NANOTECHNOLOGIA Dr inż. Piotr Kazimierski Katedra Termodynamiki Procesowej...Nanotechnologia to dziś modny temat i jedna z najdynamiczniej rozwijających się dyscyplin nauki i techniki... Lecz czy spełni oczekiwania? I cóż to u licha jest? Gary Stix, Scientific American 11,2001

NANOSTRUKTURY co to jest ? jak to się robi ? zastosowania ?

mili0.001 mikro (gr. mały) nano (gr. karzeł) pico (hisz. szpic) Nanometr = m

Potęga dziesięciu za Philip i Phylis Morrison dłoń milimetry leukocyt mikrometry DNA atomy nanometry

...tam na dole jest mnóstwo miejsca.., Nanostruktury: Przynajmniej jeden wymiar struktury < 100 nm Kontrolowane właściwości fizykochemiczne w procesie wytwarzania Musi istnieć możliwość budowania z nich większych obiektów Mihail C. Rocco - NSF Richard Feynman CALTECH - grudzień 1959, Zjazd Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego

Głowice magnetyczne (GMR) Skala produkcji liczona jest w miliardach dolarów.

Wytwory mikrotechnologii Skala 500 mSkala 200 m

Skala 100 mSkala 10 m Klasyczna fotolitografia na krzemie

Mikroskop sił atomowych (SPM) kryształ Ni (110) kryształ Pt (111) igła mikroskopu

Atomowe puzzle - SPM 2 C 6 H 5 I -> C 12 H I abakus

Zapis na warstwach a-Ge x C 1-x :H P. Kazimierski and J. Tyczkowski, Surf. Coat. Technol (2003) nm

Projekt "stonoga" IBM Zurich Res. Lab.

Inne technologie wytwarzania nanostruktur nanonadruk litografia ze zwilżanym ostrzem

Metody z dołu do góry kropki kwantowe jony Cd jony Se cząsteczki organiczne Cząsteczki organiczne pełnią rolę związku powierzchniowo czynnego Gdy cząsteczki organiczne utworzą na powierzchni stabilny układ wzrost zostaje zatrzymany, a kryształ uzyskuje optymalne rozmiary

Nanorurki węglowe w elektronice metalpółprzewodnik ścieżka złota i węglowa nanorurka w tranzystorze polowym o średnica 0.6 – 1.8 nm o długość do 20 cm! o gęstość 1.3 – 1.4 g/cm 3 o wytrzymałość na rozciąganie 45 GPa o stabilność termiczna w powietrzu do 750 C o obciążalność prądem 1 GA/cm 2 o przewodnictwo cieplne 6000 W/m K o cena 1500 $ za gram

Nanorurki węglowe Sondy chemiczne i genetyczne Pojemniki na wodór i jony Superczułe sensory chemiczne Mechaniczne nanoprzełączniki Nanomanipulatory Większa rozdzielczość SPM Superwytrzymałe materiały Emitery elektronów do wyświetlaczy plazmowych Źródła światła oparte o rekombinację promienistą

Wybrane zastosowania nanotechnologii Cząstki złota Inteligentne wsporniki Znaczniki magnetyczne Nanokody paskowe Nanoproszki firmy Nanophase Technology

Efekty kwantowe Kwant przewodnictwa elektrycznego e 2 /h 1987 Bart J. WeesKwantyzacja przewodnictwa cieplnego tranzystor jedno-elektronowy TA Fulton i GJ Dolan 1987 Q bit