Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.1.Nanomateriały–defnicje,podstawowepojęciaiprzykłady
Przykładynanomateriałówinżynierskich
3
Galerięprzykładówwspółcześniedostępnychnanomateriałówinżynierskichrozpocznie-
myodnanometaliinanoceramik.Przykładystrukturtegotypumateriałówsąprzedsta-
wionenarysunku1.1.Nanometalemożnaotrzymaćmiędzyinnymiprzezbardzointen-
sywneodkształcenieplastyczne(rozdz.5).Nanopolikrystaliczneagregatymetalimożna
takżeotrzymaćzproszków,choćjestto,jaknarazie,dużotrudniejsze.Jesttoniemal
jedynaścieżkatechnologicznawprzypadkuceramik,którepraktycznienieodkształcają
sięplastycznie(rozdz.6).Nanometaleinanoceramikimajązasadniczoinnewłaściwości,
azwłaszczalepszewłaściwościmechaniczneniżichkonwencjonalneodpowiedniki,
(cojestwyjaśnionewrozdziale3).Dziękitemusączęstowykorzystywanedonodchudze-
niawymiarowego”(zmniejszeniamasykonstrukcji,bowiemwiększawytrzymałośćmate-
riałupozwalawykonywaćzniegomniejszeelementy)izwiększeniażywotnościwielu
konstrukcjiinżynierskich.Stosowanewinżynieriibiomedycznejumożliwiajązmniejsze-
nieróżnegotypumetalicznychwzmocnieńimocowańwkręcanychwkościpacjentów.
Szerokostosowanągrupąnanomateriałówsąnanokompozyty(rys.1.1),szczegól-
nieoosnowiepolimerowej,któremożnaotrzymać,dodającnanoproszkidopolimerów
wpostaciciekłej.Jakkolwiekbrzmitodośćprosto,prawiejakopissłodzeniakawylub
herbaty,wistociejestdośćskomplikowane,jakprawiewszystko,codotyczynanomate-
riałów.Należybowiemzdaćsobiesprawęztego,żenanocząstkiulegająaglomeracjiiich
równomiernerozprowadzeniewosnowiepolimerujestpoważnymwyzwaniemtechno-
logicznym.Stosujesięwtymceluwyrafinowanemetodymieszania,zwykorzystaniem
ultradźwięków.Istotne,aczasamikluczowe,znaczeniematakżeodpowiednieprzygo-
towanie,aktywacja,powierzchninanoproszków,którezjednejstronyjestpotrzebnedo
ichdobregopołączeniazpolimerowąosnową,zdrugiejzaśprzeciwdziałasklejaniusię
nanocząstek.Zagadnieniomtympoświęconesąrozdziały7i11.
Kolejnymprzykłademnanomateriału,pokazanymnarysunku1.1jestukładnano-
warstwwytworzonychmetodamiosadzaniazmieszaninygazowej.Nanowarstwyinano-
powłokisąszerzejomówionewrozdziale8.Wobjaśnieniudoprzedstawionegoprzykładu
należypodkreślić,żetegotypunanostrukturysąpowszechniewykorzystywanewewspół-
czesnychukładachelektronicznych.Bezwiększejprzesadymożnapowiedzieć,żewspół-
czesnaelektronikajużwielelattemuwkroczyławfazęnanotechnologii,choćterminten
niebyłpowszechnieużywanywodniesieniudotechnologiistosowanychprzywytwa-
rzaniumateriałówwykorzystywanychwelektronice.Obecnieniskowymiarowenanowar-
stwyipowłokisąstosowanerównieżwinnychobszarachtechniki,takżetychzwiązanych
zmateriałamikonstrukcyjnymi.Należyjednocześniepodkreślić,żeterazwieleosiągnięć
nanotechnologiielektronicznychwykorzystujesięwznacznieszerszymzakresie.Jako
przykładmożnatuwymienićtechnikętakzwanejzogniskowanejwiązkijonów,którasłu-
żymiędzyinnymidowycinaniapróbekdobadańnanomateriałów,apierwotniezostała
rozwiniętawzwiązkuzpotrzebamikontrolijakościukładówscalonych(metodyobrazo-
waniastrukturynanomateriałówsąomówionewpodrozdziale4.1).
Ostatniedwaobrazyzamieszczonenarysunku1.1(eif)dotycząjednowymiarowych
nanomateriałów.Sątoprzykładystrukturnanowłókienpolimerowychitakzwanejnano-
rurkiwęglowej.Więcejnatemattychprzykładównanomateriałówmożnaznaleźć,odpo-
