Nanodiamanti: caratteristiche e Utilizzi nei settori dell’Ingegneria e della Medicina
I nanodiamanti si sono rivelati di notevole interesse per gli esperti di nanotecnologie, grazie alla loro eccezionale durezza e resistenza alla frattura, nonché per il loro potenziale impiego in dispositivi miniaturizzati.
Il diamante è un’
allotropia del carbonio
caratterizzata da un reticolo cristallino con atomi di carbonio disposti in modo tetraedrico. Con indice di durezza pari a 10 nella scala di Mohs, è il minerale più duro conosciuto e le sue applicazioni non si limitano esclusivamente al settore gioielliero, ma trovano largo impiego anche in ambito industriale. Viene infatti utilizzato per la costruzione di seghe circolari, punte di perforatrici, componenti elettrici, smerigliatrici, nonché per il taglio e la lucidatura di pietre, vetro, marmo e granito.Tuttavia, a causa dell’ossidazione a temperature relativamente basse, gli utensili diamantati tendono ad usurarsi rapidamente. Per questa ragione, sono stati sviluppati diamanti sintetici con maggiore stabilità termica. In alternativa, può essere impiegato il nitruro di boro.
Nel corso degli ultimi decenni, si è assistito al crescente interesse per i
nanodiamanti
di dimensioni nanometriche. Questi sono stati rinvenuti in meteoriti, nebulose protoplanetarie e sedimenti terresti risalenti a circa 15000 anni fa.Diverse ricerche hanno evidenziato la promettente versatilità dei nanodiamanti, che possono essere impiegati per la produzione di nanocompositi, catalizzatori selettivi, adsorbenti, componenti elettronici, materiali biomedici, e altro ancora. Si è inoltre ipotizzato l’utilizzo dei nanodiamanti nel trasporto di farmaci nelle aree danneggiate delle cellule, ipotizzando che nanoparticelle di dimensioni maggiori potrebbero non riuscire ad entrare nella stessa misura.
I nanodiamanti possono inoltre migliorare la qualità di sistemi di registrazione magnetica, composizioni polimeriche, utensili abrasivi, lubrificanti, composti microabrasivi e componenti utilizzati per la lucidatura.
Esistono diverse metodologie sintetiche per la produzione di nanodiamanti. Tra queste, una delle tecniche prevede l’utilizzo di esplosivi contenenti carbonio, quali il TNT, o la ciclotrimetilentrinitroammina (RDX) o il triamminotrinitrobenzene (TATB). Durante l’esplosione, la pressione e la temperatura all’interno della camera di sintesi raggiungono valori tali da convertire il carbonio in diamante.
È importante sottolineare che i nanodiamanti ottenuti tramite questa tecnica sono noti come