Miksi nanomateriaalit ovat tärkeitä?

GrafeenimolekyyliNanomateriaalit ovat hyvin pieniä. Tai oikeastaan hyvin, hyvin pieniä. Silti ne voivat vaikuttaa paljon tavallisen ihmisen arkeen, mikä tekee niistä kiehtovia ja minkä vuoksi niistä on hyvä tietää.

Nanomateriaalit ovat erityisiä monestakin syystä, mutta yksi niiden ominaisuuksista on aivan erityinen: niiden koko. Nanomateriaalit voivat olla jopa 10 000 kertaa hiuksen leveyttä pienempiä. Tämän pienen kokonsa vuoksi ne ovat erittäin hyödyllisiä monenlaisissa käytännön tarkoituksissa.

Nanomateriaaleja on kaikkialla

Nanomateriaaleja on käytetty monella tavalla jo vuosia, mutta niitä esiintyy myös luonnossa. Esimerkiksi tulivuorenpurkauksesta syntyvä tuhkapilvi, merituuli ja nuotiosta nouseva savu sisältävät nanomateriaaleja.

Toisin sanoen nanomateriaalit eivät ole vain laboratorioiden tuote. Nanoteknologian ansiosta ihmiset voivat kuitenkin valmistaa materiaaleja, jotka sisältävät nanomuodossa olevia aineita. Niitä valmistetaankin yhä enemmän, koska niillä on etuja, joita isommassa koossa olevilla aineilla ei ole.

Esimerkiksi muoviset puutarhatuolit voidaan pinnoittaa nanotitaanidioksidilla, jolloin pinnasta tulee itsepuhdistava. Tällaisella pinnoitteella vesi ei muodosta pisaroita vaan tiiviin kalvon. Lika liukenee vesikalvoon ja seuraava rankkasade huuhtelee lian ja puhdistaa tuolit.

Koolla on väliä, mutta muullakin on merkitystä

Kaikki riippuu siis koosta? Kyllä ja ei. Materiaalin muuttuminen nanomateriaaliksi ei ole aivan yksinkertaista. Nanomateriaalilla voi olla eri ominaisuuksia kuin samalla, suuremmassa koossa olevalla aineella. Materiaali voi siis muuttua, kun se pienenee nanomuotoon. Se, missä koossa muutos tapahtuu, riippuu siitä, mikä aine on kyseessä.

Mitä nanomateriaali tarkkaan ottaen on?

Juuri tämän vuoksi on ollut vaikea päästä yhteisymmärrykseen nanomateriaalin määritelmästä. Euroopan komission määritelmän mukaan nanomateriaali on aine, joka sisältää 1–100 nanometrin kokoisia partikkeleja. Vertailun vuoksi voidaan todeta, että ovenkahvassa piileskelevä, nuhaa aiheuttava virus on 100 nanometrin mittainen.

Toisten mielestä koko ei kuitenkaan ole määritelmän tärkein osa. Heidän mukaansa määritelmässä tulisi keskittyä nanopartikkelien uusiin ominaisuuksiin. Koska uudet ominaisuudet eivät aina ilmene samassa koossa tai juuri 100 nanometrin kohdalla, ei pelkkään kokoon perustuva määritelmä sovi yhtä hyvin.