1 / 19

Anyagismeret

Anyagismeret. Az anyagtudomány szerepe. Az anyagtudomány szerepe a XX-XXI. század fordulóján. Stratégia : anyag- és energiatakarékos rendszerek Reciklizálható rendszerek ! Kritikus tudományok: ·         energetika, ·         számítástechnika, ·         anyagtudomány,

ivo
Download Presentation

Anyagismeret

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Anyagismeret Az anyagtudomány szerepe

  2. Az anyagtudomány szerepe a XX-XXI. század fordulóján • Stratégia: anyag- és energiatakarékos rendszerek • Reciklizálható rendszerek ! • Kritikus tudományok: ·        energetika, ·        számítástechnika, ·        anyagtudomány, ·        környezeti stb. -technika (logisztika)

  3. Anyagtudományés technológia • Anyagtudomány: • a fizikai, kémiai törvényekanyagalakításra alkalmazása, "szerszámok"(akár atomi szinten) • Technológia: • szabályrendszer, amely reprodukálhatóan rögzíti a "szerszámok" működési tartományát • A technológiák jellege • építkező – (élővilág – kristálynövesztés) • lebontó – (hagyományos megmunkálás)

  4. Szerkezeti anyagok, funkcionális anyagok. I • Szerkezeti anyagok: • alapvetően a mechanikai, a szilárdságtani tulajdonságok, pl. szakító szilárdság, ill. kopás-, és/vagy korrózióállóság, de lehet fontos a biokompatibilitás, hőállóság, sugárzásállóság, stb. • Legtöbbször az anyag tömbi tulajdonságai dominálnak a kiválasztáskor

  5. Szerkezeti anyagok, funkcionális anyagok. II • Funkcionális: Bármilyen külső hatásra (elektromos, optikai, mágneses, gravitációs, stb.) adott - elektromos - válasz • A „funkció” lehet: • fizikai, kémiai, biológiai elvű tulajdonság • technológiai műveletek sorával kialakított • számítás-, híradástechnikai, optikai stb. alkalmazás, mágneses, mechanikai, gravitációs stb. érzékelés. • az "érzékelés" (jeladás) és/vagy a "beavatkozás" képessége

  6. Trendek 2001

  7. Frontvonalak • Közlekedés, energiafaló • Hibrid motorok, elektromos autó anyagai • Akkumulátorok, tüzelőanyagcellák + fényelem • Építőipar - a városi lét energia-krízise • energiatakarékos építkezés mint minimum, • „intelligens ház" mint cél • a világítás forradalma – félvezetők, kisülések • Villamos technológiák – több ág • elektronikai, – kémiai, – bio- és biomimetikus, – orvosi rendszerek

  8. Közlekedési eszközök anyagai • hibrid motorok - • 2-3 literes (széria) • elektromos autó - automatizálási kérdés • akkumulátorral nem az igazi • üzemanyagnapelemmel • akkumulátorok - kicsi a tartalék, metastabil állapot • tüzelőanyagcellák - hidrogén tárolás megoldandó • ma, kőolaj bontással, még "10 literes" a kocsi

  9. Építőipar • Energiatakarékos építkezés • előllítás: alu-acél-cement-beton-homok-hamu-talaj • hőszigetelés, 75% megtakarítás • „intelligens ház" mint cél (naptelepek, tetőcserépbe integrálva, sugárzásfüggő árnyékolás, stb.)

  10. Egyéb területeken – pl. sporteszközök • Csúcsteljesítmény szinte valamennyi területen • Főleg a műanyagipar tekintetében: teniszütő, hajók, síléc, textiliák, stb. • Fémek: golf-ütők, kard-tőr, korcsolya, • Komplex: versenyautók

  11. Miniatürizálás • Nem csak a kis méret, hordozhatóság, a kis fogyasztás miatt is fontos. • A megbízhatóság is fontos elem: minél több intelligenciát kell belezsúfolni a tokba, • A hibák főleg az emberrel való kommunikáláskor lépnek fel. • Elérhető 1010 lépésre egyetlen tévesztés, (redundáns szervezéssel) • "Soft" hiba

  12. Az öregedés • Nemkívánatos atomi mozgásokkal függ össze. • Főleg helyi melegedések okozzák. Jól tervezett áramkörnél ennek az esélye minimális. • A mikroelektronika anyagai olyan tökéletesek, hogy pl. egy vékony, szigetelő oxidrétegben elhelyezett kis szilícium-szigetre helyezett, akár egy-két elektron évtizedig ott marad!

  13. MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) tranzisztor A kapuelektródra adott feszültség nyitja/zárja a f-ból a ny-be az áramot – attól függően, hogy milyen a Si vezetési típusa, ill. hogy az ún. többségi vagy kisebbségi "töltéshordozók" viszik az áramot. Kapu elektród "Vékony" SiO2 Csatorna Nyelő Forrás Si

  14. Nanotechnológiák • Informatika, hírközlés, optoelektronika • Minden fizikai mennyiség, aminek két stabil állapota van, pl. spin • egyelektron tranzisztor, • kvantumpötty, • "mesterséges atom"

  15. Nanotechnológiák, II. • Nagyfrekvenciás eszközök • Lézerek • Fizikai határok... • A fizika, kémia átalakítja a biotudományokat

  16. A nanotechnológia nem-informatikai ágai • A pásztázó szondás módszerek – mint preparatív technika • Kémiai: katalízis, a fullerén-, szén nanocső, bio-rendszerek • Önszerveződéssel nanostrukturált tömbi anyagok, fémek, kompozitok, kerámiák, dielektrikumok • Végső cél: az élővilág napenergiára alapozott "preparatív technikáját" a szervetlen világban alkalmazni, a kódolás-kiválogatódás ottani elveit megkeresni

  17. Pórusos Si kvantumos fényemitter, elektrokémiai marással

  18. E.Coli baktérium forgó zászlója100000/perc, nanomotor

  19. Irodalom • …..szemelvények • http://cosmo.supernova.hu/aszerk.htm • Dr.Gyulai József: Anyagtudomány ea.– részlet

More Related