190 likes | 460 Views
NANOTECHNOLOGIA. ...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. Dr inż. Piotr Kazimierski Katedra Termodynamiki Procesowej.
E N D
NANOTECHNOLOGIA ...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 Dr inż. Piotr Kazimierski Katedra Termodynamiki Procesowej
NANOSTRUKTURY • co to jest ? • jak to się robi ? • zastosowania ?
1 Nanometr = 10-9 m • mili 0.001 • mikro (gr. mały) 0.000 001 • nano (gr. karzeł) 0.000 000 001 • pico (hisz. szpic) 0.000 000 000 001
dłoń DNA 100 100 100 leukocyt 10 10 10 atomy 1 1 1 milimetry mikrometry nanometry „Potęga dziesięciu” za Philip i Phylis Morrison
Richard Feynman CALTECH - grudzień 1959, Zjazd Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego „...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
Głowice magnetyczne (GMR) Skala produkcji liczona jest w miliardach dolarów.
Skala 500 m Skala 200 m Wytwory mikrotechnologii
Skala 100 mm Skala 10 mm Skala 10 mm Klasyczna fotolitografia na krzemie
igła mikroskopu kryształ Ni (110) kryształ Pt (111) Mikroskop sił atomowych (SPM)
abakus 2 C6H5I -> C12H10 + 2 I Atomowe puzzle - SPM
500 nm Zapis na warstwach a-GexC1-x:H P. Kazimierski and J. Tyczkowski, Surf. Coat. Technol.174-175 (2003) 770-773
nanonadruk litografia ze zwilżanym ostrzem Inne technologie wytwarzania nanostruktur
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 Metody „z dołu do góry”kropki kwantowe
metal ścieżka złota i węglowa półprzewodnik nanorurka w tranzystorze polowym Nanorurki węglowe w elektronice • średnica 0.6 – 1.8 nm • długość do 20 cm! • gęstość 1.3 – 1.4 g/cm3 • wytrzymałość na rozciąganie 45 GPa • stabilność termiczna w powietrzu do 750 C • obciążalność prądem 1 GA/cm2 • przewodnictwo cieplne 6000 W/m K • cena 1500 $ za gram
Sondy chemiczne i genetyczne Mechaniczne nanoprzełączniki Nanomanipulatory Superczułe sensory chemiczne Pojemniki na wodór i jony Większa rozdzielczość SPM Superwytrzymałe materiały Nanorurki węglowe Emitery elektronów do wyświetlaczy plazmowych Źródła światła oparte o rekombinację promienistą
Nanokody paskowe Inteligentne wsporniki Cząstki złota Znaczniki magnetyczne Nanoproszki firmy Nanophase Technology Wybrane zastosowania nanotechnologii
TA Fulton i GJ Dolan 1987 1987 Bart J. Wees tranzystor jedno-elektronowy Kwant przewodnictwa elektrycznego e2/h Kwantyzacja przewodnictwa cieplnego Q bit Efekty kwantowe