ساختارهاي معدني متنوع

نانوساختارهاي معدني ، از اكسيدهاي فلزي مختلف، نظير اكسيد روي و با استفاده از روش تصعيد حرارتي فاز جامد- بخار تحت شرايط ويژه به وجود مي آيند ، هر يك از اين ساختارها خواص منحصر به فردي از خود بروز مي دهند و همين پديده باعث شده است كه تحقيقات وسيعي در اين زمينه صورت مي گيرد.

قفسه هاي چندوجهي
قفسه هاي چندوجهي داراي ساختار متخلخل مي باشند كه از خودآرايي نانوبلورهاي اكسيدفلزي حاصل مي شوند. اين روش شامل انجماد قطرات فلز، اكسيداسيون سطحي و تصعيد مي باشد. قفسه هاي چندوجهي مي توانند جهت دارورساني بكار روند.

نانوشانه ها
نانوشانه ها، نانوساختارهاي اكسيد فلزي هستند كه نانوكريستالهاي كوچكتر بطور منظم روي محور اصلي قرار مي گيرند. اين نانوساختارها در صنايع پزشكي ، الكترونيك و ترانسفورماتورها كاربرد دارند.

نانوحلقه ها
نانوحلقه يك كريستال حلقوي شكل در ابعاد نانو است. اولين نانو حلقه با تركيب شيميايي اكسيد روي در انستيتوي تكنولوژي جرجيا كشف شد. اين تركيبات به صورت خود به خودي از فرايند خودپيچش نانوتسمه ها بدست مي آيند.
تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM)به طور كاملاً واضح شكل حلقه ها را با سطوح يكسان  نشان مي دهد. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني عبوري(TEM)نيز نشان مي دهد كه نانوحلقه ها به صورت  تك بلوري و دايره اي هستند. ساختار تك بلوري به معني تشكيل نانوحلقه هاي كامل از تسمه تك بلوري است. بطور كلي نانوحلقه ها نتيجه حلقه اي شدن همبافت و هم محور نانوتسمه ها مي باشند.

نانوملخ ها
وقتي يك نانوميله توسط نانوميله هاي عرضي(جانبي) احاطه گردد، نانوملخ ها ايجاد مي شوند. نانوسيم هاي عرضي داراي ابعاد چند ده نانومتر هستند.

نانوميله ها
نانوميله ها دسته اي ديگر از نانو ساختارهاي اكسيدي هستند و مشابه نانولوله ها در دو بعد نانو مقياسند.

نانوفنرها
نانوفنرها از نانو تسمه ها بوجود مي آيند. ساختار القايي خودبخودي اين تركيبات باعث مي گردد كه هر حلقه چرخش 90 درجه در قطبيت داشته و شكل فنري پايدار حاصل آورد.

نانوتسمه ها
نانوتسمه ها از اكسيدهاي نيمه رساناي روي، قلع، كادميم و گاليم و با استفاده از تبخير پودرهاي تجاري اكسيد اين فلزات در دماي بالا حاصل مي شوند. اين نانوتسمه ها خالص، يك شكل و داراي بلورهاي منفرد مي باشند. ساختار هندسي ويژه نانو تسمه ها باعث ايجاد بلورهاي اكسيدي نيمه رسانا با كاتيون هايي با ظرفيت متفاوت و خواص جالب توجه مي گردد.ترانزيستورهاي اثر ميداني، حسگرهاي نانومقياس بسيار حساس گازها و نانوحامل هاي ساخته شده از نانوتسمه هاي منفرد، نمونه اي از كاربرد نانوتسمه ها مي باشد. به علت خاصيت پيزوالكتريكي نانوتسمه هاي سنتزي اخير مي توان از آنها در كاهنده ها، افزاينده ها و حسگرهاي نانومقياس نيز استفاده نمود.

نانو حلزون ها
نانوساختارهاي حلزوني از تغيير شكل نانوتسمه ها به وجود مي آيند، در اين فرايند نانوتسمه حول يك مركز حلقه زده و دواير هم مركز را تشكيل مي دهد.

نانوقطعات الكترونيكي و نوري
نانوقطعات الكترونيكي و نوري قطعاتي در ابعاد نانو هستند كه در الكترونيك و ادوات نوري كاربرد دارند.

نانوقطعات الكترومكانيكي(MEMS/NEMS)
 سيستم هاي ميكروالكترومكانيكي (MEMS)شامل تركيبات مكانيكي در اندازة ميكرو بوده و اشكال ليتوگرافي شده سه بعدي با هندسة متفاوت را در بر مي گيرند. به دليل نسبت بالاي سطح به حجم درMEMS اثرات سطح نظير الكترواستاتيك و خيس شدن، اثرات حجم نظيراينرسي را مي پوشاند. سيستم هاي ميكروالكترومكانيكي با استفاده از سيليكون اصلاح شده ساخته مي شوند.
روش هاي ساختMEMS عبارتند از : قالب گيري، آبكاري (روكش دهي )، حكاكي تر یا محلولKOH و خشك(RIE , DRIE)  و  ماشين كاري تخليه الكتريكي (EDM) .

سيستم هاي نانوالكترومكانيك(NEMS)شبيه بهMEMS ها ولي در ابعادكوچكتر هستند اين سيستمها توانايي تغيير اساسي در اندازه گيري نيروها و جابه جايي هاي كوچك در سطح مولكولي را دارند.

دو روش براي خلق سيستم هاي NEMS وجود دارد. روش اول بالا به پايين است كه در آن يك مجموعه ابزار طراحي شده است تا ابزارهاي كوچكتري را بسازد. روش ديگر پايين به بالا است كه در آن از سيستم هاي خودآرا و سيستم هاي مولكولي بيولوژيكي بدلي استفاده مي شود.

نانو قطعات سيالاتی
در نانوساختارهاي نانوسيالاتي رفتار سيالات دراندازه هاي نانو و مزو بررسي مي شود. در اين زمينه سيستم ها طوري طراحي مي شوند كه از حجم كم سيالات استفاده شود. رفتار مايعات در اندازه ماكرو نسبت به اندازه هاي ميكرو متفاوت است. در اين فرايند از كانال هايي كه قطر آنها در حد نانو و ميكرو است براي بررسي اين خواص استفاده مي كنند و خواصي نظير كشش سطحي، مقاومت سيال و توزيع انرژي مورد بررسي قرار مي گيرد.
به دليل نسبت سطح به حجم بالا در نانوسيالات سرعت واكنش هاي شيميايي افزايش مي يابد. عدد رينولدز(كه نشان دهنده آشفتگي جريان سيال است) خيلي پايين بوده و سيال به صورت لايه اي باقي مي ماند. نانوسيالات در توسعه فناوري آزمايشگاه در يك تراشه(Lab on a chip) ، آرايشDNA  ،نفوذ مواد و خواص گرمايي كاربرد دارند.