:

  • Penukar Bermangkin: Mengurangkan pelepasan kereta dengan meningkatkan kecekapan tindak balas.
  • Penghantaran Dadah: Menyasarkan tisu khusus untuk rawatan yang kurang invasif dan lebih berkesan cth, rawatan kanser. Nanopartikel yang difungsikan membolehkan ubat dihantar terus ke tisu yang terjejas, meminimumkan kesan sampingan dan mengurangkan kos.
  • Teknologi Optik: Mencipta warna-warna terang dan mempertingkatkan manipulasi cahaya. Sifat unik ini menemui aplikasi dalam teknologi seperti spektroskopi Raman yang dipertingkatkan permukaan.
  • Bahan Super Kuat: Tiub nano karbon, antara bahan nano yang paling terkenal, mempunyai kekuatan yang luar biasa kerana nisbah aspek yang tinggi dan ikatan kovalen yang kuat. Mereka mengatasi bahan lain dengan margin yang ketara, menjadikannya tidak ternilai dalam pelbagai industri.
Nanozarah adalah kira-kira 100 kali lebih kecil daripada sel purata dalam badan anda

Klasifikasi Nanozarah

Disebabkan oleh variasi dalam morfologi, saiz, dan sifat kimia, zarah nano (NPs) boleh dikelaskan ke dalam kategori yang berbeza. Berikut ialah beberapa kelas yang menonjol berdasarkan ciri fizikal dan kimia ini:

NP berasaskan karbon

  • Fullerene dan karbon nanotube (CNTs) adalah kelas utama.
  • Fullerene ialah sangkar berongga globular yang diperbuat daripada karbon.
  • CNT adalah struktur tiub yang memanjang.
  • CNT boleh menjadi logam atau semikonduktor.
  • Aplikasi termasuk kekonduksian elektrik, kekuatan, dan serba boleh.

NP logam

  • Diperbuat semata-mata daripada prekursor logam.
  • Mempunyai sifat optoelektrik yang unik disebabkan oleh resonans plasmon permukaan setempat (LSPR).
  • NP Emas digunakan untuk peningkatan pensampelan SEM.
  • Aplikasi termasuk sifat optik lanjutan dan peningkatan aliran elektronik.

NP seramik

  • Pepejal bukan logam bukan organik disintesis melalui haba dan penyejukan.
  • Tersedia dalam pelbagai bentuk: amorfus, polihabluran, padat, berliang, atau berongga.
  • Aplikasi termasuk pemangkinan, fotokatalisis dan pengimejan.

NP semikonduktor

  • Mempunyai sifat antara logam dan bukan logam.
  • Perubahan ketara dalam sifat dengan penalaan celah jalur.
  • Aplikasi termasuk fotokatalisis, optik foto dan peranti elektronik.

NP polimer

  • NP berasaskan organik, juga dikenali sebagai nanopartikel polimer (PNP).
  • Nanospheres atau berbentuk kapsul nano.
  • Sedia berfungsi untuk pelbagai aplikasi.

NP berasaskan lipid

  • Mengandungi gugusan lipid, terutamanya sfera.
  • Teras pepejal diperbuat daripada lipid dengan matriks yang mengandungi molekul lipofilik larut.
  • Aplikasi termasuk pembawa dadah, pelepasan RNA dalam terapi kanser, dan aplikasi bioperubatan.

Apakah Beberapa Kebimbangan dalam Menggunakan Nanopartikel?

  • Risiko kesihatan: Nanozarah boleh memasuki sel, berpotensi menyebabkan masalah pernafasan, penyakit jantung, peningkatan risiko penyakit jantung, neurotoksisiti, dan kerengsaan kulit. Saiznya yang kecil dan peningkatan kereaktifan menyumbang kepada ketoksikan yang lebih tinggi berbanding rakan sejawat yang lebih besar, menimbulkan kebimbangan mengenai pendedahan jangka panjang dan pengumpulan dalam badan.
  • Kesan alam sekitar: Kesukaran menapisnya boleh membawa kepada akibat ekologi yang tidak dijangka. Ketoksikan berbeza-beza berdasarkan faktor seperti komposisi, keterlarutan, bentuk dan saiz, menjadikannya mencabar untuk mewujudkan keperluan keselamatan yang tepat. Nanozarah juga boleh memintas penapis tradisional dan menimbulkan risiko letupan habuk, menekankan keperluan untuk pengendalian yang teliti dan pengurusan risiko.

Kes Titanium Dioksida

Satu nanopartikel biasa, titanium dioksida, didapati digunakan secara meluas dalam teknologi seperti bateri litium-ion, penderiaan kimia, kosmetik dan pelindung matahari. Walaupun kajian meluas, kesan pendedahan dan had pendedahan selamat masih tidak jelas, menonjolkan kerumitan toksikologi zarah nano.

Utamakan keselamatan:

Memandangkan potensi risiko, pengendalian yang bertanggungjawab adalah penting. Berikut ialah beberapa amalan terbaik:

  1. Kawalan Kejuruteraan: Gunakan tudung wasap berventilasi dan penapis HEPA.
  2. Langkah Pentadbiran: Latih pekerja tentang prosedur pengendalian yang selamat.
    Alat pelindung diri: Pakai alat pernafasan, sarung tangan, dan pakaian yang sesuai.

Nanopartikel menawarkan potensi yang besar, tetapi dengan berhati-hati. Dengan mengakui risiko dan mengamalkan amalan yang bertanggungjawab, kita boleh memanfaatkan kuasa raksasa kecil ini untuk masa depan yang lebih cerah.

Cara Chemwatch boleh tolong?

Chemwatch menghasilkan Helaian Data Keselamatan (SDS) untuk memastikan semua pengguna anda sedar tentang bahaya yang berkaitan dengan bahan kimia yang digunakan dalam produk. Jika anda ingin mengetahui lebih lanjut tentang kesan alam sekitar dan kesihatan bahan kimia, atau cara meminimumkan risiko semasa bekerja dengan bahan kimia, kami sedia membantu. Kami mempunyai alatan untuk membantu anda dengan pelaporan mandatori, serta menjana SDS dan Penilaian Risiko. Kami juga mempunyai perpustakaan webinar yang meliputi peraturan keselamatan global, latihan perisian, kursus bertauliah dan keperluan pelabelan. Untuk maklumat lanjut, Hubungi Kami hari ini!

Sumber

Pertanyaan Cepat