Nanoparticella

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Immagini al microscopio elettronico TEM (a, b, e c) di particelle di silice mesoporosa con diametro esterno medio: (a) 20nm, (b) 45nm, e (c) 80nm. Immagine (d) dal microscopio elettronico SEM corrispondente a (b). Gli inserti ad alto ingrandimento sono di una particella di silice mesoporosa

Con il termine nanoparticella si identificano normalmente delle particelle formate da aggregati atomici o molecolari con un diametro compreso indicativamente fra 2 e 200 nm.

Per dare un'idea dell'ordine di grandezza, le celle elementari dei cristalli hanno lunghezze dell'ordine di un nanometro; la doppia elica del DNA ha un diametro di circa 2 nm. La comunità scientifica non ha ancora determinato una misura univoca: possono essere definite misure diverse a seconda se l'approccio è dal punto di vista chimico, fisico, o della biologia molecolare o anatomia patologica. La dimensione minima è quella della molecola oggetto di studio o valutazione.

Il termine è utilizzato correntemente per indicare nanoaggregati, cioè aggregati molecolari o atomici, con interessanti proprietà chimico-fisiche, che possono essere anche prodotti e utilizzati nelle nanotecnologie.

A volte il termine è utilizzato per indicare particolato ultrafine (in particolare le singole particelle discrete componenti le nanopolveri).

Nanosfere o Nanocapsule: In campo farmaceutico, sono sistemi a matrice polimerica impiegati per la veicolazione di principi attivi particolarmente citotossici o con rilevanti problemi farmacocinetici. Attualmente alcune formulazioni sono in fase II di sperimentazione.

Introduzione[modifica | modifica wikitesto]

In nanotecnologia, una particella è definita come un piccolo oggetto che si comporta come un'unità intera in termini di suo trasporto e proprietà. Essa viene ulteriormente classificata secondo la dimensione: in termini di diametro, le particelle sottili coprono un campo che va dai 100 ai 2500 nanometri, mentre le particelle ultrasottili, d'altra parte, vengono classificate tra 1 e 100 nanometri. Le nanoparticelle, in modo simile alle particelle ultrasottili, vengono misurate tra 1 e 100 nanometri. Le nanoparticelle possono o non possono mostrare proprietà relative alle dimensioni diversificate significativamente da quelle osservate nelle particelle sottili o nei materiali massicci.[1][2] Sebbene la grandezza della maggior parte delle molecole rientri in quanto sopra accennato, le singole molecole di solito non vengono classificate come nanoparticelle.

I nanocluster possiedono almeno una dimensione compresa fra 1 e 10 nanometri e una stretta distribuzione dimensionale. Le nanopolveri[3] sono agglomerati di particelle ultrasottili, nanoparticelle, o nanocluster. I nanocristalli della dimensione del nanometro, o le particelle ultrasottili a singolo dominio (single-domain), vengono spesso riferite come nanoparticelle nanocristalline. La ricerca sulle nanoparticelle è attualmente un'area di intenso interesse scientifico dovuto alla vasta varietà di applicazioni potenziali nei campi della biomedicina, ottica ed elettronica. Negli Stati Uniti, la National Nanotechnology Initiative ha elargito un generoso finanziamento pubblico per la ricerca sulle nanoparticelle.

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Sebbene le nanoparticelle siano in genere considerate un'invenzione della scienza moderna, in effetti esse hanno una storia piuttosto lunga. Le nanoparticelle venivano utilizzate dagli artigiani già nel IX secolo in Mesopotamia per generare un effetto scintillante sulla superficie del vasellame.

La ceramica medievale e rinascimentale spesso conserva un caratteristico scintillio metallico colorato in oro o rame. Questo fenomeno è causato da una pellicola metallica applicata sulla superficie trasparente di una vetrinatura (tecnica del lustro). Il lustro può essere ancora visibile se la pellicola ha resistito all'ossidazione e ad altri degradi atmosferici.

Il lustro scaturiva dalla pellicola stessa, contenente nanoparticelle di argento e rame disperse in modo omogeneo nella matrice vetrosa della superficie di ceramica. Queste nanoparticelle venivano create dagli artigiani mescolando sali di rame e argento con ossidi, con l'aggiunta di aceto, ocra e argilla, sulla superficie della ceramica precedentemente smaltata. L'oggetto veniva allora posto in un forno e riscaldato alla temperatura di circa 600 °C in un ambiente di ossido-riduzione.

Con il calore lo strato di vernice si assottigliava, provocando la migrazione degli ioni di rame e argento verso gli strati esterni della superficie, il cui ambiente di ossido-riduzione riduceva gli ioni di nuovo in metalli che insieme venivano a formare le nanoparticelle che davano l'effetto ottico e il colore.

La tecnica del lustro dimostra che gli antichi artigiani avevano una conoscenza sofisticata piuttosto empirica dei materiali. La tecnica era originaria del mondo islamico. Dato che i musulmani non permettevano l'utilizzo di oro nelle raffigurazioni artistiche, avevano trovato un modo di creare un effetto simile senza usare l'oro. La soluzione che adottarono fu appunto l'utilizzo della tecnica del lustro.[4]

Michael Faraday fornisce la prima descrizione, in termini scientifici, delle proprietà ottiche dei metalli su scala-nanometrica nel suo saggio classico del 1857. In un successivo studio, l'autore (Turner) pone in rilievo che: "è bene sapere che quando foglie sottili di oro o argento sono stese sopra il vetro e riscaldate a una temperatura ben al di sotto del calor rosso (~500 °C), ha luogo un notevole mutamento delle proprietà, per cui la continuità della pellicola metallica viene distrutta. Il risultato è che la luce bianca viene adesso liberamente trasmessa, la riflessione è allo stesso tempo diminuita, mentre la resistività elettrica è aumentata enormemente".[5][6][7] [senza fonte]

Uniformità[modifica | modifica wikitesto]

Il processo chimico e la sintesi dei componenti tecnologici ad alto rendimento per settori privati, industriali e militari richiede l'uso di ceramica molto pura, polimeri, vetroceramica e materiali compositi. In corpi condensati formati da polveri sottili, le dimensioni e le forme della particella di una polvere tipica spesso conducono a morfologie di "impacchettamento" (packing) non-uniforme facendo variare la densità nell'agglomerato di polvere.

L'agglomerazione incontrollata di polveri dovuta alle forze attrattive di Van der Waals possono anche portare a un innalzamento nelle disomogeneità microstrutturali. Tensioni differenziali che si sviluppano, come risultato di una contrazione dovuta all'essiccamento non-uniforme, sono direttamente relazionate al tasso in cui il solvente può essere rimosso, e in tal modo fortemente dipendente dalla distribuzione della porosità. Tali tensioni sono associate ad una transizione da plastico-a-friabile in corpi solidificati, e possono far propagare fratture nei corpi raffreddati se non vengono mitigate. [8][9][10]

Inoltre, ogni fluttuazione nella densità dell'imballaggio (packing) nell'agglomerato così come viene preparato per il forno è spesso amplificata durante il processo di sinterizzazione, ottenendo un addensamento disomogeneo. È stato dimostrato che alcuni pori e altri difetti strutturali associati alle variazioni di densità giochino un ruolo pregiudizievole nel processo di sinterizzazione accrescendo e perciò limitando le densità finale. Tensioni differenziali che sorgono dall'addensamento disomogeneo si dimostrano essere anche il risultato della propagazione di fratture interne, diventando così la forza che controlla le fessure. [11][12][13]

Sarebbe perciò desiderabile processare un materiale in modo tale che esso sia fisicamente uniforme in relazione alla distribuzione dei componenti e della porosità, piuttosto che usare la distribuzione delle dimensioni della particelle che ne eleveranno al massimo grado la densità verde. Il contenimento di un insieme disperso in modo uniforme di particelle fortemente interattive in sospensione richiede il totale controllo delle forze inter-particelle. Le particelle monodisperse e i colloidi forniscono questa potenzialità.[14]

Le polveri monodisperse di silice colloidale, per esempio, possono dunque essere sufficientemente stabilizzate onde assicurare un alto grado di ordine nel cristallo colloidale o solido colloidale policristallino che risulta dall'aggregazione. Il grado di aggregazione sembra essere limitato dal tempo e dallo spazio concesso per correlazioni a più lungo raggio da stabilire. Tali imperfette strutture colloidali policristalline sembrano essere gli elementi di base della scienza dei materiali colloidali submicrometrici, e, dunque, sono il primo passo per sviluppare un comprensione più rigorosa dei meccanismi coinvolti nell'evoluzione microstrutturale nei materiali ad alto rendimento e componenti.[15][16]

Proprietà[modifica | modifica wikitesto]

Nanopolvere di silicio

Le nanoparticelle sono di grande interesse scientifico dato che sono in effetti un ponte tra materiali grossolani e le strutture atomiche o molecolari. Il materiale di grandi dimensioni avrebbe proprietà fisiche costanti rispetto alla sua dimensione, ma sono spesso osservate le proprietà dipendenti dalla dimensione su scala del nanometro. Le proprietà dei materiali mutano non appena si avvicinano alla scala nanometrica quando la percentuale di atomi della superficie del materiale diventa significante. Per i materiali di dimensioni più grandi di un micrometro (o micron), la percentuale di atomi a livello superficiale è insignificante in rapporto al numero di atomi compresi nella massa complessiva del materiale. Le interessanti e talvolta inaspettate proprietà delle nanoparticelle sono tuttavia dovute più che altro alla grande area di superficie del materiale, che prevale sui contributi apportati dalla piccola massa del materiale.

Un eccellente esempio di ciò è l'assorbimento della radiazione solare da parte delle cellule fotovoltaiche, molto più alta nei materiali composti di nanoparticelle rispetto agli strati sottili che costituiscono i pezzi continui di materiale. In questo caso, le particelle più sono piccole, più grande è l'assorbimento solare.

Altri mutamenti di proprietà dipendenti dalla dimensione includono il confinamento quantico nelle particelle dei semiconduttori, la risonanza plasmonica di superficie in alcune particelle metalliche e nel superparamagnetismo in materiali magnetici. Ironicamente, i mutamenti nelle proprietà fisiche non sono sempre desiderabili. Materiali ferroelettrici più piccoli di 10 nm possono mutare la loro direzione di magnetizzazione utilizzando energia termica a temperatura ambiente, rendendoli perciò inadatti per l'immagazzinamento dati.

La sospensione di nanoparticelle è possibile poiché l'interazione della sua superficie con il solvente è abbastanza forte da superare la differenza di densità, che diversamente risulta di solito in un materiale che affonda o galleggi in un liquido. Le nanoparticelle possiedono spesso anche inaspettate proprietà ottiche poiché esse sono abbastanza piccole da confinare i loro elettroni producendo effetti quantici. Per esempio le nanoparticelle d'oro in soluzione appaiono di una colorazione che va dal rosso cupo al nero.

Le nanoparticelle hanno un'area di superficie molto ampia in rapporto al volume, fornendo così una tremenda forza trainante per diffusione, specialmente ad elevate temperature. La sinterizzazione può avere luogo a temperature più basse, su scale di tempo più brevi rispetto alle particelle più grandi. Questo teoricamente non intacca la densità del prodotto finale, sebbene le difficoltà del flusso e la tendenza delle nanoparticelle ad agglomerarsi complica la faccenda. L'ampia area di superficie in rapporto al volume riduce anche il punto di fusione incipiente delle nanoparticelle.[17]

Per di più, si è scoperto che le nanoparticelle trasmettono alcune proprietà aggiuntive in diversi prodotti di uso quotidiano. Per esempio la presenza di particelle di diossido di titanio trasmettono ciò che si chiama effetto auto-pulente. Si è scoperto che le particelle di ossido di zinco hanno la proprietà, di gran lunga superiore a masse più grandi, di bloccare i raggi UV. Questa è una delle ragioni perché vengono spesso utilizzate nella preparazione di lozioni per creme solari.

Le nanoparticelle argillose incorporate in matrici di polimeri aumentano la robustezza, rendendo più resistenti i materiali plastici, verificabile tramite una più alta temperatura di transizione vetrosa e con altri test sulle proprietà meccaniche. Queste nanoparticelle sono dure, e trasmettono le loro proprietà al polimero (plastico). Le nanoparticelle vengono anche legate alle fibre tessili in modo da creare capi d'abbigliamento eleganti e funzionali.[18]

Sono state create nanoparticelle metalliche, dielettriche, e semiconduttrici, come pure strutture ibride (vale a dire, nanoparticelle core-shell). Le nanoparticelle costituite da materiale semiconduttore possono anche essere definite punti quantistici se sono abbastanza piccole (in genere al di sotto dei 10 nm) affinché si verifichi la quantizzazione dei livelli di energia dell'elettrone. Tali particelle in nanoscala vengono utilizzate in applicazioni biomedicali come portatori di farmaci (drug carriers) o rilevatori di immagine (imaging agents).

Sono state prodotte particelle semi-solide e leggere. Un prototipo di nanoparticle di natura semi-solida è il liposoma. Vari tipi di particelle liposomiche vengono attualmente utilizzate clinicamente come sistemi per trasportare farmaci anti-cancro e vaccini.

Sintesi[modifica | modifica wikitesto]

Ci sono diversi metodi per creare nanoparticelle, incluso l'attrito e la pirolisi. Con l'attrito, le particelle di scala macro o micro sono poste in un mulino a biglie, un mulino a biglie planetario, o altro sistema che ne adotti il meccanismo. Le particelle che ne risultano hanno l'aspetto per poter ottenere nanoparticelle. Con la pirolisi, un precursore vaporoso (liquido o gas) è forzato attraverso un orifizio ad alta pressione e bruciato. Il solido che ne risulta (un specie di fuliggine) ha l'aspetto per poter recuperare particelle di ossido dai gas prodotti. La pirolisi spesso si ottiene in aggregati e agglomerati piuttosto che nelle singole particelle primarie.

Un plasma termico può anche apportare l'energia necessaria a causare l'evaporazione di particelle della dimensione del micrometro. Le temperature del plasma termico sono dell'ordine di 10.000 K, in modo che la polvere solida evapori facilmente. Le nanoparticelle sono formate nella fase di raffreddamento mentre sussiste lo stato di plasma. I principali tipi di torce a plasma termico usate per produrre nanoparticelle sono getti di plasma dc, plasma ad arco dc e induzioni a radio frequenza (RF). Nei reattori di plasma ad arco, l'energia necessaria per l'evaporazione e reazione viene fornita da un arco elettrico formato tra l'anodo e il catodo. Per esempio, la sabbia silicea può essere vaporizzata con un plasma ad arco a pressione atmosferica. Il miscuglio che ne risulta di gas plasma e vapore di silice può essere rapidamente raffreddato tramite ossigeno, assicurando la qualità della silice esalata prodotta. Nelle torce al plasma per induzione a RF, l'energia che si associa al plasma viene realizzata attraverso il campo elettromagnetico generato dalla bobina di induzione. Il gas plasma non viene a contatto con gli elettrodi, in modo da eliminare fonti possibili di contaminazione, permettendo l'operazione di tali torce al plasma con ampi campioni di gas, inclusi quelli inerti, riducenti, ossidanti e altre misture di gas corrosivi.

La frequenza di lavoro è in genere compresa tra i 200 kHz e i 40 MHz. Le unità di laboratorio arrivano a livelli di potenza dell'ordine di 30-50 kW, mentre le unità industriali su larga scala sono state testate a livelli di potenza che arrivano fino a 1 MW. Poiché il tempo di permanenza delle gocce di alimento iniettate nel plasma è molto breve, è importante che le dimensioni della goccia siano abbastanza piccole in modo da ottenere una completa evaporazione. Il metodo del plasma a RF è stato usato per sintetizzare differenti materiali di nanoparticelle, per esempio la sintesi di varie nanoparticelle ceramiche quali ossidi, carburi e nitruri di Ti e Si (vedi tecnologia del plasma a induzione).

La condensazione di gas inerti viene usata di frequente per formare nanoparticelle da metalli che hanno un basso punto di fusione. Il metallo viene vaporizzato in una camera a vuoto e dunque super-raffreddato con un flusso di gas inerte. Il vapore del metallo super-raffreddato condensa in particelle delle dimensioni dell'ordine del nanometro, il quale può essere sospeso in un flusso di gas inerte e depositato su un sottostrato o studiato in situ.

Sol-gel[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Sol-gel.

Il processo sol-gel è una tecnica wet-chemical (nota anche come sedimentazione di soluzione chimica) ampiamente usata di recente nei campi della scienza dei materiali e nell'ingegneria ceramica. Tali metodi vengono utilizzati principalmente per la fabbricazione di materiali (in genere un ossido metallico) partendo da una soluzione chimica (sol, sta per soluzione) che agisce come precursore per una rete integrata (o gel) di particelle discrete o polimeri reticolati. [19]

I precursori tipici sono gli alcossidi metallici e cloruri, i quali subiscono idrolisi e reazioni di policondensazione per formare un "solido elastico" reticolato o una sospensione (o dispersione) colloidale – un sistema composto di particelle submicrometriche discrete disperse (spesso amorfe) in vari gradi in un fluido ospite. La formazione di un ossido metallico implica collegamenti di nuclei metallici con legami del tipo osso- (M-O-M) o idrosso- (M-OH-M), generando dunque polimeri osso-metallici o idrosso-metallici in soluzione. Quindi, il sol evolve verso la formazione di un sistema bifasico simil-gel contenente sia una fase liquida che una fase solida le cui morfologie vanno dalle particelle discrete alle reti di polimeri continui.[20]

Nel caso del colloide, la frazione di volume di particelle (o densità della particella) può essere così bassa che può essere necessario rimuovere inizialmente una significativa quantità di fluido affinché le proprietà simil-gel possano essere riconosciute. Ciò può essere realizzato in svariati modi. Il metodo più semplice è dare tempo alla sedimentazione di realizzarsi, e dunque versando il liquido rimanente. La centrifugazione può anche essere utilizzata per accelerare il processo di separazione di fase.

La rimozione della fase rimanente del liquido (solvente) richiede un processo essiccativo, in genere accompagnato da una significativa quantità di contrazione (shrinkage) e addensamento. Il tasso in cui il solvente può essere rimosso viene determinato in definitiva dalla distribuzione di porosità nel gel. L'ultima microstruttura del componente finale sarà chiaramente influenzata in modo deciso dai mutamenti implementati durante questa fase di lavorazione. In seguito, un trattamento termico, o processo di cottura, si rende spesso necessario onde favorire un ulteriore policondensazione e accrescere le proprietà meccaniche e stabilità strutturale tramite sinterizzazione finale, addensamento e crescita del granulo. Uno dei vantaggi particolari nell'uso di questa metodologia come opposta alle più tradizionali tecniche di trattamento è quell'addensamento spesso portato a termine a una temperatura molto più bassa.

Il sol del precursore può essere depositato su un substrato per formare una pellicola (per esempio tramite rivestimento per immersione o rivestimento per rotazione), fusa dentro un contenitore adatto con forma desiderata (per esempio per ottenere delle ceramiche monolitiche, vetri, fibre, membrane, aerogel), o utilizzato per sintetizzare polveri (per esempio microsfere, nanosfere). L'approccio sol-gel è una tecnica conveniente e a bassa temperatura che permette un eccellente controllo della composizione chimica del prodotto. Anche piccole quantità di dopanti, come coloranti organici e metalli alcalino terrosi rari, possono essere introdotti nel sol e infine uniformemente dispersi nel prodotto finale. Può essere utilizzato nella manifattura e trattamento delle ceramiche come un materiale di investment casting, o come mezzi di produzione di pellicole molto sottili di ossidi metallici per vari scopi. I materiali derivati dal sol-gel hanno diverse applicazioni in ottica, elettronica, energia, spazio, (bio)sensori, medicina (per esempio rilascio di farmaco controllato) e tecnologia di separazione (per esempio cromatografia). [21]

L'interesse nel trattamento sol-gel può essere fatto risalire agli anni 1880-1890 tramite l'osservazione dell'idrolisi di ortosilicato tetraetile (TEOS, tetraethyl orthosilicate) che in ambiente acido porta alla formazione di SiO2 nella forma di fibre e monoliti. La ricerca del sol-gel crebbe diventando così importante che negli anni '90 vennero pubblicati più di 35.000 documenti riguardanti il processo. [22][23][24][25][26][27][28][29]

Colloidi[modifica | modifica wikitesto]

Nanostelle di ossido di vanadio(IV)

Il termine colloide viene utilizzato principalmente per descrivere un vasto campo di miscugli solido-liquidi (e/o liquidi-liquidi), che contengono tutti particelle solide (e/o liquide) dispersi in vari gradi in un mezzo liquido. Il termine è riferito alla dimensione delle singole particelle, le quali sono più grandi delle dimensioni atomiche ma sufficientemente piccole per rivelare il moto browniano. Se le particelle sono abbastanza grandi, allora il loro comportamento dinamico in ogni periodo di tempo in sospensione sarebbe governato da forze di gravità e sedimentazione. Ma se esse sono piccole abbastanza per essere colloidi, allora il moto irregolare in sospensione può essere attribuito al bombardamento collettivo di una miriade di molecole agitate termicamente nel mezzo di sospensione liquido, come descritto inizialmente da Albert Einstein nella sua dissertazione. Einstein dimostrò l'esistenza di molecole d'acqua per concludere che il comportamento di particelle erranti potrebbe adeguatamente essere descritto usando la teoria del moto browniano, essendo la sedimentazione un risultato possibile a lungo termine. Questo campo di dimensione critica (o diametro di particella) in genere varia da nanometri (10−9 m) a micrometri (10−6 m).[30]

Morfologia[modifica | modifica wikitesto]

Gli scienziati hanno preso l'abitudine a nominare le loro particelle secondo le forme del mondo reale che potrebbero raffigurare. Le nanosfere[31], nanoreefs[32], nanoboxes[33] e molte altre apparse nella letteratura. Queste morfologie talvolta sorgono spontaneamente come un effetto di un agente temporaneo o diretto presente nella sintesi come emulsioni o pori di allumina anodizzati, o da innati modelli di crescita cristallografica dei materiali stessi.[34] Alcune di queste morfologie possono servire a uno scopo, come i lunghi nanotubi di carbonio utilizzati per legare una giunzione elettrica, o rappresentare solo una curiosità scientifica come le stelle mostrate a destra.

Parlando in generale, le particelle amorfe adotteranno una forma sferica (dovuta alla loro isotropia microstrutturale), dal momento che i whiskers microcristallini anisotropici adotteranno la forma geometrica corrispondente alla loro particolare costituzione di cristallo. Al limite del piccolo del campo di grandezza, le nanoparticelle sono spesso riferite come cluster. Sfere, bastoni, fibre, e tazze sono solo alcune delle forme che sono state elaborate. lo studio delle particelle sottili è chiamato micromeritica.

Caratterizzazione[modifica | modifica wikitesto]

La caratterizzazione della nanoparticella è necessaria per stabilire la comprensione e il controllo di sintesi della nanoparticella e applicazioni. La caratterizzazione è fatta usando una varietà di tecniche differenti, principalmente prese dalla scienza dei materiali. Le tecniche comuni sono:

  1. microscopio elettronico (TEM,SEM)
  2. microscopio a forza atomica (AFM, Atomic Force Microscopy)
  3. diffusione dinamica della luce (DLS, Dynamic Light Scattering)
  4. spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS, X-ray Photoelectron Spectroscopy)
  5. diffrazione a raggi x della polvere (XRD, powder X-ray Diffraction)
  6. spettroscopia in trasformata di Fourier all'infrarosso (FTIR, Fourier Transform Infrared Spectroscopy),
  7. desorbimento/ionizzazione laser assistito da matrice (MALDI, matrix-assisted laser desorption) - spettrometria di massa a tempo di volo - (TOF, Time-Of-flight mass spectrometry)
  8. Spettroscopia ultravioletta/visibile,
  9. interferometria a doppia polarizzazione
  10. risonanza magnetica nucleare (NMR, Nuclear Magnetic Resonance).

Mentre la teoria fu nota per oltre un secolo (vedi Robert Brown), la tecnologia che permette l'analisi per il monitoraggio delle nanoparticelle (NTA, Nanoparticle Tracking Analysis) consente il rilevamento diretto del moto browniano e questo metodo dunque permette il controllo di singole nanoparticelle in soluzione.

Sicurezza[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Nanotossicologia , Particolato e Regolamentazione della nanotecnologia.

Le nanoparticelle presentano possibili pericoli, sia in senso medico che ambientale,[35] la maggior parte dei quali sono dovuti alla grande superficie in rapporto al volume, che può rendere le particelle molto reattive o catalitiche.[36] Esse sono anche capaci di passare attraverso le membrane cellulari degli organismi, e le loro interazioni con i sistemi biologici sono alquanto sconosciute.[37] Tuttavia, le particelle libere nell'ambiente tendono rapidamente ad agglomerarsi lasciando così il regime nanometrico, e la natura stessa presenta molte nanoparticelle i cui organismi sulla terra possono avere evoluto un'immunità (come i particolati di sale dall'oceano l'aerosol, il terpene dalle piante, o le eruzioni di polveri vulcaniche)[senza fonte]. Un'analisi più completa è fornita nell'articolo dedicato alla nanotecnologia.

Secondo il San Francisco Chronicle, "gli studi sugli animali hanno mostrato che alcune nanoparticelle possono penetrare le cellule e i tessuti, muoversi attraverso il corpo e il cervello e causare danno biochimico, e che possono essere un fattore di rischio negli uomini favorendo l'insorgere del cancro al testicolo. Ma se cosmetici e creme solari contenenti nanomateriali possano mettere a rischio la salute rimane una questione aperta, restando insufficienti gli studi a lungo raggio recentemente iniziati dalla FDA ed altre agenzie."[38] Sperimentando su topi da laboratorio, si è scoperto che le nanoparticelle del diesel riescano a danneggiare il loro sistema cardiovascolare[39]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ (EN) Cristina Buzea, Ivan Pacheco, and Kevin Robbie, Nanomaterials and Nanoparticles: Sources and Toxicity in Biointerphases, vol. 2, 2007, pp. MR17–MR71.
  2. ^ (EN) ASTM E 2456 - 06 Standard Terminology Relating to Nanotechnology
  3. ^ Fahlman, B. D., Materials Chemistry, Springer, 2007, pp. 282–283, ISBN 1-4020-6119-6.
  4. ^ (EN) Padovani, Borgia, Brunetti, Sgamellotti, Giulivi, D'Acapito, Mazzoldi, Sada, Battaglin, Silver and copper nanoclusters in the lustre decoration of Italian Renaissance pottery: an EXAFS study in Appl. Phys. A, vol. 79, 2004, pp. 229-233, DOI:10.1007/s00339-004-2516-2.
  5. ^ (EN) Faraday, Michael, Experimental relations of gold (and other metals) to light in Phil. Trans. Roy. Soc. London, vol. 147, 1857, pp. 145–181, DOI:10.1098/rstl.1857.0011.
  6. ^ (EN) Beilby, G.T., The Effects of Heat and of Solvents on Thin Films of Metal in Proc. Roy. Soc. A, vol. 72, 1903, p. 226.
  7. ^ (EN) Turner, T., Transparent Silver and Other Metallic Films in Proc. Roy. Soc. Lond. A, vol. 81, 548ª ed., 1908, p. 301.
  8. ^ (EN) curato da George Y. Onoda, Jr., e Larry L. Hench, Ceramic Processing Before Firing, a cura di Onoda, G.Y., Jr. e Hench, L.L. Eds, New York, Wiley & Sons, 1979, ISBN 0-471-65410-8.
  9. ^ (EN) Aksay, I.A., Lange, F.F., Davis, B.I., Uniformity of Al2O3-ZrO2 Composites by Colloidal Filtration in J. Am. Ceram. Soc., vol. 66, 1983, p. C-190, DOI:10.1111/j.1151-2916.1983.tb10550.x.
  10. ^ (EN) Franks, G.V. e Lange, F.F., Plastic-to-Brittle Transition of Saturated, Alumina Powder Compacts in J. Am. Ceram. Soc., vol. 79, 1996, p. 3161, DOI:10.1111/j.1151-2916.1996.tb08091.x.
  11. ^ (EN) Evans, A.G. and Davidge, R.W., The strength and fracture of fully dense polycrystalline magnesium oxide in Phil. Mag., vol. 20, 164ª ed., 1969, p. 373, DOI:10.1080/14786436908228708.
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  13. ^ (EN) Lange, F.F. e Metcalf, M., Processing-Related Fracture Origins: II, Agglomerate Motion and Cracklike Internal Surfaces Caused by Differential Sintering in J. Am. Ceram. Soc., vol. 66, 1983, p. 398, DOI:10.1111/j.1151-2916.1983.tb10069.x.
  14. ^ (EN) Evans, A.G., Considerations of Inhomogeneity Effects in Sintering in J. Am. Ceram. Soc., vol. 65, 1987, p. 497, DOI:10.1111/j.1151-2916.1982.tb10340.x.
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Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]