Nanoiyonik, katı hal nanoskala sistemlerde iyon taşınımı ile
ilgili spesifik özellikleri, olguları, etkileri ve süreçleri inceleyen bir katı
hal kimyası ve fizik dalıdır.
Bir sistemi oluşturan elementlerin boyutlarındaki azalma
birkaç etkiye sahiptir.
Birincisi, faz arayüzde atomların oranı önemli derecede
artar (arayüz fazda koordinasyon ve elektron durumu kütle ‘bulk’ atomlardan
farklıdır). Bu durum difüzyon hızlarının (yüzey difüzyonu dahil) hızla
büyümesine ve difüzyon akış hacminde artışa neden olur. Bu değişiklikler,
nano-objelerin sorpsiyon özelliklerini ve iyon taşıyıcı faz (elektrolit gibi)
ile nano-objeler arasındaki yük taşıyıcıların dağılımını da etkiler.
İkincisi, nanoskala objeler içeren sistemin termodinamik
karakteristikleri değişir; sistemde yük taşıyıcıların yeniden-dağılım
senaryoları ortaya çıkar.
Üçüncüsü, faz arayüzde enerji seviyelerinin değişimi
(distorsiyon) mümkün hale gelir.
Tüm bu etkiler organize nanosistemler-nanokompozitlerin
amaçlanmış yönde geliştirilmesinde ve ayrıca hızlı iyon nakli ile biyolojik
sistemlerin yapay organizasyonunda kullanılmaktadır. Bu sistemlerde özel
transport rotaları (kanalları) bulunabilir. Bunlar nanokompozit bir malzemenin
yapay uzamsal organizasyonu sonucunda ve ayrıca, mikro-/nanobölgelerin (sistem
komponentleri konsantrasyon gradientli) oluşumuyla ortaya çıkar;
süperkapasitörler, etkin kimyasal akım kaynakları, hızlı iyon iletkenler ve
iyon kanalları yaratmakta kullanılır.
Bir elektrokimyasal hafıza hücresi prototipi
