Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.2.STRUKTURA
ponadtozrewolucjonizowałoprzechowywanie,dostępnośćiprzekazywanieinfor-
macjiorazobrazowanieimodelowanienumeryczne.
Biomateriały.Biomateriałysąmateriałamiprzeznaczonymidozastosowań,
wktórychsąnarażonenadziałanieżywychorganizmów,asłużądoichoceny,
leczenia,powiększania,zastępowaniatkanek,organówlubfunkcjiciała,np.
sztuczne:kości,mięśnie,biodra,zastawki,albowytwarzanianarzędzichirurgicz-
nych.Sądobieranezewzględunaichbiozgodnośćzorganizmemczłowieka.
Charakteryzująsiętym,żeniesątoksyczne,niekorodują,niepowodująkrzepnięcia
krwiiniesąodrzucaneprzezorganizm.
Nanomateriały.Cechąnanomateriałówjestto,żeconajmniejichjeden
wymiarwynosiponiżej100nm.Obejmujązarównometale,ceramiki,jakipolimery.
Wymiarynanomateriałówmieszcząsięwzakresie19100nm(100nmodpowiada
ok.500średnicomatomu).Wyróżniasięnanomateriały0-D(nanocząstki),
1-D(nanodruty,nanorurkiinanopręty),2-D(nanobłony,nanopowłoki)i3-D
(objętościowe).
1.2.Struktura
Wyróżniasięnastępującerodzajestruktury:strukturęatomu,strukturękrystaliczną
lubjejbrak,mikro-imakrostrukturę(rys.1.2).Najniższypoziomstanowistruktura
pojedynczegoatomulubgrupyatomów,zktórychjestzbudowanymateriał.Liczba
irozmieszczenieelektronówwokółjądraatomu,azwłaszczaliczbaelektronówna
zewnętrznejpowłoceelektronowejwpływanarodzajwiązaniamiędzyatomami
iwkonsekwencjinawłasnościmechaniczne,elektryczne,cieplne,optyczne
imagnetyczne.
Następnypoziomdotyczyrozmieszczeniaatomówwprzestrzeni.Wmeta-
lach,wielumateriałachceramicznychorazniektórychpolimerachatomysąułożone
względemsiebiewsposóbregularnyipowtarzalny,tj.właściwydlastanu
krystalicznego(rys.1.2).Niektóremateriałyceramiczne,większośćpolimerów
iszkiełniemająjednakuporządkowanegoułożeniaatomów,awieleichzachowań
jestodmiennychodzachowaniamateriałówkrystalicznych.Materiały,wktórych
ułożenieatomówniejestregularneipowtarzalnesąnazywaneamorficznymilub
szkłami.Dwuwymiarowymodelkrzemionki(SiO
2
)krystalicznejiamorficznej
pokazanonarys.1.3.
Materiałkrystalicznymożesięskładaćzjednegokryształu,iwówczasjest
nazywanymonokryształem,lubzwielu,azwyklezbardzowielukryształów,tzw.
ziarn,iwówczasjestnazywanypolikrystalicznym.Powierzchniestykusąsiednich
kryształówwmaterialepolikrystalicznym,naktórychnastępujezmianaichorientacji
krystalicznej,sąnazywanegranicamiziarn.Zarównorodzajstrukturykrystalicznej,
jakiwielkośćziarnorazgraniceziarnznaczniewpływająnawłasnościmateriału.
Zwyklewmetalachwielkośćziarnawynosi109100␮m,awceramikach1910␮m.
21