Nano Material

NANOMATERIAL : Sintesis, Karakterisasi, Sifat, dan Peralatan Elektronik

Oleh:  Benny Rio Fernandez, Fernandez, 10 212 212 07 029

 Dibawah bimbingan:  Prof. Dr. Syukri Syukri Arief, M.Eng M.Eng

Program Studi Kimia Pascasarjana Universitas Andalas Padang 2011

BAB I PENDAHULUAN

Istilah nano merupakan simbol yang digunakan untuk menyatakan satu milyar. Nanometer merupakan satu per satu milyar dari meter, sedangkan nanoteknologi mengacu pada pekerjaan yang dilakukan pada tingkatan nanometer. Produk yang dihasilkan dalam skala nanometer dikenal dengan istilah nanomaterial (Allsopp, M et  al., 2007).

Nanomaterial merupakan suatu lompatan terbaru untuk memahami dan menggunakan suatu material. Ilmu material memulainya dengan merealisasikan komposisi kimia yang memainkan peranan penting dalam menentukan apa material penyusun material itu sendiri. Proses pembentukan suatu nanomaterial akan mempengaruhi sifat dari material itu sendiri, selain itu penambahan aditif juga akan memodifikasi sifatnya (Enne van Heeren., 2007). Penggunaan nanomaterial terus dikembangkan dalam dunia industri serta mecari metoda-metoda yang paling mudah dan menguntungkan dalam segi ekonomi. Dalam dunia industri, seperti industri otomotif, plastik dan energi, metoda yang digunakan dalam menghasilkan nanomaterial terus dimodifikasi untuk meningkatkan kualitas produk dan hasil produksi (Pitkethly., 2004). Hasil dari suatu material bergantung pada sifat material penyusunnya, sifat ini tergantung pada struktur atom, komposisi, kecacatan, mikrostruktur dan antarmuka yang dikontrol oleh sifat-sifat termodinamik dan kinetik. Penggunaan nanomaterial dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang, seperti: bidang kesehatan/ kedokteran, biologi/ bioteknologi, peralatan elektronik, kimia, pertanian dan indsutri obat dan makanan. Banyaknya aplikasi dari penggunaan nanomaterial ini, disebabkan karena materialnya bisa d imanipulasi sampai ukuran yang sangat kecil (berkisar antara 1 nm  –  250 nm) sehingga bisa menjadi lebih efektif dan efisien dalam penggunaannya. Dalam bidang elektronik, salah satu metoda yang digunakan untuk membuat peralatan elektronik dikenal dengan istilah “top down ”, yaitu membuat komponen dan material penyusunnya dalam skala nano dari material awal yang besar. Meskipun sekarang telah ditemukan metoda lain dengan menggunakan pendekatan penataan sendiri (self-assembly ) atom-atom atau molekul yang dikenal dengan istilah “bottomup”. Selain itu, pendekatan metoda top down juga mampu menghasilkan struktur yang

sangat kecil dari suatu material, yang mana bisa diaplikasikan untuk komponenkomponen elektronik dan micro-electro-mechanical system (MEMs). Begitu pentingnya nanomaterial dalam berbagai bidang, maka tulisan ini akan mengulas tentang sintesis nanomaterial, karakterisasi, sifat serta penggunaan nanomaterial sebagai peralatan elektronik.

BAB II ISI

2.1 Sintesis Nanomaterial

Dalam menghasilkan nanomaterial, maka dikenal beberapa metoda yang biasa digunakan dalam sintesis nanomaterial (yang akan dibahas pada sub-bab selanjutnya), salah satunya yaitu sintesis fasa gas nanopartikel, yang melibatkan proses kondensasi gas iner, sintesis uap kimia dan fisika, proses ablasi laser, plasma microwave , aerosol, dan pelapisan ( Vollat., 2008). Secara umum proses pembentukan nanopartikel dapat dibagi kedalam 2 bagian, yaitu: 1. Bottom-up approach, 2. Top down approach. Selain itu, tahapan pembentukan partikel dapat dikelompokkan atas beberapa tahapan penting, yaitu: 1. Nukleasi. 2. Kondensasi atom-atom atau molekul. 3. Koagulasi oleh pertukaran energi permukaan. 4. Agglomerasi atau penggumpalan. Untuk menghasilkan nanopartikel menggunakan fasa gas, maka yang paling penting adalah kondensasi gas iner. Prinsip dasar dari proses kondensasi gas iner adalah bagaimana logam diintroduksi dan diuapkan. Salah satu pendekatan yang paling mungkin adalah memanaskannya dengan elektron. Ablasi laser biasanya digunakan untuk menghasilkan nanopowder, yang terdiri dari dua bagian penting yaitu:  pulsed high-power laser  dan sistem fokus optik. Proses sintesis uap kimia dan fisika umumnya mengalami proses acak, dimana spesies aktif, temperatur, dan kecepatan pendinginan dalam gas mampu mempengaruhi ukuran partikel dan distribusi ukuran partikel.

2.1.1 Sintesis Nanomaterial Menggunakan Template Alumina Berpori Shingubara, Shoso melaporkan bahwa sintesis nanomaterial menggunakan cetakan

berupa alumina berpori. Dengan adanya metoda penataan sendiri ( self organization ),

maka material dalam skala nano mampu dihasilkan tanpa menggunakan peralatan litografi yang mahal, seperti penggunaan sistem sinar elektron. Alumina berpori dapat dibuat secara elektrokimia melalui oksidasi anoda dari aluminium dengan menggunakan metoda self organization . Berdasarkan metoda ini, pembentukan alumina berpori sebagai cetakan dapat dijelaskan dengan dua mekanisme yang terjadi, antara lain: 1. Pertumbuhan aluminium oksida pada antarmuka antara aluminium dan alumina karena adanya transpor ion-ion Al 3+, OH-, dan O2- didalam film alumina. 2. Terjadinya disolusi dan deposisi aluminium oksida pada antarmuka antara film alumina dan larutan. Berdasarkan metoda ini, maka dapat dihasilkan pori alumina sebesar 36 nm (Gambar I).

Gambar I. Foto SEM dari pori ukuran nano alumina yang dibentuk oleh dua tahap oksidasi anoda 40 Volt menggunakan 0,15 M asam oksalat. (a) Tampak  atas, (b) Penampang melintang.

Gambar Ia menunjukkan bahwa terbentuknya kisi trigonal dari pori alumina

yang memiliki diameter rata-rata 36 nm. Selain itu, Gambar Ib menerangkan bahwa kedalaman ukuran pori yang dihasilkan adalah 220 nm, lubang bagian bawah yang

tertutup memiliki ketebalan 30 nm, sedangkan lubang nano disebelahnya dipisahkan oleh 50 nm ketebalan dinding-dinding alumina.

Gambar II. Metoda untuk mengontrol lekungan Al menggunakan cetakan SiC diawal perlakuan.

Gambar III. Foto SEM dari susunan karbon nanotube menggunakan cetakan pori alumina.

Pada Gambar III, menggunakan katalis kobal (Co), pirolisis dari C 2H2 o

dilakukan pada suhu 650 C, dihasilkan karbon nanotube dengan diameter dari 10 nm sampai dengan beberapa ratus nanometer, dengan panjang diatas 100 µm.

Gambar IV. Pola AFM dari dot heksagonal aluminium yang dibentuk pada antarmuka antara pori alumina dan SiO2.

Selain itu, penelitian ini melaporkan bahwa alumina sebagai cetakan dapat digunakan untuk menghasilkan nanomaterial sebagai peralatan elektronik, media penyimpan, dll.  Baron, et al  juga mengemukakan bahwa salah satu metoda yang dapat

digunakan untuk menghasilkan peralatan elektronik dalam skala nano adalah nanoimprin litografi (NIL). Dimana dijelaskan bahwa ada 3 komponen dasar dalam proses NIL, antara lain (Gambar V): a. Stempel/ cetakan yang sesuai dengan ukuran yang diinginkan. b. Material yang akan diprint. c. Peralatan untuk proses printing dengan adanya kontrol temperatur. Proses NIL sangat fleksibel, biaya murah, dan bersifat biokompatibel. Oleh sebab itu, NIL memiliki beberapa keuntungan jika dibandingkan dengan metoda konvensional. Pada proses NIL, salah satu pendekatan yang dianjurkan adalah tanpa adanya pemberian tekanan yang dinamakan dengan step and flash imprinting lithography (SFIL) . Namun, hal ini sangat sukar dilakukan, sehingga proses pemberian

tekanan tidak bisa dihindari. NIL merupakan salah satu pendekatan yang digunakan untuk menghasilkan peralatan-peralatan

opto-elektronik

dan

sensor.

Teknik

ini

digunakan

untuk 

menghasilkan dioda emisi cahaya (LED) organik yang mampu menghamburkan cahaya pada 400 nm untuk polimer berkonjugasi sampai dengan kedalaman 20 nm. Contoh lainnya dapat diaplikasikan sebagai media penyimpan data, bioelektronik, dan cairan nano (nanofluid ).

Gambar V. Skema proses NIL, (a) pemanasan sampel dan stempel/ cetakan, (b) mengaplikasikan cetakan terhadap sampel sambil diberikan tekanan, (c) proses pendinginan dan pemisahan dari sampel.

2.1.2 Sintesis Nanomaterial Menggunakan Metoda Elektrospining

Elektrospining pertama kali diperkenalkan pada tahun 1934 yang merupakan metoda terbaru untuk menghasilkan serat dengan diameter yang sangat kecil (Miao et al., 2010).

Gambar VI. Proses pembuatan material dengan skala yang sangat kecil menggunakan metoda Elektrospining.

Peralatan elektrospining terdiri dari suntik, pompa suntik, spinner  (pemutar), kolektor, dan sumber arus. Pada larutan spinning tunggal, larutan dari zat terlarut yang bersifat volatil dipompakan kemulut suntikan. Selanjutnya dua larutan yang sejajar dipompakan secara bersamaan tergantung kepada apa yang menjadi inti dan apa yang menjadi sel dari serat campuran yang kita inginkan (Gambar VI: insert). Arus

diberikan antara spinner  yang nantinya akan terkumpul pada kolektor. Dengan adanya arus listrik, maka material akan terdeposisi pada permukaan kolektror. Ketika arus yang diberikan cukup tinggi, maka larutan menjadi bermuatan sangat besar, sehingga larutan yang disemprotkan memiliki dua buah tipe gaya elektrostatik, yaitu (1). Gaya tolakan antar permukaan dan (2). Gaya Coloumb yang bertolakan dengan medan listrik eksternal. Ketika dicapai titik kritis dari arus, gayagaya elektrostatik ini menyebabkan terbentuknya cairan polimer yang disemprotkan seperti pola kerucut, yang dinamakan dengan pilinan Taylor. Selanjutnya, dengan adanya pompa, maka akan menghasilkan pancaran serat yang keluar dari suntikan, dimana tolakan-tolakan elektrostatik masih terjadi. Ketidakstabilan yang terjadi jika diberikan arus dibawah nilai kritisnya, menyebabkan pancaran dari cairan polimer akan terpecah membentuk tetesan-teteasan kecil. Beberapa fenomena ini dinamakan dengan ketidakstabilan Rayleigh. Oleh sebab itu, pembentukan serat nano ditentukan oleh beberapa parameter kunci, seperti: konsentrasi larutan, viskositas, tegangan permukaan, konduktifitas, dan kecepatan alir. Struktur yang dihasilkan akan berbeda-beda jika parameter ini divariasikan. Dengan menggunakan metoda elektrospining,  Miao, et al telah melaporkan bahwa dapat menghasilkan material dalam skala yang sangat kecil, sehingga dapat digunakan sebagai insulator, separator, dan elektrolit; elektroda; kabel nano; superkapasitor; dan aktuator. Silikon memiliki kapasitansi yang besar (~4200 mAh/g) dibandingkan dengan grafit atau logam-logam oksida lainnya. Oleh sebab itu, Si selalu dipertimbangkan sebagai material anoda yang sangat ideal untuk baterai ion litium yang bisa diisi ulang dengan kapasitas yang tinggi. Dispersi nanopartikel Si didalam nanopori berdimensi satu (Gambar VII) merupakan salah satu pendekatan yang digunakan untuk membuat beberapa elektroda dengan kapasitas dan konduktifitas yang tinggi.

Gambar VII. Foto SEm dari PAN/PLLA/Si (a-c) dan pori serat nanokomposit C/Si (df).

Gambar VII, pilinan dari proses elektrospining serat nano ZnO/NiO

menjelaskan bahwa komposit yang terbentuk memeliki karakteristik bisa dialiri arus listrik.

Gambar VIII. Foto Optik dari pilinan serat nano NiO/ZnO (a,b), pita jembatan p dan n dari NiO/ZnO (c), Foto SEM dari serat nano NiO (d), dan diagram pembentukan pita jembatan serat nano p dan n ( e).

Gambar IX. Karakterisasi dari sintesis membran nanowire , (a) foto optik dari membran kriptomelan, (b) Foto SEM dari penampang melintang membran, (c) Foto SEM dengan perbesaran rendah menunjukkan morfologi permukaan, (d) Foto SEM menunjukkan jaringan nanowire, (e) Foto SEM dengan perbesaran tinggi menunjukkan pilinan nanowire, (f) Gambar TEM nanowire kriptomelan tunggal, (g) Gambar TEM dengan perbesaran tinggi, (h) grafik yang menunjukkan hubungan waktu pembasahan dengan fungsi  jumlah air yang diteteskan.

Gambar X. Skema dari superkapasitor.

Gambar X, superkapasitor diketahui sebagai media penyimpan energi yang

baik, kemampuan pengisian dan isi ulang yang cepat, dan tahan lama. Nilai kapasitansi

yang tinggi dan besarnya arus pengoperasian merupakan usaha untuk meningkatkan densiti energi dari superkapasitor. Cara sederhana untuk meningkatkan nilai kapasitansinya

adalah

dengan

meningkatkan

area

permukaan

dari

elektroda

superkapasitor dan serat elektrospun. Serat CNF t eraktifasi dibuat menggunakan metoda elektrospining yang merupakan salah satu material yang bagus sebagai elektroda superkapasitor.

Gambar XI. Foto FE-SEM dari gulungan PVA/PANI (insert: penampang melintang dari struktur gulungan).

Aktuator bisa mengubah energi listrik dan energi lainnya menjadi pergerakan mekanik. Salah satu aktuator yang paling umum dikenal adalah polimer penghantar (conducting polymer ), hal ini disebabkan karena material ini memiliki nilai aktuasi yang rendah dan mampu bekerja dibawah kondisi arus yang sangat rendah. Biasanya serat dilapisi dengan material polimer penghantar menggunakan metoda elektrospining, sehingga menghasilkan material berupa serat pilinan/ gulungan seperti (Gambar XI). Struktur seperti ini memiliki area permukaan yang luas dan porositas yang tinggi, memungkinkan terjadinya difusi ion-ion pada reaksi elektrokimia.

2.3 Sifat Nanomaterial

Nanomaterial bisa berupa logam, polimer, keramik, dan komposit dengan ukuran 1-100 nm. Dalam skala nano, biasanya sifat material dipengaruhi oleh hukum dari fisik atom itu sendiri (dan tidak dipengaruhi oleh sifat molekul besar dari materialnya, bulk phase). Sehingga, secara kimia, fisika, sifat magnet, sifat elektronik, dan sifat optisnya akan berubah. Karena ukurannya yang sangat kecil dari nanomaterial ini, maka menghasilkan ukuran kritis terhadap fenomena fisika.

Sebagai contoh: sifat magnetik dari material feroelektrik yang dihasilkan akan memiliki permeabilitas yang tinggi, namun histerisis magnetitnya cenderung tidak ada dalam material feroelektrik skala nano, dimana nanomaterial ini akan menjadi superparamagnetik atau superparaelektrik dibawah titik Currie. Material ini memiliki permeabilitas yang tinggi dan permitifitas dibawah pengaruh medan luar, dan akan kehilangan magnetisasi atau polarisasi jika medan dijauhkan. Orang umumnya ingin memahami lebih mendalam mengapa nanopartikel dapat memiliki sifat atau fungsi yang berbeda dari material sejenis dalam ukuran besar ( bulk ). Dua hal utama yang membuat nanopartikel berbeda dengan material sejenis dalam ukuran besar, yaitu: 1. Karena ukurannya yang kecil, nanopartikel memiliki nilai perbandingan antara luas permukaan dan volume yang lebih besar jika dibandingkan dengan partikel sejenis dalam ukuran besar. Ini membuat nanopartikel lebih reaktif. Reaktifitas material ditentukan oleh atom-atom dipermukaan, karena hanya atom-atom tersebut yang bersentuhan langsung dengan material lain. 2. Ketika ukuran partikel menuju orde nanometer, maka hokum fisika yang berlaku lebih didominasi oleh hukum-hukum fisika kuantum.

Sifat-sifat yang berubah pada nanopartikel biasanya berkaitan dengan fenomenafenomena berikut ini. Pertama adalah fenomena kuantum sebagai akibat keterbatasan ruang gerak elektron dan pembawa muatan lainnya dalam partikel. Fenomena ini berimbas pada beberapa sifat material seperti perubahan warna yang dipancarkan, transparasi, kekuatan mekanik, konduktifitas listrik, dan magnetisasi. Kedua adalah perubahan rasio jumlah atom yang menempati permukaan terhadap jumlah total atom. Fenomena ini berimbas pada perubahan titik didih, titik beku, dan reaktifitas kimia. Perubahan-perubahan tersebut diharapkan dapat menjadi keunggulan nanopartikel jika dibandingkan dengan partikel sejenis dalam keadaan bulk. Para peneliti percaya bahwa kita dapat mengontrol perubahan-perubahan tersebut kearah yang diinginkan (Rahma, Reza., 2008). Permukaan dan antarmuka sangat penting dalam menjelaskan sifat nanomaterial. Dalam fasa yang besar ( bulky), hanya atom-atom yang relatif kecil yang akan mendekati permukaan atau antarmuka, sedangkan dalam nanomaterial umumnya semua atom-atom akan mendekati antarmuka. Implikasi fisika yang dapat diketengahkan dari pengurangan titik leleh bisa dijelaskan dengan mempertimbangkan distribusi energi permukaan

terhadap energi bebas Gibbs dari suatu nanopartikel. Pengurangan titik leleh ini berbanding terbalik dengan jari-jari partikel. Selain itu, perbedaan sifat antara material yang besar dengan nanomaterial disebabkan karena adanya perbedaan sifat struktur elektronik dari permukaannya. Dunia nanomaterial mampu menghasilkan peralatan-peralatan yang sangat canggih, seperti mikrsokop elektron dan scanning tunneling microscopy . Selama 20 tahun terakhir telah banyak ditemukan material-material yang memiliki keunikan dengan sifat-sifat yang sangat bagus. Karbon sperikal yang lebih dikenal dengan fuleren, C60 ; serat karbon nano; tabung nano; dan nanowires. Karbon nanotube telah diketahui memiliki sifat yang unik, seperti: kaku dan kekuatan mekanik yang tinggi. Selain itu juga memiliki kapasitas untuk menghantarkan arus listrik ribuan kali lebih bagus dibandingkan dengan kabel tembaga, dan konduktifitas panas dua kali lebih bagus dibandingkan dengan diamon (Motyl., 2004).

2.4 Penggunaan Nanomaterial dalam Peralatan Elektronik

Beberapa nanomaterial dapat diaplikasikan dalam peralatan elektronik, seperti karbon nanotube dan kuantum dot untuk elektroda, transistor, sirkuit terintegrasi (IC), baterai, dll.

2.4.1 Elektroda-Karbon nanotube dan Fuleren

Fuleren merupakan senyawa yang dibentuk dari karbon dalam bentuk sperikal berongga, elips, atau tabung. Fuleren berongga yang paling banyak dikenal sebagai Fuleren (C60).

Gambar XII. Elektroda porpirin-C60-emas dalam sel fotoelektrokimia (Kamat., 2006).

2.4.2 Transistor

Gambar XIII. Ringkasan proses pembuatan integrated circuit (IC) 3-dimensi nanowires , (a) kontak printing dengan adanya pertumbuhan partikel pada permukaan substrat dari nanowires , (b) tahapan pembuatan IC 3-domensi nanowires menggunakan kontak printing dan pemisahan layar per layar.

Dewasa ini, umumnya pendekatan yang digunakan untuk menghasilkan 3dimensional (3D) peralatan elektronik adalah berdasarkan susunan layar per layar dari nanowire (NW) seperti diperlihatkan pada (Gambar XIII). Menggunakan core/ shell

germanium/ silikon (Ge/Si) menghasilkan sepuluh tumpukan NW yang bisa mengalami efek medan transisitor ( Field Effect Transistor, FET ). Hal ini disebakan karena

dihasilkannya celah-celah yang mampu menyimpan electron. Sehingga, dengan adanya arus yang diberikan, akan mampu tertahan untuk menyimpan dan mensuplainya kepada material lain jika dibutuhkan.

2.4.3

Sirkuit balik (IC Inverse)

 Hong et al, melaporkan bahwa adanya keadaan terperangkap dari arus berupa elektron

didalam suatu media, menyebabkan terbentuknya suatu sistem yang dikenal dengan transistor. Elektron yang terperangkap ini bisa menyebabkan terjadinya pengurangan elektron didalam canel, sehingga menghasilkan suatu efek daya hantar. Kabel nano ZnO yang kasar dengan diameter yang relatif kecil memiliki fraksi lebih signifikan dari daerah pengurangan elektron, hal ini disebabkan karena adanya elektron yang terperangkap jika dibandingkan dengan kabel nano ZnO yang halus. Hal ini mengindikasikan bahwa kabel nano ZnO halus dengan diameter yang besar mampu beroperasi sebagai deplesi elektron/ pengurangan elektron, meskipun kabel nano ZnO kasar juga memiliki kemampuan serupa (Gambar XIV).

Gambar XIV. (Atas) penampang melintang dari elektroda, kabel nano ZnO dan layar dielektrik, (bawah) diagram pita keseimbangan dari kabel nano dengan FET pada Vg = 0 volt untuk (a) kabel nano ZnO halus, (b) kabel nano ZnO kasar.

Gambar XV. Ilustrasi dari inverter balik dalam bentuk D-mode dan E-mode FET.

Gambar XVI. Bentuk peralatan dari sirkuit yang diinginkan menggunakan kabel nano ZnO.

BAB III KESIMPULAN

Nanomaterial merupakan suatu lompatan terbaru untuk memahami dan menggunakan suatu material. Penggunaan nanomaterial terus dikembangkan dalam dunia industri serta mecari metoda-metoda yang paling mudah dan menguntungkan dalam segi ekonomi, yang dapat digunakan dalam berbagai bidang, seperti penggunaannya sebagai peralatan elektronik. Hasil dari suatu material bergantung pada sifat material penyusunnya, sifat ini tergantung pada struktur atom, komposisi, kecacatan, mikrostruktur dan antarmuka yang dikontrol oleh sifat-sifat termodinamik dan kinetik sampai skala atomik. Pendekatan bottom-up dan top down merupakan salah satu alternatif dalam menghasilkan nanomaterial yang dapat digunakan untuk elektroda, sirkuit, transistor, kapasitor, dan baterai.

DAFTAR PUSTAKA

Baron, A., Szewieczek, D., Nowosielski, R., Selected Manufacturing Techniques of   Nanomaterials, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, vol.21, issues.1-2, 2007, pp.83-86 Henne van Heeren, Nano Materials, RTO-EN-AVT-129bis, 2007. Hong, Woong-Ki., Jo. G., Choe. M., Park. W., Yoon. J., Lee. T., Tuning of   Electronic Characteristics of ZnO Nanowire Transistors and Their Logic Device  Application, Proc. Of SPIE, vol. 7768, 2010. Kamat, Prashant., Carbon Nanomaterials: Building Blocks in Energy Conversion  Devices, The electrochemical Society Interface, 2006, pp.45-47 M. Allsopp., A. Walter., D. Santillo,  Nanotechnologies and nanomaterials in electrical and electronic goods: A review of uses and health concerns, GLR-TN09-2007, 2007. Miao,

J., Miyauchi, M., Simmons, T.J., Dordick, J.S., Linhadt, R.J.,  Electrospinning of Nanomaterials and Applications in Electronic Components and Devices, Journal of Nanoscience and Nanotechnology , vol.10, 2010, pp.5507-5519

Motyl, Edmund.,  Energy-Saving Materials and Technologies-Nanomaterial, New Smart Materials, Prace Naukowe Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechnikii Wroclawskiej, No. 39, vol.14, 2004, pp.42-48 Pitkethly, Michael., Nanomaterials: The Driving Force, Nanotoday, ISSN 1369 7021, 2004, pp. 20-29 Shingubara, Shoso, Fabrication of Nanomaterials using Porous Alumina Templates, Journal of Nanoparticle Research, vol. 5, 2003, pp.17-30 Vollat, Dieter.,  Nanomaterials: An Introduction to Synthesis, Properties, and   Application, Environmental Engineering and Mangement Journal, vol.7, No.6, 2008, pp.865-870