Settimana della scienza dei materiali 2008

1. Settimana della scienza dei materiali 2008 17 novembre - “Liceo Da Vinci”(Treviso) 18 novembre - “Università Ca’Foscari”(Mestre)

2. Gruppo:I.T.I.S. “E. Barsanti”Castelfranco V.to A cura di:Basso Alberto Berti Riccardo Parisotto Francesco

3. Nanotecnologie Le nanotecnologie sono l’insieme di quelle tecnologie, tecniche e processi che operano a livello molecolare, cioè quelle operazioni che hanno l’obiettivo di manipolare la materia disponendo le molecole a nostro piacimento

4. 1nm = 10-9m Tali strutture sono visibili solo al microscopio elettronico Ecco come si presentano le immagini

5. Come si creano le nanostrutture ? • TOP DOWN : da aggregati macroscopici, con riduzione delle dimensioni e successivo “riordinamento” delle molecole. • BOTTOM UP : costruzione di un nano • oggetto da zero, atomo dopo atomo.

6. La nostra esperienza consisteva nel preparare delle nanofibremagnetiche di nichel (nanorods) Ecco il procedimento che abbiamo seguito per produrle:

7. La membrana presenta delle nano porosità dove si depositeranno le nanofibre 1-Fissaggio della membrana di policarbonato sulla tavoletta di plexiglass Policarbonato (PC) track-etch Diametro dei pori : 100nm Densità dei pori : 6x108 pori/cm2

8. 2-Sensibilizzazione della membrana Preparazione della soluzione di sensibilizzazione: 100 ml di soluzione di SnCl2*2H2O 3mM, (soluzione di dicloruro di stagno) • Immersione della membrana nella soluzione per 45 minuti.

9. 3-Preparazione del reattivo di Tollens e della soluzione di glucosio REATTIVO DI TOLLENS 1,25 g di AgNO3 in 25 ml 10g di NaOH in 100ml 12,5 ml di NH4OH al 10% • SOLUZIONE DI GLUCOSIO • 1,8g di C6H12O6 in 100 ml

10. 4-Argentatura • Immersione della membrana nel reattivo di Tollens per 10 minuti • Aggiunta della soluzione di glucosio, dopo 1 minuto circa si noterà la formazione di uno specchio argentato

11. 5-Elettrodeposizione di nichel • montaggio della cella elettrolitica • aggiunta della soluzione di nichelatura • durata dell’elettrodeposizione: 10 minuti Anodo (+) Catodo: membrana a contatto con la lastrina di rame Catodo (-) Anodo: filamento di nichel

12. Al catodo si otterrà la deposizione del nichel (riduzione) All’anodo si avrà l’ossidazione del filo di nichel con il rilascio di ioni Ni++ nella soluzione La membrana è pronta per l’operazione di “peeling” (rimozione della pellicola d’argento)

13. 6-Estrapolazione delle nanofibre • scioglimento della membrana nel diclorometano • immersione di una calamita per recuperare i nanorods sfruttando la loro caratteristica magnetica

14. il sonicatore, utilizzando gli ultrasuoni, distacca le nanofibre dal magnete rilasciandole in acqua • filtrando il miscuglio si separano le nanorods che si depositano sulla membrana usata come filtro

15. 7-Preparazione del provino • Aderire la membrana al porta campione • La doratura del provino rende la superficie della membrana conduttrice passo necessario per l’utilizzo del microscopio

16. 8-Visualizzazione al microscopio SEM Con il microscopio è stato possibile misurare le dimensioni delle fibre e riconoscere gli elementi presenti.

17. Non siamo a conoscenza di un preciso impiego delle nanofibre Il loro utilizzo è difficoltoso poiché non è possibile disporle meccanicamente, devono perciò essere messe nelle condizioni di disporsi autonomamente, sfruttando le caratteristiche magnetiche.

18. Ringraziamo: L’istituto I.T.I.S. “E. Barsanti” , per l’opportunità che ci ha concesso Il professor Durigon Dante, per averci accompagnato in questa esperienza Gli organizzatori de “La settimana della scienza dei materiali”