Les nanomatériaux sont constitués de nombreux produits chimiques et composés différents. Une fois formés, ces matériaux sont extrêmement petits, ce qui confère au nanoproduit des propriétés uniques. Il existe quatre classes principales de matériaux utilisés pour fabriquer des produits de taille nanométrique, notamment le métal, le carbone, les composites et les dendrimères. Ces produits ont une variété d’applications et sont utilisés dans l’industrie automobile, l’industrie biomédicale, dans les films et bien plus encore.
Le matériau à l’échelle nanométrique est unique en raison de sa taille, allant d’un nanomètre à plusieurs centaines de nanomètres. Les propriétés électriques, optiques et chimiques sont très différentes à l’échelle nanométrique et à plus grande échelle. L’une des raisons pour lesquelles les propriétés sont si différentes est que plus de la moitié des atomes des matériaux sont à la surface. Les objets à grande échelle ont beaucoup moins de pourcentage d’atomes à la surface.
Les nanomatériaux à base de métal sont ceux tels que le nano-or, les points quantiques et le nano-argent. Les points quantiques existent en plusieurs tailles avec une taille maximale de plusieurs centaines de nanomètres. Le point contient des cristaux semi-conducteurs qui sont emballés ensemble de sorte que des milliers d’atomes se trouvent tous dans une très petite zone. D’autres produits chimiques à base de métaux utilisés à cette petite échelle comprennent des types d’oxydes métalliques.
Les nanomatériaux à base de carbone sont ceux qui sont principalement constitués de carbone. Le carbone est façonné en tubes creux, ellipsoïdes ou sphères. Les nanomatériaux de carbone ellipsoïdaux et sphériques sont appelés fullerènes. Les matériaux en forme de tube creux sont appelés nanotubes.
Certaines des applications des produits à base de carbone incluent la fabrication de films plus résistants et plus légers. Ils permettront également d’améliorer la qualité et la durée de vie des différents revêtements utilisés sur les pièces mécaniques. Ces matériaux sont également couramment utilisés pour des applications électroniques.
Les composites sont une troisième classe de matériaux constitués d’autres nanomatériaux qui sont combinés avec de gros matériaux volumineux ou d’autres nanoparticules. Ces composites sont utilisés pour leurs propriétés ignifuges, améliorant les performances mécaniques et servant de barrière pour l’emballage. Une petite quantité de composites, aussi peu que deux pour cent, peut augmenter la résistance des articles jusqu’à 100 pour cent. La création de composites peut être assez simple, en utilisant la technologie d’échange d’ions et le chauffage. Les réactions utilisant la polymérisation sont un autre moyen de créer rapidement des composites.
Un dendrimère est un autre type de nanomatériau. Ce sont des polymères qui contiennent de nombreuses ramifications. Ils ressemblent généralement à des chaînes et auront de nombreuses extrémités de chaîne qui peuvent être conçues pour avoir des fonctions spécifiques normalement utilisées pour les réactions chimiques. Certains dendrimères peuvent être tridimensionnels et avoir une cavité intérieure dans laquelle d’autres molécules peuvent s’insérer. L’administration de médicaments est une utilisation de cette cavité interne trouvée dans les dendrimères. Ceux-ci ont également des applications en thérapie génique et en diagnostic médical.