Projektová práca z fyziky NANOTECHNOLÓGIA

1. Projektová práca z fyzikyNANOTECHNOLÓGIA Jaroslava Hrtánková 3.B Šk. rok 2006/2007

2. Čo je nanotechnológia? • Nový vedný odbor – zaoberá sa presnou a zámernou manipuláciou hmoty na úrovni atómov • Základná jednotka – 1 nanometer [ nm ] (1 nm =10-9 m) • Stavebné prvky – nanočastice a polyméry menšie ako 100 nm

3. O čo ide v nanotechnológií? • Výroba elektronických súčiastok, strojčekov, plošných spojov, robotov…. • Na výrobu sú použité atómy a molekuly • 1990 – týmu IBM sa podarilo napísať svoje meno pomocou atómov xenónu

5. Ako „ohmatať“ atóm • Na výrobu nanostrojov sa používa zariadenie nazývané Scanning Probe Microscope (SPM) • Pracuje na princípe zaznamenávania prúdu medzi časticami

6. Neviditeľné počítače a samoopraviteľné materiály • počítače výkonnejšie natoľko, že to ani nemá cenu odhadovať • Prvé samoopraviteľné materiály už existujú

7. Železo mäkké ako blato • Nanotechnológie umožňujú veľmi presné umiestnenie atómu, a tým aj väzby, ktorú naviaže s okolitými atómami • Ideálny prvok UHLÍK

8. Nanoboti na scéne • Nanoboti – roboti vytvorený v nanorozmeroch • Široké uplatnenie, napr. Môžu prenášať lieky na miesto infekcie, opravovať DNA • Prototypy boli zhotovené z uhlíku a sú veľké ako niekoľko molekúl dohromady

9. Nanoponorka

10. Produkty nanotechnológie • V 90. rokoch začali vznikať miniatúrne stroje, napr, ozubené koliesko s rýchlosťou otáčania 350 000 otáčok/min • V roku 2002 vznikol 1. funkčný motorček • Nanopero, tranzistory, zlaté pohlcovače pachu, okuliare novej generácie, nanošošovka • „inteligentné“ stroje, uniforma budúcnosti

11. Sklo s nanoúpravou

12. Inštitút pre molekulárnu výrobu navrhuje stroje a zariadenia na úrovni molekúl

13. Tisícnožka • Súčasná kapacita pevného disku je 5 miliárd bitov na 1 štvorcový centimeter • Nanotechnológia umožňuje zväčšiť pamäťovú hustotu na 250 miliárd bitov na 1 štvorcový centimeter

14. Model vysokokapacitného systému na uchovávanie informácií

15. Fullerény • Základný stavebný kameň nanotechnológie • Objav, príprava a výskyt fullerénov • Štruktúra • Zvláštne vlastnosti fullerénov

16. Model fullerénu Modifikácie molekúl uhlíka

17. Nanotrubičky • Zvláštne vlastosti nanotrubičiek: - Elektrická vodivosť - Veľká dĺžka – 100 m • Nanoteplomer • Tunelovací mikroskop • Priemyselná využiteľnosť

18. Modely uhlíkovej nanotrubičky

19. Nanokovy • Prečo práve kovy? • Revolučný význam nanoštruktúr • Súčasný stav vývoja vo svete • Potenciálne prínosy

20. Medzníky v dejinách nanotechnológie • Približne 400 rokov p.n.l. – Demokritos použil slovo „atomos“, čo znamená nedeliteľný • 1905 – Albert Einstein stanovil priemer molekuly cukru na cca 1 nanometer • 1959 – Richard Feynman vysloví slávnu vetu „Tam dole je veľa miesta“ (There is a plenty of room at the bottom) • 1974 – Norio Tamaguči navrhol používanie termínu nanotechnológia • 1985 – Robert F. Curl, Harold W. Kroto a Richard Smalley objavili fullerény • 1991 – Sumio Iijima z firmy NEC zostrojil uhlíkové nanotrubičky

21. 2002 – Výskumný tým Hewlett-Packard predstavil prvú molekulárnu pamäť na svete • 2003 – Spoločnosť IBM vyrobila prvý uhlíkový svetelný zdroj

22. Riziko v nanorozmeroch • Budú sa nanoboty množiť ako králiky? • Mutované stroje • Obrana proti nanobotom