Kumaşları Gümüş Nanoparçacıklarla Kaplamanın Yeni Yolu

İsviçreli ve İsrailli bilim adamları gümüş nanoparçacıklarla kaplı pamuk, naylon ve polyester kumaş üretme yöntemi geliştirdiler. Yöntem tek aşamadan oluşuyor, zararlı madde içermiyor. Ayrıca, yöntem iplik üzerinde değilde üretilmiş kumaş üzerinde uygulanıyor.

Su/Etilen glikol karışımındaki gümüş nitrat çözeltisine kumaş bırakıldıktan sonra ultrason uygulanıyor. İlk karışıma ayrıca amonyum hidroksit ekleniyor. Etilen glikol gümüşü metal haline getirmeye yarıyor fakat kararlı bir yapı olan [Ag(NH₃)₂]⁺ oluşunca, reaksiyon hızı düşüyor ve çok küçük gümüş parçacıkları yani nanogümüş parçacıkları oluşuyor. Kumaş kurşuni bir renk alıyor. Çöken gümüş kumaşın çeşidine göre değişiyor. Ultrason parçacıkları kumaş yüzeyine itiyor gibi düşünülebilir. Parçacıkların boyutu 80 nm, daha büyük parçacıklar da görülüyor.


Kumaşın gümüş parçacıksız ve gümüş parçacıklı hali.















a) Kumaş ipliklerinin önceki hali
b) Gümüş nanoparçacıklı iplikler
c) Gümüş nanoparçacıklara yakından bakış.


















Makale Nanotechnology dergisinde yayınlandı.

Kaynak: 1

FEI 'den Yeni Tarama Tünelleme Mikroskobu

FEI resmi sitesinde Temmuz ayında XHR-SEM (Extreme High Resolution SEM - Aşırı Yüksek Çözünürlüklü TTM) adlı bir mikroskop çıkaracağını duyurdu. Sitede mikroskopla ilgili şu an iki kısa video var.


İlkinde Trisha Rice - NanoPort Müdürü - mikroskopun kullanımının gerçekten çok kolay olduğundan bahsediyor. İkinci videoda Todd Templeton - Ürün Pazarlama Müdürü - XHR-SEM'in şimdiki TTM'lerden çok daha fazla çözünürlüğe [nm altı] sahip olduğundan bahsediyor.

İlerleyen günlerde 4 video daha gösterilecek. Bu videolarda mikroskopun kullanım alanlarından bahsedilecek.

Mikroskobun sloganı "... ve daha önce hiç görmediğiniz şeyleri göreceksiniz!"

Mikroskopu görmek isteyenler Albuerquerque - New Mexico - Booth 2141'i 4-7 Ağustos tarihleri arasında ziyaret edebilir.

Kaynak: 1

Nanoteknoloji Mühendisliği

Waterloo Üniversitesi Dünya'daki tek Nanoteknoloji Mühendisliği adlı lisans bölümüne sahip. Bölüm Kimya Mühendisliği, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği ve Kimya Bölümlerinin ortak çalışmasına sahip. Bu bölümün amacı öğrencilerde nanoteknoloji hakkında temel oluşturmak. Bölümün sloganı "Küçük düşün, büyüğü hayal et..."

Programda 4 ana konu var:

1- Nanomühendisleme malzemeler:
- Nanokristal ve nanotozların üretimi ve karakterizasyonu.

2- Nanoelektronik
- Günümüzdeki elektronik sanayisinin sınırlarını aşmaya yarayacak sistem ve malzemeler.

3- Nanobiosistemler
- Biomalzemelerin moleküler seviyede kontrolü.
- Hedefe giden ilaçlar.

4- Nanoaletler
- Atomik seviyede kimyasal ve biyolojik analiz yapan aletler.

Hoca listesi için tıklayın.

Ders listesi için tıklayın.

Resmi site.


Blogumu yeni ziyaret ediyorsanız, yeni mesajlardan anında haberdar olmak için RSS beslememe üye olabilirsiniz. RSS ne demek diyorsanız şu videoyu izleyebilirsiniz.

NANO 101 - Kuantum Noktacıkları - 1

Basit bir tanımla başlayalım: Kuantum noktacıkları ya da nanokristaller büyüklükleri 2-10 nm arasında değişen bir yarıiletken türüdür. Boyutlarının küçük olmasından dolayı kuaantum noktacıklarının özellikleri üzerinde kolayca oynanabilir ve böyle bu parçacıklar yeni uygulamalarda kullanılabilir. Kuantum noktacıklarının özellikleri en çok boyut ve içerdiği atomlara bağlıdır.

Kuantum noktacıklarını daha iyi anlamak için önce bazı kavramları açıklayalım:

Değerlik bandı:
Katılarda değerlik bandı mutlak sıfırda elektron bulunan yerlerdeki elektron enerjilerinin oluşturduğu aralıktır. Yarıiletkenlerde ve yalıtkanlarda, iletkenlik bandının üzerinde yasak bant ve bu boşluktan sonra iletkenlik bandı vardır. Yasak bant ise elektronun bulunma olasılığının sıfır oldugu yasak enerji duzeylerinin tümünün adıdır. Metallerde iletkenlik bandı ile yalıtkanlık bandı arasında boşluk yoktur.
















Yarıiletkenlerde ve yalıtkanlarda düşük seviyede iletkenlik görülmesi değerlik bandının özelliğinden dolayıdır. Elektronların sayısı ile değerlik bandındaki state [Türkçesini bilmiyorum] sayısı eşit olduğundan, bir elektrik alan uygulandığında elektronlar iletim bandına geçemezler, yani enerjilerini artıramazlar; sonuçta akım oluşmaz.

İletim bandı:
Yarıiletkenlerde ve yalıtkanlarda, iletim bandı değer bandından daha yüksekte olan ve elektrik alanı uygulandığında elektronları hızlandırmaya yeten, yani elektrik akımı üretmeye yarayan, elektron enerjisi aralığı.

Elektronlar ve Delikler:
Doğal bir yarıiletkende, elektronların çok az bir kısmı iletken bandında, geri kalanı (çoğunluk) ise değerlik bandında bulunur. Değer bandındaki bir elektronun iletim bandına geçebilmesinin tek yolu, yasak bandı geçecek kadar enerji almaktır. Normal halde hiçbir elektron bu seviyede bir enerjiye sahip değildir. Isı, voltaj, foton uygulayarak bazı elektronların iletim bandına geçmeleri sağlanabilir. [İletim bandına geçen elektronlar orada çok az durur ve hemen gene değer bandına dönerler.] Elektronun değer bandındaki eski yerine ise "delik" denir. Bu animasyon delik kavramını daha iyi açıklıyor.

Eksiton:
Enerji verilerek iletim bandına geçen elektonla, "delik" çiftine verilen ad.

Kuantum Hapsi:
Kuantum noktacıkları yarıiletken olduğu için enerji seviyeleri, yasak bant, iletim bandı, değer bandı tanımları hâlâ geçerlidir. Eksitonları oluşturan elektron ve delik arasındaki uzaklığa Eksiton Bohr Yarıçapı denir. Bu uzaklık her malzeme için farklıdır. Büyük boyutlarda, yarıiletkenin kristali Eksiton Bohr Yarıçapından çok daha fazladır; böylece eksiton doğal büyüklüğündedir. Eğer yarıiletkenin kristal boyutu Eksiton Bohr yarıçapına yaklaşırsa, o zaman enerji seviyeleri sürekli yerine ayrık kabul edilir. Artık enerji seviyeleri arasında küçük ayrıklar vardır. Bu ayrık enerji seviye durumuna kuantum hapsi denir. Bu koşullarda yarıiletken malzeme artık büyük boyutlardaki hali gibi davranmayı bırakır ve kuantum noktacığı olarak adlandırılır.

Enerji Seviyeleri İle Oynanması:
Kuantum noktacıklarının enerji seviyeleri ayrık olduğu için kuantum noktacığına atom ekleyip, çıkarma yasak bölgenin sınırlarını değiştirir. Kuantum noktacığının yüzey geometrisini değiştirmek de yasak bölge enerjisini değiştirir. Atom ekleme çıkarma yöntemi ile istediğiniz renkte kuantum noktacığı oluşturabilirsiniz. Aşapıdaki resimde tüplerin içinde aynı malzemenin farklı renkteki hallerini görebiliyorsunuz.



Resim kaynağı: wikipedia

















Kaynak: 1 ,Wikipedia

Karbon Nanotüpler Kıkırdak Yenilenmesinde Kullanılıyor

Bilim adamları uzun süredir kıkırdak zedelenmesinin tedavisi üzerinde uğraşıyorlar. Bir yöntem kıkıdağın şok emme görevini taklit eden yapay bir jel enjekte etmek. Maalesef bu çözüm kısa vadeli, jeli belli zaman aralıkları ile tekrar enjekte etmek zorundasınız. Brown Üniversitesi nanoteknoloji uzmanı Thomas Webster kıkırdak hücrelerini kendisine çeken karbon nanotüpten yapılmış bir yüzey üreterek kıkırdakları yenileyebildi. Çalışma Journal of Biomedical Materials Research, Part A dergisinde yayınlandı.

Webster'ın grubu karbon nanotüplerin kondrositleri [kıkırdak hücresi] kendisine çektiğini fark etmişler. Karbon nanotüplerin yüzeyi biraz engebeli olduğunu için, doku yüzeyini andırıyor ve hücreler nanotüp yüzeyini üremek için uygun bir ortam olarak görüyor. "Bir nevi vücudu aldatıyoruz" diyor Webster. Ayrıca, hücrelere elektrik sinyalleri uygulayarak hücrelerin daha sık büyümesi sağlanıyor.

Grup, metodu önce hayvanlarda daha sonra insanlarda deneyecek.

Kaynak: 1

OECD Nanomalzeme Güvenlik Testi Programı

OECD� 2006 yılında İmal Edilmiş Nanomalzemeler ile ilgili bir çalışma birimi kurdu. Bu birimin amacı ülkelerin nanomalzemeler üzerinde yaptıkları güvenlik testlerinin sonuçlarını paylaşmak. Çalışma grubun 100'den fazla araştırmacıdan oluşuyor.

Projenin iki aşamada bitmesi planlanmıştı. İlk aşamada yakın zamanda ticari ürünlerde kullanılabilecek ürünlerin listesi çıkarılacak, ikinci aşamada ise bu malzemelerin insan sağlığı ve çevreye olan etkisi araştırılacak.

OECD birinci aşamayı bitirdi ve ikinci aşamaya grubun Kasım 2008'de yapacağı 3. Toplantıda geçilecek.

Grubun ilk aşamada seçtiği ve üzerinde araştırma yapacağı nanomalzemeler ise şunlar:

1. Fullerenler (C60)
2. Tek Katmanlı Karbon Nanotüpler (TKKN)
3. Çok Katmanlı Karbon Nanotüpler (ÇKKN)
4. Gümüş Nanoparçacıklar
5. Demir Nanoparçacıklar
6. İs Karası
7. Titanyum Dioksit
8. Alüminyum Oksit
9. Seryum Oksit
10. Çinko Oksit
11. Silikon Dioksit
12. Polistiren
13. Dendronlar
14. Nanokiller

Peki nanomalzemelerin hangi özellikleri araştırılacak:

Nanomalzeme Hakkında Bilgi:
• Nanomalzeme İsmi
• CAS Numarası
• Formulü/Moleküler Yapısı
• Test edilen nanomalzemenin içeriği (sağlık derecesi, içindeki diğer malzemeler)
• Temel morfoloji
• Temel yüzey kimyası
• Temel ticari uygulamalar
• Bilinen katalitik aktivitesi
• Üretim yolları

Kimyasal ve Fiziksel Özellikler, Malzeme Karakterizasyonu:
• Yığışım/Toplanma
• Çözünürlük
• Kristal durum
• Kristalit büyüklüğü
• Tanıtıcı TTM resimleri
• Parçacık büyüklüğü dağılımı
• Yüzey alanı
• Yüzey yükü
• Fotokatalitik aktiviteler
• Boşluk yoğunluğu
• Gözeneklilik
• Redoks potansiyeli
• Radikal olşuturma potansiyeli
• Diğer bilgiler

Çevre ile İlgili:
• Ayrışabilirlik
• Simülasyon testleri [su,toprak, tortu, lağım suyunda]
• Hidroliz
• Emme, geri verme
• Diğer bilgiler

Çevre Zehir Bilimi:
• Derin deniz türlerine etkiler (uzun vade/ kısa vade)
• Tortudaki canlı türlerine etkiler (uzun vade/ kısa vade)
• Topraktaki canlı türlerine etkiler (uzun vade/ kısa vade)
• Karadaki canlı türlerine etkiler (uzun vade/ kısa vade)
• Mikroorganizmalara etkiler
• Diğer bilgiler

Memeli Zehir Bilimi:
• Farmakokinetik
• Akut zehirlilik
• Maddenin tekrar alınması durumunda zehirlilik
• Kronik zehirlilik
• Genetik zehirlilik
• Diğer bilgiler

Malzeme Güvenliği:
• Ateş alabilme
• Patlayabilme
• Uyumsuzluk

Kaynak: 1

Kalıcı Nanobalonlar Üretildi

Harvard Mühendislik ve Uygulamalı Bilim Okulu mühendisleri ilk defa uzun süre - bir yıl kadar - dayanabilen nanobalon ürettiler. Balonlar glikoz şurubu, sükrok stearat ve sudan yapılan köpükten oluşuyor. Balonların ileride çabuk dağılan gaz-sıvı ürünlerinin (kişisel bakım ürünleri, ultrasondaki kontrast malzemeleri) kalıcı hale getirilmesinde kullanılması düşünülüyor.

Balonlar beşgen, altıgen ve yedigen parçalardan oluşuyor. Bu kadar küçük balonların oluşturulması yüzey gerilmesinden dolayı imkansız gibi görülüyordu. Küçük balonlar büyük balonlardan daha yüksek yüzey gerilim kuvvetine ve gaz basıncına sahip.

Kaynak: 1