Nanomaterials and Nanocomposites: Zero- to Three-Dimensional Materials and Their Composites

نانومواد به موادی گفته می‌شود که حداقل یک بعد طول آنها کمتر از 100 نانومتر باشد. در این رژیم اندازه، این مواد خواص نوری، الکتریکی یا مکانیکی خاصی - و قابل تنظیم - از خود نشان می دهند که در مقیاس ماکرو وجود ندارد. این امکان را برای کاربردهای فراوانی در رابط مواد، شیمی، فیزیک و زیست شناسی باز می کند، که بسیاری از آنها قبلاً وارد قلمرو تجاری شده اند. هنگامی که نانومواد با مواد دیگری که لزوماً در رژیم نانومتری نیستند، ترکیب می‌شوند، نانوکامپوزیت‌های به‌دست‌آمده می‌توانند خواص بسیار متفاوتی نسبت به مواد حجیم به تنهایی از خود نشان دهند که منجر به عملکرد بهتر از نظر، برای مثال، افزایش پایداری حرارتی و مکانیکی می‌شود.

این کتاب سنتز، خصوصیات و کاربردهای نانومواد و نانوکامپوزیت‌ها را ارائه می‌کند که شامل نانوذرات صفر بعدی، عنصری، مواد یک‌بعدی مانند نانومیله‌ها و سبیل‌ها، مواد دو بعدی مانند گرافن و نیترید بور و همچنین سه مواد بعدی مانند فولرن‌ها، الیگومرهای چندوجهی و زئولیت‌ها که با نانومواد مبتنی بر زیستی، مانند سلولز، کیتین، نشاسته و پروتئین‌ها تکمیل می‌شوند. فصل‌های مقدماتی در مورد جدیدترین تحقیقات نانومواد و شیمی و فیزیک در علم نانو و فناوری نانو این کتاب را کامل می‌کند.

Nanomaterials are defined as materials in which at least one length dimension is below 100 nanometers. In this size regime, these materials exhibit particular - and tunable - optical, electrical or mechanical properties that are not present at the macro-scale. This opens up the possibility for a plethora of applications at the interface of materials, chemistry, physics and biology, many of which have already entered the commercial realm. When nanomaterials are blended with other materials not necessarily in the nanometer regime, the resulting nanocomposites can exhibit dramatically different properties than the bulk material alone, leading to an enhanced performance in terms of, for example, increased thermal and mechanical stability.

This book presents the synthesis, characterization and applications of nanomaterials and nanocomposites, covering zero-dimensional, elemental nanoparticles, one-dimensional materials such as nanorods and nanowhiskers, two-dimensional materials such as graphene and boron nitride as well as three-dimensional materials such as fullerenes, polyhedral oligomers and zeolites, complemented by bio-based nanomaterials, e.g., cellulose, chitin, starch  and proteins. Introductory chapters on the state-of-the-art of nanomaterial research and the chemistry and physics in nanoscience and nanotechnology round off the book.