First used term...

Nanotechnology.
Norio Taniguchi


[Used it to refer to the ability to engineer material at nanoscale]
metal-nanocompositech review

Nanocompositi Metallo-Polimero


I nanocompositi Metallo-Polimero nel campo dei nanomateriali e delle nanotecnologie.

Nelle moderne applicazioni tecnologiche sempre più si necessita di materiali multifunzionali dalle elevate prestazioni e caratteristiche.
Molti sforzi sono rivolti verso la realizzazione, l'utilizzo del termine non è maldestro, di materiali di caratteristiche predeterminate che combinino caratteristiche apparantemente incompatibili.
Le nuove ed emergenti nanotecnologie applicate nel campo dei nanomateriali possono contribuire al raggiungimento dell'obiettivo.

I nanocompositi metallo polimero sono un tipico esempio di quanto sopra accennato: dei nanocristalli (nanoparticelle) di metallo vengono "dispersi" (il termine alla luce delle modalità con le quali viene realizzato può risultare improprio) in una matrice polimerica.

Queste nanoparticelle, nanocristalli metallici, cluster di centinaia di atomi, proprio per la morfologia di cui si caratterizzano (effetti di superficie divengono predominanti, effetti quantici) tutti effetti dipendenti dalle scale di misura esigue che li caratterizzano, fanno emergere caratteristiche completamente nuove (Proprietà magnetiche, elettriche, ottiche, etc).

Proprietà fisiche dei nanocompositi metallo polimero...

La specifica dipendenza delle proprietà dalla dimensioni divengono evidenti laddove:
- le leggi della meccanica classica perdono di validità a favore delle leggi quantiche;
- divengono predominanti gli effetti di superficie;
- le nanoparticelle esibiscono delle proprietà dipendenti dal limitato numero di atomi che le costituiscono. In questo senso il termine materiale nell'accezione comune si riferisce ad un "infinito" numero di costituenti (atomi, molecole) mostrando delle qualità macroscopiche risultanti da una media statistica di ogni singolo comportamento.

Non si trascuri il fatto che, caricando la matrice con nanocariche metalliche, tutto ciò incide profondamente sulle caratteristiche meccaniche tipiche della matrice polimerica (transizione vetrosa, cristallinità, proprietà barriera, etc) aprendo la strada verso l'applicazione dei nanocompositi corrispondenti, nei più svariati campi.

Ritornando alle caratteristiche più strettamente legate alle nanoparticelle caricate, quest'ultime potrebbero rivestire un'importanza fondamentale per la realizzazione di dispositivi ottici (filtri), sensori ottici, proprietà schermanti o di assorbimento di radiazioni, etc.
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La sintesi di nanocompositi metallo polimero...

Come precedentemente accennato particolarmente importanti sono la dimensione e la forma per ottenere delle proprietà predefinite del nanomateriale.
Allo stato attuale due tecniche, nell'ambito ristretto dei nanocompositi metallo polimero, vengono usualmente citate in letteratura, ovvero:

-metodo di sintesi In-Situ;
-metodo di sintesi Ex-Situ.

Nel metodo in-situ le nanoparticelle vengono generate direttamente in seno alla matrice polimerica dalla decomposizione di un precursore metallico. Prima il monomero viene polimerizzato in soluzione con gli ioni metallici, quindi il metallo viene ridotto per l&ottenimento delle nanoparticelle. Questa seconda fase può essere condotta attraverso riduzione chimica, termica o fotoindotta.

Nella tecnica ex-situ, prima le nanoparticelle sono prodotte attraverso metodo di sintesi chimica, quindi vengono distribuite nella soluzione da polimerizzare.

È evidente che, nel mondo variegato di centri e strutture di ricerca, tanti altri metodi sono stati sviluppati per l'ottenimento di materiali di morfologia diversa, ad esempio strati di nanocristalli su film polimerico.


Le nanotecnologie nel campo dei nanomateriali.
Certamente nel campo ampio, mutivariegato e multidisciplinare delle nanotecnologie, una delle applicazioni più promettenti, anche dal punto di vista meramente commerciale, è quello dei nanomateriali con delle potenzialità di applicazione semplicemente sconfinato. Si pensi alla possibile applicazione di nanocluster isolati di metallo con proprietà ferromagnetiche incorportate in una matrice dielettrica polimerica. Tali piccoli aggregati di atomi possono fungere da semplici bit con valori dipendenti dal momento magnetico assumibile in accordo con la direzione del campo magnetico esterno. Lascio immaginare le potenzialità di una simile applicazione nel campo del DATA STORAGE...

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