|
Nano yapıların ölçümü ve analizi
Analitik – Etkili bir nano fabrikasyon için vazgeçilmez olan
Nano evrende analitik merkezi bir rol alır. Şimdiye kadar en çok kullanılan yüksek çözüm analiz sistemi hali hazırda 1 milyar Avro’luk Pazar hacmiyle elektron mikroskopisidir. Bunun yanında şimdi trend artan bir şekilde, incelenen objenin hemen, hemen çevre şartlarında gösterilebildiği, tarayıcı elektron mikroskoplara gidiyor. Bu tarz özellikle yapay maddeler, yağlar, tekstiller, seramikler, boyalar vs... için yararlıdır. Bununla beraber tarama sondaj sistemleri analitikte en çok göze çarpan büyüme alanı olarak sergilenir. Bu, hali hazırda aşağı yukarı 2 milyar Avro olarak belirlenen, 2010 yılında 6 milyar Avro olması beklenen bir pazar hacmini işaret eder (gösterir.) Tarama sondaj teknikleri – Nano evrenin gözleriNano teknolojide kazanılan gelişmelerin hemen hepsi ilk olarak, tarama sondaj yöntemleri aracılığı ile atom bazında üst yüzey işlemlerinin elementar (öğesel) bağlantılarının analizini mümkün hale getirdi. Tarama sondaj teknikleri bir plak çaların (gramofon veya pikap) tarama sistemi ile kıyaslana bilir. Bir uç bir yüzey üzerinde satır, satır hareket eder ve atomik olarak tarar. Elde edilen bilgi, örneğin atomların kendilerinin dağılımı veya bir mıknatıs alanının, bir elektrikli alanın, bir ışık alanının, ısının veya elektrikli yüzey potansiyelinin dağılımı olabilir. SXM-teknikleri toprak işi araştırmasında, endüstriyel araştırmada veya üretim ve kalite kontrolde kullanılır. SXM-aletleri 8-12 yıldan, Rohrer Binning tarafından gerçekleştirilen ilk geliştirilmesi 1986 yılında Nobel ödülü ile onurlandırıldığından beri pazardadır. Makroskopik (gözle görülebilen) alanda tanınan bütün değişken etki türlerinden kural olarak SXM-teknikleri aracılığı ile hem nanoskopik olarak hem de yapılandırmada yararlanılabilinir. Bundan dolayı onlar evrensel olarak kullanılabilen nano aletler olarak gerekli özelliklere sahiptirler. En küçük olan alanda metroloji
Tarama tünel mikroskopları (Rastertunnelmikroskope) alçak düzenli yüzeyleri atomik olarak resmedebilirler. Bu kontrol olanağı aracılığı ile bir zincirin tek, tek atomlarının da sayılabilme olanağı vardır. Tek başına atomların uzaklığı bilinirse, o zaman bir ölçü maddesi ile atom bazında bir tam ölçünün tespiti ve ölçüm için kullanma hizmeti verilir. Bu gelişim atom saatinin girişi ile karşılaştırılabilinir. Bundan dolayı, bu gün mikro metrenin nasıl anlamı varsa, gelecekte yeterlilik verileri için nanometre bunu ele geçirecek. Yaratılan yapılar küçüldükçe, online kalite kontrol yöntemleri – halen sertifikalandırma nedenlerinden- gittikçe daha fazla önem kazanacak. Bundan dolayı en yakın zamanda nano metre ölçüsü, materyal analizi ve kontrolü için yahut bunun üstüne inşa edilen madde işleme için hassaslık standardı olacak. Bu Kalite-İdare-Olanakları vasıtasıyla dolaylı olarak açılan dünya pazarı potansiyeli bugünkü görüşten olan ölçüme izin vermeyecek. Nm-çözümlü ışık mikroskopisi geleneksel fiziksel sınırları kırıyorYakın alan optiği metodu 200 nm den 30 nm kadar olanın altındaki alanlarda düzenli ve düzensiz yapıların figüratif görüntülerini mümkün kılar. Konvansiyonel ışık mikroskoplarının çözümü optik kırılma görüntüleri tarafından sınırlanır. Bu ışık kaynağı incelenen objenin çok yakınına sokulduğunda bağlantı kesilebilir. Bunun için temel gelişimler İsviçre’de ve Amerika’da son yıllarda yapıldı. Dünya üzerinde şimdi yakın alan mikroskopi aletlerini sunan çok az firma var. Şimdi daha dar lateral çözümler de var. Mikroskopi pazarında yakın alan optiği gelecekte büyük anlamda hamle yapacak. Kullanım bakımından özellikle biyologlar/ doktorlar böyle bir aletle ilgileniyorlar. Yapı / etki ilişkileri ve toksisite analiziAnalitik sorular üzerine bir konsantrasyon genel olarak görülenin tıp/farmakoloji/biyoloji branşların Nano teknolojide önemli temalar olduğunu göstermesidir. Başlıca elementler, yapışkan yüzeylerin ve onların tek, tek kişilerin alerjik tutumlarına etkilerinin (yapışkan yüzeylerin yapı/etki durumu örneğin plasterin cilt yüzeyine etkisi)) Toksisite analizine de (örneğin nano partiküllerin), her ihtimale göre mümkün engellemelerin veya düşünülen bir ürün gelişmesinin tam sonucunun tahmin edilebilmesine uzmanlar tarafından önem verilir. Oksitlenmeye (pasa) savaşHer yıl endüstri ülkelerinde sürtünme, aşınma paslanma yoluyla brüt olarak sosyal ürünlerin % 4 oranında ekonomik hasar, sadece Almanya’da (BSP 1996 : 1,8 milyar Avro) 70 milyar Avro civarında hasar meydana geliyor. Bölgesel delikli aşınma veya yarık korozyonu yoluyla oluşan korozyon çelik beton iyapıların uzun süreli dayanıklılığı, sorunlu çevredeki makineler, reaktif ürünler için boru hatları veya otomobiller için sonsuz problemdir. Tıp /farmakoloji /biyoloji
Yaygın olarak uygulanan yöntem ve kalite kontrolları (tabakalar, partikül, yapılar, işlevler için) Ürün gelişimi için varsayım olarak analitik Nm-alanda uygulamalar için yeni teorilerin geliştirilmesinde yardımcı araç olarak analitik Nanoskalig iş maddeleri (nano partiküller) ile yeni Pazar şanslarının yolunun açılmasıAzdan, yüzden daha az sayıya kadar atomlardan veya moleküllerden oluşan en küçük madde yapı taşları "nano partikül" olarak adlandırılır; onlar daha büyük sağlam cisim olarak tutumlarına karşı değiştirilen özellikleri açıkça gösterirler. Bu tür partiküller tartışmasız olarak kimya alanında boya etkisi için pigmentlerin formunda, kozmetikte, tamamen yeni işlevsel özelliklere sahip video bantlarda veya UV-koruma-preparatları (takriben 20 nm büyüklükte titan oksit partikülü, daha doğrusu organik ışık filtre maddeleri) olarak kullanılırlar. Burada milyarlarca kazanç getirecek şanslar yatıyor. Genel olarak çıkış maddelerinin geniş bir paletinin üretimine endüstriyel olarak önem veriliyor. Buna yenilenen bir ek olarak, nanopool GmbH’ın uzmanlığının çekirdeğini oluşturan Sol-Gel tekniği gösteriliyor. Çok yönlü nano partikülün diğer uygulamaları
Nano toz maddelerin kullanımı aracılığı ile, bataryalarda ve yanıcı madde hücrelerinde, kataliz ve elektroliz reaktörlerinde veya gazların depolanmasında da ölçüle bilen, çıplak gözle görülebilen büyük iç yüzeyli yapı parçaları yaratılır. Hesaplamalar, yakıt hücreleri ve uygun şekilde yakıt tankları ile donanımlı elektro arabaların 8000 km ulaşım mesafesine sahip olabileceklerini gösteriyor. Nano parçacıkların bir önceliği de düşük ısılarda süper plastik şekil değiştirebilen seramiklerin üretile bilmesine olanak sağlayan onların yüksek sinter (kül, toz) özelliğidir (örneğin kan dolaşımı ekonomisinde bir rol oynayan membranlar (diyaframlar) için, depolanmış suların temizliğinde veya bira diyalizinde). Ayrıca nano partikül toz yoluyla cam üretimi için tamamen yeni bir yöntem sunar. Böylelikle konvansiyonel cam üretim yöntemleriyle üretimi mümkün olmayan yapı parçalarının üretimini sağlar. İş maddesinin ince yapısının hedeflenen uygulamasıyla özellikle otomobil endüstrisinde daha az ağırlıklı taşınabilir motor ve çerçeve parçalarının yapımı umuluyor. Yeni tür boyaların veya yeniden işlenip kullanılır hale getirilebilen otomobil parçalarının üretiminde bu partikülün potansiyeli henüz ilk başlangıçtadır. Nanonun katalitik ve optik kullanımı yanında otomobil branşında materyal dizaynı ve yapılandırmada, depo ve montajlar için korozyon önleyicilerin geliştirilmesinde, depolarda yağlama maddelerinden ve aşınmaya karşı koruyucu tabakalar ve yapılar aracılığıyla kaygan maddelerden kaçınmada, bunun gibi alan merkezi düzenlemelerinin yapımında, ateşleme tesisatlarında ve elektro filtrelerde kullanımı da hedefleniyor. Nano partikül seramik yapı parçaları, partikül olarak güçlendirilmiş yapay maddeler veya titreşim amortisörü için (örneğin manyetik sıvı maddelerini inceleyen bilim dalına ilişkin nano akışkan maddeler vasıtasıyla) gelecekte kullanım şanslarına sahiptir. Yeni bir tamamlama çağı için elemental yapı parçalarının kendiliğinden organizasyonu da teşvik edilebilecek. 21. yüzyıl için bilim adamları iş maddelerinin, aparatların ve hatta komple makinelerin hassas bir şekilde kendilerinin montaj yapabilmeleri için tamamlama metotlarının olacağını belirtiyorlar. Temel içinde düzenlenmemiş hazır bekleyen atomların, moleküllerin molekül bağlarının veya kendileri bir araya gelmiş olan iyi düzenlenmiş birimlerden olan yapı parçaları olan bir mekanizma sunar. Bu mekanizmayı sadece insan başlattı ve sekteye uğrattı, bundan başka yapı taşları önceden programlanan, önceden programlı kurallara göre işleyen fabrikasyon adım attı. Bu kendiliğinden organizasyon mekanizmasının köklü bir şekilde tanımını yapan J.-M. Lehn 1987 yılında Nobel Kimya ödülüyle onurlandırıldı. Kendiliğinden organizasyon doğanın temel prensibidir. Kendiliğinden organizasyon elemental alt birimlerden oluşan bugünkü yaşam formlarının karinde (boğazlı imbik) kotlanan montajıyla aynı şekilde işler. O yalnız yeni tür iş maddelerinin üretimini değil, bilakis insan iş gücünden doğan hatalardan ve maliyetlerden de kaçınmayı olanaklı hale getirir. Buna rağmen olanaklı ürün yelpazesinin çeşitliliğinden dolayı yeni iş alanları doğuyor. Kimyanın geleceği için ölçüye göre kesilmiş moleküllerKimyasal endüstrinin moleküler yüzeyler ve kümelerin, işlevsel supra moleküler (çok ve karmaşık moleküllü) sistemler için köklü soruların araştırmasında gelecek şansı görülüyor. Bu arada yeni yapı tarzı prensibi olarak kendiliğinden organizasyondan sonuna kadar yararlanılıyor. Belirli büyüklük ve formlu, bunun gibi fonksiyonel düzenli yapılara uygun sistemler, örnek olarak ilaç biliminin kullanımı, dağılım boyaların üretimi, katalizörlerin optimal hale getirilmesi için veya yapıştırma, cilalama ve yağlama yöntemlerinde ekonomik öneme sahiptir. Sağlık alanında çıkarlar için tıp adamları, farmakologlar, nano metre büyüklüğünde partikül yardımıyla ilaçların ilk olarak seçilen yerde farmakolojik potansiyelini arttıran tedavi şekillerini düşünüyorlar. Tıp / Farmakoloji / Biyoloji
Büyütülmüş yüzeyli katalizörler Kompakt nano materyallerden sistemler (diyaframlar, güçlendirilmiş yapay maddeler, ışık emiciler, Aero jeller, ışık saçıcılar.) |















