Mavzu: Nanotexnologiyalar Bajardi: Shamsiddinova Maftuna Tekshirdi: Samiyeva Sh. H

http://www.myshared.ru/slide/1426630/
Mavzu: Nanotexnologiyalar Bajardi: Shamsiddinova Maftuna Tekshirdi: Samiyeva Sh.H.
2 Nanomateriallar va nanotexnologiyalar 1.Nanotexnologiyalar tarixidan 2.Nima uchun kichik obektlar alohida xossalarga ega? 3.Nanomateriallar. 4.Fullerenlar va uglerodli nanonaylar 5.Grafen
4 Nanotexnologiya–bunanoolchamlistrukturalarniyaratish usullari. vabaziBuusullarmateriallarningvaqurilmalarningfoydali holatlarda ajoib xusussiyatlarni paydo bolishiga olib keladi. Nanotexnologiyalar nanokapsulagajoylashtirib dorilarni yonidagi zarar soglom yetkazmasdan hujayralarga bevositakasallangan hujayraga yetkazishni taminlaydi. Nanoolchamlikanallardan bolganfiltrlarsuvniotkazib, iborat zararli mikroblarni ushlab qoladi. Polatdanmingmarta maustahkamroq nanonaylardan iborat tolalar laboratoriyalarda sinalmoqda.
6 Odatdagi olchamlar Bir necha ming yillar davomida odamlar hamma narsalarni kozlari organgan meyor bilan, yani odam boyi bilan baholab kelgan. Barcha halqlarda ham olcham birligi metr, yoki unga yaqin bolgan kattalik bolgan. XVII asrda odam kozi mikroskop tufayli ming marta kichik obyektlarni korib boshlagan. Ammo buyumlarni va mexanizmlarning kichrayishi materiallar va kurilmalarning kichrayishiga boliq. ХХ asrning ortasida vakuum lampalar elektronikani rivojlanishiga olib keldi. Ommabop holatda televizorlar ishlab chiqildi. 1. Nanotexnologi yalar tarixidan
7 ХХ asrning ortasida olchamlar yana ming marta kichraydi – natijada hisoblash mashinalarning imkoniyatlari keskin oshdi. 15 yil ichida 1981 yilda birinchi personal kompyuter yaratildi. Odamzodtarixidainternetbilanbogliqbolganyangisahifa ochildi –Internet. Hozir bizlar yangi sakrash oldida turibmiz – bu sakrash atom masofalarga otish bilan bogliq. Bu masofalarda kvant qonunlari amal surmoqda. Bu qonunlatning yangi texnollogiyalarga tasiri ohirigacha utshinarli emas va bu muammolarni yechish uchun butun dunyo olimlari ishlab kelmokda.
8 Nanofizika va nanotexnologiyalarni asoschisi yirik fizik olim Richard Feynman ( ). Amerika fiziklar jamiyatining majlisida 1959 yilda qilgan Pastda hali kop joy maruzasida bashorat qilib, qator goyalarni oldinga surdi. R.Feynmanni fikri boyicha odamlar juda uzoq vaqt davomida yonida bir dunyo borligini bilmasdan yashab kelgan. Biror narsani kormasak u bilan ishla olmaymiz. Mikroobyektlar yaratishni ragbatlantirishuchun R.Feynman 1mm dan kichik elektromotor yaratganiga 1000$ mukofot elon qilgan. Va kop vaqt otmasdan bunday motor yaratilgan. 1993yildanboshlabR.Feynmannomidagimukofotharyili nanotexnologiyalar sohasida buyuk yutuqlarga erishganlarga beriladi.

1974yildayaponiyalikolimNorioTaniguchi nanotexnologiya sozini taklif qilgan (nanos-pakana). Butushunchaolchamlari0,1-100nmolchamli jarayonlar uichun belgilangan. Ammo haqiqiy nanotexnologiyalarning tugilish sanasi 1981 yil bolgan. Bu yil Syurixda IBM firmasi olimlari Gerd Binnig va Genrix Rorer skanlovchi tunnel mikroskopini kashf qilgan. Bu kashfiyot uchun ularga Nobel mukofoti berildi. Bu asbob yordamida aloxida atomlar surilishi mumkin y. 35 ksenon atomlarda IBM sozi tuzildi.

10 Tunnel mikroskopini ishlashi Igna Z oqi boylab namuna sirtiga tunnel toki paydo bolguncha yaqinlashtiriladi. Keyin igna X va Y oqlar bolab tokning ozgarmasligini taminlab suriladi. Tunnel toki ozgarmasligini taminlash uchun igna va namuna orasida masofa L ( L = 0,3…1 нм ) ham ozgarmas bolish kerak. Ignaning vertikal oq boylab harakati namuna sirtini takrorlaydi.
11 2. Nima uchun kichik obektlar alohida xossalarga ega? Zarrachalarning olchami kichrayganda zarrachalar sirt yuzasining hajmiga nisbati oshadi. Shuning uchun nanozarrachalar kimyoviy reaktsiyalarga oson kirishadi. Bungaqoshimcha100nmmasofalaridakvantfizikaning effektlaripaydoboladi.Kvantmateriallarningoptik, elektrikvamagnithossalariga effektlari oldindan aytibbolmaydigan korinishda tasir qiladi. Kichik kristall namunalari juda mustahkam bolib ketadi, chunki ular yirik kristallarga oxshab darz ketib yorilmaydi. Metallar plastmassaga oxshab qoladi
12 Masalanoltinvakumushningolchamlarikattabolgan namunalariinertbolgandaatomlarinikichikguruhlari(ular klasterlar deb nomlanadi) ajoyib kataluzator vazifasini otadi Kumushning nanozarrachalari antibakterial xossalarga ega va ular yaralarni boglash materiali sifatida ishlatiladi.
13 3. Nanomateriallar Nanomateriallar – nanozarrachalar yoki nanotexnologiyalar yordamida yaratilgan va olchamlari juda kichikligi hisobiga i ajoib xusussiyatlarga ega bolgan materiallar. Nanomateriallarga hech bolmasa bitta olchami 1 dan 100 nm oralikda yotgan materiallar tegishli. Nanotexnologiyalar boyicha 7-chi Xalqaro konferentsiyada (Wisbaden, 2004) quyidagi nanomateriallar turlari ajratilgan: -nanogovakli tuzilmzlar; -nanozarrachalar; -nanonaylar va nanotolalar; -nanodispersiyalar; -nanotuzilmali sirtlar; -nanokristall va nanoklasterlar. Agarbirortamoddaninghajmi bitta, ikkita yoki uchta koordinata nanomasshtabgachaboylab kichrayibyangi bolsa,bu xossalaripaydo jismlarni nanomateriallarga va ularniolishtexnologiyalarni nanotexnologoyalargategishli deb hisoblash kerak.
14 Asosiy nanomateriallar Nilufar guli asosida yaratilgan yuzalar Fulleren Uglerodli nanonaylarGrafen
15 Grafit. Olmos 4. Fullerenlar va uglerodli nanonaylar 1985 yilda Robert Kerl, Garold Kroto va Richard Smolli tosatdan umuman yangi uglerod birikmasi – fullerenni kashf etdi (buning uchun ular 1996 y Nobel mukofotiga sazovor bolishdi). Fullerenning ajoyib xossalari bir qator izlanishlarga olib keldi. Uglerodni ma]lumki ikkita asosiy allotropik modifikatsiyalari mavjud – olmos va grafit. Grafit qatlamli tuzilishga ega – har bir atom olti burchakliklarni hosil qiladi. Qatlamlarbir-biriga nisbatan juda oson suriladi. Olmos fazoviy tuzilishga ega bolib tetraedrni hosil qiladi – harbir atom tortda atom bilan boliq.
16 olgan.U Fullerenlar oz arxitektorBakminster Fullerdan fullerenlarga oxshash strukturalarni arxitekturada qollagan koptokkaFullerenkarkaslituzilishgaegavauningkorinishi oxshaydi. Eng stabil C60 fulleren. Bundan keyin C36 – C540 fullerenlar ham ishlab chiqildi. Fulleren molekulani (koptokning) ichiga boshqa moddalarning atom va molekulalarni kiritidb va transport vosita sifatida foydalanish mumkin.
17 1991yyaponprofessoriSumioIidzimauzunuglerodli silindrlarni – nanonajlarni kashf etdi. Nanonay–budiametri1nmatrofidauzunligi10-50mkmli million va undan ortiq uglerod atomlardan iborat bolgan naylar. Uglerodli nanonaylar grafit elektrodni elektr yoy tasirida parchalab,lazer yordamida purkash yoli bilan olinadi.
18 Bu ajoyib nanonaylar odam sochidan 100 ming marta ingichka bolib, polatdan marta mustahkam va 6 marta yengil. Ularnafaqatmustahkam,ularningelastikligihamyuqori(bikrrezina naylarga oxshab ketadi) Kuch tasirida nanonaylar uzilmaydi – tuzilishini ozgartiradi! Nanjnaylarniichigayuqoriotkazuvchankristallarnijoylashtiribularni tashqi muhitni zararli tasiridan ximoyalash mumkin.
19 Fullerenlardan foydalanish 1. Yangi xilma-xil xossalarga ega bolgan konstruktsion materiallarni yaratish – ular gidrotexnik inshoatlar qurilishida va shaxsiy ximoya vositalarni yaratishda qollaniladi: -maxsus fulerenler yordamida ishlab chiqilgan polimer molekulalardan iborat gazlama materiallar (lentalar, arqonlar, juda mustaxkam iplar); -nurlanishdan ximoyalaydigan materiallar; -olmosdan ham mustahkam kesish va oyish asboblar; -juda mustahkam betonopolimerlar; 2.Transport vositalarning ekspluatatsion korsatkichlarni yaxshilah: -moylarda yeyilishga chidamliligini oshiradigan qoshimcha moddalar; -tormoz kolodkalarini xusussiyatlarini keskin ozgartirish; -sovitish-moylash suyuqliklarning yangi avlodini yaratish; 3.Elektrotexnika uchun yangi kompozit materiallarni yaratish. 4.Mikroelektron buyumlarni yaratish: -olmos kabi yupqa pardalar. 5. Medisina.
20 Nanonayl arni qollash Nanonaylarni qollashda ularning solishtirma yuzasi ota yuqori ekanligi qol keladi s=600 m 2 /gr, shuning uchun ular filtrlarda govakli material sifatida keng qollaniladi. Nanonaylar yuqori sigimli kondensatorlarda elektrodlar sifatida qollaniladi. Uglerodli annonaylar olmosli yupqa parda sifatida ozini tajribalarda juda yaxshi korsatgan. Elektron mikroskop yordamida nanonaylar ustida bajarilgan suratlar juda sifatli chiqadi. Nanonaylarning kichik olchamlari, ishlab chiqarish sharoitlariga mos holda ozgaradigan elektrotkazuvchanligi, mexanik mustahkamligi, kimyoviy barqarorligi kabi xusussiyatlari ularni mikroelektronika kelajagi uchun asos boladigan element sifatida korish mumkin. Nanonaylarning ichiga boshqa moddalarni qoyish va tashqi muhitdan ximoyalash masalalri ham juda katta iqtisodiy samara berishi mumkin
21 Grafen modifikatsiyasi. 5. Grafen uglerodning qalinligi bir atomga teng bolgan yassi allotropik Grafennazariyasi1947yildaF.Wollas tomonidan ishlab chiqilgan. Grafenni ozi 2004 yilda tajribalar natijasida olingan va uning xossalari organib borilgan. mustahkammaterial Bunafaqatengyupqamaterialueng material(polatdan200 marta mustahkam), va elektr otkazzuvchanligi ham eng yuqori material. Zamonaviy kompyuter chiplarning asosiy muammosi – ularni quvvatini qizib ketmasdan oshirish. Grafen tranzistorlar bu muammoni yechadi.
22 Grafenni yana qayerda qollash mumkin? Grafenni qollash quyidagilarga olib keladi: -kompozit materiallarda uglerod tolalar orniga grafen naylarini ishlatish mumkin - yengil samolet va sputniklar yaratiladi: -tranzistorlardakremniyornigagrafenishlatilsatranzistorlar qizimaydi: -plastmassalarda grafen elektrotkazuvchanligini taminlaydi; -grafen asosida datchiklar havfli molekularni topib oladi: -grafen pudrasi akkumulyatorlarning sigiminioshiradi: -germetik plastik konteynerlarida ovqat bir necha kun buzilmaydi; -quyosh batareya vamonitorlar uchun tiniq tok otkazadigan qoplama; -suherkondensatorlar; -mustahkamroq shamol generatorlari; -yuqori quvvatli yuqori chastotali elektron qurilmalar; -ikkita suyuqlikni ajratish membranalar;