Nanoszampon

Nanoszampon to system dyspersyjny zawierający fazy gazowe w zakresie nanometrów. Poszczególne pęcherzyki gazu lub pory są zazwyczaj mniejsze niż jeden mikrometr. Często mają one rozmiar od kilkudziesięciu do kilkuset nanometrów.

Nanoszampon można wytwarzać na różne sposoby. W cieczach nanoszampony są często wytwarzane poprzez intensywne dostarczanie energii. Obejmują one ultradźwięki, rozprężanie wysokociśnieniowe lub specjalne procesy mieszania. Stabilizujące środki powierzchniowo czynne, polimery lub cząsteczki mogą zapobiegać szybkiemu łączeniu się pęcherzyków gazu. Ze względu na niewielki rozmiar pęcherzyków ciśnienie Laplace'a znacznie wzrasta. Dzięki temu nanopianki znacznie różnią się od klasycznych pianek makroskopowych.

Inną możliwością jest wytwarzanie nanopianek z topionych materiałów. W tym celu gaz wprowadza się do stopionego polimeru lub stopionego metalu. Można to zrobić na przykład za pomocą fizycznych środków napędowych lub chemicznych środków tworzących gaz. Po rozprężeniu stopiony materiał zestala się w kontrolowany sposób. W ten sposób powstaje stała piana z zamkniętymi lub częściowo otwartymi nanoporami. Takie materiały mają bardzo dużą powierzchnię wewnętrzną przy niskiej gęstości.

Nanoskumy są stosowane ze względu na ich wysoką powierzchnię właściwą. Sprzyja to transportowi substancji, adsorpcji i kinetyce reakcji. Nanoskumy mogą służyć jako faza nośna, gdy ciecz jest przekształcana w dyspersję gazowo-ciekłą o strukturze nanoskalowej. Daje to interesujące możliwości w zakresie mieszania proszków i zwilżania proszków.

W ten sposób nanopianki mogą być dodawane do mieszanek proszkowych zamiast cieczy. Faza ciekła jest wtedy rozprowadzona w bardzo drobnych cząstkach. Poprawia to zwilżanie poszczególnych cząstek. Szczególnie korzystne jest to w przypadku proszków o silnych właściwościach absorpcyjnych lub higroskopijnych. Ponadto można ograniczyć lokalne nadmierne zwilżanie i aglomerację.

Podejście to ma również znaczenie dla układów reaktywnych. Reagenty mogą występować w lamellach pianki lub na granicach faz gaz-ciecz. Drogi dyfuzji są krótkie. Dzięki temu reakcje mogą przebiegać w sposób bardziej homogeniczny i kontrolowany. Dotyczy to zarówno reakcji chemicznych, jak i fizycznych procesów powlekania.