Nanotechnologia w chemii budowlanej – przegląd oferty rynkowej

Nanotechnologia trafiła do chemii budowlanej z końcem XX w. Technologia ta została wykorzystana do opracowania produktów o zupełnie nowych lub też znacznie lepszych właściwościach w stosunku do tradycyjnych produktów tej branży. Na rynku pojawiły się tzw. nanoprodukty, w których   zastosowano dodatki o rozmiarach nanometrycznych bądź też kształtujące nanostruktury. W przeglądzie zostanie przedstawiona oferta nanoproduktów, jakie pojawiły się dotychczas na krajowym rynku chemii budowlanej.

Wszystko zaczęło się 29 grudnia 1959 r., kiedy amerykański fizyk Richard Feynman, laureat Nagrody Nobla, wygłosił wykład „There is plenty of room at the bottom” traktujący o nanotechnologii – dziedzinie nauki zupełnie wtedy niewyobrażalnej. Idea nanotechnologii według Feynmana polegała na budowie  mikroskopijnych urządzeń (nazwanych nanorobotami lub nanobotami – których wielkość nie przekraczałaby milionowej części metra), które  mogłyby przechwytywać pod kontrolą nanokomputerów pewne molekuły i grupować je w określone struktury. Feynman uważał, że w momencie gdy  możliwe stanie się manipulowanie pojedynczym atomem, naukowcy będą w stanie uzyskać w drodze syntezy absolutnie wszystko.

Miniaturyzacja polegająca na produkcji cząsteczek i elementów o wymiarach nanometrycznych (1 nm = 10–9 m, a więc tylko o jeden rząd wielkości większy od przeciętnego rozmiaru atomu) szybko stała się faktem i jest obecnie jednym z wyznaczników postępu technicznego na świecie. Idea  nanotechnologii zaprezentowana przez Feynmana jest jednak wykorzystywana w praktyce w inny sposób, choć budową mikroskopijnych maszyn interesuje się wiele koncernów przemysłowych i rządowych grup badawczych.

Lata 60. i 70. XX w. nie obfitowały w szczególne osiągnięcia w dziedzinie nanotechnologii. Przełom nastąpił w 1982 r., kiedy w laboratorium badawczym IBM skonstruowano skaningowy mikroskop tunelowy (STM), umożliwiający uzyskanie obrazu powierzchni ze zdolnością rozdzielczą rzędu pojedynczego atomu. Kilka lat później naukowcy pracujący dla IBM wykorzystali STM do ułożenia 35 atomów ksenonu, tak by utworzyły one logo IBM. Wszystko odbywało się w bardzo niskich temperaturach bliskich stanowią rurkowate szczeliny o średnicy od kilkudziesięciu nanometrów do kilkudziesięciu mikrometrów. Ich specyficzna budowa sprawia, że mogą zasysać ciecz, która wędruje systemem połączonych kanałów utworzonych przez kapilary i umożliwia migrację rozpuszczonym solom – przyczynie wykwitów.