Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.

Nanotechnologie is de techniek die het mogelijk moet maken te werken met deeltjes in de orde van grootte van een aantal nanometers (Eén nanometer is een miljardste meter). Dit is een schaal van die net boven die van atomen en moleculen ligt.

[bewerk] Algemeen

De term werd bekend door de publicatie van Eric Drexlers boek The Engines of Creation: The coming era of nanotechnology uit 1986 dat voor het eerst dieper op de problemen en mogelijkheden inging. Dexler introduceerde de moleculaire nanotechnologie en is voorstander van een techniek om nanoapparaten te bouwen vanuit atomaire bouwstenen door deze mechanisch in de gewenste volgorde te plaatsen. Het basisidee achter nanotechnologie is dus dat het mogelijk moet zijn, als de chemische samenstelling en het driedimensionale bouwplan van een stof bekend is, deze stof te maken door de juiste bouwstenen op de goede plaats samen te voegen.

De term "nanotechnologie" werd reeds in 1974 gedefinieerd door Professor Norio Taniguchiwas van de Tokyo Science University in een proefschrift (N. Taniguchi, "On the Basic Concept of 'Nano-Technology'," Proc. Intl. Conf. Prod. London, Part II, British Society of Precision Engineering, 1974.) op volgende wijze: "'Nano-technology' mainly consists of the processing of, separation, consolidation, and deformation of materials by one atom or by one molecule." Het betreft dus het manipuleren van materie in het gebied tussen 0,1 en 100 nanometer vanuit voorwerpen van een grotere schaal. Er zijn dus twee benaderingen: van beneden uit (uit het atomaire bereik) en van bovenaf (uit het micronbereik).

Inmiddels is nanotechnologie verworden tot een modewoord, met verschillende betekenissen en toepassingen. Nano is moeilijk precies te definiëren, het heeft namelijk geen betrekking op een eigenschap, maar op een afmeting. Bovendien zijn er heel veel, soms regelrecht buitenissige voorspellingen, beloften en zelfs beweringen over gemaakte vorderingen gedaan, waardoor het hele gebied dreigt in diskrediet te komen. De wens om geld voor onderzoek los te krijgen met behulp van het magische n-woord is er de oorzaak van dat het koren dreigt in het kaf te verdrinken. Toch zijn er zeker belangwekkende ontwikkelingen en resultaten.

[bewerk] Historie

[bewerk] Wat er al was

In feite is er al lang voor de uitvinding van de term aan het manipuleren van structuren in het nanometerbereik gedaan. Al in de negentiende eeuw kende men solen van goud die uit een suspensie van gouddeeltjes van deze grootte in water bestaan. Er bestond ook al een naam voor dit soort onderzoek: colloïdenchemie. Nu noemt men deze deeltjes goudnanopartikeltjes en is er zelfs een 'chemisch symbool' voor: AuNP (dat dus niet voor een goudstikstoffosfide staat).

Ook polymeren kunnen vaak bogen op een structuur in het nanobereik. Semikristallijne polymeren hebben vaak lamellaire kristallieten met een dikte of twee soorten domeinen in dit groottebereik en het is deze fijnstructuur die grotendeels voor de begeerde eigenschappen verantwoordelijk is. Ook voor biopolymeren geldt iets dergelijks: eiwit moleculen zijn ook voorwerpen in dit schaalbereik.

Andere materialen zoals metalen of zouten zijn in dit schaalbereik vaak vrij saai en er zijn thermodynamische redenen waarom materialen meestal evolueren naar een toestand van homogeniteit op een grotere schaal (micro- of millimeters). In het algemeen kan men zeggen dat er een mechanisme moet bestaan die deze neiging tot 'klontering' tot grotere eenheden blokkeert. Anders kunnen nanostructuren niet stabiel zijn.

In zekere zin kunnen we eiwitmoleculen die bijvoorbeeld als katalysator optreden (enzymen) als een soort heel klein machientje beschouwen en de gedachte ligt voor de hand dat dit soort machientjes ook kunstmatig gemaakt zouden kunnen worden.

Dit idee werd al in 1959 geuit door de Amerikaanse natuurkundige en Nobelprijswinnaar Richard Feynman in zijn lezing There's plenty of room at the bottom. Met een geschikte "nanomachine" is het in theorie mogelijk om losse atomen of moleculen op een rij of in een bepaald patroon te plaatsen.

[bewerk] De aftasttechnieken op basis van piëzoëlektrische elementen

Het idee om individuele atomen te kunnen verplaatsen kwam vooral voort uit de ontwikkeling van microscopische technieken waarbij een oppervlak wordt afgetast met een fijne naald zoals AFM en STM. Deze technieken danken hun bestaan aan de mogelijkheid bewegingen elektronisch op te leggen met een precisie van kleiner dan een atoom. Uiteraard is een computer daarbij onontbeerlijk. Het is hiermee mogelijk geworden atomen vrij direct 'zichtbaar' te maken en zelfs het oppervlak op atomaire schaal te 'beschrijven'

Met behulp van Scanning Tunneling Microscopy (STM) kunnen atomen en moleculen worden bestudeerd. Dit berust op het kwantummechanisch tunnelen van elektronen. Voordeel van deze techniek is de extreem hoge resolutie. Het nadeel is dat er geleidende monsters gebruikt moeten worden. Oplossing hiervoor is een Atomic Force Microscope (AFM). Hierbij zit een STM tip op een AFM tip die het monster betast. Hierbij wordt de kracht gemeten in pN.

Afzonderlijke goudatomen zichtbaar gemaakt met een STM

Afzonderlijke goudatomen zichtbaar gemaakt met een STM

Onderzoekers slaagden er in 1990 in, met behulp van STM, een aantal xenonatomen zodanig op een nikkelkristal te schikken dat ze samen de letters IBM vormden - het bedrijf waar de onderzoekers werkten.

Nanotechnologie begeeft zich daarmee op het snijvlak van natuurkunde en scheikunde en men streeft naar een samensmelting zijn tussen scheikunde, biologie en techniek.

Aanvankelijk (1988 tot 2000) dacht men dat de beste aanpak om tot een werkende nanomachine te komen een mechanistische benadering zou zijn. De onderzoekers probeerden onderdelen uit de machinetechniek te maken zoals stangen, tandwielen en motortjes op nano-schaal. Met deze basis onderdelen zouden dan steeds ingewikkelder constructies gemaakt worden.

Recent (2004) zoekt men het steeds meer in de biologische natuur. De onderzoekers kijken nu hoe in de celstructuur van levende wezens en eencelligen de gang van zaken geregeld is en proberen deze technieken na te maken in eigen constructies.

In 2006 werd op dit vlak een doorbraak gerealiseerd door MIT-wetenschappers Paula Hammond, Yet-Ming Chiang en Belcher. Door genetische manipulatie wisten ze een virus genetisch te moduleren zodat dit virus door elektrisch geleidende moleculen uit z'n omgeving te gebruiken zichzelf wist om te bouwen tot een lithium-ion batterij. Zo is nano-technologie geëvolueerd tot een uitzonderlijk middel om materialen, systemen, gebruiksvoorwerpen in bijna alle denkbare sectoren (farmaceutica, burgerlijke bouwkunde, agro-bio, foodprocessing, ziekenzorg, automobielsector, transport, micro-elektronica ...)te verbeteren op zowat alle vlakken: duurzaamheid, gewicht, reinheid.

[bewerk] Toepassingen

[bewerk] Medische techniek

Een veelbelovend toepassingsgebied is de medische industrie want op moleculair niveau is de levende cel ook opgebouwd als een (zeer ingewikkelde) machine.

Het onderzoek spitst zich vooral toe op het gericht bezorgen van medicatie op die plekken in het lichaam waar deze het meest werkzaam is, in plaats van medicatie maar min of meer lukraak in het lichaam te brengen. Men zoek daarvoor naar vectoren, nanostructuren die als voertuig kunnen dienen. Zo kan bijvoorbeeld AuNP, voorzien van een biochemische schutlaag, de cel en zelfs de kern ervan binnengesmokkeld worden. Ook uit een andere hoek van de colloïden zijn veelbelovende vorderingen te melden. Het is al lang bekend dat met zeepachtige moleculen (amfifiele moleculen) een soort blaasjes of zakjes (micellen) te maken zijn in het nanobereik. In zekere zin is de celmembraan van een levende cel een vergelijkbare structuur. Er is veel onderzoek naar het gebruik van dit soort structuren als een soort verpakking rond de moleculen van het medicijn.

[bewerk] Materiaaltechniek

Men vermoedt een verdere praktische toepassing te vinden in de verdere miniaturisering van de elektronische chiptechnologie omdat de huidige fotolithografische technieken hun natuurkundige grenzen benaderen. Verder vindt nanotechnologie ook zijn weg in tal van nieuwe materialen zoals coatings en vezels.

Voorbeelden van nanomaterialen zoals fullereen ofwel Buckyballs gebaseerd op koolstofatomen

Voorbeelden van nanomaterialen zoals fullereen ofwel Buckyballs gebaseerd op koolstofatomen

In de nieuwe iPod van Apple kon men, dank zij nanotechnologie, 4 GB geheugenopslag realiseren op een nog veel kleinere oppervlakte dan eerder mogelijk was.

Koolstofvezels zijn waarschijnlijk één van de best gekende composietmaterialen. Door de koolstofbuisjes op nanoschaal te gaan produceren is men er o.a. in geslaagd om een filtersysteem te ontwikkelen voor drinkwaterzuivering waarbij men er, zonder chemicaliën te gebruiken, in slaagt om water te zuiveren van chemische vervuiling, organisch afval, proteïnen (DNA) en zoverder.

[bewerk] Fototovoltaïsche cellen

Op het vlak van zonnecellen en energieopslag wordt gewerkt aan technologie op dit schaalbereik. Cellen die uit meerdere lagen bestaan (met een dikte in de orde van nanometers) ieder met hun eigen bandgap hebben de hoogste rendementen en het is ook mogelijk cellen uiterst dun te maken zodat ze in de vorm van een folie toegepast kunnen worden. Deze ontwikkelingen zijn veelbelovend omdat zij de toepassing van de technologie goedkoper kunnen maken

[bewerk] Foto(elektro)chemie

Sedert 2004 commercialiseren een aantal fabrikanten in verschillende hoeken van de wereld vrij eenvoudige systemen en producten die stilaan inburgering vinden in ons dagelijks leven. Zo heeft een Amerikaanse spin-off van een aantal universiteiten een serie nano-gemodificeerde coatings gelanceerd. Deze 'verven' op acrylaat basis tonen uitzonderlijke eigenschappen op het vlak van corrosie bescherming, het voorkomen en behandelen van fungi (mos, algen, schimmels ...) én thermische isolatie. Deze coating heeft vrij snel wereldwijd toepassing gevonden als oplossing voor het CUI-fenomeen (condensatie onder isolatie), voornamelijk in HVAC-conductors, pijpleidingen, tankisolatie maar ook in privé-woningen. Het blijkt inderdaad dat met de nanotechnologie ultra dunne coatings met uitzonderlijke thermisch-isolerende eigenschappen kunnen worden gerealiseerd.

In Azië (China, Taiwan) hebben een aantal producenten vloeistoffen en coatingsystemen ontwikkeld op TiO2 (titaniumdioxide)- basis met partikels in de nanometrische schaal. Deze TiO2 deklagen hebben uitzonderlijke eigenschappen op het vlak van hydrofobie, UV- bescherming en vervuiling. Door hun fotokatalytische eigenschappen zijn ze zelfreinigend en luchtzuiverend. De omgevingslucht die in aanraking komt met aldus behandelde oppervlakken (ruiten, voertuigen, wanden, straten ...) wordt gezuiverd van fijn stof, roet, bacteriën (denk aan MRSA), schimmels. Door opslag van UV in de coating worden de moleculen die met de TiO2 coating in aanraking komen door ionisatie ontbonden en omgezet in onschadelijke stoffen. Op dit moment lopen testen in Groot-Brittannië met coatings op de stoepen van straten en op de banken van de Londense taxi's om de lucht schoner en gezonder te maken.

Dit type coatings, eventueel in combinatie met ultra dunne SiO2 coatings worden reeds op productie-niveau toegepast op vlak glas en autoruiten. Ze zijn echter eveneens verkrijgbaar, zowel de isolerende hydro-NM-oxide-coatings als de TiO2 reinigingsvloeistoffen en coatings voor particulier- en professioneel gebruik op de consumentenmarkt. Van de TiO2 coatings wordt verwacht dat ze in belangrijke mate oplossingen gaan bieden ter bestrijding van fijn stof en organische vervuiling. Berch, een marktleider in verven (USA) die zich vooral oriënteert op de particuliere markt heeft sedert eind 2006 enkele producten gelanceerd die nano-technologisch verbeterd zijn.

[bewerk] Bronnen, noten en/of referenties

Bronnen, noten en/of referenties:

?

[bewerk] Meer informatie

[bewerk] Engelstalig

  • Nano's Big Future by Jennifer Kahn, from National Geographic, June 2006. [1]
  • Geoffrey Hunt and Michael Mehta (2006), Nanotechnology: Risk, Ethics and Law. London: Earthscan Books.
  • Hari Singh Nalwa (2004), Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology (10-Volume Set), American Scientific Publishers. ISBN 1-58883-001-2
  • Michael Rieth and Wolfram Schommers (2006), Handbook of Theoretical and Computational Nanotechnology (10-Volume Set), American Scientific Publishers. ISBN 1-58883-042-X
  • Yuliang Zhao and Hari Singh Nalwa (2007), Nanotoxicology, American Scientific Publishers. ISBN 1-58883-088-8
  • Hari Singh Nalwa and Thomas Webster (2007), Cancer Nanotechnology, American Scientific Publishers. ISBN 1-58883-071-3
  • David M. Berube 2006. Nano-hype: The Truth Behind the Nanotechnology Buzz. Prometheus Books. ISBN 1-59102-351-3
  • Jones, Richard A. L., Soft Machines. Oxford University Press, Oxford, United Kingdom. ISBN 0198528558, 2004
  • Akhlesh Lakhtakia (ed), The Handbook of Nanotechnology. Nanometer Structures: Theory, Modeling, and Simulation. SPIE Press, Bellingham, WA, USA. ISBN 0-8194-5186-X, 2004
  • Fei Wang & Akhlesh Lakhtakia (eds), Selected Papers on Nanotechnology -- Theory & Modeling (Milestone Volume 182). SPIE Press, Bellingham, WA, USA. ISBN 0-8194-6354-X, 2006

[bewerk] Franstalig

  • Mark R. Wiesner and Jean-Yves Bottero (2007), Environmental Nanotechnology : Applications and Impacts of Nanomaterials, Mc Graw Hill, New York, ISBN 9780071477505
  • Dominique Luzeaux et Thierry Puig (2007), À la conquête du nanomonde. Nanotechnologies et microsystèmes, Éditions du Félin. ISBN 9782866456436
  • "Le risque inouï des nanotechnologies", par Jean-Pierre Dupuy, polytechnicien, ingénieur du corps des Mines et professeur à Stanford, L'Écologiste n°10, juin 2003, p. 70-72 L'un des articles clefs du premier dossier critique de la presse française sur les nanotechnologies.
  • Jean-Baptiste Waldner (2006), Nano-informatique et Intelligence Ambiante, Hermes Science, London, ISBN 2746215160
  • Kurzweil, Ray. (2006), Promise and Peril - The Deeply Intertwined Poles of 21st Century Technology, Communications of the ACM, Vol. 44, Issue 3, pp. 88-91.
  • Mark Ratner, Daniel Ratner (2003), Nanotechnologies - La révolution de demain, ISBN 2744016047
  • Michel Wautelet (2003), Les nanotechnologies, ISBN 2100079549
  • Jean-Louis Pautrat (2002), conseiller en communication de Minatec, Demain le nanomonde : Voyage au cœur du minuscule, ISBN 2213613362
  • Eric Drexler (1986), Engins de création, ISBN 2711748537
  • N. Taniguchi (1974), On the Basic Concept of 'Nano-Technology', Proc. Intl. Conf. Prod. Eng. Tokyo, Part II, Japan Society of Precision Engineering

[bewerk] Duitstalig


[bewerk] Externe links

[bewerk] Engelstalig

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool..com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’

arrow
arrow
    全站熱搜
    創作者介紹
    創作者 beeway 的頭像
    beeway

    BW Professional Cutter Expert www.tool-tool.com

    beeway 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()

    E-mail轉寄