نانومواد چیست؟  اهمیت و کاربرد نانومواد در چیست؟ پیشرفت های اخیر در نانومواد چیست؟ مزایای نانومواد چیست؟ نانومواد در طول تاریخ، تحقیقات نانومواد در آزمایشگاه ملی شمال غرب پاسیفیک ، محدودیت‌های نانومواد چیست؟

در پاسخی جامع به این سوالات خواهیم داد،همراه مجله اینترنتی ماهتوتا باشید.

نانومواد چیست؟ نانومواد به دسته‌ای از مواد گفته می‌شود که واحدهای آن حداقل در یک بعد اندازه‌ای زیر ۱۰۰ نانومتر داشته باشد. این نوع مواد می‌توانند از هر عنصری ساخته شوند و معمولاً به مواد آلی (بر پایه‌ی کربن)، معدنی (غیرکربنی) و هیبریدی (ترکیبی از کربنی و غیرکربنی) طبقه‌بندی می‌شوند. در این مقاله درباره نانومواد و کاربردها و پیشرفت‌های علمی و تحقیقاتی آن صحبت خواهیم کرد.

نانومواد چیست؟

نانومواد در طبیعت هم وجود دارند و درواقع این نانوساختارها هستند که به بال‌های پروانه حالت رنگین‌کمانی و به پاهای مارمولک قدرت چسبندگی‌ می‌دهند. نانومواد می‌توانند ساختارهای گسسته‌ مانند نانوذرات یا نانولوله‌ها یا ساختارهای طرح‌دار متصل به یک سطح داشته باشند.

به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردی که در مقیاس نانومتری ظاهر می‌شوند، نانومواد توجه تحقیقاتی قابل توجهی را به خود جلب کرده‌اند. این ویژگی‌ها از ویژگی‌های سطح بالا برای واکنش‌های شیمیایی و ساختارهای سطحی منحصربه‌فرد گرفته تا روش‌های مختلف برهمکنش با نور را شامل می‌شود.

ماهیت دقیق رفتار نانومواد به نوع ماده بستگی دارد.

حتما بخوانید » بهترین بازی های متاورس برای کسب درآمد 11:11

توسعه درک چگونگی ایجاد و تنظیم نانومواد، دانشمندان را قادر می‌سازد تا از خواص منحصربه‌فرد آن‌ها برای طیف وسیعی از کاربردها استفاده کنند. تکنیک‌های مختلفی برای تولید نانومواد وجود دارد که شامل سنتز مبتنی بر محلول، تکنیک‌های رسوب بخار و الکترولیز است. یافتن راه‌هایی برای تولید قابل کنترل و کارآمد نانومواد با کنترل دقیق اتمی همچنان یک چالش مداوم در این زمینه است.

نانومواد طبقه وسیعی از مواد هستند که منجر به کاربردهای بالقوه‌ای می‌شوند. نانومواد در حال حاضر در محصولات تجاری وجود دارند، از نانوکریستال‌ها در نمایشگرهای پیشرفته گرفته تا نانولوله‌های کربنی در اجزای دوچرخه. محققان در حال حاضر در حال بررسی نانومواد برای استفاده در پنل‌های خورشیدی، سیستم‌های دارورسانی هدفمند و کاتالیزور برای طیف وسیعی از واکنش‌های شیمیایی هستند.

حتما بخوانید » کسب درآمد در متاورس؛ بهترین روش ها +نکات

توانایی تنظیم اندازه و خواص نانومواد متناسب با یک کاربرد خاص، نانومواد را به یک حوزه تحقیقاتی هیجان‌انگیز و قدرتمند تبدیل کرده است.

نانومواد در طول تاریخ

بشر در طول هزاران سال به‌صورت ناخودآگاه از نانومواد به‌ویژه در شیشه‌سازی استفاده کرده است. رنگ موجود در جام لیکورگوس (Lycurgus) در قرن چهارم به مقدار کمی از نانوذرات طلا و نقره‌ی تعبیه‌شده در شیشه نسبت داده شده است.

مایکل فارادی فرضیه‌ی وجود نانوذرات طلا در دهه ۱۸۵۰ را مطرح و با موفقیت آن را سنتز کرد، اما تایید ماهیت دقیق این ذرات تنها پس از توسعه میکروسکوپ‌های الکترونی اتفاق افتاد.

حتما بخوانید » زمین مجازی ؛چگونه در متاورس زمین بخریم؟ 11:11

سخنرانی ریچارد فاینمن در سال ۱۹۵۹ با عنوان  “آن پایین‌ها جا فراوان است (There’s Plenty of Room at the Bottom)”، فراخوانی به سوی توسعه علم نانو بود و در دهه‌های پس از انتشارش به سنگ محک فکری تبدیل شده بود.

ظهور میکروسکوپ‌های الکترونی در قرن بیستم، به‌ویژه میکروسکوپ‌های قوی‌تری که در دهه ۱۹۸۰ توسعه یافتند، امکان مطالعه دقیق نانومواد و تحقیقات پیرامون آن را تسریع کرد. این زمینه از تحقیقات به دلیل افزایش سریع تکنیک‌های تجربی موجود برای مطالعه به‌سرعت گسترش یافته است.

Photo by Chokniti Khongchum from Pexels

اهمیت و کاربرد نانومواد در چیست؟

با پیشرفت در این زمینه و با فناوری تحقیقاتی که امکان مطالعه دقیق‌تر مواد در مقیاس نانو را فراهم می‌کند، اهمیت نانومواد افزایش یافته است. افزایش درک دانشمندان از تکنیک‌های سنتز، دامنه نانوموادی که امروزه وجود دارد را گسترش داده است. این مورد همچنین منجر به افزایش کیفیت نانومواد و ایجاد مجموعه‌های بزرگ‌تر شده است که برای کاربردهای زیادی مهم هستند.

حتما بخوانید » 11 مهارت شغلی و فردی پرتقاضا در سال 2022

هنوز موارد زیادی وجود دارد که باید در فضای نانومواد کاوش شود. اگرچه نانوساختارها با اشکال و ترکیبات ساده رایج هستند، تحقیقات به سمت توسعه مسیرهایی به سمت نانوساختارهای پیچیده در حال حرکت است. ایجاد نانومواد با اجزای متعدد در اشکال پیچیده و با امکان کنترل دقیق بر ترکیب آن‌ها یک هدف اصلی تحقیقاتی در این زمینه است.

با توجه به گستردگی بالقوه ی زمینه نانومواد، کاربردهای آن نیز بسیار گسترده است. یکی از مهمترین کاربردهای نانومواد در فیلترهای رنگی برای نمایشگرها است. نانوذرات نیمه‌هادی که به اندازه کافی کوچک هستند، هنگام برانگیختگی طول موج‌های نوری را ساطع می‌کنند که بسیار دقیق‌تر از فیلترهای رنگی سنتی است. با جایگزینی این نانومواد به جای فیلترهای رنگی سنتی، تولیدکنندگان نمایشگرها می‌توانند طیف وسیع‌تری از رنگ‌های خالص را در یک نمایشگر ایجاد کنند.

حتما بخوانید » امضای دیجیتال

این نانومواد همچنین کاربردهای بالقوه‌ای در نورپردازی دارند و نور آبی با انرژی بالاتر از دیودهای ساطع‌کننده نور (LED) را به نور گرمی که برای کاربردهای داخلی مناسب‌تر است تبدیل می‌کنند.

یک رویکرد جانبی نیز بر اساس قابلیت تنظیم الکترونیکی نانومواد نیمه‌هادی در دستگاه‌های انرژی‌زای نوری (photovoltaic) است که نور را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند. از آنجایی که بسیاری از نانومواد را می‌توان در یک محلول معلق کرد، در مقایسه با مواد حجیمی که باید از طریق فرآیندهای رسوب در دمای بسیار بالا یا بخار رشد کنند، این ویژگی به‌طور چشمگیری امکان ساخت را افزایش می‌دهد.

حتما بخوانید » وب 3 چیست؟ چگونه حریم خصوصی در اینترنت را متحول خواهد کرد؟ (Web 3.0)

این نانومواد را می‌توان بر روی پوشش‌های انعطاف‌پذیر چاپ کرد تا برای کاربردهایی مانند تأسیسات روی پشت‌بام یا مزارع خورشیدی دستگاه‌هایی با وزن سبک‌تر ایجاد کنند.

نانومواد در پزشکی نیز اهمیت فزاینده‌ای دارد. به‌عنوان مثال، می‌توان بیرون یک نانوذره را برای اتصال به نوع خاصی از سلول یا ساختار سلولی عامل‌دار (functionalized) کرد. سپس بسته به سیستم و نیاز، می‌توان از آن‌ها به‌عنوان رنگ برای تصویربرداری یا تحویل دارو استفاده کرد. نانومواد همچنین اغلب، نگرانی‌های سم‌شناسی متفاوتی نسبت به مواد غیرنانو دارند و تحقیقات قابل‌توجهی ایمنی آن‌ها را برای استفاده‌های پزشکی بررسی کرده است.

حتما بخوانید » تأثیرگذارترین تلسکوپ‌های جهان؛ از تلسکوپ گالیله تا جیمز…

نانومواد نسبت سطح به حجم بسیار بالایی دارند، به این معنی که بخش زیادی از اتم‌های آن‌ها روی سطح ماده قرار دارند. این ویژگی مزایای قابل‌توجهی برای کاربردهایی مانند کاتالیز دارد، زیرا مکان‌های فعال کاتالیزورها همگی در سطح ماده وجود دارند. بیشتر نواحی سطح مربوط به مکان‌های فعال‌تر است که امکان استفاده موثرتر از مقدار مواد یکسان را فراهم می‌کند.

حتما بخوانید »11 دوره‌ آموزشی رایگان آنلاین برتر سایت Udemy

برخی از پیشرفت‌های اخیر در کاتالیزورهای حالت جامد از مواد دارای ساختار نانو استفاده کرده‌اند.

با توجه به ظهور اخیر علم نانومواد به‌عنوان یک رشته، پیشرفت‌ها در جهت درک اصول شکل‌گیری و کاربردهای بالقوه آنها سریع بوده است. نانومواد و کاربردهای آن‌ها فناوری را به روش‌های خرد و بزرگ شکل خواهد داد.

مزایای نانومواد چیست؟

خواص نوظهور نانومواد به آن‌ها مزایای منحصربه‌فردی می‌دهد که در سیستم‌های مولکولی، که در مقیاس بزرگ‌تر هستند، دیده نمی‌شود. دسته خاصی از نانوذرات نیمه‌هادی که با نام نقاط کوانتومی شناخته می‌شوند دارای خواص الکترونیکی قابل‌تنظیم با اندازه هستند، به این معنی که طول موج‌های خاصی از نور که می‌توانند جذب و ساطع کنند با اندازه آن‌ها تعیین می‌شود.

این ویژگی به دانشمندان این امکان را می‌دهد که رنگ یک ماده را فقط با تغییر اندازه آن به‌طور دقیق تنظیم کنند، در حالی که سایر سیستم‌ها نیاز به تغییر کامل ماده دارند.

بیشتر بخوانید » حذف نویز صدا 6 اپلیکیشن برتر

نانومواد را می‌توان با طیف وسیعی از روش‌ها سنتز کرد که هر کدام مزایا و معایب متفاوتی را به همراه دارد. اگرچه تکنیک‌های رسوب بخار می‌توانند موادی با خلوص و کنترل بسیار بالا تولید کنند، اما به امکاناتی مانند محیط به دور از آلودگی‌های محیطی و زیرساخت‌های گران‌قیمت نیاز دارند. یکی دیگر از مسیرهای سنتز مهم برای نانومواد، سنتز فاز-محلول است.

این واکنش‌ها نیاز به تنظیمات کمتری دارند و موادی را تولید می‌کنند که می‌توانند بیشتر در حالت محلول پردازش شوند، یعنی در بسیاری از کاربردها مزیت دارند، اما فاقد دقت و خلوص کافی مواد رسوب‌شده در بخار بوده‌اند.

مواد نانوساختار همچنین دارای مزیت “نسبت سطح به حجم” بسیار بالا هستند. این امر به‌ویژه زمانی مهم است که ویژگی‌های مورد نظر ما، مانند قسمت‌های فعال، روی سطح یک ماده باشند. داشتن بخش بزرگی از مکان‌های سطحی همچنین امکان استفاده مؤثرتر از مواد را برای کاربردهایی مانند کاتالیز می‌دهد و به‌ویژه برای مواد کمیاب یا گران‌قیمت مانند کاتالیزورهای پلاتین مورد استفاده در تولید هیدروژن مهم است.

بیشتر بخوانید » صاحب اینترنت چه کسی است؟ 2022

نانومواد همچنین می‌توانند برای ایجاد سیستم‌های پیچیده برای کاتالیز یا سنجش محیطی در هماهنگی با مواد حجیم یا مولکول‌های خاص کار کنند. سیستم‌های چندوجهی می‌توانند از مزایای نانومواد و اجزای دیگر برای تولید نتایج بهتر استفاده کنند. با ترکیب مواد دارای خواص مختلف، اجزا را می‌توان بدون تغییر مفهوم یا ساختار زیربنایی تنظیم کرد.

حتما بخوانید » بهترین اپلیکیشن‌های آیفون و آیپد (آپدیت 2022)

پتانسیل موجود برای سنتز دقیق اتمی نانومواد نشان‌دهنده یک جهت تحقیقاتی بسیار هیجان‌انگیز است. تحقق این سطح از کنترل بر سنتز مواد، دانشمندان را قادر می‌سازد تا ساختارهای پیچیده‌ای را که برای رفع نیازهای کاربردی خاص تنظیم شده‌اند، دقیقاً مورد هدف قرار داده و کاربرد انواع نانومواد را گسترش دهند.

Photo by Chokniti Khongchum from Pexels

محدودیت‌های نانومواد چیست؟

علم نانومواد یک رشته نسبتاً جدید است، به این معنی که در این زمینه هنوز محدودیت‌های زیادی وجود دارد که باید بر آن‌ها غلبه کرد. بسیاری از چالش‌های مربوط به سنتز هنوز باقی مانده است.

محققان در حال حاضر قادر به سنتز پایدار همه نانومواد با سطح کنترل دقیق اتمی نیستند. در روش سنتز رایج مورد استفاده، از جمله تکنیک‌های رسوب بخار، برای محققان بسیار دشوار است که مقیاس تولید آن‌ها را افزایش داده و از نظر اقتصادی مقرون به‌صرفه کنند. در حال حاضر این محدودیت، کاربرد صنعتی بسیاری از مواد نانو را محدود می‌کند.

حتما بخوانید » علم داده چیست (Data science)؛‌تاریخچه،روش کار و کاربردهای آن 2022

رسیدن به درک درستی از مکانیسم‌های رشد دقیق نانومواد نیز یک چالش است. بسیاری از تکنیک‌های مورد استفاده در شیمی مولکولی یا توده‌ای برای به دست آوردن داده‌های با کیفیت بالا، در‌مورد نانومواد نامناسب هستند. این امر دستیابی به اطلاعات دقیق درمورد چگونگی شکل‌گیری نانومواد را دشوار می‌کند زیرا نیازمند توسعه تکنیک‌های جدید یا اصلاح تکنیک‌های موجود است.

توانایی مطالعه نانومواد به دلیل تکنیک‌های مشخصه‌یابی موجود، محدود است.

نانومواد برای مدل‌سازی‌های محاسباتی نیز چالش‌برانگیز هستند، زیرا برای بسیاری از روش‌های مولکولی، بسیار بزرگ هستند و نمی‌توانند به طور مؤثر نانومواد را مدل‌سازی کنند و برای بسیاری از روش‌های حجیم بسیار کوچک هستند و مدل محاسباتی آن‌ها دقیق نخواهد بود. دانشمندان علوم محاسباتی در حال حاضر روی یافتن روش‌هایی کار می‌کنند که نانومواد را با دقت به اندازه کافی بالا و هزینه محاسباتی کم مدل‌سازی کنند.

حتما بخوانید » رزومه حرفه‌ای را با دوری از این 15 اشتباه بنویسید

پیشرفت های اخیر در نانومواد

اخیراً، علم نانومواد به سمت سطوح بالاتری از دقت اتمی حرکت کرده است. فعالیت‌های اولیه سنتز عمدتاً بر روی اشکال و مواد ساده، کاوش در امکانات گسترده و درک اساسی نانومواد متمرکز بود. فعالیت‌های فعلی به دنبال اصلاح و حرکت فراتر از مبانی علم نانومواد، توسعه درک سطح اتمی از سنتز مواد و جستجوی طیف گسترده‌تری از کاربردها است.

دستیابی به دقت اتمی مورد نظر می‌تواند مسیرهای مختلفی را پیش روی خود داشته باشد. برخی از تحقیقات بر کنترل واکنش‌پذیری نانومواد برای تنظیم اندازه و شکل آن‌ها در طول سنتز متمرکز هستند. این امر باعث ایجاد هدفمند نانومواد با قابلیت درونی می‌شود، اما فرآیندهای آن پیچیده هستند. سنتز نانومواد در فاز-محلول شامل اجزای متعددی است که همگی برهم کنش دارند، که تشخیص اثرات خاص از یک تغییر یا مولکول را به چالش می‌کشد.

حتما بخوانید » بهترین اپلیکیشن های (آیفون) و (اندروید) 2022

با این حال، نوآوری‌ها در مولکول‌های پیش‌ساز و درک بهتر مکانیسم‌های تشکیل نانومواد، در توسعه‌ی سنتز بسیار کنترل‌شده به محققان کمک کرده است. اگرچه این روش‌ها ذاتاً قابل تعمیم یا در دسترس برای همه نانومواد‌های مورد نظر نیستند، اما روند آن رو به پیشرفت است.

یکی دیگر از حوزه‌های نوظهور، مطالعه، طراحی و استفاده از مجموعه‌ای از نانومواد است. این مجموعه‌ها می‌توانند از طریق اتصال جهت‌دار تولید شوند و در آن‌ها نانومواد کوچکتر در یک تراز دقیق و قابل پیش‌بینی، طبق الگوهای خاصی روی بستر مورد نظر یا در پیوندهای شیمیایی بین دو ماده مختلف با هم ترکیب می‌شوند.

حتما بخوانید » ویندوز 11 ؛ هر آنچه از سیستم‌عامل جدید مایکروسافت باید بدانید

طراخی مجموعه‌ای از نانومواد باعث می‌شود خواص مواد مختلف با هم ترکیب شوند و همچنین امکان دسترسی به عملکردهای جدید و ترکیبی را فراهم می‌کنند. به‌عنوان مثال، اتصال دو نانومواد نیمه‌هادی مختلف می‌تواند توانایی آن‌ها در انتقال انرژی را افزایش دهد. این ویژگی کاربردهای بالقوه‌ای در انتشار نور و در کاتالیزها دارد.

حتما بخوانید »بهترین بازی‌های پلی‌استیشن از نگاه هواداران 2022

نانومواد اهمیت فزاینده‌ای در کاربردهای صنعتی دارند. اگر چالش‌های تولید صنعتی و سنتز حل شوند، کاربرد نانومواد نیز افزایش می‌یابد. نانومواد که به‌عنوان مواد نسل بعدی روشنایی، کاتالیزور و دستگاه‌های انرژی‌زای نوری (photovoltaic) معرفی می‌شوند، قبلاً هم راه خود را به نمایشگرهای پیشرفته و دنیای پزشکی باز کرده‌اند.

Photo by Kindel Media from Pexels

نانومواد در آزمایشگاه ملی شمال غرب پاسیفیک

دانشمندان آزمایشگاه ملی شمال‌ غرب پاسیفیک ( Pacific Northwest National Laboratory) یا PNNL با هدف به دست آوردن کنترل سطح اتمی ساختار و خواص آن‌ها، علم سنتز و پردازش مواد در مقیاس نانو را دنبال می‌کنند. نمونه‌هایی از نانومواد سنتزشده در PNNL شامل پلیمرهای توالی است که از پروتئین‌ها و پپتیدها تقلید می‌کنند.

پیوندهای ناهمگون و چند لایه اکسیدهای پیچیده که امکان کنترل خواص نوری، مغناطیسی و الکتروشیمیایی را فراهم می‌کند، مجموعه‌ای از نانوذرات که خواص کاتالیزوری پیشرفته‌تری را از خود نشان می‌دهند، مواد نانو متخلخل که در صورت تقاضا مواد شیمیایی را جذب و آزاد می‌کنند و مواد دو بعدی با خواص الکترونیکی غیرمعمول که برای کاربرد در علوم اطلاعات کوانتومی امیدوارکننده هستند.

حتما بخوانید » یادگیری عمیق چیست و چه ارتباطی با یادگیری ماشین دارد؟ 2022

هدف کلی تلاش‌های سنتز نانومواد در PNNL ایجاد درک پیش‌بینی‌کننده از اصول فیزیکی است که فعل و انفعالات در مقیاس اتمی را به رفتار مجموعه‌های گونه‌های اتمی و مولکولی مرتبط می‌کند. این رفتارها به نوبه خود سنتز نانوساختارهای سلسله مراتبی را کنترل می‌کنند. این درک، محققان PNNL را قادر می‌سازد تا اصولی را برای سنتز پیش‌بینی‌شده‌ی مواد نانوساختار پیچیده با ابعاد، معماری و عملکردهای کنترل‌شده در مقیاس‌های طولی متعدد توسعه دهند.

پژوهش PNNL با هدف آشکار کردن روابط علت و معلولی بین آرایش‌های اتمی، از جمله انواع مختلف نقص‌ها، و توانایی‌های مواد برای عملکرد، به عنوان مثال، افزایش سرعت واکنش‌های شیمیایی، جذب و انتشار نور، و تولید جریان الکتریکی است.

حتما بخوانید » هوش مصنوعی وارد دوران بلوغ شده 2022

توضیح شکل زیر: خانواده جدیدی از نانولوله‌ها که از مولکول‌های پپتید‌مانند به نام پپتوئید (peptoids) تشکیل شده‌اند.

دانشمندان PNNL خانواده جدیدی از نانولوله‌ها را ساخته‌اند که از مولکول‌های پپتیدمانند به نام پپتوئید تشکیل شده‌اند. این نانولوله‌ها به صورت قطرات کوچکی وارد عمل می‌شوند که به هم می‌رسند و صفحه‌ای شبیه غشای سلولی را تشکیل می‌دهند. (تصویر توسط ناتان جانسون | آزمایشگاه ملی شمال غرب پاسیفیک)

این تلاش‌ها در سنتز و پردازش نانومواد با طیف وسیعی از تکنیک‌های میکروسکوپی و طیف‌سنجی درجا و خارج از محل، توموگرافی پروب اتمی، مدل‌سازی محاسباتی و تجزیه و تحلیل داده‌ها پشتیبانی می‌شوند.

قابلیت‌های میکروسکوپی پیشرفته در PNNL به محققان اجازه می‌دهد تا نانومواد را با جزئیات مطالعه کنند. PNNL چندین میکروسکوپ الکترونی دارد که دست‌یابی به رزولوشن سطح اتمی ساختارهای مواد را امکان‌پذیر می‌کند. علاوه‌بر این، میکروسکوپ الکترونی عبوری درجا و تصویربرداری میکروسکوپ نیروی اتمی به محققان اجازه می‌دهد تا نحوه هسته‌زایی، رشد و جمع‌شدن ذرات را در ساختارهای سلسله مراتبی مشاهده کنند.

حتما بخوانید » افزایش سرعت گوشی اندروید با 11 ترفند کاربردی

توموگرافی کاوشگر اتمی به دانشمندان اجازه می‌دهد تا نقشه‌های ترکیبی سه بعدی از مواد را با رزولوشن زیر نانومتری بسازند. تئوری و مدل‌سازی محاسباتی می‌تواند جزئیات مکانیکی غیرقابل دسترس (از نظر تجربی) فرآیندهای سنتز را آشکار کرده و رفتار سیستم‌ها را تحت شرایطی که در حال حاضر خارج از قابلیت‌های آزمایشی است، بررسی کند.

نمونه‌های خاص این کاربردها عبارتند از توسعه سیستم‌های خودتجمعی (self-assembling) مصنوعی، مانند غشاهای مصنوعی که ماهیت سلسله مراتبی زیست‌شناسی را تقلید می‌کنند، عملکردهای سطح بالا انجام می‌دهند و از اجزای کاملاً مصنوعی برای ایجاد مجموعه‌های غشایی شبه‌بیولوژیکی (biomimetic) با ویژگی‌های انتقال کارآمد و قابل تنظیم استفاده می‌کنند.

به‌طور مشابه، کنترل ترابرد اتمی و انتقال الکترون در مواد چندلایه اتمی برای تحقق پارادایم‌های محاسباتی جدید و همچنین تبدیل انرژی و کاربردهای ذخیره‌سازی کارآمد، حیاتی است. در نهایت، موادی با منافذ قابل کنترل، کانال‌های بین‌حفره‌ای و فعل و انفعالات شیمیایی برای پیشرفت فناوری‌های جداسازی در کاربردهایی از تصفیه آب گرفته تا جداسازی گازها امیدوارکننده هستند.

تحقیقات PNNL روی نانومواد، بینش و درک خاصی را درمورد روابط پیچیده بین بلوک‌های ساختاری مواد، شرایط سنتز و ساختار، خواص و عملکردهای حاصل که توسعه فناوری‌های انرژی‌های جدید را تشکیل می‌دهند، ارائه می‌کند.

منبع » سایت آزمایشگاه ملی شمال غرب پاسیفیک