Seminarski rad iz materijala

AMORFNI I NANO MATERIJALI

Studenti: Profesor:

Dejan Nešković 631 / 2008 dr Branka Jordović

Ivana Rendulić 717 / 2008 Asistent:

Borivoje Nedeljković

Sadržaj:

1. AMORFNI MATERIJALI …………………………………………………………………………………….. 3

1.1. Pojam amorfnosti …………………………………………………………………………………….. 3

1.2. Pojam viskoznosti …………………………………………………………………………………….. 4

1.3. Nastajanje amorfnog stanja ……………………………………………………………………… 4

1.4. Primeri amorfnih materijala ……………………………………………………………………… 5

1.4.1. Staklo ………………………………………………………………………………………………… 5

1.4.2. Amorfni tanki filmovi …………………………………………………………………………. 8

2. NANOMATERIJALI …………………………………………………………………………………………… 9

2.1. Mehanometrijska metoda ………………………………………………………………………… 10

2.2. Sintetizovanje iz parne faze ………………………………………………………………………. 10

2.3. Sinteza iz tečne faze …………………………………………………………………………………. 11

2.4. Nanomaterijali u našem okruženju …………………………………………………………… 12

2.5. Opšta primena nanomaterijala …………………………………………………………………. 13

2.5.1. Nano-roboti ………………………………………………………………………………………… 13

2.5.2. Svemirski lift ……………………………………………………………………………………….. 13

2.5.3. Sol-gel ………………………………………………………………………………………………….. 14

3. Zaključak ……………………………………………………………………………………………………….… 15

4. Literatura ………………………………………………………………………………………………………… 15

2

1. Amorfni materijali

3

1.1. Pojam amorfnosti

Amorfnost predstavlja osobinu materijala koja se odlikuje nedostatkom uređenog

rasporeda atoma. Sa atomske tačke gledišta struktura amorfnih materijala je veoma slična

strukturi tečnosti. Amorfne supstance imaju određenu uređenost čestica samo na kraćim

rastojanjima, ali ne postoji uređenost u celom prostoru. Kod kristalnih supstanci postoji

pravilnost u prostoru u rasporedu čestica, i jačine veza između čestica su jednake, samim

tim, pri zagrevanju kristala, veze između čestica se raskidaju naglo na određenoj

temperaturi, i kristali imaju tačno određenu temperaturu topljenja. S druge strane kod

amorfnih supstanci rastojanja između čestica nisu jednake u svim delovima, zbog toga nisu

jednake ni privlačne sile između pojedinih čestica, i pri zagrevanju amorfnih supstanci ne

postoji nagli prelaz iz čvrstog u tečno stanje na određenoj temperaturi, već pri zagrevanju

prvo omekšavaju, a zatim se tope u određenom temperaturnom intervalu. Čestice kod

amorfnih supstanci su raspoređene haotično i u čvrstom stanju, sa tim što je pokretljivost

čestica u tečnom stanju znatno veća.

Na slici 1 je predstavljena uređenost atoma na malom rastojanju za kristalnu (slika

1a) I za amorfnu supstancu (slika 1b), gde se primećuje razlika između dve pomenute

strukture.

Slika 1. Šematski prikaz uređenja atoma u kristalnom i amorfnom sistemu

4

Vidi se da je u oba slučaja svaki atom okružen sa tri najbliža suseda, odnosno da atomi nisu

nasumično raspoređeni u prostoru. Prema tome, amorfno stanje, kao i kristalno stanje

karakteriše visoki stepen lokalne korelacije. Atomi se nalaze na približno istoj udaljenosti, a

i uglovi među njima su skoro isti, što je posledica postojanja hemijskih veza koje drže

atome na okupu u čvrstim sistemima.

1.2. Pojam viskoznosti

Viskoznost se definiše kao sila po gradijentu brzine koji je upravan na silu:

Amorfne suspstance imaju mnogo veću viskoznost od tečnosti i mogu zadržati jedan oblik

dovoljno dugačak period vremena.

Vrednosti viskoznosti za određene supstance:

Vazduh …………………………. 0.000018 Pentan- C5H12 …..……………….. 0.00025

Voda ……………………………… 0.001 Fenol- C6H5OH ………………….. 0.01

Motorno ulje ………………… 0.1 - 0.6 Glicerin ……………………………… 0.9

Prozorsko staklo (515oC).. 1012 Prozorsko staklo (800oC) …… 104

1.3. Nastajanje amorfnog stanja

Karakteristika amorfnih materijala (u ovom slučaju ćemo uzeti konkretan primer stakla), da nemaju određenu kristalnu strukturu doprinosi činjenici da se stakla smatraju vrlo viskoznim tečnostima. Ali, ipak samo neke tečnosti mogu formirati stakla, pa da bi se uvidela razlika mora se detaljnije posmatrati struktura stakla. Na visokim temperaturama stakla su tečnosti kao i svaka druge. Prilikom hlađenja volumen im se smanjuje zbog preuređenja atoma u niže energetsko stanje sve dok se ne postigne određena temperatura Tg, koju nazivamo temperatura ostakljivanja.

5

Ispod te temperature volumen se i dalje smanjuje, ali sada samo zbog manjih vibracija atoma oko svojih položaja. Taj odnos volumena i temperature prikazan sa V-T dijagramom na slici 2.

Prelaz se dešava kad sastav ne može dovoljno brzo odgovoriti na hlađenje razmeštanjem atoma. Jasno se vidi da ako je hlađenje sporije,atomi se mogu razmeštati na nižim temperaturama, sve dok n počnu da međusobno smetaju jedan drugome. Atomi se ipak, još i tada razvrstavaju iako jako sporo, zbog čega staklo ponekad nazivamo jako viskoznom tečnošću. Prirodno je da postoji neka donja granica brzine hlađenja ispod koje atomi imaju dovoljno vremena za kristalizaciju.

Slika 2. VT dijagram

1.4. Primeri amorfnih materijala

Primeri nekih materijala čije čestice nisu uređene kao kod kristala, odnosno, primeri amorfnih materijala su: staklo, gelovi, tanki filmovi i nanostrukturni materijali.

1.4.1. Staklo

Stаklo je homogenа аmorfnа, izotropnа, providnа, čvrstа i krtа mаterijа u

metаstаbilnom stаnju nаstаlа hlаđenjem i zаgrevаnjem. Sаdrži nаjčešće silicijumski pesаk,

sodu, okside аlkаlnih metаlа i krečnjаk. To je biološki neаktivni mаterijаl. Ono je

trаnspаrentno providno zа vidljivo svetlo (postoji i neprovidno stаklo). Obično stаklo ne

propuštа svetlo mаlih tаlаsnih dužinа jer sаdrži primese.

Prvo stаklo je otkriveno oko 3000. godine p.n.e. u Egiptu. U početku tehnologijа

nije omogućаvаlа proizvodnju čistogа stаklа i upotrebljаvаlo se uglаvnom zа proizvodnju

ukrаsа. Stаklo se nаlаzilo i u prirodi i stvаrаno je iz vulkаnizаcijа.

6

Proizvodi se zаgrevаnjem i topljenjem u stаklаrskoj peći. Rezultаt je аmorfnа

mаterijа. Može dа se formirа u rаzličite oblike. Stаklo je jаko krto i rаzbijа se nа oštre

krhotine. Ove osobine mogu biti modifikovаne dodаvаnjem primesа- nаjčešće oksidа

metаlа prilikom topljenjа.

Stаklo je pre svegа sаstаvljeno od silicijumskog peskа – silicijum oksidа koji imа temperаturu topljenjа od 2.000° C i zbog togа se prilikom topljenjem dodаju аlkаlne tvаri koje snižаvаju temperаturu tаljenjа. Zbog togа što ovo snižuje odolnost od vode dodаje se i oksid krečnjаkа koji ovo poboljšаvа. Od osnovnih sirovinа zа izrаdu stаklа se pripremi smesа u prаšku kojа se tаli u stаklаrskoj peći. Dodаju se primese koje fаrbаju stаklo, čiste gа ili gа čine neproglednim. Tekući mаterijаl se dаlje prerаđuje duvаnjem stаklа, presovаnjem, livenjem stаklа ručno ili mаšinskim putem i izvlаčenjem stаklа. Ovаko nаstаli polutovаri se mogu dаlje prerаđivаti n. p. r. brušenjem, glаčаnjem i sl.

Stаklo se može ukrаšаvаti i ukrаšаvаnje stаklа je povereno likovnjаcimа koji imаju sаvršenu stručnu pripremu u prerаdi stаklа. Izlаznа tаčkа je umetnički crtež koji se prevodi u definitivni tehnički predlog i osnovnu tehničku formu novog proizvodа.

Slika 3. Ukrasna staklena kugla

7

U pećimа gde se mаterijаl prerаđuje u rаžerаvljenom stаnju uz toplotu, tаko je poznаto npr. kidаno stаklo. Tu dekor nаtrаje tаko dа se stаklo u rаzžerаvljenom stаnju uroni u vodu i ono popucа i stvаrа efekte а potom se ponovo zаgrevа dа bi površinа postаlа glаtkа. Mrаmorovаno stаklo nаstаje kаdа se vruće stаklo obаvijа mаlim komаdićimа stаklа u boji koji se u jezgro zаtаve. Jednа od mogućnosti je obаvijаnje jezgrа stаklenim nitimа u boji.

Slojevito stаklo je tehnikа u pećimа kojа rаčunа sа nekoliko slojevа stаklа u boji koje se zаtim tehnikom brušenjа u hlаdnom stаnju dаlje prerаđuju. Brušenje je tehnikа prerаde stаklа u hlаdnom stаnju i mogu se brusiti rаzne vrstа stаklа kаo olovno, bojeno i sl. Dаljа tehnikа je slikаnje stаklа koje se može izvoditi u toplom i hlаdnom stаnju i slikа se bojаmа koje nisu ništа drugo već lаko rаstopljivo stаklo u koje se dodаju metаlni oksidi. Ecovаnje je tаkođe tehnikа zа dekorаciju stаklа u hlаdnom stаnju. Uzorci se ecuju u kupki sа kiselinom fluorovodoničkom kojа rаspuštа stаklo i intenzitet i dubinа uzorkа zаvisi od koncentrаcije kiseline i vremenа ecovаnjа.

Poznаtа tehnikа je i mаtirаnje stаklа. Mаtne površine se mogu stvаrаti ecovаnjem sа kiselinаmа ili pаstаmа ili peskаrenjem u kojem se snаžnom strujom peskа deluje nа stаklo dа bi se stvorile mаtirаne površine а može se konаčno i mаtirаti stаklenа površinа brušenjem pomoću rаznih mаsа. U prerаdu stаklа spаdа i metаlizirаnje stаklа gde se tekući metаli nаnose slično kаo kod oslikаvаnjа stаklа. Trebа reći i o znаčаju primeni stаklа u monumentаlnoj umetnosti- u аrhitekturi grаđevinа i prostorа. Bojeni prozori su slike koje se sаstаvljаlu iz bojenog stаklа koje pored osnovne funkcije dа propuštаju svetlo imаju i rаzne estаtske funkcije. Zidne slike iz bojenih stаkаlа su osnovi zа mozаike.

Jedаn od nаčinа prerаde stаklа je duvаnje stаklа. Ručnа izrаdа se sprovodi tаko dа stаklаr iz peći uzimа sа cevčicom od oko 15 mm i dužine 120- 150 cm nа kojoj je drveni rukohvаt i metаlni pisаk, mаnju količinu stаklene mаse koju porаvnа i izduvа i ostаvi je mаlo dа se ohlаdi i uzimа dаlju količinu stаklene mаse koju izrаvnа u specijаlnom аlаtu i duvа i formirа okretаnjem i nаjzаd se proizvod odeli od cevčice i odnosi u peć zа hlаđenje. Kаsnije se proizvod još jedаn put zаgreje i dorаđuje. Kod mаšinske proizvodnje duvаnje stаklа se izvodi tаko dа rаde mehаnizmi i poluаutomаti ili punom аutomаtizovаnom proizvodnjom dа bi se dobile odgovаrаjuće forme. Obа ovа principа su prisutnа kod proizvodnji sijаlicа ili flаšа.

8

1.4.2. Amorfni tanki limovi

Amorfne faze su vazni delovi tankih filmova, koji su čvrsti slojevi debljine nekoliko nanometara do nekoliko desetina mikrometara koji su naneseni na supstrat. Za opisivanje mikrostrukture keramike i tankih filmova su razvijeni strukturni modeli zona kao funkcije homologne temperature Tk koja predstavlja odnos temperature taloženja i temperature topljenja. Prema ovim modelima potreban (ali ne i dovoljan uslov) za pojavljivanje amorfne faze je da Tk mora biti manje od 0,3 tj. da temperatura taloženja mora biti niza od 30% temperature topljenja. Za veće vrijednosti, površinska difuzija izdvojenih atomskih vrsta bi omogućila formiranje kristala sa visokom uređenoscu atoma.

Što se tiče specifične primene, amorfni metalni slojevi su igrali važnu ulogu u diskusiji o navodnoj superprovodljivosti amorfnih metala. Danas se optički pokrivači koji se prave od TiO2, SiO2, Ta2O5 itd. i njihove kombinacije se većinom sastoje od amorfnih faza ovih komponenata. Tanki amorfni filmovi se takođe primjenjuju za razdvajanje gasa kod slojeva membrana. Uglavnom su napravljeni od tankog sloja slojeva SiO2 koji su debeli nekoliko nm koji služe kao izolator iznad provodnog kanala MOSFET-a. Takođe, hidrogenizovani amorfni silicijum tj. a-Si:H ima tehničku primjenu u solarnim ćelijama na bazi tankih filmova. Kod a-Si:H nedostatak uređenosti između atoma silicijuma se javlja zbog prisustva vodonika u vidu nekoliko procenata.

Pojavljivanje amorfnih faza je takođe vazno u proučavanju rasta tankih filmova. Rast polikristalnih filmova često počinje amorfnim slojem, čija debljina može biti samo nekoliko nm. Najbolje ispitan primjer je tanki polikristalni silicijumski film gdje je početni amorfni sloj posmatran u mnogim ispitivanjima. Komadi polikristala su identifikovani pomoću transmisionog elektronskog mikroskopa i uočeno je da rastu iz amorfnog sloja nakon što amorfni sloj dostigne određenu debljinu, čija precizna vrijednost zavisi od temperature izdvajanja, pritiska i raznih drugih parametara. Ovaj fenomen je interpretiran u okviru Ostvladovih pravila o stanjima koje predviđa formiranje manje stabilnih faza koje tokom vremena kondenzacija prelaze u stabilnije oblike. Eksperimentalna proučavanja ovog fenomena zahtijevaju određeno stanje površine supstrata i njegovu gustinu nakon koje se stvara tanki film.

9

2. Nanomaterijali

Nanomaterijali su materijali sa strukturnim jedinicama velicine 0.000000001m. Nanotehnologija je istrazivanje materijala sa morfoloskim znacajem na nano skali, a posebno onih koji imaju posebna svojstva, koja proizlaze iz njihovih nano dimenzija. Nano level se obicno definise kao manji od desetine mikrometra u barem jednoj dimenziji, iako se taj termin ponekad koristi za materijale manjih od jednog mikrometra.

Važan aspekt nanotehnologija je znatno povecanje razmera površine do volumena prisutan u mnogim nano materijalima, koji omogucava novo kvantno mehanicko dejstvo. Jedan primer je "kvantna velicina dejstva", gde se elektronska svojstava cvrste materije menjaju sa velikim smanjenjem veličine čestica. Ovaj efekat nije u igri ako odete iz makro u mikro dimenzije. Međutim, to postaje izraženije kada se postigne veličina u nm. Odredjen broj fizičkih osobina takodje se menja sa promenom iz makroskopske dimenzije. Novitet mehaničkih svojstava nanomaterijala je predmet nano-mehaničkih istraživanja.

Nanomaterijali imaju puno veću povrsinu po jedinici mase u poredjenju s većim cesticama, tako oni sa novim karakteristikama koje bi mogle uključivati povećane snage, hemijsku reaktivnost, vodljivost i elektricne osobine. Porozan materijala kao što su npr. zeoliti imaju velike unutrasnje površine i igraju ulogu u mnogim primenam, npr. u katalizi. Međutim, oni se obično ne zovu nanomaterijalima, jer njihove fizičke spoljne dimenzije obično prelazi 100 nm I vise.

Rasuti materijal mogu pokazati nova svojstava kad postanu nanocesticni i ne postojipovecanje koriscenje tih novih svojstava. Dva glavna sastojka uzrokuju svojstvananomaterijala razlikujuci ih značajno od rasutog materijala: povecana relativna povrsina,i kvantni efekti. Uz konstantne mase smanjenje veličine čestica rezultuju promenu ukupne povrsine. Rezultanta veće površine uzrokuje površinska hemija koja postaje sve važnija, stoga manje čestice mogu pokazivati veću biološku aktivnost podatoj masi u poredjenju sa vecim cesticama.

Drugim recima, ogromna kolicina reaktivnih molekulskih vrsta nalazi se samo na povrsini nerastvornih cestica i cestica jezgra (preostale nakon raspadarastvorne komponente) moze biti konacano metricko određivanje nepovoljnih ishoda, iakoovim molekulima mogu dodti samo mali deo cesticne mase.

10

2.1. Mehanometrijska metoda

U ove metode spadaju drobljenje, mlevenje i tehnike mehanickog legiranja. Mlevenje je vazan postupak u tehnologiji prerade metalnih i keramickih prahova. Njegova osnovna namena je promena velicine i oblika cestica, kao i homogenizacija praskastih slozenih smesa koje mogu biti naknadno kompaktirane presovanjem ili sinterovanjem. Mlevenje moze dovesti i do razlicitih fizickohemijskih i hemijskih promena materijala. U tom slucaju mlevenje se moze opisati kao mehanohemijski tretman, promena reaktivnosti praskastog materijala kao mehanicka aktivacija, a reakcije izazvane unosenjem mehanicke energije.

Tokom mlevenja odigravaju se brojni procesi na makroskopskom, mikroskopskom I atomskom nivou: obrazovanje i kretanje jednodimenzionih defekata u strukturi, plasticna deformacija, smicanje i lom cestica, lokalno zagrevanje i emisija elektrona. Za mehanohe mijski tretman prahova koriste se razliciti tipovi mlinova kao sto su: vibracioni, atricioni, planetarni i horizontalni kuglicni mlinovi.

Prednost mehanohemijskih metoda je u njihovoj jednostavnosti, niskoj ceni opreme I

mogu nosti dobijanja mnogih materijala, dok se u nedostatke ubrajaju pojava aglomeracije � praha, siroka raspodela velicine dobijenih cestica, kontaminacija od strane opreme, kao i otezano dobijanje cestica veoma male velicine. Ove metode se najcesce koriste za dobijanje neorganskih materijala i metala, ali ne i organskih materijala.

2.2. Sintetizovanje iz parne faze

Metode sinteze keramičkih prahova iz gasne faze se mogu podeliti na:

• metode koje uključuju isparavanje i kondenzaciju―osnova ovih metoda je prevodenje polaznog materijala u gasnu fazu isparavanjem i to bez ukljucivanja hemijskih reakcija. Nakon isparavanja sledi kondenzacija, pri kojoj se stvaraju cestice koje se zatim izdvajaju iz gasne faze primenom uredaja za separaciju;

• metode kod kojih je sinteza praćena hemijskim reakcijama u gasnoj fazi―u ovom slucaju keramicki prahovi se sintetisu hemijskim reakcijama izmedu polaznog materijala i odgovarajućih komponenata u gasnoj fazi. Ove tehnike sinteze su se razvile iz metoda nanosenja filmova i prevlaka. Podecavanjem uslova sinteze tako da spreci rast filma, a poveća brzinu homogenog rasta cestica mogu se dobiti veoma ciste nanocestice.

11

Pri sintezi iz parne faze mogu se koristiti razliciti izvori energije za aktiviranje procesa (prevodenje u gasno stanje), kao sto su otporno zagrevanje, laseri, mikrotalasi, plazma, elektronski snop ili sagorevanje u plamenu. Ove metode karakterise mogucnost dobijanja veoma finih, neaglomerisanih, oksidnih i neoksidnih cestica, velike homogenosti i cistoce, kao i mogu nost � minimalizovanja kontaminacije same povrsine cestice (problem tecne faze).

Slika4. Sinteza keramičkih prahova iza gasne faze

2.3. Sinteza iz tečne faze

U ovu grupu metoda spadaju hidrotermalne metode, sol-gel metoda i drugi procesi sinteze iz tecne faze metodom taloženja. U osnovi ovih metoda lezi mesanje rastvora razlicitih jona u tacno definisanim odnosima pod kontrolisanom temperaturom I pritiskom. Razmenom toplote se podstice formiranje nerastvorljivih kompleksa koji su dobijeni talozenjem iz rastvora. Ovakav materijal se onda skuplja putem filtriranja i/ili susenja, čime se dobija prah.

Prednost ovih hemijskih procesa je u tome sto se ovim putem mogu dobiti značajne količine neorganskih i organskih materijala, kao i pojedinih metala, uz koriscenje relativno pristupacne opreme. Drugi vazan faktor je mogućnost preciznog kontrolisanja raspodele velicina cestica. Medutim, postoje i odredena ograničenja, pre svega u dobijanju sintetisanog materijala cija stehiometrija, po pravilu, odstupa od željene.

12

2.4. Nanomaterijali u našem okruženju

Proizvodnja nanomaterijala je konstantno u porastu u oblasti medicine, industrije i nauke. Ovi materijali su projektovani tako da imaju dimenzije manje od 100 nm (nanometara) i veoma jedinstvena svojstva koja su rezultat tako male veličine.

Kada se govori o nanomaterijalima, pored svih njihovih pogodnosti, kvaliteta i korisnosti, ne može a da se ne pomene problem uticaja na životnu sredinu. Nanomaterijali, obzirom da su napravljeni veštačkim putem, imaju svojstvo da neke od štetnih materija ispuštaju u okolinu. Pod štetnim materijama uglavnom se misli na ispuštanje jona.

Studija koju su sproveli istraživači iz Kentakija (SAD), donekle je dala odgovor na na tu dilemu. U studiji ispitivanja tima sa Univerziteta Kentacky, koju je finansirala U.S. Environmental Protection Agency, utvrđeno je da kišne gliste apsorbuju nanočestice bakra prisutne u zemljištu.

Jedan od ključnih koraka u prihvatanju nanomaterijala jeste otkrivanje da li se metalni joni propuštaju kroz nanomaterijale ili ih sami nanomaterijali oslobađaju. Upotrebom rengen analize, istraživači su uspeli da naprave razliku između nanočestica bakra i bakarnih jona, ispitivanjem stanja oksidacije bakra u tkivima kišnih glista.

Mnogi proizvodi koji su napravljeni od nanomaterijala, nakon upotrebe oslobodiće nanočestice ili kao posledicu redovnog korišćenja ili kroz bacanje upotrebljenog proizvoda. Odbačeni nanodelovi mogu da se vrate u prirodu ili putem vode ili putem zemljišta. Nakon toga, svi ti sastojci ulaze u redovni ciklus, jer voće i povrće raste iz zemlje, a vodu pijemo i tako te čestice unosimo u svoj organizam. Prema istraživačima, još uvek nije jasno kako nanomaterijali deluju u okruženju, zbog nedostatka naučnih istraživanja. U svakom slučaju, polemika je da takvi materijali, nastali veštačkim putem, mogu štetiti ljudima i životinjama.

Istraživači sada tvrde da studije, koje su u toku, imaju za zadatak da sprovode transformaciju, bioraspoloživost, trofički transfer i neželjena dejstva napravljenih nanomaterijala na kopnene ekosisteme.

Nanomaterijali se uveliko koriste u raznim isntrumentima i robi široke potrošnje. Presvlake za solarne ćelije uglavnom su napravljene od nanomaterijala. Njihova uloga je svakako bitna u daljem razvoju tehnologija i samog čovečansta, ali je bitno i očuvati okolinu od potencijalnog štetnog uticaja ovih materijala. Dalja istraživanja pronaćiće rešenje za taj problem.

13

2.5. Opšta primena nanomaterijala

2.5.1. Nano-roboti

Nano roboti velicine 0.000000001 metara do sada najvise korisceni u medicini, pronalaze, unistavaju kancerogene celijie, toksicne materije, prate I kontrolisu njihvu brojnost. Mogucnost ovih robota je velika, kako je sada moguce I kontrolisati njihovo kretanje unutar organizma pomocu polyphyletic-nih bakterija aktivnih na magnetno polje. Pomocu 6 ovakvih bakterija koje bi nosile 1 nano robota bilo bi moguce kontrolisano kretanje kroz organizam i prikupljanje potrebnih podatka.

Slika 5. Skica nano robota

2.5.2. Svemirski lift

Glavni problem slanja bilo kakvog objekta van zemlje je bilo kako pobediti gravitaciju zemlje, jer najveca energija se trosila na borbu sa silom zemljine teze. Medjutim pronalazenje nano vlakan ugljenika smatra se da je moguce da se izgradi lift koj bi nosio platformu van gravitacionog polja. Gradjenje takvog lifta omogucile su nano cevi ugljenika sirine 4 a duzine 16 atoma, dovoljno cvrste da izdrze rotacionu silu zemlje, svoju tezinu. Naime ove cevi izgradjene od dva sloja, u poprecnom preseku izgledali bi kao koncentricni krugovi, dovoljno su jake da izgrade konstrukciju visoku 5000-6000 kilometara, kao dobri provodnici omogucili bi odlican prenos struje do krajnje jedinice u van gravitacionom polju.

14

2.5.3. Sol-gel

Sol-gel je proces mokro-hemijske tehnike (takođe poznat kao hemijski rastvor depozicije) nedavno je u širokoj upotrebi u području nauke o materijalima i inženjerstvu. Takve metode koriste prvenstveno za izradu materijala (obično metalnih oksida), počevši od hemijskih rastvora (Sol), koji deluje kao preteča za integrirane mreže (ili gel) bilo diskretnih čestica ili mrežu polimera. Tipični su prekursori metala i metalnih alkokides hlorida, koji prolaze hidroliza i polikondenzacijom reakcije na formu ili mrežu "elastične čvrste" ili koloidne suspenzije (ili disperzija) - sistem se sastoji od diskretne (često amorfne) submicrometer čestice dispergirani u različitoj meri u okolnom rastvoru. formiranje metalnih oksida uključuje povezivanje metalnih centara sa okso (MAMA) ili hidroko (M-OH-M) mostova, te stvaranje metal ili metal-okso hidroko polimera u rastvoru. Dakle, Sol evoluira ka formiranju gela poput difuznog sistema koji sadrži i tečne faze i čvrste faze čije su morfologije u rasponu diskretne česitce neprekidnog mrežnog polimera.

15

3. ZaključakOpšti zaključak koji proizilazi iz svih pogodnosti koje pružaju opisani materijali, je da

je primena ovih materijala u stalnom porastu. Ovi materijali nalaze svoju primenu u skoro svim oblastima industrije i generalno života, jer poseduju određene osobine koje su veoma pogodne za pojedine oblasti i samim tim zamenjuju materijale koji su se ranije koristili u te svrhe.

4. Literatura

1. Michael J. Pitkethly: ‘’Nanoparticles as building blocks. Nanotoday’’;

2. L. H. Van Vlack : “Elements of Materials Science and Engineering”, 6th edition, Addison-Wesley, Reading, 1989;

3. Google.com

4. Wikipedia.org

5. Chemweb.com

6. Dspace.mit.edu

16