Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Technologie współczesne i przyszłości -typowe przewodniki prądu elektrycznego, -przewodniki nanomateriałowe.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Technologie współczesne i przyszłości -typowe przewodniki prądu elektrycznego, -przewodniki nanomateriałowe."— Zapis prezentacji:

1 Technologie współczesne i przyszłości -typowe przewodniki prądu elektrycznego, -przewodniki nanomateriałowe

2 Technologia  Technologie – metody procesów produkcyjnych lub przetwórczych prowadzące do powstania półproduktu lub produktu finalnego.  Zasoby surowców w przyrodzie są ograniczone lub są na wyczerpaniu, koszty ich wydobycia i przetwórstwa często są zbyt kosztowne dla gospodarki i uciążliwe dla środowiska przyrodniczego.  Współczesne badania naukowe dążą do opracowania nowych technologii, które obniżą koszty produkcji i zastąpią dotychczasowe surowce – surowcami łatwo dostępnymi  Technologie chemiczne – oparte na przemianach chemicznych – co raz częściej wykorzystywane są w produkcji wyrobów przemysłowych, współcześnie w procesach technologicznych wykorzystywane są reakcje polimeryzacji

3 Przewodniki prądu elektrycznego  Srebro – najlepszy przewodnik prądu elektrycznego, stosowane w specjalistycznej aparaturze elektronicznej ze względu na wysokie koszty.  Miedź – obok glinu (aluminium) jest obecnie najbardziej rozpowszechnionym i stosowanym przewodnikiem prądu elektrycznego.  Produktami, które mają co raz większe zastosowanie jako przewodniki prądu elektrycznego są polimery

4 Polimeryzacja  Polimeryzacja – reakcja łączenia się (addycji) cząsteczek związków małocząsteczkowych (monomerów), prowadząca do powstania polimeru – związku o dużej masie cząsteczkowej.  Monomer – związek małocząsteczkowy, który może ulegać reakcji polimeryzacji lub polikondensacji z utworzeniem polimeru lub polikondensatu  Monomerami mogą być węglowodory nienasycone (alkeny, alkiny) oraz związki, które w swoich cząsteczkach posiadają wiązania wielkokrotne (podwójne, potrójne)

5 Monomer a mer  Monomery i mery – przykład:  CH 2 = CH 2 (eten – etylen)  polietylen - CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH 2 –  CF 2 = CF 2 (tetrafluoroeten)  teflon - CF 2 – CF 2 – CF 2 – CF 2 – CF 2 – CF 2 -  CH 2 = CHCl (chloroeten)  polichlorek winylu - CH 2 – CH – CH 2 – CH – CH 2 – CH – | | | Cl Cl Cl  CH ≡ CH (etyn – acetylen) - CH = CH – CH = CH – CH = CH -  polietyn

6 Polietyn (poliacetylen)  n CH CH  ( CH CH ) n  CH CH CH CH CH CH  w polimerze poliacetylenu wiązania pojedyncze i podwójne rozkładają się naprzemiennie (sprzężenie podwójne wiązań podwójnych), ruchliwe pary elektronów w wiązaniu π „rozmywają – rozkładają” się na całą cząsteczkę polimeru,  elektrony mogą swobodnie przemieszczać się wzdłuż łańcucha polimeru przewodząc prąd elektryczny

7 Poli(p-fenylen) i polianilina H H H H H H H H H H H H H H n benzen p -fenylen poli(p-fenylen) H H2NH2N H H H H H H H H N H H H H H n N H Fenyloamina - anilina Fenyloamina - anilina polianilina

8 Polimery jako przewodniki prądu  Polimery, których wspólną cechą budowy jest podwójne wiązanie węgiel – węgiel:  wykazują słabe przewodnictwo prądu elektrycznego (niższe niż krzem)  mają zdolność emisji światła o różnej barwie C H H H H H n C H H H S S n H H H H H H H n Politiofan: światło czerwone poli(p- fenylowinylen): światło zielone lub żółtozielone polifluoren: światło niebieskie polifluoren: światło niebieskie

9 Zastosowanie półprzewodników polimerowych  Czyste polimery przewodzące są półprzewodnikami, stosuje się do produkcji diod LED (Light-Emitting-Diode), diod OLED (Organic-Lighit-Emitting-Diode)  Diody LED i OLED stosuje się do produkcji kolorowych wyświetlaczy: telefonów komórkowych, komputerów przenośnych, odtwarzaczy multimedialnych,  laserów organicznych,  czujników oraz foli pochłaniającej promieniowanie radarowe,  tkanin pochłaniających promieniowanie podczerwone (tkaniny nie wykrywalne dla noktowizorów)

10 Nanomateriały jako przewodniki prądu  Nanotechnologia – nauka zajmująca się otrzymywaniem i praktycznym zastosowaniem struktur, których wymiary zawierają się w przedziale od 0,1nm do 100nm (1nm = m),  Rozmiary te odpowiadają wielkości pojedynczych atomów lub cząsteczek Jądro atomu10 -4 nm ( m) Średnica atomu0,1nm ( m) Grubość włosa10 4 nm (10 -5 m) Kartka papieru10 5 nm (10 -4 m) Płyta CD10 6 nm (10 -3 m = 1mm)

11 Nanomateriały - cd  Nanomateriały – regularne struktury zbudowane z pojedynczych atomów lub cząsteczek, nanomateriały dzielą się na:  Nanomateriały krystaliczne (trójwymiarowe krystality)  Stopy metali,  Kompozyty metal – metal  Kompozyty metal – ceramika  Krystalit jest obszarem rozpraszającym promieniowanie rentgenowskie (wykazującym wysoki stopień uporządkowania materiału). Kilka zrośniętych krystalitów w bezporowaty zespół nazywa się agregatem. Porowaty zespół złożony z wielu krystalitów i ewentualnie agregatów to aglomerat.

12 Nanomateriały - cd  nanomateriały warstwowe (dwuwymiarowe), np. MoS 2 – siarczek molibdenu(IV) wytrzymałość zbliżona do wytrzymałości grafenu (30-krotnie wytrzymalszy od stali), podatny na odkształcenia, jest dobrym izolatorem, z grafenem stosowany do produkcji tranzystorów

13 Nanomateriały – (grafen)  Warstwa ma grubość średnicy atomu węgla  Bardzo dobre przewodnictwo cieplne i prądu elektrycznego (lepsze niż krzemu)  Kilkadziesiąt razy wytrzymalszy od stali  Bezbarwny  Przewiduje się wytwarzanie ekranów podatnych na odkształcanie

14 Nanomateriały – (nanorurki i fullereny)  Fullereny (C 60 ) – w postaci czystej nie przewodzi prądu elektrycznego, z domieszką rubidu są przewodnikami ciemnobrązowe kryształy, rozpuszczalne w benzynie, roztwór barwy fioletowej wytwarzanie ogniw słonecznych oraz paliwowych  Nanorurki – zwinięte w rurki grafenu otwarte na obu końcach bardzo trwałe, wytrzymałe na rozciąganie, przewodniki prądu i ciepła budowa kolektorów słonecznych (zamiana energii cieplnej w elektryczną), w medycynie – leczenie nowotworów.


Pobierz ppt "Technologie współczesne i przyszłości -typowe przewodniki prądu elektrycznego, -przewodniki nanomateriałowe."

Podobne prezentacje


Reklamy Google