دنیای نانوکامپوزیت‌ها، توسعه، کاربردها، چالش‌ها و روندهای آینده آنها در صنایع جهانی را کاوش کنید. راهنمایی برای محققان، مهندسان و متخصصان صنعت.
توسعه نانوکامپوزیت: یک مرور جامع جهانی
نانوکامپوزیت‌ها نمایانگر مرز شگفت‌انگیزی در علم و مهندسی مواد هستند. این مواد پیشرفته که از ترکیب دو یا چند جزء ساخته شده‌اند، که در آن حداقل یک جزء ابعادی در مقیاس نانومتر (۱-۱۰۰ نانومتر) دارد، خواصی کاملاً متفاوت و اغلب برتر از اجزای تشکیل‌دهنده خود نشان می‌دهند. این مرور جامع جهانی به بررسی توسعه، کاربردها، چالش‌ها و روندهای آینده نانوکامپوزیت‌ها در صنایع و زمینه‌های تحقیقاتی مختلف می‌پردازد.
نانوکامپوزیت‌ها چه هستند؟
نانوکامپوزیت یک ماده چندفازی است که در آن یکی از فازها حداقل یک بعد در محدوده نانومتر دارد. این مواد به گونه‌ای طراحی شده‌اند تا از خواص منحصر به فردی که در مقیاس نانو پدیدار می‌شوند، مانند افزایش سطح ویژه، اثرات کوانتومی و تعاملات نوین بین مواد تشکیل‌دهنده، بهره‌برداری کنند. ترکیب اجزای نانومقیاس با یک ماتریس حجیم منجر به موادی با خواص مکانیکی، حرارتی، الکتریکی، نوری و سدی بهبود یافته می‌شود.
انواع نانوکامپوزیت‌ها
- نانوکامپوزیت‌های پلیمری: این مواد شامل یک ماتریس پلیمری تقویت‌شده با پرکننده‌های نانومقیاس مانند نانوذرات، نانولوله‌ها یا سیلیکات‌های لایه‌ای هستند. نمونه‌ها شامل نانوکامپوزیت‌های پلیمر/رس، نانوکامپوزیت‌های پلیمر/نانولوله کربنی و نانوکامپوزیت‌های پلیمر/گرافن می‌باشند.
- نانوکامپوزیت‌های سرامیکی: این مواد یک ماتریس سرامیکی را با اجزای نانومقیاس مانند نانوذرات یا نانولوله‌ها ترکیب می‌کنند تا چقرمگی، استحکام و مقاومت به سایش را افزایش دهند. نمونه‌ها شامل کامپوزیت‌های کاربید سیلیسیم/نانولوله کربنی و نانوکامپوزیت‌های آلومینا/زیرکونیا می‌باشند.
- نانوکامپوزیت‌های فلزی: این مواد دارای یک ماتریس فلزی تقویت‌شده با ذرات یا الیاف نانومقیاس برای بهبود استحکام، سختی و رسانایی هستند. نمونه‌ها شامل کامپوزیت‌های مس/نانولوله کربنی و نانوکامپوزیت‌های آلومینیوم/آلومینا می‌باشند.
تاریخچه توسعه نانوکامپوزیت
مفهوم نانوکامپوزیت‌ها کاملاً جدید نیست. صنعتگران باستان از نانوذرات در موادی مانند فولاد دمشقی و شیشه‌های رنگی بدون درک کامل پدیده‌های نانومقیاس زیربنایی استفاده می‌کردند. با این حال، دوران مدرن تحقیقات نانوکامپوزیت در اواخر قرن بیستم با پیشرفت‌های چشمگیر در فناوری نانو و علم مواد آغاز شد. نقاط عطف کلیدی عبارتند از:
- دهه ۱۹۵۰ تا ۱۹۸۰: تحقیقات اولیه بر روی کامپوزیت‌های پر شده با ذرات و توسعه تکنیک‌های فرآوری کلوئیدی متمرکز بود.
- دهه ۱۹۹۰: توسعه نانوکامپوزیت‌های پلیمر/رس توسط محققان تویوتا یک پیشرفت بزرگ بود که بهبودهای قابل توجهی در خواص مکانیکی و سدی را نشان داد.
- از دهه ۲۰۰۰ تا کنون: رشد سریع در این زمینه با پیشرفت در تکنیک‌های ساخت نانو، روش‌های مشخصه‌یابی و مدل‌سازی محاسباتی تقویت شد. تحقیقات به طیف گسترده‌تری از نانومواد و کاربردها گسترش یافت.
روش‌های ساخت نانوکامپوزیت‌ها
ساخت نانوکامپوزیت‌ها شامل تکنیک‌های مختلفی است که هر یک برای ترکیب‌های خاص مواد و خواص مورد نظر مناسب است. روش‌های کلیدی عبارتند از:
مخلوط‌سازی در محلول
این روش شامل پراکنده کردن نانوذرات در یک حلال و سپس مخلوط کردن آنها با یک ماده ماتریس در حالت محلول است. سپس حلال تبخیر می‌شود و یک ماده نانوکامپozیت باقی می‌ماند. مخلوط‌سازی در محلول به ویژه برای نانوکامپوزیت‌های پلیمری مناسب است.
مثال: یک تکنیک رایج، پراکنده کردن نانولوله‌های کربنی در حلالی مانند دی‌متیل فرم‌آمید (DMF) با استفاده از امواج فراصوت است. این پراکندگی سپس با یک محلول پلیمری مانند پلی‌استایرن که آن نیز در DMF حل شده است، مخلوط می‌شود. پس از مخلوط کردن کامل، DMF تبخیر شده و یک فیلم نانوکامپوزیت پلی‌استایرن/نانولوله کربنی باقی می‌ماند.
مخلوط‌سازی در حالت مذاب
مخلوط‌سازی در حالت مذاب شامل افزودن مستقیم نانوذرات به یک ماده ماتریس مذاب با استفاده از اختلاط با برش بالا است. این روش به طور گسترده برای نانوکامپوزیت‌های پلیمری استفاده می‌شود و مزیت آن عدم استفاده از حلال است.
مثال: گرانول‌های پلی‌پروپیلن (PP) و نانوذرات رس اصلاح شده آلی به یک اکسترودر دوپیچه تغذیه می‌شوند. نیروهای برشی بالا در داخل اکسترودر، نانوذرات رس را در سراسر PP مذاب پراکنده می‌کنند. سپس ماده خروجی سرد و به گرانول تبدیل می‌شود تا یک نانوکامپوزیت PP/رس تشکیل شود.
پلیمریزاسیون درجا
این تکنیک شامل پلیمریزاسیون یک مونومر در حضور نانوذرات است که منجر به تشکیل یک ماده نانوکامپوزیت می‌شود. نانوذرات می‌توانند به عنوان مکان‌های هسته‌زایی برای رشد پلیمر عمل کنند و در نتیجه یک نانوکامپوزیت با پراکندگی خوب حاصل شود.
مثال: نانوذرات رس در محلولی حاوی یک مونومر مانند متیل متاکریلات (MMA) و یک آغازگر پراکنده می‌شوند. سپس MMA به صورت درجا پلیمریزه می‌شود و در نتیجه یک نانوکامپوزیت پلی‌متیل متاکریلات (PMMA)/رس ایجاد می‌شود. نانوذرات رس به طور یکنواخت در سراسر ماتریس PMMA پراکنده می‌شوند.
روش سل-ژل
روش سل-ژل یک تکنیک چندمنظوره برای ساخت نانوکامپوزیت‌های سرامیکی و فلزی است. این روش شامل تشکیل یک سل (پراکندگی پایدار ذرات کلوئیدی) و سپس ژل شدن برای تشکیل یک شبکه جامد است. نانوذرات می‌توانند قبل از ژل شدن به سل اضافه شوند.
مثال: تترا اتیل اورتوسیلیکات (TEOS) هیدرولیز و متراکم می‌شود تا یک سل سیلیکا تشکیل دهد. سپس نانوذرات زیرکونیا به سل اضافه شده و با استفاده از امواج فراصوت پراکنده می‌شوند. سپس به سل اجازه داده می‌شود تا ژل شود و پس از آن خشک و کلسینه می‌شود تا یک نانوکامپوزیت سیلیکا/زیرکونیا تولید شود.
مونتاژ لایه به لایه
این تکنیک شامل رسوب‌گذاری متوالی مواد با بارهای مخالف بر روی یک بستر است که یک فیلم نانوکامپوزیت چندلایه ایجاد می‌کند. این روش کنترل دقیقی بر ترکیب و ساختار نانوکامپوزیت فراهم می‌کند.
مثال: یک بستر به طور متناوب در محلولی حاوی پلیمر با بار مثبت و محلولی حاوی نانوذرات با بار منفی فرو برده می‌شود. هر مرحله فرو بردن، یک لایه از ماده مربوطه را رسوب می‌دهد و در نتیجه یک فیلم نانوکامپوزیت چندلایه با لایه‌های متناوب پلیمر و نانوذرات ایجاد می‌شود.
خواص کلیدی بهبود یافته توسط نانوکامپوزیت‌ها
افزودن اجزای نانومقیاس به یک ماده ماتریس می‌تواند منجر به بهبودهای قابل توجهی در خواص مختلف شود. این بهبودها برای طیف وسیعی از کاربردها حیاتی هستند.
خواص مکانیکی
نانوکامپوزیت‌ها اغلب خواص مکانیکی برتری نسبت به اجزای تشکیل‌دهنده خود نشان می‌دهند. این شامل افزایش استحکام، سختی، چقرمگی و مقاومت به سایش است. تقویت‌کننده‌های نانومقیاس امکان انتقال کارآمدتر تنش و پل‌زنی ترک را فراهم می‌کنند که منجر به عملکرد مکانیکی بهبود یافته می‌شود.
مثال: نانوکامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده با نانولوله‌های کربنی می‌توانند استحکام کششی و مدول یانگ به طور قابل توجهی بالاتری نسبت به پلیمر خالص نشان دهند. نانولوله‌ها به عنوان تقویت‌کننده عمل کرده، از انتشار ترک جلوگیری می‌کنند و یکپارچگی مکانیکی کلی ماده را بهبود می‌بخشند.
خواص حرارتی
نانوکامپوزیت‌ها می‌توانند پایداری حرارتی، مقاومت در برابر حرارت و هدایت حرارتی بهبود یافته‌ای از خود نشان دهند. پرکننده‌های نانومقیاس می‌توانند تحرک زنجیره پلیمری را محدود کرده و منجر به دمای تخریب حرارتی بالاتر شوند. در برخی موارد، نانوکامپوزیت‌ها همچنین می‌توانند برای نشان دادن هدایت حرارتی بهبود یافته طراحی شوند که برای کاربردهای دفع حرارت مفید است.
مثال: نانوکامپوزیت‌های پلیمری حاوی نانوورق‌های گرافن می‌توانند هدایت حرارتی به طور قابل توجهی بهبود یافته‌تری نسبت به پلیمر خالص نشان دهند. هدایت حرارتی بالای گرافن امکان دفع کارآمد حرارت را فراهم می‌کند و نانوکامپوزیت را برای کاربردها در مدیریت حرارتی مناسب می‌سازد.
خواص الکتریکی
نانوکامپوزیت‌ها را می‌توان برای نشان دادن طیف گسترده‌ای از خواص الکتریکی، از بسیار رسانا تا بسیار عایق، طراحی کرد. خواص الکتریکی نانوکامپوزیت به نوع پرکننده نانومقیاس استفاده شده و غلظت آن در ماتریس بستگی دارد. پرکننده‌های رسانا مانند نانولوله‌های کربنی و گرافن می‌توانند برای ایجاد نانوکامپوزیت‌های رسانا استفاده شوند، در حالی که پرکننده‌های عایق مانند سیلیکا می‌توانند برای ایجاد نانوکامپوزیت‌های عایق استفاده شوند.
مثال: نانوکامپوزیت‌های پلیمری حاوی نانولوله‌های کربنی می‌توانند هدایت الکتریکی بالایی از خود نشان دهند و آنها را برای کاربردها در پوشش‌های رسانا، حسگرها و دستگاه‌های الکترونیکی مناسب می‌سازد. نانولوله‌ها یک شبکه رسانا در ماتریس پلیمری تشکیل می‌دهند که امکان انتقال کارآمد الکترون را فراهم می‌کند.
خواص سدی
نانوکامپوزیت‌ها می‌توانند خواص سدی بهبود یافته‌ای در برابر گازها، مایعات و حلال‌ها از خود نشان دهند. پرکننده‌های نانومقیاس می‌توانند یک مسیر پیچ در پیچ برای مولکول‌های نفوذکننده ایجاد کنند، نرخ نفوذ را کاهش داده و عملکرد سدی را بهبود بخشند. این امر به ویژه برای کاربردهای بسته‌بندی مهم است که در آن لازم است محتویات از محیط محافظت شوند.
مثال: نانوکامپوزیت‌های پلیمری حاوی نانوذرات رس می‌توانند خواص سدی به طور قابل توجهی بهبود یافته‌تری در برابر اکسیژن و بخار آب نسبت به پلیمر خالص نشان دهند. نانوذرات رس یک ساختار لایه‌ای تشکیل می‌دهند که یک مسیر پیچ در پیچ برای مولکول‌های نفوذکننده ایجاد می‌کند، نرخ نفوذ را کاهش داده و عملکرد سدی را بهبود می‌بخشد.
خواص نوری
نانوکامپوزیت‌ها می‌توانند خواص نوری منحصر به فردی مانند شفافیت افزایش یافته، کنترل ضریب شکست و تشدید پلاسمون قابل تنظیم از خود نشان دهند. خواص نوری نانوکامپوزیت به اندازه، شکل و غلظت پرکننده‌های نانومقیاس و همچنین ضریب شکست ماده ماتریس بستگی دارد. این برای کاربردها در پوشش‌های نوری، حسگرها و نمایشگرها مهم است.
مثال: نانوکامپوزیت‌های پلیمری حاوی نانوذرات نقره می‌توانند تشدید پلاسمون قابل تنظیم از خود نشان دهند که می‌تواند برای کاربردها در طیف‌سنجی رامان تقویت‌شده سطحی (SERS) و حسگرهای پلاسمونیک استفاده شود. فرکانس تشدید پلاسمون به اندازه، شکل و غلظت نانوذرات نقره بستگی دارد.
کاربردهای نانوکامپوزیت‌ها در صنایع مختلف
نانوکامپوزیت‌ها در طیف گسترده‌ای از صنایع، از هوافضا و خودروسازی گرفته تا الکترونیک و زیست‌پزشکی، کاربرد پیدا می‌کنند. خواص منحصر به فرد آنها، آنها را برای کاربردهای مختلفی که در آنها عملکرد بالا و دوام مورد نیاز است، جذاب می‌سازد.
هوافضا
در صنعت هوافضا، از نانوکامپوزیت‌ها برای ایجاد مواد سبک و با استحکام بالا برای اجزای هواپیما استفاده می‌شود. این مواد می‌توانند وزن هواپیما را کاهش داده و منجر به بهبود بهره‌وری سوخت و عملکرد شوند. نانوکامپوزیت‌ها همچنین در پوشش‌های سد حرارتی برای محافظت از موتورهای هواپیما در برابر دماهای بالا استفاده می‌شوند.
مثال: نانوکامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده با نانولوله کربنی در بال‌ها و اجزای بدنه هواپیما استفاده می‌شوند. این مواد نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت به خستگی بهبود یافته‌ای را ارائه می‌دهند که منجر به سازه‌های هواپیمای سبک‌تر و بادوام‌تر می‌شود.
خودروسازی
در صنعت خودروسازی، از نانوکامپوزیت‌ها برای ایجاد قطعات سبک و بادوام برای وسایل نقلیه استفاده می‌شود. این مواد می‌توانند بهره‌وری سوخت را بهبود بخشند، آلایندگی را کاهش دهند و ایمنی را افزایش دهند. نانوکامپوزیت‌ها همچنین در تایرها برای بهبود مقاومت به سایش و چسبندگی استفاده می‌شوند.
مثال: نانوکامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده با رس در سپرهای خودرو و پنل‌های داخلی استفاده می‌شوند. این مواد مقاومت به ضربه بالا و پایداری ابعادی بهبود یافته‌ای را ارائه می‌دهند که منجر به وسایل نقلیه ایمن‌تر و بادوام‌تر می‌شود.
الکترونیک
در صنعت الکترونیک، از نانوکامپوزیت‌ها برای ایجاد دستگاه‌ها و قطعات الکترونیکی با عملکرد بالا استفاده می‌شود. این مواد می‌توانند رسانایی را بهبود بخشند، اندازه را کاهش دهند و قابلیت اطمینان را افزایش دهند. نانوکامپوزیت‌ها همچنین در حسگرها، نمایشگرها و دستگاه‌های ذخیره انرژی استفاده می‌شوند.
مثال: نانوکامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده با نانولوله کربنی در مدارهای الکترونیکی انعطاف‌پذیر و حسگرها استفاده می‌شوند. این مواد رسانایی و انعطاف‌پذیری بالایی را ارائه می‌دهند که امکان توسعه دستگاه‌های الکترونیکی جدید و نوآورانه را فراهم می‌کند.
زیست‌پزشکی
در صنعت زیست‌پزشکی، از نانوکامپوزیت‌ها برای ایجاد مواد زیست‌سازگار برای دارورسانی، مهندسی بافت و ایمپلنت‌های پزشکی استفاده می‌شود. این مواد می‌توانند کارایی دارو را بهبود بخشند، بازسازی بافت را تقویت کنند و زیست‌سازگاری ایمپلنت را افزایش دهند.
مثال: نانوکامپوزیت‌های هیدروکسی‌آپاتیت در پیوندهای استخوانی و ایمپلنت‌های دندانی استفاده می‌شوند. این مواد زیست‌سازگاری عالی ارائه می‌دهند و بازسازی استخوان را تقویت می‌کنند که منجر به بهبود یکپارچگی ایمپلنت و بهبودی می‌شود.
بسته‌بندی
در صنعت بسته‌بندی، از نانوکامپوزیت‌ها برای ایجاد مواد بسته‌بندی با خاصیت سدی بالا برای مواد غذایی، نوشیدنی‌ها و داروها استفاده می‌شود. این مواد می‌توانند محتویات را از اکسیژن، رطوبت و سایر عوامل محیطی محافظت کنند، عمر مفید را افزایش داده و کیفیت محصول را حفظ کنند.
مثال: نانوکامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده با رس در فیلم‌های بسته‌بندی مواد غذایی استفاده می‌شوند. این مواد خواص سدی عالی در برابر اکسیژن و بخار آب ارائه می‌دهند و عمر مفید غذاهای بسته‌بندی شده را افزایش می‌دهند.
چالش‌ها در توسعه نانوکامپوزیت
علیرغم مزایای فراوان، توسعه نانوکامپوزیت‌ها با چندین چالش روبرو است. این چالش‌ها باید برای تحقق کامل پتانسیل این مواد برطرف شوند.
پراکندگی نانوذرات
دستیابی به پراکندگی یکنواخت نانوذرات در ماده ماتریس یک چالش بزرگ است. نانوذرات به دلیل انرژی سطح بالای خود تمایل به تجمع دارند که منجر به خواص مکانیکی ضعیف و کاهش عملکرد می‌شود. تکنیک‌های پراکندگی مؤثر و استراتژی‌های اصلاح سطح برای غلبه بر این چالش مورد نیاز است.
پیوند بین سطحی
تضمین پیوند بین سطحی قوی بین نانوذرات و ماده ماتریس برای انتقال کارآمد تنش و بهبود خواص مکانیکی حیاتی است. پیوند بین سطحی ضعیف می‌تواند منجر به جدا شدن و شکست تحت تنش شود. عامل‌دار کردن سطح و عوامل سازگارکننده برای بهبود چسبندگی بین سطحی استفاده می‌شوند.
هزینه و مقیاس‌پذیری
هزینه نانومواد و مقیاس‌پذیری فرآیندهای ساخت موانع عمده‌ای برای پذیرش گسترده نانوکامپوزیت‌ها هستند. نانومواد با کیفیت بالا می‌توانند گران باشند و بسیاری از تکنیک‌های ساخت به راحتی به سطح تولید صنعتی مقیاس‌پذیر نیستند. توسعه روش‌های ساخت مقرون به صرفه و مقیاس‌پذیر برای تجاری‌سازی نانوکامپوزیت‌ها ضروری است.
سمیت و نگرانی‌های زیست‌محیطی
سمیت بالقوه و تأثیر زیست‌محیطی نانومواد نگرانی‌های مهمی هستند. نانوذرات در صورت عدم استفاده صحیح می‌توانند اثرات نامطلوبی بر سلامت انسان و محیط زیست داشته باشند. ارزیابی دقیق ریسک و شیوه‌های توسعه مسئولانه برای اطمینان از استفاده ایمن و پایدار از نانوکامپوزیت‌ها مورد نیاز است.
مشخصه‌یابی و استانداردسازی
مشخصه‌یابی دقیق ساختار و خواص نانوکامپوزیت برای کنترل کیفیت و پیش‌بینی عملکرد ضروری است. با این حال، مشخصه‌یابی مواد نانومقیاس می‌تواند چالش‌برانگیز باشد و به تکنیک‌ها و تخصص ویژه نیاز دارد. فقدان روش‌ها و پروتکل‌های آزمون استاندارد نیز می‌تواند مانع توسعه و تجاری‌سازی نانوکامپوزیت‌ها شود.
روندهای آینده در تحقیق و توسعه نانوکامپوزیت
زمینه نانوکامپوزیت‌ها به سرعت در حال تحول است و تلاش‌های تحقیق و توسعه مستمر بر روی رفع چالش‌ها و گسترش کاربردهای این مواد متمرکز است. روندهای کلیدی عبارتند از:
توسعه نانومواد جدید
محققان به طور مداوم در حال کاوش نانومواد جدید با خواص منحصر به فرد برای استفاده در نانوکامپوزیت‌ها هستند. این شامل توسعه انواع جدید نانوذرات، نانولوله‌ها و نانوورق‌ها و همچنین سنتز نانومواد با خواص سفارشی است.
تکنیک‌های ساخت پیشرفته
تلاش‌های قابل توجهی برای توسعه تکنیک‌های ساخت کارآمدتر و مقیاس‌پذیرتر برای نانوکامپوزیت‌ها در حال انجام است. این شامل توسعه روش‌های پردازش جدید مانند چاپ سه‌بعدی و خودآرایی و همچنین بهینه‌سازی تکنیک‌های موجود است.
نانوکامپوزیت‌های چند منظوره
علاقه فزاینده‌ای به توسعه نانوکامپوزیت‌های چند منظوره وجود دارد که خواص مطلوب متعددی را از خود نشان می‌دهند. این شامل ترکیب انواع مختلف نانومواد برای ایجاد موادی با خواص هم‌افزایی و همچنین افزودن افزودنی‌های عملکردی برای ایجاد عملکردهای خاص است.
نانوکامپوزیت‌های پایدار
پایداری به طور فزاینده‌ای به یک ملاحظه مهم در توسعه نانوکامپوزیت تبدیل می‌شود. این شامل استفاده از مواد زیست‌پایه و زیست‌تخریب‌پذیر و همچنین توسعه فرآیندهای ساخت سازگار با محیط زیست است.
مدل‌سازی و شبیه‌سازی محاسباتی
مدل‌سازی و شبیه‌سازی محاسباتی نقش فزاینده‌ای در طراحی و توسعه نانوکامپوزیت ایفا می‌کنند. این ابزارها می‌توانند برای پیش‌بینی خواص نانوکامپوزیت‌ها، بهینه‌سازی فرآیندهای ساخت و تسریع در کشف مواد جدید استفاده شوند.
چشم‌انداز تحقیق و توسعه جهانی
تحقیق و توسعه نانوکامپوزیت یک تلاش جهانی است و فعالیت‌های قابل توجهی در مناطق مختلف در سراسر جهان در حال انجام است. مناطق کلیدی عبارتند از:
آمریکای شمالی
آمریکای شمالی، به ویژه ایالات متحده، یک مرکز پیشرو برای تحقیق و توسعه نانوکامپوزیت است. موسسات تحقیقاتی و دانشگاه‌های بزرگ به طور فعال در توسعه نانومواد و تکنیک‌های ساخت جدید مشارکت دارند. ایالات متحده همچنین دارای یک پایگاه صنعتی قوی برای تولید و کاربردهای نانوکامپوزیت است.
اروپا
اروپا سنت قوی در تحقیقات علم مواد دارد و میزبان چندین موسسه تحقیقاتی و دانشگاه پیشرو درگیر در توسعه نانوکامپوزیت است. اتحادیه اروپا همچنین از طریق برنامه‌های مختلف تأمین مالی به شدت در تحقیقات فناوری نانو سرمایه‌گذاری کرده است.
آسیا و اقیانوسیه
منطقه آسیا و اقیانوسیه، به ویژه چین، ژاپن و کره جنوبی، به سرعت در حال ظهور به عنوان یک مرکز بزرگ برای تحقیق و توسعه نانوکامپوزیت است. این کشورها سرمایه‌گذاری‌های قابل توجهی در فناوری نانو و علم مواد انجام داده‌اند و دارای پایگاه صنعتی بزرگی برای تولید و کاربردهای نانوکامپوزیت هستند.
بازارهای نوظهور
بازارهای نوظهور، مانند هند و برزیل، نیز علاقه فزاینده‌ای به تحقیق و توسعه نانوکامپوزیت نشان می‌دهند. این کشورها نیاز روزافزونی به مواد پیشرفته دارند و برای رفع چالش‌های خاص خود در تحقیقات فناوری نانو سرمایه‌گذاری می‌کنند.
نتیجه‌گیری
توسعه نانوکامپوزیت نشان‌دهنده یک پیشرفت قابل توجه در علم و مهندسی مواد است. این مواد ترکیبی منحصر به فرد از خواص را ارائه می‌دهند که آنها را برای طیف گسترده‌ای از کاربردها در صنایع مختلف جذاب می‌کند. در حالی که چالش‌هایی در زمینه پراکندگی، پیوند بین سطحی، هزینه و سمیت باقی مانده است، تلاش‌های تحقیق و توسعه مستمر بر روی رفع این مسائل و گسترش پتانسیل نانوکامپوزیت‌ها متمرکز است. آینده نانوکامپوزیت‌ها روشن است و پتانسیل انقلابی کردن زمینه‌های مختلف و کمک به جهانی پایدارتر و پیشرفته‌تر از نظر فناوری را دارد.