NANOTECHNOLOGIA Dr inż. Piotr Kazimierski Katedra Termodynamiki Procesowej...Nanotechnologia to dziś modny temat i jedna z najdynamiczniej rozwijających.

Prezentacja na temat: "NANOTECHNOLOGIA Dr inż. Piotr Kazimierski Katedra Termodynamiki Procesowej...Nanotechnologia to dziś modny temat i jedna z najdynamiczniej rozwijających."— Zapis prezentacji:

1 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

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

3 mili0.001 mikro (gr. mały)0.000 001 nano (gr. karzeł)0.000 000 001 pico (hisz. szpic)0.000 000 000 001 1 Nanometr = 10 -9 m

4 Potęga dziesięciu za Philip i Phylis Morrison 100 10 1 dłoń milimetry 100 10 1 leukocyt mikrometry 100 10 1 DNA atomy nanometry

5 ...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

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

7 Wytwory mikrotechnologii Skala 500 mSkala 200 m

8 Skala 100 mSkala 10 m Klasyczna fotolitografia na krzemie

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

10 Atomowe puzzle - SPM 2 C 6 H 5 I -> C 12 H 10 + 2 I abakus

11 Zapis na warstwach a-Ge x C 1-x :H P. Kazimierski and J. Tyczkowski, Surf. Coat. Technol. 174-175 (2003) 770-773 500 nm

12 Projekt "stonoga" IBM Zurich Res. Lab.

13

14 Inne technologie wytwarzania nanostruktur nanonadruk litografia ze zwilżanym ostrzem

15 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

16 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

17 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

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

19 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