Sie werden erstaunt sein, wie viel Nanotechnologie in einem durchschnittlichen Haus zu finden ist. Pexels/Binyamin Mellish

Als Forscher von Nanomaterialien werde ich oft gefragt: "Wann werden wir endlich Nanotechnologieprodukte auf den Markt bringen?"

Diese Frage lässt sich leicht beantworten, da der durchschnittliche Haushalt bereits mit Produkten gefüllt ist, die mit Nanotechnologie verbessert wurden oder auf dieser basieren. Tatsächlich gibt es mehrere Online Repositories Auflistung der mehr als 2,000 kommerziell erhältlichen Produkte mit Nanotechnologie.

Die Anwendung der Nanotechnologie in einigen Bereichen, wie z Batterien, Mikroelektronik und Sonnenschutzmittel ist relativ bekannt. Machen wir einen virtuellen Rundgang durch ein Haus, um zu sehen, was wir sonst noch finden können.

Aber was bedeutet Nanotechnologie zunächst? Typischerweise wird darunter die Verwendung von Materie mit Abmessungen zwischen 0.1 und 100 Nanometern verstanden. Aus Sicht der Perspektive liegt ein menschliches Haar normalerweise dazwischen 80,000 und 100,000 Nanometer in der Dicke.

Die Küche

Alle Küchen verfügen über eine Spüle, die größtenteils mit einem Wasserfilter ausgestattet ist. Dieser Filter entfernt Mikroben und Verbindungen, die dem Wasser einen schlechten Geschmack verleihen können.

Gängige Filtermaterialien sind Aktivkohle und Silbernanopartikel.

Aktivkohle ist eine besondere Art von Kohlenstoff, der eine sehr große Oberfläche aufweist. Dies wird dadurch erreicht, dass es auf eine sehr kleine Größe gefräst wird. Seine große Oberfläche bietet mehr Platz für das Anhaften unerwünschter Verbindungen und entfernt diese aus dem Wasser.

Die antimikrobiellen Eigenschaften von Silber machen es heute zu einem der am häufigsten verwendeten Nanomaterialien. Silbernanopartikel töten Algen und Bakterien, indem sie Silberionen (einzelne Silberatome) freisetzen, die in die Zellwand der Organismen eindringen und giftig werden.

Es ist so effektiv und modisch, dass Silbernanopartikel mittlerweile zum Beschichten von Besteck, Oberflächen, Kühlschränken, Türgriffen, Haustiernäpfen und fast überall sonst verwendet werden, wo Mikroorganismen unerwünscht sind.

Andere Nanopartikel werden zur Vorbereitung hitzebeständiger und selbstreinigender Oberflächen wie Fußböden und Arbeitsplatten verwendet. Durch das Auftragen einer dünnen Schicht, die Siliziumdioxid- oder Titandioxid-Nanopartikel enthält, kann eine Oberfläche wasserabweisend werden, wodurch Flecken verhindert werden (ähnlich wie Scotch Guard Stoffe schützt).

Nanopartikelfilme können so dünn sein, dass sie nicht sichtbar sind. Zudem weisen die Materialien eine sehr schlechte Wärmeleitfähigkeit auf und sind daher hitzebeständig.

Nanopartikel helfen Ihnen, den Abwasch zu überstehen. Flickr/Nik Stanbridge, CC BY-NC-ND

Die Küchenspüle (oder Spülmaschine) dient zum Spülen von Geschirr mit Hilfe von Reinigungsmitteln. Reinigungsmittel bilden sogenannte Nanopartikel Mizellen.

Eine Mizelle entsteht, wenn sich Waschmittelmoleküle selbst zu einer Kugel zusammenlagern. Das Zentrum dieser Kugel ähnelt chemisch Fetten, Ölen und Fetten, die Sie abwaschen möchten. Das Reinigungsmittel fängt Öle und Fette im Hohlraum der Kugel ein, um sie vom Wasser zu trennen und das Geschirrspülen zu erleichtern.

Ihr Medikamentenschrank enthält möglicherweise Nanotechnologie, die Mizellen ähnelt und in vielen Arzneimitteln zum Einsatz kommt Liposomen.

Ein Liposom ist eine ausgedehnte Mizelle, in deren Kugel sich ein zusätzlicher Innenhohlraum befindet. Durch die Herstellung von Liposomen aus maßgeschneiderten Molekülen können sie Therapeutika in sich transportieren. Die Außenseite des Nanopartikels kann so gestaltet werden, dass sie auf einen bestimmten Bereich des Körpers abzielt.

Waschküche, Badezimmer und Abstellraum

Bis zu 30 % des Gewichts von Waschpulver bestehen aus Zeolithe.

Zeolithe sind eine Familie von Materialien, die hauptsächlich aus Siliziumoxid und Aluminiumoxid bestehen und spezifische nanoporöse käfigartige Strukturen aufweisen. Ähnlich wie ein Schwamm Wasser absorbieren kann, können Zeolithe Moleküle absorbieren und werden verwendet, um Schwermetalle und übelriechende Verbindungen aus der Waschmischung zu absorbieren.

Der Einsatz von Nanopartikeln in Kosmetika ist überraschend häufig. In einigen Fällen werden Nanopartikel wie Aluminiumoxid als transparentes Füllmaterial verwendet, das sich leicht als feines Pulver auftragen lässt. In anderen Fällen spielen Nanopartikel eine aktive Rolle.

Fullerene sind fußballförmig angeordnete Kohlenstoffe und werden einigen Kosmetika als „Fullersome“ zugesetzt, um als Antioxidantien und Inhibitoren freier Radikale zu wirken.

Einige Unternehmen schließen sich zusammen Gold-Nanopartikel mit seidenähnlichen Proteinen als Anti-Aging-/Faltenmischung. Die Goldnanopartikel transportieren die seidenartigen Proteine ​​in die Zellen, um ihre Form wiederherzustellen.

Der schlechte Geruch von Wandersocken, Sportkleidung und Kissen wird durch Bakterien verursacht. Wie bereits erwähnt, werden häufig Silbernanopartikel zugesetzt, um die Bakterien zu entfernen und so den Geruch zu stoppen. Andere Produkte nutzen Kupfer-Nanopartikel, um das gleiche Ziel zu erreichen.

Bei beiden können Sie Bettwäsche, Handtücher, Kleidung, Teppiche und alle möglichen Materialien kaufen Silber oder Kupfer hinzugefügt.

Die Garage

Nanopartikel wie z Graphen und Kohlenstoff-Nanoröhren gehören zu den stärksten bekannten Materialien.

Derzeit werden sie am besten als Verbundwerkstoffe verwendet, um die Festigkeit bei minimalem Gewicht zu erhöhen. Sowohl Kohlenstoffnanoröhren als auch Graphen sind gängige Zusatzstoffe in Sportgeräten wie Tennisschlägern, Golfbällen, Fahrrädern, Fahrradreifen und Golfschlägern.

Als UV-Schutz werden Lacken häufig Titandioxid-Nanopartikel zugesetzt. Diese Nanopartikel absorbieren UV-Licht, bevor es die Pigmente, die der Farbe ihre Farbe verleihen, abbauen kann.

Sie können auch einige selbstreinigende Eigenschaften verleihen, sodass die Farbe wasserabweisend ist und Wassertropfen schnell von der Oberfläche abperlen.

Katalysatoren werden seit den 1970er Jahren in Autos eingesetzt, um Smog und die durch Autos verursachten Schadstoffemissionen zu reduzieren. Diese Konverter enthalten eine Reihe verschiedener Nanopartikel, darunter Platin, Palladium, Rhodium und Ceroxid. Sie führen dazu, dass Autoabgase in weniger schädliche Produkte zerlegt werden.

Wie Sie sehen, ist die Nanotechnologie wahrscheinlich schon seit vielen Jahren in Ihrem Haushalt verankert.

Über den Autor

Cameron Shearer, wissenschaftlicher Mitarbeiter in den Physikalischen Wissenschaften, Flinders Universität

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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