نانوشیمی

نانوشیمی یکی از موضوعات بین رشته ای شیمی و علوم نانو است . نانوشیمی با سنتز بلوک‌های ساختمانی بر اساس اندازه، سطح، شکل و ویژگی‌های نقص سروکار دارد. با انجام چندین اصلاح شیمیایی در مقیاس نانو، دانشمندان وابستگی اندازه مواد نانوشیمیایی را نشان داده‌اند [a] . نانوشیمی کاربردهای گسترده ای در زمینه های شیمی، مواد، فیزیک، علوم، مهندسی، زیست شناسی و پزشکی دارد. نانوشیمی و سایر زمینه‌های علم نانو مفاهیم اصلی یکسانی دارند، اما این مفاهیم متفاوت استفاده می‌شوند.

نانوشیمی را می توان با مفاهیمی مانند اندازه، شکل، خودآرایی، نقص و بیونانو توصیف کرد و سنتز هر نانوساختار جدیدی با این مفاهیم مرتبط است. سنتز نانوساختارها به این بستگی دارد که چگونه سطح، اندازه و شکل بلوک‌های ساختمانی را هدایت می‌کند تا خود به خود در ساختارهای عملکردی جمع شوند. آنها ممکن است از نظر عملکردی ناقص باشند یا ممکن است در مشکلاتی مانند تجزیه و تحلیل الکتریکی ، نوری ، پزشکی یا بیولوژیکی مفید باشند. نانومواد کربن مصنوعی، مانند نانولوله‌های کربنی (CNT)، گرافن و فولرن‌ها ، مثال خوبی هستند. این مواد در سال های اخیر به دلیل خواص مکانیکی و الکتریکی عالی مورد توجه قرار گرفته اند.

موادی مانند سیلیس ، طلا ، پلی دی متیل سیلوکسان ، سلنید کادمیوم ، اکسید آهن و کربن همگی قابلیت‌های تبدیلی نانوشیمی را نشان داده‌اند. نانوشیمی می‌تواند اکسید آهن (زنگ [b] ) را به موثرترین ماده کنتراست برای NMR تبدیل کند که توانایی تشخیص سرطان و حتی از بین بردن آن را در مراحل اولیه دارد. سیلیس (شیشه) را می توان برای خم کردن یا مسدود کردن نور استفاده کرد. کشورهای در حال توسعه همچنین از سیلیکون به عنوان یک مدار سیال برای دستیابی به قابلیت های تشخیص بیماری زا در کشورهای توسعه یافته استفاده می کنند. کربن در حال حاضر در اشکال و اشکال مختلف استفاده می شود و به عنوان یک ماده الکترونیکی انتخاب خوبی خواهد بود.

به طور کلی، نانوشیمی هیچ ارتباطی با ساختار اتمی ترکیبات ندارد. در عوض، این در مورد تبدیل مواد به روش های مختلف برای حل مشکلات است. شیمی عمدتاً با درجات آزادی اتم ها در جدول تناوبی سروکار دارد ، اما نانوشیمی درجات بیشتری از آزادی را برای کنترل رفتار مواد به ارمغان می آورد. [1]

نانومورفولوژی

نانوتوپوگرافی به ویژگی های سطحی خاصی که در مقیاس نانومتری ظاهر می شوند اشاره دارد. در صنعت، کاربردهای نانولیتوگرافی اغلب شامل خواص سطحی الکتریکی و مصنوعی است. با این حال، خواص سطحی در طبیعت [2] نیز در این تعریف گنجانده شده است، مانند برهمکنش های سلولی در سطح مولکولی و اندام های بافتی در حیوانات و گیاهان. این ویژگی های نانوتوپوگرافی در طبیعت کاربرد منحصر به فردی در تنظیم تنظیم و عملکرد موجودات زیستی دارند [3] زیرا ویژگی های نانوتوپوگرافی در سلول ها بسیار حساس هستند. [4]

نانو سنگی

نانولیتوگرافی فرآیند تولید مصنوعی اچینگ نانو توپوگرافی روی سطوح است. بسیاری از کاربردهای عملی از نانولیتوگرافی استفاده می کنند، از جملهتراشه های نیمه هادی. انواع مختلفی از نانولیتوگرافی [5] وجود داردکه عمدتاً عبارتند از:

• فتولیتوگرافی
• قرار گرفتن در معرض پرتو الکترونی (EBL)
• لیتوگرافی اشعه ایکس
• لیتوگرافی فرابنفش شدید (EUVL)
• نانو سنگی همراه نور (LCM)
• میکروسکوپ کاوشگر اسکن (SPM)
• لیتوگرافی نانوایمپرینت
• نانولیتوگرافی قلم شیب دار
• لیتوگرافی نرم

هر تکنیک نانولیتوگرافی عوامل مختلفی مانند وضوح، زمان مصرف و هزینه دارد. سه رویکرد اساسی برای نانولیتوگرافی وجود دارد. یکی استفاده از یک ماده مقاوم است که به عنوان یک “ماسک” عمل می کند تا قسمت هایی از سطح را که نیاز به صاف شدن دارند، بپوشاند و محافظت کند. اکنون می توان قسمت های بدون پوشش را حکاکی کرد و از مواد محافظ به عنوان الگو استفاده کرد. روش دوم حکاکی مستقیم الگوی مورد نظر است. اچینگ ممکن است شامل استفاده از پرتوهای ذرات کوانتومی ، مانند الکترون ها یا نور، یا روش های شیمیایی، مانند اکسیداسیون یا SAM (تک لایه خود مونتاژ شده) [6] و غیره باشد. روش سوم این است که الگوی مورد نظر را مستقیماً روی سطح قرار دهید و در نتیجه محصول نهایی چند نانومتر ضخیم‌تر از سطح اصلی است. به منظور تجسم سطحی که باید ساخته شود، باید با میکروسکوپ‌های با وضوح نانومتر، از جمله میکروسکوپ پروب روبشی (SPM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) تجسم شود. هر دو میکروسکوپ همچنین می توانند در پردازش محصول نهایی نقش داشته باشند. [7]

خود مونتاژ تک لایه

یکی از روش های نانولیتوگرافی روشی با استفاده از تک لایه خود مونتاژ شده (SAM) است که روشی نرم است. SAM ها زنجیره های بلند مختلفی هستند که خود به خود روی سطوح طلایی جمع می شوند و تک لایه های منظمی را تشکیل می دهند. [8] [9] [10] مزیت این رویکرد ایجاد ساختاری با کیفیت بالا با ابعاد جانبی از 5 نانومتر تا 500 نانومتر است. در این روش معمولاً از یک الاستومر طرح دار ساخته شده از پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) به عنوان ماسک استفاده می شود. برای ایجاد یک استامپ PDMS، اولین گام این است که یک ویفر سیلیکونی را با یک لایه مقاوم در برابر نور پوشش دهید. مرحله بعدی این است که این لایه را با نور ماوراء بنفش در معرض دید قرار دهید و سپس از یک توسعه دهنده برای شستشوی نور مقاوم در معرض استفاده کنید. به منظور کاهش ضخامت پیش پلیمر که با پرفلوروآلکیل کلروسیلان روی مواد پایه طرح‌دار پردازش شده است، از این الاستومرهای PDMS می‌توان برای چاپ جوهرهای شیمیایی طرح میکرون و زیر میکرون روی سطوح صاف و منحنی برای اهداف مختلف استفاده کرد.

زمینه کاربرد

دارو

یکی از کاربردهای مورد مطالعه نانو شیمی پزشکی است. یکی از محصولات ساده مراقبت از پوست که از نانو شیمی استفاده می کند، ضد آفتاب است . ضدآفتاب ها حاوی نانوذرات اکسید روی و دی اکسید تیتانیوم هستند ، این نانو مواد شیمیایی با جذب یا انعکاس نور از پوست در برابر اشعه های مضر UV محافظت می کنند و با تحریک الکترون های موجود در نانوذرات با نور از آسیب پوست جلوگیری می کنند . اثر هیجان انگیز این ذرات به طور موثری آسیب به DNA سلول های پوست را مسدود می کند.

تحویل دارو

روش‌های نوظهور دارورسانی شامل رویکردهای نانوتکنولوژی می‌توانند از طریق بهبود پاسخ‌های بدن، هدف‌گیری خاص و متابولیسم غیرسمی کارآمد، مزایایی به دست آورند. بسیاری از روش ها و مواد نانوتکنولوژی را می توان برای دارورسانی کاربردی کرد . مواد ایده آل از فعال سازی کنترل شده نانومواد برای حمل “محموله” دارو به بدن استفاده می کنند. نانوذرات سیلیکای مزوپور (MSNs) به دلیل مساحت سطح بزرگ و انعطاف‌پذیری آنها برای تغییرات فردی مختلف، به طور فزاینده‌ای در تحقیقات مورد استفاده قرار می‌گیرند، در حالی که عملکرد با وضوح بالا تحت تکنیک‌های تصویربرداری را به طور گسترده نشان می‌دهند. [13] تفاوت‌های زیادی در روش‌های فعال‌سازی مولکول‌های مختلف دارورسانی در مقیاس نانو وجود دارد، اما متداول‌ترین روش فعال‌سازی استفاده از طول موج‌های خاص نور برای رهاسازی محموله است. رهاسازی محموله با کنترل نانو شیر از نور کم شدت و گرمایش پلاسما برای آزادسازی محموله های MSN های متعدد حاوی مولکول های طلا استفاده می کند. [14] یک مبدل فوتوالکتریک فعال شده با دو فوتون (2-NPT) از نور در طول موج های نزدیک به فروسرخ برای وادار کردن شکستن پیوندهای دی سولفید برای آزاد کردن محموله استفاده می کند. [15] اخیراً، نانوالماس‌ها به دلیل غیرسمی بودن، جذب خود به خود از طریق پوست و توانایی ورود به سد خونی مغزی، پتانسیلی در انتقال دارو نشان داده‌اند .

مهندسی بافت بیولوژیکی

از آنجایی که سلول‌ها به ویژگی‌های نانوتوپوگرافی بسیار حساس هستند، بهینه‌سازی سطوح در مهندسی بافت مرز را به سمت کاشت سوق داده است. در شرایط مناسب، دانه‌های سلولی با استفاده از داربست‌های سه‌بعدی که با دقت ساخته شده‌اند ، به سمت اندام‌های مصنوعی هدایت می‌شوند . داربست های سه بعدی با ترکیب عوامل مختلف در مقیاس نانو برای دستیابی به عملکردهای بهینه و مناسب با کنترل محیط [ 16 ،] مزایای اضافی شامل امکان دستکاری بیان سلولی، چسبندگی و تحویل دارو است.

درباره زخم

برای ساییدگی ها و زخم ها، نانوشیمی برای بهبود روند بهبود نشان داده شده است. الکتروریسی یک رویکرد پلیمری است که از نظر بیولوژیکی برای مهندسی بافت استفاده می شود ، اما می تواند برای پانسمان زخم و همچنین تحویل دارو کاربردی باشد. این نانوالیاف تولید می کند که می تواند تکثیر سلولی ، خواص ضد باکتریایی و محیط رشد سلولی کنترل شده را تقویت کند، [17] این ویژگی ها به صورت ماکروسکوپی ظاهر می شوند؛ با این حال، نسخه های نانومقیاس ممکن است کارایی بالاتری را به دلیل ویژگی های نانوتوپوگرافی نشان دهند. رابط های هدفمند بین نانوالیاف و زخم ها برهمکنش های سطح بالاتری دارند و در داخل بدن سودمندتر هستند.

شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد می‌توان از نانوذرات نقره برای مهار ویروس‌ها و باکتری‌های خاص استفاده کرد . [18]

پیشرفت‌های جدید در نانوشیمی، انواع مواد نانوساختار را با خواص بسیار قابل کنترل فراهم می‌کند . برخی از کاربردهای این مواد نانوساختار شامل SAM و فوتولیتوگرافی، استفاده از نانوسیم در حسگرها و نانوزیم ها می باشد. [19]

برق

ترکیب نانوسیم

دانشمندان همچنین ترکیبات نانوسیم زیادی با طول، قطر، دوپینگ و ساختار سطحی قابل کنترل با استفاده از استراتژی‌های فاز بخار و فاز محلول طراحی کرده‌اند. این تک کریستال های جهت دار در دستگاه های نانوسیم نیمه هادی مانند دیودها ، ترانزیستورها ، مدارهای منطقی ، لیزرها و حسگرها استفاده می شوند. از آنجایی که نانوسیم ها ساختار یک بعدی دارند که به معنای نسبت سطح به حجم زیاد است، مقاومت انتشار کاهش می یابد. علاوه بر این، کارایی آنها در انتقال الکترون باعث می شود که خواص الکتریکی آنها به دلیل اثرات محصور شدن کوانتومی در معرض اغتشاشات جزئی قرار گیرند [20] ، بنابراین، استفاده از این نانوسیم ها در عناصر نانوحسگر می تواند حساسیت پاسخ الکترود را افزایش دهد. همانطور که در بالا ذکر شد، تک بعدی بودن و انعطاف پذیری شیمیایی نانوسیم های نیمه هادی آنها را در نانولیزرها مفید می کند. یانگ پیدونگ و همکارانش تحقیقاتی را روی نانولیزرهای نانوسیم فرابنفش دمای اتاق انجام داده اند که در آنها به خواص مهم این نانولیزرها اشاره شده است. آنها به این نتیجه رسیدند که استفاده از نانولیزرهای با طول موج کوتاه در زمینه های مختلفی مانند محاسبات نوری، ذخیره سازی اطلاعات و میکروآنالیز کاربرد دارد. [بیست و یک]

کاتالیزور

نانوزیم ها

مواد نانوساختار، که عمدتاً در آنزیم‌های مبتنی بر نانوذرات استفاده می‌شوند ، به دلیل خواص ویژه‌ای که از خود نشان می‌دهند، مورد علاقه هستند. اندازه بسیار کوچک (1 تا 100 نانومتر) این نانوزیم ها خواص نوری ، مغناطیسی ، الکترونیکی و کاتالیزوری منحصر به فردی را برای آنها فراهم می کند. علاوه بر این، کنترل بر عملکردهای سطح نانوذرات و نانوساختار قابل پیش‌بینی این آنزیم‌های کوچک به آن‌ها اجازه می‌دهد تا ساختارهای پیچیده‌ای را بر روی سطوح خود تشکیل دهند تا نیازهای کاربردهای خاص را برآورده کنند.

فتوولتائیک

نانوشیمی و نانومواد فرصت های زیادی را برای سلول های فتوولتائیک خورشیدی نسل بعدی ارزان قیمت ارائه می دهند. مهندسی رابط نانوشیمیایی سطوح نانوذرات و رابط های اتصال می تواند جداسازی و جمع آوری بار را افزایش دهد. هدف تحقیقات اخیر بهبود راندمان تبدیل انرژی خورشیدی و کاهش هزینه های ساخت دستگاه در فناوری فتوولتائیک است.

گرافن نیز در این زمینه به دلیل ویژگی‌های نوری ویژه‌اش مورد توجه قرار گرفته است.یک سند جدید منتشر شده پیشنهاد می‌کند که اتلاف نوری را می‌توان با دوپینگ لایه انتخابی الکترون مزوپور با گرافن که خواص الکتریکی بهتری دارد، کاهش داد. این سلول فتوولتائیک (منطقه فعال 1.43 سانتی متر مربع ) همراه با یک دستگاه دو ترمینالی که به صورت مکانیکی روی هم چیده شده اند پروسکایت/سیلیکون پشت سر هم، حداکثر راندمان 26.3٪ و راندمان پایدار 25.9٪ را نشان می دهد.

تحقیق

نانوالماس

سنتز

نانوذرات فلورسنت طیف وسیعی از کاربردها را دارند، اما استفاده از آنها در آرایه‌های ماکروسکوپی به آنها اجازه می‌دهد تا به طور موثر در ارتباطات پلاسمونیک ، فوتونیک و کوانتومی اعمال شوند و آنها را بسیار مورد توجه قرار دهد. اگرچه روش‌های زیادی برای مونتاژ آرایه‌های نانوذرات، به‌ویژه نانوذرات طلا [27] وجود دارد ، اما تمایل دارند که به‌طور محکم به زیرلایه متصل شوند و بنابراین نمی‌توانند با شیمی مرطوب یا فوتولیتوگرافی پردازش شوند. نانوالماس‌ها تنوع دسترسی بیشتری را امکان‌پذیر می‌کنند و متعاقباً می‌توان از آنها برای جفت کردن موجبرهای پلاسمونیک برای تحقق مدارهای پلاسمونیک کوانتومی استفاده کرد .

نانوالماس‌ها را می‌توان با استفاده از دانه‌های کربنی در مقیاس نانو سنتز کرد، [26] دانه‌های نانو کربنی می‌توانند با افزودن گروه‌های آمین در یک مرحله از طریق فناوری موقعیت‌یابی القای پرتو الکترونی بدون ماسک، نانوالماس‌ها را به آرایه‌ها جمع کنند و در نتیجه آماده‌سازی یک مرحله‌ای است. وجود پیوندهای آویزان بر روی سطح نانوالماس ها به آنها اجازه می دهد تابالیگاندهایسطوح این نانوالماس‌هاگروه‌های اسیدکربوکسیلیکاز طریق شیمی جفت کربودی‌یمید به سطوح پایان‌یافتهآمینی[28] این روش با بازده بالا است و بر روی: پیوند بین کربن آمورف و گروه های عاملی آمین و کربوکسیل در سطح نانوالماس در حضور EDC متکی است. بنابراین، برخلاف نانوذرات طلا، می‌توانند در بسیاری از کاربردهای دستگاه‌ها، پردازش و جابجایی را تحمل کنند.

لامپ های فلورسنت (پر از نیتروژن) [ ویرایش ]

خواص فلورسنت نانوالماس ها از وجود مراکز خالی نیتروژن (NV) با اتم های نیتروژن در مجاورت محل های خالی ناشی می شود. [29] نانوالماس های فلورسنت (FNDs) در سال 2005 اختراع شدند و از آن زمان در زمینه های مختلف تحقیقاتی مورد استفاده قرار گرفته اند. این اختراع در سال 2008 یک اختراع ایالات متحده و یک حق اختراع بعدی در سال 2012 اعطا شد. مراکز NV را می توان با تابش نانو الماس با ذرات پرانرژی (الکترون ها، پروتون ها، یون های هلیوم)، و سپس با بازپخت خلاء در دمای 600-800 درجه سانتی گراد ایجاد کرد. تابش واکسن‌هایی را در ساختار الماس ایجاد می‌کند، در حالی که بازپخت خلاء این جاهای خالی را که توسط اتم‌های نیتروژن در نانوالماس به دام می‌افتند، مهاجرت می‌کند. این فرآیند دو نوع مرکز NV تولید می کند. دو نوع مرکز NV تشکیل می شود – خنثی (NV0) و بار منفی (NV-)، که طیف های انتشار متفاوتی دارند. مرکز NV از توجه ویژه ای برخوردار است زیرا دارای حالت پایه اسپین با S = 1 است که می تواند با پمپاژ نوری قطبش اسپینی شده و با استفاده از رزونانس پارامغناطیس الکترونی دستکاری شود. نانوالماس های فلورسنت مزایای نقاط کوانتومی نیمه هادی (اندازه کوچک، پایداری نوری بالا، فلورسانس چند رنگ روشن) را با زیست سازگاری، غیرسمی بودن و شیمی سطح غنی ترکیب می کنند، به این معنی که پتانسیل کاربردهای تصویربرداری in vivo انقلابی دارند.

انتقال دارو و زیست سازگاری

نانوالماس ها توانایی خودآرایی دارند و انواع مولکول های کوچک، آنتی بادی های پروتئینی، عوامل درمانی و اسیدهای نوکلئیک را می توان به سطح آن متصل کرد، بنابراین می توان از آن برای دارورسانی، تقلید از پروتئین ها و ایمپلنت های جراحی استفاده کرد. سایر کاربردهای بالقوه زیست پزشکی استفاده از نانوالماس به عنوان حامل برای سنتز پپتید فاز جامد و به عنوان جاذب برای سم زدایی و جداسازی و استفاده از نانوالماس های فلورسنت در تصویربرداری زیست پزشکی است. نانوالماس ها زیست سازگار هستند و دارای چندین قابلیت مفید درمانی هستند، از جمله: پراکندگی و مقیاس پذیری در آب، همه خواص مورد نیاز به عنوان پلت فرم های بالقوه تحویل دارو برای درمان های هدفمند. اندازه کوچک، هسته پایدار، شیمی سطح غنی، توانایی خودآرایی، و سمیت سلولی کم نانوالماس ها منجر به استفاده پیشنهادی از آنها به عنوان شبیه سازی پروتئین های کروی شده است . استفاده از نانوالماس به عنوان یک عامل درمانی تزریقی بالقوه برای دارورسانی عمومی به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است، اما همچنین نشان داده شده است که لایه‌های نازک کامپوزیت‌های نانوالماس پاریلن می‌توانند برای آزادسازی موضعی پایدار داروها در مدت دو روز تا یک ماه استفاده شوند.

نانو خوشه

خوشه‌های تک‌همتروژن در مقیاس نانو (همچنین به عنوان نانوخوشه‌ها شناخته می‌شوند ) کریستال‌هایی هستند که به صورت مصنوعی رشد کرده‌اند که اندازه و ساختار آن‌ها از طریق چاه‌های بالقوه بر خواص آنها تأثیر می‌گذارد . سنتز این نانوخوشه‌ها مشکل دشواری بوده است. [35] یکی از راه‌های رشد این کریستال‌ها از طریق قفس‌های میسلی معکوس در حلال‌های غیرآبی است [36] . مطالعه خواص نوری نانوخوشه‌های MoS2 آنها را با همتایان کریستالی حجیم خود مقایسه کرد و طیف جذبی آنها را تحلیل کرد . تجزیه و تحلیل نشان داد که وابستگی اندازه طیف جذبی کریستال‌های حجیم پیوسته است، در حالی که طیف جذبی نانوخوشه‌ها دارای سطوح انرژی گسسته هستند. این یک انتقال جامد به مولکولی را در اندازه های خوشه گزارش شده 4.5 تا 3.0 نانومتر نشان می دهد. [36]

مغناطیس نانو خوشه ها به دلیل استفاده بالقوه آنها در ضبط مغناطیسی ، فروسیالات، آهنرباهای دائمی و کاتالیز مورد توجه است. تجزیه و تحلیل خوشه های آهن نشان داد که این رفتار با رفتار فرومغناطیس و ابرپارامغناطیس به دلیل برهم کنش های مغناطیسی قوی در داخل خوشه ها مطابقت دارد . [36]

خواص دی الکتریک نانوخوشه ها نیز به دلیل کاربردهای بالقوه آنها در کاتالیز، فوتوکاتالیز ، ریزخازن ها، میکروالکترونیک و اپتیک غیرخطی یک موضوع تحقیقاتی است.

محققان برجسته

در زمینه نانوشیمی، جفری آ. اوزین از دانشگاه تورنتو یکی از چندین محققی است که سهم برجسته ای در توسعه این رشته داشته است . او 45 سال است که در این زمینه فعالیت می کند و به عنوان «یکی از بنیانگذاران نانوشیمی» شناخته می شود. تحقیقات او شامل طیف‌سنجی رامان لیزری جدا شده از ماتریس، شیمی خوشه فلزی برهنه، فتوشیمی ، مواد نانومتخلخل، نانومواد هیبریدی ، مواد مزوسکوپی و نانوسیم‌های معدنی فوق نازک است. شیمیدان دیگری که به عنوان یکی از پیشگامان نانوشیمی شناخته می شود، چارلز لیبر از دانشگاه هاروارد است [40] . او به خاطر کمک هایش در توسعه فناوری نانو به ویژه در زمینه های زیست شناسی و پزشکی شناخته شده است. این فناوری‌ها شامل نانوسیم‌ها، دسته جدیدی از مواد شبه یک‌بعدی هستند که خواص الکتریکی، نوری، مکانیکی و حرارتی بسیار خوبی از خود نشان می‌دهند و پتانسیل استفاده به عنوان حسگرهای زیستی را دارند. [41] گروهی به رهبری لیبر به طور فشرده استفاده از نانوسیم ها را برای نقشه برداری فعالیت مغز مورد مطالعه قرار داده است.

پروفسور UCLA Shimon Weiss [42] به دلیل کارش در مورد استفاده از نانوبلورهای نیمه هادی فلورسنت ( زیر کلاسی از نقاط کوانتومی ) برای تحقیقات نشانگرهای زیستی شناخته شده است. پل آلیویساتوس [43] از دانشگاه برکلی نیز به دلیل کارش در ساخت و استفاده از نانوبلورها شناخته شده است. این تحقیق پتانسیل بالایی دارد و تحقیقات عمیقی را در مورد مکانیسم ذرات کوچک مانند هسته‌زایی، تبادل کاتیونی و فرآیندهای انشعاب ذرات در مقیاس کوچک انجام خواهد داد. یکی از کاربردهای قابل توجه این کریستال ها ایجاد نقاط کوانتومی است.

محقق دیگری به نام Peidong Yang از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی نیز به دلیل مشارکت در توسعه نانوساختارهای یک بعدی قابل توجه است. در حال حاضر، گروه تحقیقاتی یانگ پیدونگ در حال کار بر روی فوتونیک نانوسیم، سلول‌های خورشیدی مبتنی بر نانوسیم، نانوسیم‌ها برای تبدیل انرژی خورشیدی، ترموالکتریک نانوسیم، رابط نانوسیم باتری، کاتالیز نانو کریستال، نانوسیال‌های نانولوله، پلاسما در پروژه‌های تحقیقاتی میدانی مختلف هستند . [44]

ایمنی تولید [ ویرایش ]

برای جزئیات بیشتر به: نانومواد – بهداشت و ایمنی مراجعه کنید

اظهارات  [ ویرایش ]