To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Nanometry we współczesnym świecie.
Nanotechnologia - interdyscyplinarna nauka łącząca osiągnięcia chemii, mechaniki, fizyki oraz informatyki i biologii.
Obejmuje badanie i użycie materiałów w skali „nano”. Wiele z nich ma inne właściwości w ultramałej w porównaniu z normalną skalą. Jest to wielce obiecująca technologia operująca okruszynami, które są niewidoczne nawet pod najsilniejszym mikroskopem optycznym. Ujawniają się dopiero one, np. w elektronowych mikroskopach skaningowych (SEM) i transmisyjnych (TEM).
Nanometr - to jedna miliardowa część metra (10-9), jednomilionowa łebka od szpilki (10-6), jedna tysięczna długość bakterii (10-3), 10 atomów wodoru łożonych jeden za drugim.
Nanometry w naturze (np. sieć pajęcza):
wytrzymałość na rozerwanie 5x większa niż dla stali;
wysoka elastyczność - możliwe rozciąganie nici o 30 - 300%;
typowe średnice nici 150 - 3000nm, najcieńsze 20nm;
przykłady: kwiat i liście lotosu - dwojaka struktura widoczna pod mikroskopem.
Potencjał materiałów ze względu na wymiarowość:
0D - zerowymiarowe (np. pojedyncze atomy);
1D - jednowymiarowe (np. łańcuchy lub druty);
2D - dwuwymiarowe (najbardziej typowe cienkie warstwy);
3D - trójwymiarowe (materiał typu objętościowego).
Wytwarzanie nanostruktur (istnieją dwa odrębne podejścia do tego w jaki sposób nanostrukturalne materiały mogą być wytwarzane):
od dołu do góry (bottom-up) pozwala uzyskiwać niezwykle skomplikowane obiekty, np. na drodze łączenia pojedynczych atomów (szeroko reprezentowane w świecie naturalnym);
z góry do dołu (top-down), w którym startuje się z obiektów trójwymiarowych i dochodzi do nanostrukturalnych na drodze zmniejszania ich rozmiarów (podejście za pomocą metod fizycznych) - podejście ukształtowane przez człowieka.
Top-down - aby uzyskać produkt końcowy usuwamy niepotrzebne kawałki - dużo odpadków, nieoszczędne gospodarowanie materiałem.
Różne nanostruktur węglowe:
grafen (odkryty po 2000 roku);
fuleren (ten kształt ma piłka nożna);
nanorurka węglowa (mogą być jedno- i wielościenne);
grafit;
diament;
fulereny egzohedralne;
fulereny endohedralne;
heterofulereny.
Kompozyty - to różne kombinacje.
Nanostruktury węglowe:
baterie;
rakiety tenisowe;
spraye i farby.
Nanocząstki Cd3P2 - barwa proszku zależy od wielkości ziaren;:
nanocząstki (1,5nm), przerwa energetyczna - 4eV;
mikrokrystaliczne cząstki - przerwa energetyczna 0,5eV;
zmiana koloru roztworu (w świetle UV i białym).
(…)
… i osadzane na odpowiednich podkładkach.
Litografia - sposób wycinania nanostruktur i większych materiałów, np. 10nm słupki, dziury i kropki otrzymywane w wyniku repliki masek.
Zastosowanie nanomateriałów: technika, medycyna (nanolekarze - np. sztuczna krew), rolnictwo, przemysł spożywczy, kryminalistyka, nanodruku, nanoukłady, nanoprzewodniki, nanołożysko, szkło, implanty, kosmetyki, materiałoznawstwo, BHP…
… się nanowarstwa, która przewodzi prąd elektryczny;
dwuwarstwowa lipidowa.
Transmisyjny mikroskop elektronowy (TEM):
działa na zasadzie mikroskopu optycznego.
Skaningowy mikroskop elektronowy (SEM):
nie pozwala na poznanie struktury wewnętrznej, widzimy tylko budowę zewnętrzną.
Skaningowy mikroskop optyczny sił bliskiego pola (SNOM):
rodzaj mikroskopu optycznego
źródłem światła jest laser.
Skaningowy mikroskop…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)