Textilní nanomateriály pro nanotechnology (TNM) Pavel Pokorný KNT FT TUL 1.Přednáška Úvod do nanotechnologií a textilních nanomateriálů.

Prezentace na téma: "Textilní nanomateriály pro nanotechnology (TNM) Pavel Pokorný KNT FT TUL 1.Přednáška Úvod do nanotechnologií a textilních nanomateriálů."— Transkript prezentace:

1 Textilní nanomateriály pro nanotechnology (TNM) Pavel Pokorný pavel.pokorny@tul.cz KNT FT TUL 1.Přednáška Úvod do nanotechnologií a textilních nanomateriálů

2 Co je to TECHNOLOGIE…? Techné řec. τεχνη, dovednost, řemeslo, umění může původně znamenat jak řemeslo, tak také vynikající řemeslný nebo umělecký výrobek.řec. Technicus - učitel řemesla nebo umění. V 17. století vzniklo v angličtině slovo technologie ve smyslu učebnice řemesla či umění (http://cs.wikipedia.org/wiki/Techn%C3%A9)

3 ZÁKLADNÍ TECHNOLOGICKÉ POSTULÁTY (PRAKTICKÝ POHLED) 1. Správný technolog se má v prvé řadě snažit, aby to nemusel vůbec dělat….! (Jaroslav Uhlíř, Prostějov 1984 – optimalizace řešení) 2. Kreativita se nedá naučit, dá se pouze kultivovat. 3. Běž tam, nevím kam, přines to, nevím co a běda, jak to nebude včera a dobře! (Běžný manažer obeznámený s ekonomikou, ale méně obeznámený s technologií výroby řízeného provozu). 4. Na Internetu je jen to, co tam někdo dal. Nejsou tam řešení neznámého. Ta jsou jen v lidské hlavě.

4 5.Přírodě je úplně jedno, jestli při řešení svých problémů používá fyziku chemii, matematiku, filozofii atd. To jsou pouze lidské kategorie a lidské dělení. Příroda to prostě dělá a je jí absolutně jedno co si o tom myslíme. 6. Příroda pracuje téměř vždy s minimální spotřebou energie a hmoty. 7. Cimrmanovský krok stranou je filozofická operace JC http://www.cimrman.at/list.php/img/list.php?l=9&str=K, která je nutná k zachování odstupu od řešeného problému. http://www.cimrman.at/list.php/img/list.php?l=9&str=K ZÁKLADNÍ TECHNOLOGICKÉ POSTULÁTY (PRAKTICKÝ POHLED)

5 Co je to NANO…? Nano (symbol n) je předpona soustavy SI a znamená mocninu 10 -9, tj. jednu miliardtinu. Předpona pochází z řeckého νανος, což znamenápředpona soustavy SIřeckého Zastavte utiskující zahradničení !!!!

6 Kde se asi pohybujeme… ? 10 3 kiloktisíc Běžné, všem známé vzdálenosti v metrech 10 2 hektohsto 10 1 dekadadeset 10 0 --- 10 -1 deciddesetina 10 -2 centicsetina 10 -3 milimtisícina 10 -6 mikroμmiliontina 10 -9 nanonmiliardtina 10 -12 pikopbiliontina 10 -15 femtofbiliardtina Velikost atomového jádra Oblast nanotechnologie

7 Obory nanotechnologií Přírodní nanomateriály: saze, drobné krystalky, barviva, vlákna, vlákna uvnitř živočišných a rostlinných buněk… Umělé nanomateriály: Levná výroba ve velkém Přístrojová technika

8 Nanotechnologie v medicíně cílená doprava léčiv umělé klouby, chlopně náhrada tkání desinfekční roztoky ochranné krémy instrumentárium – nanoroboti

9 Nanotechnologie ve strojírenství katalyzátory => snižování spotřeby paliva supertvrdé povrchy s nízkým třením samočisticí oděruvzdorné laky kompozitní materiály obráběcí nástroje atd.

10 Jak to funguje…? Celkový počet atomů Počet atomů na povrchu [%] 2-10100 1392 5576 14763 30952 56145 Průměr vlákna 10 nm Počet molekul na povrchu 9,42 % Porovnání jednotlivých klastrů na základě celkového počtu atomů s uvedením procentuálního zastoupení povrchových atomů, (Přejato: Kromka a Redhammer, 2005)

11 Nanotechnologie-obecně označuje technický obor, který se zabývá tvorbou a využíváním materiálů v měřítku nanometrů (10-9m). Nanotechnologie doslova zahrnuje jakoukoli technologii pracující v měřítku nano-rozměrů, která má uplatnění v reálném světě. Nanotechnologie zahrnuje výrobu a aplikace fyzikálních, chemických a biologických systémů s rozměry dosahujícími od jednotlivých atomů či molekul k submikronovým systémům, stejně tak jako integraci výsledných nanostruktur do větších celků. Nanotechnologie mají skutečný vliv na ekonomiku a společnost na počátku 21.století. Obecná věda a technologický výzkum slibují zásadní průlom v oblastech výroby materiálů, elektroniky, v medicíně, energetice, biotechnologiích informačních technologiích a bezpečnostních systémech. NANOTECHNOLOGIE

12 0D –nanoelementy, nanočástice (všechny rozměry v oblasti nano). 1D–nanotrubice,nanovlákna, 2D–nanodestičky 3D–kombinace výše uvedených materiálů do větších celků NANOMATERIÁLY – GEOMETRICKÉ DĚLENÍ

13 PROČ NEJDE VYROBIT PIKOVLÁKNA Nejmenší molekula je dvojatomová molekula vodíku H 2, s délkou přibližně 2xvětší než je délka vazby H-H (0,74 Å = 74 pm). polyetylén

14 MINIMALIZACE SPOTŘEBY https://www.google.cz/search?q=voda+v+bezt%C3%AD%C5%BEn%C3%A9m+stavu& biw=1366&bih=657&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiAsse705zLAhUiOJ oKHdkpAQUQ_AUIBigB#imgrc=3fFaY60uyDPjjM%3A