Chemia materiałów i nanotechnologia

Chemia (grec. χημεία – chemeia) – nauka przyrodnicza badająca naturę i właściwości substancji, a zwłaszcza przemiany zachodzące pomiędzy nimi. Współcześnie wiadomo, że przemiany substancji wynikają z praw, według których atomy łączą się poprzez wiązania chemiczne w mniej lub bardziej trwałe związki chemiczne, a także praw, według których wiązania tworzą się i ulegają rozrywaniu, prowadząc do przemian jednych substancji chemicznych w inne, co jest nazywane reakcjami chemicznymi. Chemia zajmuje się także rozmaitymi właściwościami substancji wynikającymi bezpośrednio z ich budowy atomowej.

Nanotechnologia – ogólna nazwa całego zestawu technik i sposobów tworzenia rozmaitych struktur o rozmiarach nanometrycznych, czyli na poziomie pojedynczych atomów i cząsteczek. Rozmiary nanometryczne nie są jednoznacznie zdefiniowane. Jako najszerzej przyjętą definicję uznaje się zalecenie Komisji Europejskiej, w której nanomateriałami określa się materiały, które przynajmniej w jednym wymiarze mają rozmiar 1-100 nm lub też w rozkładzie wielkości cząstek przynajmniej 50% cząstek jest w skali nanometrycznej, co stosuje się np. do kompozytów. Taka definicja, mimo iż jest stosunkowo ścisła, nie jest całkowicie poprawna. Nanomateriał różni się od klasycznego materiału faktem, że poniżej pewnych rozmiarów efekty kwantowe istotnie wpływają na właściwości oraz zachowanie danej cząstki. Przejście między tymi stanami stanowi prawdziwą granicę rozmiaru nanomateriału. Dla różnych substancji ten rozmiar się zmienia, także pod wpływem otoczenia czy geometrii cząstki, zatem ze względów praktycznych stosuje się wcześniej wspomnianą definicję.