NANOTUBURILE

1. NANOTUBURILE SI APLICATIILE LOR

2. Nanotuburilede carbon au fost descoperite dupa anul 1991 de catre Sumio Iijima,si reprezinta practic o clasa de compusi de atomi de carbon – fulerenele. In anul 1996 Premiul Nobel în chimie a fost acordat pentru sinteza în laborator a fulerenelor. FULERENELE : fascinante in prezent, o provocare pentru viitor...

3. Fulerenele sau "C60" reprezintă o clasă de compuşi de atomi de carbon, care prezintă per ansamblul structurii fie forme sferice de tip dom geodezic (C60, C540) sau forme cilindrică de "tip cuşcă" (nanotuburile). Această clasă de substanţe este considerată, alături de carbonul amorf, grafitul şi diamantul o formă alotropică distinctă a carbonului. Din punct de vedere al legăturilor chimice dintre atomii de carbon constitueţi, fulerenele sunt înrudite structural cu grafitul.

4. Domul geodezic al lui Fuller.

5. PROPRIETATILE FULERENELOR: • Solide • Negre • Opace • Duritate mică • Slab conducătoare de căldură şi electricitate • Solubile în benzină

6. Nanotub având o structură de fulerenă aflat într-o rotaţie simulată înfăţişând structura sa tridimensională.

7. Principalul reprezentant al clasei este fulerena C60, care are 60 de atomi de carbon aranjaţi într-o structură icosaedrică. Unul din cele 5 solide platonice, icosaedrul este un poliedru format din 12 feţe pentagonale şi 20 de feţe hexagonale. Structura este extrem de asemănătoare cu cea a unei mingi de fotbal modernă, al cărui design a fost total inspirat de domul geodezic a lui Fuller .

8. SPUME SUPER-COMPRESIBILE GENERATOARE DE ENERGIE ARMURA APLICATIILE NANOTUBURILOR NANOROBOTI NANOSPIRALE HARTIE DETECTOR DE EXPLOZIBIL LIFTUL SPATIAL

9. Hârtia-minune numită ''buckypaper'' este de zece ori mai uşoară şi de 500 de ori mai puternică decât oţelul şi ar putea revoluţiona în viitor industria aeronautică, dar şi pe cea auto. Datorită proprietăţilor sale unice este privită ca materialul revoluţionar al următorilor ani cu aplicaţii în realizarea unor avioane sau automobile mai uşoare şi mai eficiente din punct de vedere energetic, dar şi în crearea unor computere mult mai puternice.  ''Buckypaper'' ajunge laacest nivel ridicat de rezistenţă prin presarea mai multor foi, până la formareaunui compozit. Hârtia-minune este compusă din nanotuburi de carbon, de 50.000 de ori mai subţiri decât firul de păr uman. Rezistenta ridicată a acestui material este dată de suprafaţa foarte mare a fiecărui nanotub din care este format..

11. Nanotehnologia: “ingerii” microscopici ai viitorului Roboti microscopici, subdimensionati incat sa poata patrunde insesizabil in corpul uman si sa se miste in voie, au inceput de ani buni sa fie ganditi, proiectati si realizati de oamenii de stiinta, in virtutea intrebuintarii lor intr-o varietate de scopuri. Intre acestea se disting obietivele medicale, precum tratarea cancerului, administrarea de medicamente si chiar cultivarea de noi celule si tesuturi, dar si scopuri mai largi, cum ar fi explorarea spatiului cosmic sau simpla imbunatatire a stilului de viata uman.

12. Medicii se confrunta adesea cu problematica executarii unor operatii complexe de micro-chirurgie pentre repararea vaselor de sange, pentru transplantarile de tesut sau pentru reatasarea membrelor sectionate. Intrucat astfel de proceduri sunt foarte complicate, chirurgia se dovedeste rareori solutia optima, avand un caracter prea invaziv si destule limitari. In curand , sistemul medical si mai ales cel chirurgical si-ar putea modifica stilul de abordare, capotand spre tehnologia nano, cea care va permite prestarea celor mai sinuoase sarcini medicale prin controlarea telecomandata a unor mecanisme robotice minuscule, capabile sa calatoreasca prin corpul omenesc, sa diagnosticheze afectiuni si sa le trateze.

13. Gratie dimensiunilor reduse, nanobotii pot fi injectati in organism cu ajutorului unei seringi standard cu ac hipodermic, odata intrati in sistem reactionand impulsurilor exercitate cu ajutorul unui camp magnetic si al unei telecomenzi. 

14. Formate de evolutie in milioane de ani, aceste molecule sunt deja foarte adaptate la manipularea materiei la scara moleculara, motiv pentru care o planta poate combina aerul, apa si pamantul pentru a produce capsune rosii si suculente iar corpul uman poate converti cina de aseara in noile celule rosii de azi. Rearanjarea atomilor, care face aceste lucruri posibile, este performata de sute de proteine si enzime specializate, iar ADN-ului stocheaza codul producerii lor.

15. Folosirea electricitatii pentru stimularea musculaturii scheletice le-ar putea permite cercetatorilor sa activeze sau sa dezactiveze robotii dupa bunul plac si sa le extinda utilizarea cu ajutorul unor surse de putere prin mici implanturi sau prin minigeneratoare electreice de tipul celor care alimenteaza cip-urile computerelor.

16. O buna parte din cercetarile nanotehnologice din toata lumea se concentreaza pe aceste nanorobouri.Oamenii de stiinta au propus utilizarea lor intr-o gama foarte larga de aplicatii, de la utilizarea lor ca fire moleculare pentru aparatura electronica nano, pana la puterea mare si greutatea scazuta a cablurilor necesare unui lift spatial. Cercetatorii incearca sa obtina de la nanomateriale posibilitatea folosirii lor in sustinerea avansata a vietii, in realizarea unor super-computere si a unor senzori minisculi pentru substantele chimice. Senzorii miniaturali pot detecta pana la cateva parti dintr-un milion ale unor substante chimice, precum gazele toxice, facandu-i folositori atat in explorarea spatiului cat si in chestiuni de siguranta nationala.

17. NANOSPIRALELE CARE SE RASUCESC DUPA CUM LI SE COMANDA O altă invenţie : nanospirale care se răsucesc sau se îndreaptă după cum li se comandă. Imitând principiul firelor de păr care, la contactul cu apa, se îndreaptă, dar la uscare se răsucesc, cercetătorii au convins aceste spirale să se îndrepte la contactul cu apa sau cu etanolul. Pe măsură ce lichidul se evaporă însă, spiralele se strâng şi se răsucesc. Cum dimensiunea lor este comparabilă cu cea a lungimii de undă a luminii, mişcarea imprimată nanospiralelor poate modifica culoarea unui anumit obiect. O altă aplicaţie ar putea fi în domeniulsubstanţelor adezive – unul care să poată fi “desfăcut” atunci când este umezitşi spiralele se “relaxează”.

18. Lichidul antiglont revolutioneaza armurile de protectie ale soldatilor. Un nou tip de armura revolutionara, botezata “crusta antiglont”, a fost inventat pentru protectia trupelor britanice in teatrele de razboi. Oamenii de stiinta britanici au creat o substanta de compozitie secreta, care absoarbe forta de impact a unei impuscaturi sau a srapnelului improscat prin ingrosare si intarire instantanee in momentul impactului. Superiorii militari sunt de parere ca noile veste antiglont obtinute din amestecul vascos vor fi mai usoare, mai flexibile si vor oferi o mai buna protectie soldatilor pe campurile de lupta.

19. Cercetatorii au introdus formula futurista - denumita "fluid cu ingrosare subita" intre straturiletraditionalului Kevlar pentru a crea "super-armura" . Expertii spun ca noua tehnologie va contribui la crearea unor armuri de doua ori mai usoare decat cele standard, care cantaresc aproximativ 10 kg, fapt ce le va permite trupelor o mai mare libertate de miscare.

20. NANOTUBURI “crescute” in siliconul din computer , pentru o mai buna ventilare . Doi ingineri de la Universitatea Purdue au demonstrat cum pot fi "cultivate" păduri de nanotuburi, mici cilindri numiţi carbonnanotubes, pe suprafeţele cipurilor din computer.

21. Scopul este de a conduce căldura rezultată din funcţionarea computerului, ajunsă la punctul critic la care cipurile pot intra în contact, astfel încât să determine o ventilare puternică şi, de fapt, răcirea radiadoarelor (heat sink). Nanotuburile sunt dispuse sub forma unei suprafeţe cu aspect de perie. Materialele sunt prinse între cipurile de silicon şi radiatoarele de metal şi umplu golurile şi denivelările, pentru o mai bună ventilare în zona radiatoarelor.

22. VIITORUL ESTE NANO! Daca aceste utilizari pe termen scurt ale nanotehnologiei par impresionante, posibilitatile pe termen lung sunt de-a dreptul naucitoare. Institutul pentru Concepte Avansate (ICA) din cadrul NASA a fost special creat pentru a promova cercetarea vizionara in domeniul tehnologiilor spatiale care vor necesita intre 10 si 40 de ani ca sa fie fructificate. Spre exemplu, ICA a fondat un studiu de fezabilitate asupra manufacturii la nanoscara - altfel spus, folosirea unui numar mare de masinarii microscopice moleculare care sa produca orice obiect prin asamblarea acestuia atom cu atom.

23. SURSE DE INSPIRATIE: 1.http://ro.wikipedia.org/wiki/Nanomateriale 2. stiintasitehnica.ro. 3. http://www.ftr.ro/nanotuburile-de-carbon 4. http://www.gandul.info/stiinta-si-tehnologia/ VA MULTUMIM!!!

24. "COLEGIUL TEHNIC PETRU PONI" • Realizat de: BABA VICTORIA STAN ADINA Prof.-coordonator: ARSENI FLORENTINA “ COLEGIUL TEGNIC PETRU PONI ” Realizat de: elev:BABA VICTORIA,clasa a-XI-a J elev: STAN ADINA,clasa a-X-a J Profesor coordonator: ARSENI FLORENTINA-CONSTANTA