שינוי בתכונות חומרים

יחס גבוה בין גודל פני השטח לנפח החלקיקים גורם לשינוי בתכונות של חומרים מסויימים ברמת הננו.

לדוגמא: שינוי צבע זהב.

צפו בסרטון המתאר את שינויי הצבע:

(movie3.swf) יעלה בקרוב
סמנו נכון / לא נכון הסרטון מתאר את השפעת שינוי גודל חלקיקי זהב על טמפרטורת החימום:
נכון
לא נכון
סמנו את התשובה הנכונה ננו חלקיקי זהב בגודל של 15 ננומטר הם בצבע :
אפור
אדום
סגול
שקוף

התמונות מתארות חלק ממגוון הצבעים המתקבלים במהלך הכנת ננו חלקיקי זהב

מה סדר הצבעים המתקבלים במהלך הכנת ננו חלקיקי הזהב?
שקוף, אדום, סגול
אדום, סגול, שקוף
שקוף, סגול, אדום
סגול, שקוף , אדום, שקוף

קצת היסטוריה

Author: Krzysztof Mizera, some rights reserved by CC-BY-SA

בחלונות זכוכית צבעוניים השתמשו עוד מימי הרומאים בצבע אדום שנוצר מזהב. רק באמצע המאה ה-19 התגלה שהצבע הזה לא נובע משינוי כימי שהזהב עובר, אלא מכך שחלקיקי זהב בגודל ננומטרי הם לא זהובים, אלא בעלי גוונים התלויים בגודל החלקיק. האומנים כמובן לא ידעו שזו הסיבה, אך עדיין ידעו איך לייצר את החלקיקים האלה באופן יעיל בעזרת תהליכים כימיים פשוטים, שפותחו על ידי ניסוי וטעייה.

ההבדלים ביחס בין גודל פני השטח לנפח החלקיקים לא משפיע רק במקרים של ננוטכנולוגיה. למשל, מה יקרה אם נכניס סוכר במצבים שונים לכוס מים בלי לבחוש? האם נוכל להסביר את השינוי במתיקות המים המתקבלת?

1. באיזה מכוסות המים היחס בין פני שטח של הסוכר לנפח הסוכר גדול יותר?
כוס א
כוס ב
כוס ג
2. באיזה מהכוסות המים מתוקים יותר?
כוס א
כוס ב
כוס ג
מתיקות המים זהה בכל הכוסות
3. מה ההסבר לתשובה שנובעת משאלה 2?
ככל שמשהו קטן יותר, היחס בין שטח הפנים לנפח גדול יותר ביחס לנפח.
ככל שפני השטח גדולים יותר, נוצרים תגובות כימיות רבות יותר בין הסוכר למים.
ככל שפני השטח גדולים יותר, הסוכר נמס יותר בקלות, ובמקרה שלנו יותר סוכר נמס.
כל התשובות נכונות.