• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Nanotechnologia



    Podstrony: [1] 2 [3] [4] [5]
    Przeczytaj także...
    Cząsteczka (molekuła) – neutralna elektrycznie grupa dwóch lub więcej atomów utrzymywanych razem kowalencyjnym wiązaniem chemicznym. Cząsteczki różnią się od cząstek (np. jonów) brakiem ładunku elektrycznego. Jednakże, w fizyce kwantowej, chemii organicznej i biochemii pojęcie cząsteczka jest zwyczajowo używane do określania jonów wieloatomowych.Nanomateriały – wszelkie materiały, w których występują regularne struktury na poziomie molekularnym, tj. nie przekraczającej 100 nanometrów. Granica ta może dotyczyć wielkości domen jako podstawowej jednostki mikrostruktury, czy grubości warstw wytworzonych lub nałożonych na podłożu. W praktyce granica poniżej której mówi się o nanomateriałach jest różna dla materiałów o różnych właściwościach użytkowych i na ogół wiąże się to z pojawieniem szczególnych właściwości po jej przekroczeniu. Zmniejszając rozmiar uporządkowanych struktur materiałów można uzyskać znacznie lepsze właściwości fizyko-chemiczne, mechaniczne, itp.
    Nanotechnologia a organizmy żywe[edytuj kod]

    Warto zwrócić też uwagę, że "nanotechnologię" uprawiają już od dawna wszystkie organizmy żywe. Wiele struktur występujących wewnątrz komórek to rodzaje mikromaszyn, struktura takich naturalnych materiałów, jak drewno, łodygi roślin, kości czy skóra to tworzywa, których struktura jest kontrolowana na poziomie pojedynczych cząsteczek. Zagadnienia te bada nanobiotechnologia.

    Atom – podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym.Klaster (zgęstek) – metastabilne (nietrwałe) zgrupowanie materii hadronowej. Ze względu na miejsce powstania klastra można mówić o dwóch ich rodzajach.

    Nanotechnologia obecnie[edytuj kod]

    Nanotechnologia jest obecnie bardzo modnym i obiecującym działem nauki o materiałach, bardzo często jest też jednak "słowem-wytrychem", przy pomocy którego próbuje opisać niemal każde badania w dziedzinie technologii materiałowej.

    Do struktur nanometrycznych można zaliczyć:

    Rak (łac. carcinoma, z łac. cancer – "rak, krab", z gr. καρκινος /karkinos/ – "rak, krab morski") – nazwa grupy chorób nowotworowych będących nowotworami złośliwymi wywodzącymi się z tkanki nabłonkowej.Nauka – autonomiczna część kultury służąca wyjaśnieniu funkcjonowania świata, w którym żyje człowiek. Nauka jest budowana i rozwijana wyłącznie za pomocą tzw. metody naukowej lub metod naukowych nazywanych też paradygmatami nauki poprzez działalność badawczą prowadzącą do publikowania wyników naukowych dociekań. Proces publikowania i wielokrotne powtarzanie badań w celu weryfikacji ich wyników prowadzi do powstania wiedzy naukowej. Zarówno ta wiedza jak i sposoby jej gromadzenia określane są razem jako nauka.
  • studnie, druty i kropki kwantowe;
  • nanodruty (np. srebra lub miedzi);
  • tworzywa sztuczne – których struktura jest kontrolowana na poziomie pojedynczych cząsteczek – można w ten sposób uzyskiwać np. materiały o niespotykanych właściwościach mechanicznych;
  • nanowłókna polimerowe – o bardzo precyzyjnej budowie molekularnej, które również posiadają niespotykane właściwości mechaniczne;
  • nanorurki – czyli bardzo długie i puste w środku cząsteczki, oparte na węglu w wiązaniach o hybrydyzacji sp²;
  • materiały rozdrobnione do postaci pyłu o ziarnach będących np. klasterami atomów metalu. Na masową skalę wykorzystywane jest srebro w tej postaci, które ma silne właściwości antybakteryjne;
  • elementy kształtowane za pomocą elektronolitografii i innych metod nanolitograficznych;
  • fulereny;
  • grafen oraz pozostałe materiały dwuwymiarowe (borofen, grafan, heksagonalny azotek boru, silicen, siarczek molibdenu);
  • materiały kompozytowe wzmacniane nanocząstkami.
  • Nanotechnologia – futurologia[edytuj kod]

    Terminem nanotechnologia określany jest także nurt zapoczątkowany przez K. Erika Drexlera. Podstawową różnicą między nanotechnologicznymi prądami w nauce końca XX w. i początku XXI wieku a tym nurtem jest mechanistyczne podejście do przedmiotu. Wyznawcy nurtu rozpatrują nanotechnologię w kontekście budowania świata cząsteczka po cząsteczce, atom po atomie. Podstawę stanowią nanoroboty mogące działać na poziomie nanometrów (a więc prawie atomowym).

    Mechanika kwantowa (teoria kwantów) – teoria praw ruchu obiektów świata mikroskopowego. Poszerza zakres mechaniki na odległości czasoprzestrzenne i energie, dla których przewidywania mechaniki klasycznej nie sprawdzały się. Opisuje przede wszystkim obiekty o bardzo małych masach i rozmiarach - np. atom, cząstki elementarne itp. Jej granicą dla średnich rozmiarów lub średnich energii czy pędów jest mechanika klasyczna.William McLellan (ur. 1 grudnia 1924 w Casper, zm. 30 września 2011 r. w Pasadenie) – amerykański inżynier elektryk.

    Początki nanotechnologii sięgają połowy lat 70. Idea nanotechnologii w tym wydaniu sprowadza się do manipulowania pojedynczymi atomami i strukturami atomowymi (cząsteczkami), przy czym istotne tutaj jest klasyczne podejście do tej manipulacji. Nanorobot (ang. assembler) miałby wyglądać podobnie do klasycznego (wielkości rzędu metrów) robota, posiadać manipulatory, a podstawową różnicą byłby jego rozmiar. Podstawą do konstrukcji tychże robotów miałyby być supercząsteczki oparte na węglu i pierścieniach węglowych. Zaprogramowany robot byłby w stanie tworzyć nowe roboty, a te z kolei następne. W ten sposób armia nanometrowych robotów mogłaby wykonywać pożyteczne czynności.

    Litografia (zob. lit) — technika graficzna zaliczana do druku płaskiego, gdzie rysunek przeznaczony do powielania wykonuje się na kamieniu litograficznym, także odbitki wykonane tą techniką.Drut kwantowy - jednowymiarowa struktura, w której ruch elektronów jest ograniczony w kierunkach poprzecznych, i pozbawiony ograniczeń w kierunku podłużnym. Ograniczeniem tym są najczęściej bardzo niewielkie rozmiary poprzeczne drutu. Taka struktura charakteryzuje się tym, że energie elektronów związane z ruchem poprzecznym są skwantowane, natomiast ruch elektronów w kierunku podłużnym odbywa się tak jak w krysztale masywnym (w szczególnym przypadku jest to ruch swobodnych nośników). To z kolei powoduje, że opór przewodnika i jego przewodność są skwantowane (formuła Landauera).

    W swoich licznych publikacjach (w tym kilku książkach) K. Eric Drexler wykłada podstawy swojej wizji przyszłej nanotechnologii. W książkach zaprezentowane jest wiele hipotetycznych cząsteczek wieloatomowych mających tworzyć nanotechnologiczne fragmenty urządzeń (np. przekładnia planarna). Wśród pomysłów nanotechnologów znajdują miejsce takie jak

    Cal (ang. inch) – pozaukładowa jednostka miary długości odpowiadająca początkowo potrojonej długości średniego ziarna jęczmienia. Jedna z tzw. jednostek imperialnych. W USA ta jednostka miary jest podstawową jednostką miary używaną m.in. w budownictwie, medycynie, policji (np. do pomiaru wzrostu człowieka), mechanice i wielu innych dziedzinach.Jon – atom lub grupa atomów połączonych wiązaniami chemicznymi, która ma niedomiar lub nadmiar elektronów w stosunku do protonów. Obojętne elektrycznie atomy i cząsteczki związków chemicznych posiadają równą liczbę elektronów i protonów, jony zaś są elektrycznie naładowane dodatnio lub ujemnie.
  • Inteligentna mgła zastępująca pasy bezpieczeństwa w samochodzie. Składać się na nią ma mnóstwo małych nanorobotów z haczykami, które w razie niebezpieczeństwa na drodze chwytają się ze sobą haczykami tworząc gęstą substancję łagodzącą skutki kolizji.
  • Mechaniczny nanokomputer. Komputer oparty na prętach wielkości nanometrów, w którym operacje i stany logiczne są uzyskiwane przez zmianę położeń tychże prętów.
  • Maszyna do robienia dowolnej rzeczy. Skoro możemy zamieniać miejscami atomy i tworzyć nowe cząsteczki, to możemy kazać nanorobotom wykonać np. kawałek upieczonego steku wołowego, wystarczy dostarczyć odpowiednio dużo atomów odpowiednich pierwiastków.
  • Nanotechnologia w tej postaci nie doczekała się jak na razie realizacji i mimo, że w obecnej chwili jest technologicznie możliwe np. sztuczne syntetyzowanie białek, to trudno powiedzieć, że odbywa się to na gruncie tzw. mechanochemii, w której robot dokleja kolejne aminokwasy do powstającej cząsteczki białka. Wynika to głównie stąd, że zachowanie materii na poziomie nanometrów kontrolowane jest przez mechanikę kwantową. Nanotechnolodzy-futurolodzy powołują się na odkrycia technologiczne dokonane w ostatnich latach (np. jednoelektronowy tranzystor, sztuczne atomy – kropki kwantowe, fulereny, nanorurki) jednak sposób ich otrzymywania i zastosowania daleko różnią się od tego, co wyobrażają sobie ortodoksyjni przedstawiciele tego nurtu.

    Wiedza i Życie” – jeden z najstarszych polskich miesięczników popularnonaukowych, wydawany od 1910 (regularnie od 1926) roku, z wyjątkiem II wojny światowej (1939-1945) i stanu wojennego (1981-1983). W latach 1945-1948 wydawany był przez Towarzystwo Uniwersytetu Robotniczego. Po 1989 roku ukazywał się nakładem spółdzielni dziennikarzy Wiedza i Życie (wydawali także gazetę Życie Codzienne oraz książki popularnonaukowe), następnie tytuł został odsprzedany wydawnictwu Prószyński i S-ka. Od czerwca 2002 roku wydawany przez spółkę Agora. W grudniu 2004 tytuł został odkupiony przez wydawnictwo Prószyński Media.Hybrydyzacja – tworzenie hipotetycznych mieszanych orbitali elektronów atomu w cząsteczce związku chemicznego (rodzaj „orbitali cząsteczkowych”) z pojedynczych „orbitali atomowych” przez liniową kombinację odpowiednich funkcji falowych (zob. przybliżone metody rozwiązywania równania Schrödingera). Wynikiem obliczeń są „funkcje mieszane” opisujące prawdopodobne położenie poszczególnych elektronów walencyjnych w cząsteczce (orbitale zhybrydyzowane, hybrydy). Wyznaczenie hybryd orbitali elektronów walencyjnych pozwala określać możliwości tworzenia wiązań zlokalizowanych i wyznaczać kierunki wiązań sigma w przestrzeni (teoretyczna podstawa stereochemii).


    Podstrony: [1] 2 [3] [4] [5]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Encyklopedia Britannica (ang. Encyclopædia Britannica) – najstarsza wydawana do chwili obecnej i najbardziej prestiżowa encyklopedia angielskojęzyczna. Artykuły w niej zamieszczane uważane są powszechnie przez czytelników za obiektywne i wiarygodne.
    Kropka kwantowa – niewielki obszar przestrzeni ograniczony w trzech wymiarach barierami potencjału, nazywany tak, gdy wewnątrz uwięziona jest cząstka o długości fali porównywalnej z rozmiarami kropki. Oznacza to, że opis zachowania cząstki musi być przeprowadzony z użyciem mechaniki kwantowej.
    Tworzywa sztuczne – materiały składające się z polimerów syntetycznych (wytworzonych sztucznie przez człowieka i niewystępujących w naturze) lub zmodyfikowanych polimerów naturalnych oraz dodatków modyfikujących takich jak np. napełniacze proszkowe lub włókniste, stabilizatory termiczne, stabilizatory promieniowania UV, uniepalniacze, środki antystatyczne, środki spieniające, barwniki itp. Termin „tworzywa sztuczne” funkcjonuje obok niepoprawnych często stosowanych żargonowych określeń takich jak np. plastik. Najbardziej poprawnym terminem obejmującym wszystkie materiały zawierające jako główny składnik polimer, bez rozróżniania, czy jest on pochodzenia sztucznego czy naturalnego, jest określenie „tworzywa polimerowe”.
    Skaningowy mikroskop tunelowy (STM od ang. Scanning Tunneling Microscope) – rodzaj SPM, mikroskopu ze skanującą sondą (ang. Scanning Probe Microscope) – umożliwia uzyskanie obrazu powierzchni materiałów przewodzących ze zdolnością rozdzielczą rzędu pojedynczego atomu. Uzyskanie obrazu powierzchni jest możliwe dzięki wykorzystaniu zjawiska tunelowego, od którego przyrząd ten wziął swoją nazwę. W rzeczywistości STM nie rejestruje fizycznej topografii próbki, ale dokonuje pomiaru obsadzonych i nieobsadzonych stanów elektronowych blisko powierzchni Fermiego. Ten sam skrót używany jest do określenia gałęzi mikroskopii – STM (ang. Scanning Tunneling Microscopy).
    Grafen – jest płaską strukturą złożoną z atomów węgla, połączonych w sześciokąty. Ze względu na wygląd przypomina plaster miodu. Ponieważ materiał ten ma jednoatomową grubość, uważa się go za strukturę dwuwymiarową. Opis teoretyczny grafenu powstał już w 1947 w pracy Wallace’a. Jednak w tym samym okresie opublikowano szereg innych prac, w których dowodzono, że grafen, jak i inne materiały dwuwymiarowe, nie może istnieć w przyrodzie.
    nano – przedrostek jednostki miary o symbolu n oznaczający mnożnik 0,000 000 001 = 10 (jedna miliardowa). Nazwa przedrostka pochodzi z języka greckiego: nanos (νάνος) oznacza karzeł.
    Złoto (Au, łac. aurum) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 79. Złoto jest ciężkim, miękkim i błyszczącym metalem, będącym najbardziej kowalnym i ciągliwym spośród wszystkich znanych metali. Czyste złoto ma jasnożółty kolor i wyraźny połysk, nie utlenia się w wodzie czy powietrzu. Chemicznie złoto należy do metali przejściowych i pierwiastków grupy 11. Z wyjątkiem helowców (tzw. gazów szlachetnych) złoto jest najmniej reaktywnym pierwiastkiem. Złoto długo przed okresem spisanej historii było drogocennym i poszukiwanym metalem szlachetnym używanym w biciu monet, jubilerstwie, sztuce i zdobieniach.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.044 sek.