Nanotechnologie Jakub Segiet GiG gr 2

Definicja nanotechnologii Nanometr- miliardowa część metra. 1 nm = 10-9 m Nanotechnologia- wszelkie działania prowadzone na poziomie atomowym i molekularnym. Nanomateriał- materiał którego co najmniej jeden wymiar zawiera się w przedziale 1-100 nm.

Najważniejsze odkrycia 1982- Gerd Binning i Heinrich Rohrer konstruują pierwszy STM (Skaningowy mikroskop tunelowy), umożliwiając uzyskanie obrazu pojedynczych atomów a także manipulowanie nimi 1985- odkrycie fulerenów przez Harolda Kroto i zespół badaczy Uniwersytetu Rice w Teksasie 1991- odkrycie nanorurek węglowych Żródło: http://korek.uci.agh.edu.pl/dydaktyka/fizykapowierzchni/6%20STM.pdf Źródło: wikipedia.org

STM- definicja, zasada działania Skaningowy mikroskop tunelowy- rodzaj mikroskopu ze skanującą sondą (ang. Scanning Probe Microscope) w którym uzyskanie obrazu powierzchni jest możliwe dzięki wykorzystaniu zjawiska tunelowego. Zasada działania: nad próbką (która musi być przewodnikiem) umieszczona jest sonda (igła), którą można poruszać w sposób kontrolowany. Ramię trzymające igłę mocowane jest do aparatury poprzez skaner piezoelektryczny, który pod wpływem napięcia elektrycznego zmienia położenie igły, przesuwając ją nad próbką. Mikroskop dokonuje pomiaru zmian prądu tunelowego.

Źródło: http://korek. uci. agh. edu

Tryb pracy ze stałą wysokością igły Źródło: http://korek.uci.agh.edu.pl/dydaktyka/fizykapowierzchni/6%20STM.pdf

Tryb pracy ze stałym prądem Źródło: http://korek.uci.agh.edu.pl/dydaktyka/fizykapowierzchni/6%20STM.pdf

Manipulowanie atomami Źródło: http://korek.uci.agh.edu.pl/dydaktyka/fizykapowierzchni/6%20STM.pdf

Mikroskop sił atomowych AFM- zasada działania- mikroskop wykorzystuje występowanie sił magnetycznych, elektrostatycznych i oddziaływań międzyatomowych pomiędzy atomami ostrza i badanej powierzchni, co umożliwia wykorzystanie pomiaru ruchów ostrza sunącego po powierzchni próbki do obrazowania tej powierzchni. Umożliwia obrazowanie powierzchni izolatorów, w przeciwieństwie do STM. Obserwacja ruchów dźwigni odbywa się najczęściej metodą optyczną.

Źródło: http://korek. uci. agh. edu

Nanostruktury Tworzywa sztuczne Kropki kwantowe Druty kwantowe Nanorurki Fulereny Grafen i inne struktury dwuwymiarowe (borofen, grafan, silicen, siarczek molibdenu) Materiały kompozytowe wzmacniane nanocząstkami

Grafen Grafen to dwuwymiarowa struktura złożona z atomów węgla. Fantastyczny przewodnik ciepła i elektryczności Mała rezystywność Wysoka wytrzymałość na rozciąganie Zastosowanie: Może zastąpić krzem Zastosowanie w filtrach Czujniki Baterie słoneczne

Nanorurki Nanorurki to struktury mające postać pustych w środku walców. Najlepiej poznane są nanorurki węglowe, zbudowane ze zwiniętego grafenu. Znane są nanorurki jedno i wielościenne. Właściwości: Bardzo duża wytrzymałość na rozciąganie W nanorurkach wielowarstwowych praktycznie zerowe tarcie podczas obracania warstw względem siebie Dobry przewodnik Znakomicie przewodzą ciepło wzdłuż, natomiast źle w poprzek

Metody otrzymywania materiałów nanometrycznych Metody top- down Procesy mechaniczne Metody nanolitograficzne: elektronolitografia, fotolitografia, rentgenolitografia Metody bottom- up Metody chemicznej syntezy nanomateriałów Metody samoorganizacji, wymuszonej i niewymuszonej

Zastosowanie nanotechnologii w medycynie Zastosowanie nanocząstek srebra, złota, tlenku cynku (II) i dwutlenku cyny w celach bakteriobójczych, a także przy produkcji protez Zastosowanie w nanodiagnostyce znaczników pozwalających wykryć komórki rakowe Wykorzystanie nanostruktur jako nośników leku po organizmie.

Pozostałe zastosowania nanotechnologii Nośniki katalizatorów w przemyśle chemicznym Fotoogniwa Filtry Elektronika Materiały elektrodowe w bateriach litowych Udział w materiałach, tworzywach sztucznych, sensorach

Przyszłość Komputery kwantowe- mogą działać wielotorowo, wykonując szereg zadań jednocześnie Maszyna do robienia dowolnej rzeczy

Dziękuję za uwagę