Лекция №5.
Тақырыбы: Наноматериалдарды топтау.
Жоспар:
Нанобөлшектер. Фуллерендер. Нанотүтіктер және наноталшықтар.
Наносаңылаулы заттар. Нанодисперсиялар. Наноқұрылымды беттер мен пленкалар. Дендримерлер. Нанокомпозиттер.
Наноматериалдардың құрылысы, қасиеттері және оларды қолдану.
Дүние жүзі XXI ғасырдың басынан бері нанотехнологияға ерекше көңіл бөле бастады. Нанотехнология материалдардың құрамы, құрылымы мен қасиеттерін атомдар мен молекулаларды манипуляциялау арқылы, керек бағытта өзгертіп отыруға мүмкіндік беретін ғылымның жаңа бағыты болып қалыптасып келеді. Нанотехнология сөзін талдайтын болсақ «нано» сөзі «мыңнан бір бөлшек» дегенді білдіреді. Кез-келген материяның мыңнан бір бөлшегі бастапқы шыққан тегіне мүлде ұқсамайтын қасиетке ие болады. Адам көзіне көрінетін нысандардың ең кіші өлшемі, ең жақсы көретін көз ара қашықтығында 25 см-ді құрайды. Неғұрлым ұсақ нысандарды зерттеу үшін әртүрлі оптикалық құралдар – мысалы, қарапайым лупа, сондай-ақ бірнеше линзалардан тұратын оптикалық микроскоптар қолданылады. Қазіргі оптикалық микроскоптардың үлкейту деңгейі 1500 есе, яғни олардың көмегімен 10-7 өлшемдегі нысандарды, жүздеген нанометрдегі нысандарды айыруға болады.
Сонымен қатар нанотехнология көмегі мен атомдар мен молекулалардан экологиялықтаза өнімдерді өсіру арқылы экологиялық және энергетикалық кризис проблемасын шешуге болады.
Наноматериалдар сипаты бойынша мына бөліктерге бөлінеді:
Функионалдық
Композициялық
Конструкциялық
Өлшемдердің саны бойынша:
Нөлдік/квази нөл өлшемдік(кванттық нүктелер, сфералық нанобөлшектер);
Бір өлшемді/ квази бірөлшемді (кванттық өткізгіштер, нанотүтікшелер);
Екі өлшемді/ квази екі өлшемді (жұқа қабыршақтар, беттердің бөлінуі);
Үш өлшемді/квази төрт өлшемді (наноөлшемдегі көпқабатты құрылымды дислокациялар, нанокластерлер).
Наноматериалдардың қасиеттері массалық күйдегі ұқсас материалдардан айырмашылықтары бар. Мысалы, наноматериалдардан магниттік, жылулық және электрөткізгіштік қасиеттерінің өзгергенін байқауға болады. Ал ұсақ материалдар үшін олардың балқу температурасының өзгергенін байқауға болады. Наноматериалдар үшін оларды сақтау және тасымалдау өзекті мәселелердің бірі. Наноматериалдар беттік қабатын нығайта отырып олар қоршаған ортамен өзара белсенді әсерлеседі, ең әуелі бұл металдық наноматериалдарға қатысты. Наноматериалдарды азірге қолдану кеңінен дамымаған, сондықтан қазір олардың қасиетері жайлы оқып үйрену енді басталды.
|
