Розробка, приготування і контроль якості мікро/наносуспензій: огляд технологій і перспективи

Abstract

В статті наведені результати систематичного огляду літератури з методів отримання, використання і контролю якості наносуспензій для потреб промисловості, медицини і повсякденного цивільного життя, а саме для багатоцільової обробки поверхонь, незамерзаючих фарб для стін підвищеної стійкості, самоочищуючихся поверхонь, змащування поверхонь тертя, поглинання сонячної радіації, цільової доставки ліків до клітин і тканин, та багато ін. Наведені різні типи наночастинок і базових рідин для виготовлення наносуспензій, методів отримання наночастинок і методів стабілізації наносуспензій для запобігання злипанню і осіданню частинок, що визначається як старіння суспензій. Перелічені унікальні властивості наночастинок, які відрізняються від властивостей тих самих матеріалів в макрооб’ємах, а саме – високі адгезивність і механічна міцність, високі тепло- та електропровідність, а також механічні властивості, магнітні властивості наночастинок з немагнітних матеріалів. На основі аналізу літератури останніх десятиріч систематизовані дані про механізми втрати частинками наносуспензій їх унікальних фізико-хімічних властивостей за рахунок старіння суспензій. Проаналізовані механізми старіння: утворення агрегатів, їх седиментація і солідіфікація/кристалізація. Наведений огляд підходів до оновлення фізико-хімічних і медико-біологічних властивостей нанорідин. В якості найбільш ефективних і дешевих можна вказати обробку суспензії електромагнітними полями ультразвукових діапазонів з частотами >20 кГц (ультразвукова гомогенізація) і хімічна обробка поверхонь. Обидві технології можуть використатися як для макросуспензій з діаметрами частинок >0.5 мм, так і для суспензій мікрочастинок і наночастинок.