Nanomaterialien zwischen Gesundheit und Innovation

10 Februar 2023

Wozu dienen Nanomaterialien?

Nanomaterialien sind Partikel in Nanogröße, das heißt, sie messen weniger als 100 Nanometer. Diese Partikel sind sehr interessant für ihre einzigartigen Eigenschaften, die von ihrem kleinen Format abhängen. Nanomaterialien können in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, beispielsweise bei der Herstellung neuer Materialien, Geräte und Systeme. Zum Beispiel können sie verwendet werden, um stärkere Materialien mit einzigartigen Eigenschaften wie Elastizität oder Rostbeständigkeit herzustellen. Sie können auch verwendet werden, um kleinere, effizientere Geräte wie akustische Wandler oder Temperatursensoren zu erstellen. Darüber hinaus können Nanomaterialien bei der Herstellung von Hochleistungsmedikamenten und bei der Herstellung miniaturisierter Medizinprodukte eingesetzt werden. Sie können auch eine bessere Effizienz bei der Beseitigung von Smog und Luftverschmutzung sowie bei der Stärkung von Auto- und Gebäudestrukturen bieten. Schließlich können sie verwendet werden, um die Qualität und Eigenschaften von Lebensmitteln zu verbessern. Die Vorteile von Nanomaterialien sind zahlreich und vielfältig. Es ist ein schnell wachsender Bereich, der verspricht, unser Leben in Zukunft durch innovative und effiziente Anwendungen zu verändern.

Wie entstehen Nanomaterialien?

Nanomaterialien bestehen aus Partikeln, die kleiner als 100 Nanometer sind, was eine viel kleinere Größenskala als herkömmliche Materialien darstellt. Ihre Herstellung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, aber die am weitesten verbreitete Technologie, um sie zu bilden, ist die Zerstäubung. Dies geschieht durch Verdampfen einer Flüssigkeit oder eines Feststoffs in einem Gerät, das als Zerstäuber bezeichnet wird. Die Flüssigkeit oder der Feststoff wird in winzige Tröpfchen umgewandelt, die schnell abkühlen und sich auf einem Substrat absetzen. Die erzeugten Partikel können sehr klein und gleichmäßig sein, wodurch sie für viele Anwendungen geeignet sind. Andere Technologien, die für die Herstellung von Nanomaterialien verwendet werden, umfassen die chemische Reduktion in Festphase, die Extraktion aus Polymerlösungen und die thermochemische Synthese. In all diesen Fällen werden die Eigenschaften der Nanopartikel durch den verwendeten Produktionsprozess beeinflusst und können während des Produktionsprozesses selbst modifiziert werden.

Was zeichnet ein Nanomaterial aus?

Die Eigenschaften eines Nanomaterials unterscheiden sich oft stark von denen des ursprünglichen Bestandteils, da seine minimale Größe die physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften beeinflussen kann. Nanomaterialien können nach ihrer Form klassifiziert werden, wie Pulver, Fasern, dünne Filme, in einer Flüssigkeit dispergierte Nanopartikel (kolloidale Lösungen) oder andere komplexere Materialien. Die Eigenschaften von Nanomaterialien hängen auch von ihrer Geometrie wie Morphologie, Aggregatgranula oder Kristallstruktur ab. Die Eigenschaften können auch in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche des Nanomaterials variieren. Darüber hinaus werden die physikalischen Eigenschaften von Nanomaterialien durch die Menge an kinetischer Energie bestimmt, die zwischen benachbarten Partikeln übertragen wird. Diese Energie hängt auch von den Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Arten von Atomen und Molekülen ab, die im Material vorhanden sind. Letztendlich sind die Eigenschaften, die ein Nanomaterial einzigartig machen, seine nanoskalige Größe, Form und chemische Zusammensetzung. Die Kombination all dieser Elemente bestimmt seine endgültigen physikalischen und chemischen Eigenschaften.

Was sind Nanomaterialien?

Nanomaterialien können durch die Kombination verschiedener Substanzen wie Polymere, Kohle, Metalle und andere Materialien hergestellt werden. Sie können auch durch den Umgang mit vorhandenen Materialien erstellt werden, z. B. durch Ändern der Größe eines Sandgranulats. Das wichtigste Merkmal von Nanomaterialien ist, dass sich ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften mit der Verkleinerung deutlich ändern. Aufgrund ihres geringen Volumens haben Nanomaterialien eine große Oberfläche pro Volumeneinheit, wodurch sie schneller reagieren können als großvolumige Materialien. Diese Eigenschaften machen Nanomaterialien in verschiedenen Bereichen wie Medizin, Elektronik, Biologie und Chemieingenieurwesen besonders nützlich.

INAIL Nanomaterialien

Nanomaterialien sind besonders feine Substanzen, die in verschiedenen Industriebereichen eingesetzt werden können. Ihre Verwendung hat sich in den letzten Jahren immer weiter verbreitet, aber es ist notwendig, die Sicherheits- und Vorbeugungsmaßnahmen zu kennen, die ergriffen wurden, um Risiken für die Gesundheit des Arbeitnehmers zu vermeiden. Der Nationale Gesundheitsdienst und das INAIL (Nationales Institut für die Versicherung gegen Arbeitsunfälle) haben eine Reihe von Richtlinien zum Schutz von Arbeitnehmern definiert, die Nanomaterialien ausgesetzt sind. Zu den wichtigsten Maßnahmen gehören die Bewertung der Sicherheit am Arbeitsplatz und spezifische Schulungen zur Verwendung der betreffenden Stoffe. Darüber hinaus werden persönliche Schutzausrüstungen wie Handschuhe, Overalls, Masken und Schutzbrillen bereitgestellt, um die Mitarbeiter vor möglichen Risiken zu schützen. INAIL unterstützt Unternehmer auch durch Darlehen zur Anpassung der geltenden Rechtsvorschriften zur Unternehmenssicherheit. Es ist daher ein gültiges Instrument, um die Risiken zu reduzieren, die mit der Verwendung von Nanomaterialien in italienischen Unternehmen verbunden sind.


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