استراتيجية تخليق المواد النانوية

‏تتضمن سيرورات تخليق المواد النانوية مقاربتين أو منهجين بشكل جيد هما :

1. التخليق من القمة الى القمر top-down synthesis

2. التخليق من القعر او الأسفل الى الأعلى bottom-up synthesis

يمكن تعريف مفهوم (من القعر الى القمة) او من (الأسفل الى الأعلى) bottom-up بأنه التعامل مع الذرات والجزيئات والعمل على إعادة ترتيبها وتجميعها الى تراكيب نانوية أكبر وقد أصبح هذا المنهج او المقاربة العلمية جزء من عملية الثورة الحاصلة في علم التقنيات النانوية والذي يسمح بتخليق أنواع مختلفة من المواد النانوية ولكن هذا المنهج يتطلب فهما غنيا ومعرفة كبيرة . بقوى المدى القصير : short range forces للتجاذب مثل قوى فاندرفال Van der waals forces واسعاً من القوى (داخل الذرة interatmic) وما بين الجزيئات intermolecules . يمكن تقسيم الأواصر ذات العلاقة بإعادة التجميع في التصنيع من القعر الى القمة الى نوعين تساهمية covalent وغير تساهمية noncovalent

الاواصر التساهمية كما هو معروف تتكون من الاواصر غير القوية والاصر التي تربط بين ذرتي كاربون C-C لها طاقة بحدود 90K cal / mol ‏(90 ‏كيلو سعرة/ مول) وهي مسؤولة عن الارتباط بين الوحدات الفرعية للجزيئات الحياتية او الكبيرة  macromolecules

‏أما الاواصر غير التساهمية والتي تكون اكثر ضعفا من التساهمية فتعود الى :

1. تداخلات قوى فاندر فال Kcal/mol peratom 0.1 ~ vander waals

2. الأواصر الهيدروجينية (Kcal/mol l ~) hydrogen bonding

3. الأواصر الأيونية (Kcal /mol / in water , 80 Kcal /mol in ~) ionic bonding vacuum

4. تداخلات القوى الكارهة للماء hydrophobic interaction

 مقاربات الاسفل – الأعلى النموذجية للتراكيب النانوية typical Bottom-up Approaches for nanostructure

تشمل الأمثلة لهذا النوع من مسارات التخليق التي تبدأ بالذرات والجزيئات الطرق التالية :

1. التفاعلات الكيميائية او الكيميائية – الكهربية لترسيب التراكيب النانوية

2. التجميع الذاتي self-assembly للدقائق النانوية او الجزيئات احادية او متعددة المكوثر monomer / polymer

3. سيرورات السائل – هلام sol-gel processing

4. ليزر التحلل الحراري laser pyrolysis

5. ترسيب البخار الكيميائي ·chemical vapor deposition (CVD) وترسيب البخار الفيزيائي physical vapor deposition -PVD

6. التخليق الرذاذي للهب أو البلازما plasma or flame spraying synthesis

7. التكثيف الجزيئي او الذري atomic or molecular condensation

8. التبخير الحراري sputtering and thermal evaporation

9. التخليق الحيوي المساعد للمواد النانوية bio-assisted synthesis of nanomaterial