Vukov materil

Co maj tyto vci spolenho?

Projektov hodina-Nanotechnologie a nanometerily

Autor: Bc. Petra SvobodovNanotechnologieDefinice:Nanotechnologie je vzkum a technologick vvoj na atomov, molekulrn nebo makromolekulrn rovni, v rozmrov kle piblin 1100 nm. Je to t vytven a pouvn struktur, zazen a systm, kter maj vdsledku svch malch nebo intermedirnch rozmr nov vlastnosti a funkce. Je to rovn dovednost manipulovat s objekty na atomov rovni

NanotechnologiePedpona nano- pochz z etiny ze slova nanos a zna trpaslk, drobnost, malostZ vdeckho pohledu se jedn o vyjden 1 miliardtiny celku, tj. 10-9Zabv se svtem mezi atomy a molekulyDlkov jednotka je 1 nmOblast velikost stavebnch st 1 nm 100 nmka lidskho vlasu je piblin 0,02 mm, co je 200.000 nm, velikost buky ervench krvinek je 5m, velikost bakteri je piblin 1m a jednotlivch vir zhruba 100nm.NanotechnologieZkladn oblasti:chemie a materilyzdrav a nanobiochemienanonstroje a metrologieinformace a komunikacedoprava a vesmrenergievdaspoleensk otzky

bezpenost a ivotn prostedkyspotebitelsk vrobkystrategieekonomikazemdlsk potravinyriziko

Nanotechnologieukzka interaktivnho nanostromu 1ukzka interaktivnho nanostromu 2

Historick vvojPrvn zmnky o nanotechnologich:Psemn zmnky ze star ny a maLykurgovy pohry 4. stolet n. l.Skli pidvaly do skla rzn kovov prky, aby doclili zvltnosti a vjimenosti jejich vrobk. Jednalo se zejmna o prky selnu, zlata, stbra a kadmia.Pojmenovn zskaly podle mytologickho thrckho krle Lykurga, kter je zobrazen na vlysu na pohrech.pohry v odraenm, nap. dennm svtle, jsou zelen, pokud je vak zdroj svtla umstn dovnit pohr, jsou erven.Historick vvojLykurgv pohr v odraenm dennm svtle zelen zbarvenLykurgv pohr se svtlem umstnm uvnit erven zbarven

Historick vvojGlazovan keramikaVyrbna ve 13. a 16. stolet naeho letopotu vEvrop, pevn vItlii Keramika s vysokm leskemLesk vyvolv dekorativn kovov film o tlouce 200 500 nm, obsahujc stbrn a mdn nanokrystalyZvltnost je, e stbrn nanokrystaly jsou oddleny od mdnch a vytv agregty o prmru 5 100 nm.Jedn se zejm o prvnm kovov nanostrukturn filme reprodukovateln vyrbnm lovkem.Technologie vroby byla popsna vknize italskho autora Cipriana Piccolpassa zroku 1557: Li tre libri dell'arte del vasal (Ti knihy o umn hrnskm): Soli mdi a stbra se smchaly soctem, okrem a jlem a touto sms se nately ndoby, kter ji na svm povrchu mli jednu vyplenou vrstvu glazury.Historick vvoj19. stoletObjev koloidnch systm chemikem Thomasem GrahamemObjev dialzy, kter je vyuvna dodnes20. stolet1959 Pednka Richarda Philipse Feynmana Tam dole je spousta msta 1. mylenky o manipulaci s atomy a molekulami, se ktermi piel1985 objev fulleren (Buckminsterfulleren)1990 fy. IBM zapsala logo sv fy. na niklov plt 35 izolovanmi xenonovmi atomy21. stolet2000 rozlutn lidskho genomu 1. motorek na bzi DNA2003 v R vyvinut NanospiderTM2004 objev grafenu

Hlavn pedstavitelRichar Philips Feynmanil v letech 1918 1988Studoval na Massachusetts Institute of Technology a Princeton Univerzity1959 Pednka na tma Tam dole je spousta msta1965 Nobelova cena za fyziku za kvantovou elekrodynamikuPovaovn za jednoho z prkop- nk vdn disciplny zabvajc se nanotechnologiemi.Znm jsou jeho Feynmanovi diagramy

Hlavn pedstavitelKim Eric DrexlerNarodil se v roce 1956*Znm americk inenr a vdecZnm pedevm popularizac Feynmanovch mylenekKoncem 70. letech se zaal zabvat molekulrn biologi a genetickm inenrstvm1986 vydal knihu Stroje stvoen: Nstup ry nanotech- nologie

Hlavn pedstavitelDoc. RNDr. Oldich Jirsk CSc.Narodil se v roce 1947*Autor vce ne 40 patent v oborech vlkna a netkan textilieV roce 2003 pracovn tm katedry netkanch textili pod jeho vedenm vyvinul, jako 1. na svt, technologii umou- jc prmyslovou vrobu nano- vlkenn textilie. Pstroj poj- menoval NanospiderTM

Hlavn pedstavitelNanospiderTMUniktn technologie vyvynuta technickou univerzitou Liberec v roce 2003Umouje vrobu netkanch textili tvoench vlkny o prmru 200 500 nmVyuit materilu:k filtracive zdravotnictvstavebnictvautomobilovm prmyslukosmetice a dalch.

Vybran druhy nanomaterilFullerenobjeven v roce 1985, za objev udlena v roce 1996 Nobelova cenatvrt ist forma uhlku (diamant, grafit, uhlk, fulleren)maj vce i mn kulovit tvarskldaj se z pti- a estihelnknejznmj a neprozkoumanj je fulleren C60, kter m tvar fotbalovho balnu (na obrzku)

Vybran druhy nanomaterilUhlkov nanotrubice:jde o tenk trubiky, jehliky o ce nkolik nm a dlce nkolik mikrometrmohou bt na konci oteven nebo uzaventeoreticky mou bt vnitkem neseny, jako potrubm, atomy jinch ltek (nap. liv)ukzka nanotrubic vpravo, na hornm obrzku PC animace, na spodnm obrzku svazek nanotrubic

Vybran druhy nanomaterilGrafen:lze si pedstavit jako list uhlkovho paprujde o 2D objekt, ze kterho lze teoreticky vyrobit i nanotrubiceobjeven byl v roce 2004 a v roce 2010 byla za objev udlena Nobelova cenaje tvoen pouze estihelnky a pi pohledu na nj vypad jako vel plstev (obr. vpravo)

Inspirace z prodyproda zn nanotechnologie od nepamtinezn omezen kontinentylovk se prodou vdy nechval inspirovatnejdve napodoboval rzn tvarypot pohyb (nap. let ptk, pohyb hada, plavn ryb)snail se o napodoben efektu lotosovho kvtu, pavouho vlkna, optickch vlastnost chobotnic a dalch

Inspirace z prody lotosov efektlisty lotosu jsou samoistc, nesmiv a neistotm odpudivpro sv vlastnosti je symbolem istoty v ad nboenstv (zejmna hinduismus a budhismus)nesmiv efekt je vyuvn v ad odvtv (odvn prmysl, automobilov prmysl, chemick prmysl, leteck prmysl, architektonika a dal)

Inspirace z prody lotosov efektlotosov efektukzka kapky vody na hydrofobnm povrchu

Inspirace z prody pavou vlknopavou vlkna jsou velmi prun a pevnv tahu jsou silnj ne ocelov lanoa 3x pevnj ne kevlarjemnj ne hedvbsloen z blkovinvyuit pevn v textilnm prmyslu

Nephilia maculataPavuina vkorunch strom vtexaskm parku Lake TawakonyInspirace z prody pavou vlknoFrancouz Bon de Saint-Hilaire nechal pochytat tisce pavouk Nephilia maculata, zavel je do uzavenho prostoru, zajistil jim potravu, ale vlken se nedokal, nebo se do pr dn navzjem porali. Dalm pokusem bylo pavouky uzavt kadho zvl do samostatn klcky. Dmyslnm mechanismem byly pichyceny vzk trbin mezi hlavohrud a zadekem a vlkno navjeno na cvku, kter se neustle otela. Tmto bylo zskno dostatek vlkna na vrobu 3 lamb. Tyto byly vnovny krlovn. Pavou vlkna se tak zkouely sbrat in natura, ale tyto vlkna byla velmi zneitna a li velmi tko pout.

Inspirace z prody Gekonidrobn plaz o dlce 25 35 cmmaj adhesivn poltky na prstech, jimi se pevn pidruj podkladu a rychle a lehce lezou po svislch stnch a kmen stromGekon tlapka je ze spodn strany tvoena keratinovmi chloupky - setami o velikosti 30 - 130m. Na tverenm mm je piblin 5 000 set a na cel tlapce okolo 1 000 000 set. Sety jsou dle rozdleny do mench tvar (400- 1000), kter se nazvaj spatulae a maj rozmr okolo 100nm Seta vbiologii oznauje pojem ttina, jde o mal chloupky (podobn vlasm), vyskytujcm se u ivch organism, sloucch zejmna kpilnut kpovrchu.

Inspirace z prody Gekoni

Vrobky s nanotechnologi

Video co doke modern display http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=kJEHp15Hoo0

Oeteno nanostraizdroje a pouit literatura:Hoek, J., vod do nanotechnologie, esk vysok uen technick, Praha: 2010, ISBN:978-80-01-04555-8http://nanotechnologie.vsb.cz/Historie/nano_historie.pdfL. Bartovsk; M. iskov: Fyzikln chemie povrch a koloidnch soustav, VCHT, Praha 1999http://home.tiscali.cz:8080/vianpage/informatika/nanotechnologie.htmFeynman, R. P., Theres Plenty of Room at the Bottom, online [cit. 2011-06-23], dostupn zWWW: http://www.zyvex.com/nanotech/feynman.htmlhttp://www.elmarco.com/technology/technologie-nanospider%3Csup%3Etm%3Csup%3E/http://clanky.regeneracnecentrum.sk/wp-content/uploads/2010/07/Nanotechnologie-Kvasnickova.pdfwww.nanoforum.orghttp://www.youtube.com/watch?NR=1&feature=endscreen&v=w0hycPsIFUAhttp://vtm.zive.cz/aktuality/kapka-vody-na-hydrofobni-plose-neuveritelne-videohttp://codeasi.blogspot.com/2010/06/byl-leonardo-da-vinci-geek-nebo-nerd.htmlDkuji za pozornost