في أواخر الثمانينات، بدأت الصين أبحاثًا حول المواد النانوية، مع التركيز بشكل أساسي على تكنولوجيا المساحيق وتركيب الهياكل النانوية. وفي أوائل التسعينيات، بدأ العلماء الصينيون في استكشاف طرق تحضير المواد النانوية وحققوا بعض الاختراقات الرئيسية، مثل تصنيع أول جسيم نانوي صيني بنجاح في عام 1991 وإعداد الدفعة الأولى من الأسلاك المعدنية النانوية في الصين في عام 1994.
ومع تقدم التكنولوجيا وتحديث العمليات، أصبحت المتطلبات البيئية لإعداد المواد النانوية أكثر صرامة. أصبحت صناديق القفازات التي يمكنها التحكم في الغلاف الجوي والبيئة من المعدات الأساسية لضمان أداء المواد أثناء تحضير المواد النانوية.
قد تخضع الرطوبة والأكسجين الموجود في الهواء لتفاعلات كيميائية مع المواد النانوية، مما يؤدي إلى تغيير خصائص سطحها، مما يؤثر على عملية تبلورها، وفي النهاية يؤدي إلى إتلاف بنيتها الدقيقة وخصائصها الممتازة.
يخلق صندوق القفازات جوًا لا مائيًا وخاليًا من الأكسجين يمكن التحكم فيه لتحضير المواد النانوية. يمكن لأداء الختم لصندوق القفازات، جنبًا إلى جنب مع نظام تنقية الغاز المنتشر، أن يمتص بشكل مستمر كميات ضئيلة من الأكسجين والرطوبة في الغاز داخل الصندوق، ويتحكم في محتوى الماء والأكسجين عند مستوى منخفض للغاية. عند تحضير جسيمات نانوية عديمة الأبعاد حساسة للأكسجين والماء، مثل بعض الجسيمات النانوية المعدنية، يمكن لصناديق القفازات أن تمنع أكسدتها أو تحللها المائي، وتضمن نقاء الجسيمات وثباتها، وتحافظ على خصائصها البصرية والتحفيزية الفريدة.
سواء باستخدام الأدوات الدقيقة أو الخلط اليدوي، يمكن للمشغلين العمل بمرونة داخل صندوق القفازات باستخدام القفازات. دون التأثير على التجربة، يمكن أيضًا تجنب دخول الهواء الخارجي. وهذا يشبه وضع طبقة من 'الملابس الواقية' على عملية تحضير المواد النانوية، مما يضمن تنفيذ كل خطوة بدءًا من معالجة المواد الخام وحتى تجميع المنتج النهائي في بيئة مستقرة ونقية.
لا يقتصر تطبيق صناديق القفازات على تحضير المواد النانوية، ولكنه يلعب أيضًا دورًا مهمًا في العديد من مجالات التقنية العالية مثل تصنيع أشباه الموصلات، وإنتاج بطاريات الليثيوم أيون، وتوليف المواد، والأبحاث الطبية الحيوية.
في الوقت الحاضر، يتم دمج الأتمتة والتكنولوجيا الذكية تدريجيًا في تصميم صندوق القفازات. ومن خلال دمج الأذرع الآلية، وأنظمة نقل العينات الآلية، وبرامج المراقبة عن بعد، يمكن للمشغلين إكمال العمليات التجريبية المعقدة والدقيقة من مسافة بعيدة دون الاتصال مباشرة بالبيئة الداخلية لصندوق القفازات، مما يحسن سلامة ودقة التجربة.
