ההבדל העיקרי בין ננו-גביש לפולי-גביש הוא שחומרים ננו-גבישיים עשויים מחלקיקים בקנה מידה ננומטרי, בעוד שחומרים רב-גבישיים עשויים מחלקיקים גדולים.
ניתן לחלק חומרים שאנו מכירים למחלקות שונות בהתאם לגודל החלקיקים או על ידי הסתכלות על גרגרי הגביש שלהם. חומר ננו-גבישי וחומר רב-גבישי הם שתי מחלקות כאלה.
מהו ננו-גביש?
חומרים ננו-גבישיים הם אלה המכילים גרגרי גביש בעלי המידות בסולם הננומטרי. חומרים אלו נוטים למלא את הפער בין חומרים אמורפיים, ולכן גרגרי גביש אלו מסודרים ללא סדר טווח ארוך.לכן, חומרים ננו-גבישיים הם חומרים קונבנציונליים בעלי גרגיר גס. באופן כללי, יש הגדרות מעט שונות של חומרים ננו-גבישיים. עם זאת, חומר המכיל גרגרי גביש עם ממדים מתחת ל-100 ננומטר נחשבים בדרך כלל כחומרים ננו-גבישיים. יתר על כן, גרגרי קריסטל בעלי ממדים בין 100 ל-500 ננומטר נקראים גרגירים "אולטרה-עדינים". אנו יכולים לקצר חומרים ננו-גבישיים כ-NC.
איור 01: ננו-גביש
עקיפה של קרני רנטגן היא הטכניקה העיקרית שבה אנו משתמשים כדי למדוד את גודל גרגיר הגביש של חומר ה-NC. חומרים עם גרגרי גביש קטנים מאוד מראים פסגות עקיפה מורחבות. ניתן להשתמש בפסגות הרחבות הללו כדי לקבוע את גודל הגרגר באמצעות משוואת שרר וחלקת וויליאמסון-הול.לחלופין, נוכל להשתמש בשיטות מתוחכמות יותר כגון שיטת Warren-Averbach או מודלים ממוחשבים של דפוס הדיפרקציה.
כאשר בוחנים סינתזה של חומר NC, ישנן מספר דרכים. טכניקות אלו מבוססות על שלב החומר. לדוגמה, ישנן כמה טכניקות לייצור NC כגון עיבוד במצב מוצק, עיבוד נוזלי, עיבוד פאזי אדים ועיבוד תמיסות.
מהו פולי-גביש?
חומרים פולי-גבישיים הם אלה המכילים גרגרי גביש בעלי ממדים מעל קנה המידה הננומטרי. חומרים אלו נוצרים בעיקר עם קירור. גרגרי הגביש בחומרים רב גבישיים נקראים "גבישים". האוריינטציה של גבישים אלו בחומר היא בדרך כלל אקראית ללא כיוון מסוים, מרקם אקראי וכו'. אנו יכולים לקצר חומרים רב גבישיים בתור PC.
רוב המוצקים האורגניים שאנו מכירים הם חומרים רב גבישיים. כמה דוגמאות נפוצות כוללות קרמיקה, סלע, קרח וכו'. מידת ההתגבשות בחומר PC חשובה בקביעת המאפיינים של חומרים אלה. לדוגמה, ניתן למצוא גופרית בצורות אלוטרופיות שונות כאשר לאלוטרופים אלו תכונות שונות בהתאם לדרגת הגבישיות.
ניתן למדוד את גודלו של גביש באמצעות טכניקת עקיפה של קרני רנטגן. ניתן לקבוע את גודל הגרגיר גם באמצעות שיטות אחרות כגון מיקרוסקופ אלקטרוני שידור. לפעמים, חומרים מכילים גביש יחיד גדול שניתן לטפל בו בקלות.
מה ההבדל בין ננו-גביש לפולי-גביש?
ניתן לחלק חומרים שאנו מכירים למחלקות שונות בהתאם לגודל החלקיקים או על ידי הסתכלות על גרגרי הגביש.חומר ננו-גבישי וחומר רב-גבישי הם שני מחלקות כאלה. חומרים המכילים גרגירי גביש עם ממדים מתחת ל-100 ננומטר נחשבים בדרך כלל לחומרים ננו-גבישיים בעוד חומרים המכילים גרגרי גביש בעלי ממדים מעל 100 ננומטר נחשבים בדרך כלל לחומרים רב-גבישיים. לכן, ההבדל העיקרי בין ננו-גבישי לפולי-גביש הוא שחומרים ננו-גבישיים עשויים מחלקיקים בקנה מידה ננומטרי ואילו חומרים רב-גבישיים עשויים מחלקיקים גדולים.
להלן אינפוגרפיקה מסכמת את ההבדל בין ננו-גביש לפולי-גביש.
סיכום – ננו-גביש לעומת פולי-גביש
ניתן לחלק את החומרים לשתי מחלקות שונות כחומר ננו-גבישי וחומר רב-גבישי, בהתאם לגודל החלקיקים או על ידי הסתכלות על גרגרי הגביש.ההבדל העיקרי בין ננו-גביש לפולי-גביש הוא שחומרים ננו-גבישיים עשויים מחלקיקים בקנה מידה ננומטרי, בעוד שחומרים רב-גבישיים עשויים מחלקיקים גדולים.
