Velká věda o malých věcech

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "Velká věda o malých věcech"

Transkript

1 Velká věda o malých věcech

2 nanos je řecky trpaslík nano- znamená miliardtinu celku, takže 1 nanometr = 10-9 metru Co je to nanosvět? území částic a struktur přibližně o velikosti v rozmezí nm

3 pro představu: struktura o rozměru 100 nm je svojí velikostí v takovém poměru k fotbalovému míči, jako je fotbalový míč k zeměkouli Prnka a Šperlink, 2004

4 Jaká je šířka lidského vlasu? asi nm Jaký je průměr molekuly vody? asi 0,3 nm

5 atomy jsou menší než 1 nm do jednoho nanometru se vejde asi šest atomů uhlíků, či deset atomů vodíku některé molekuly (tj. skupiny atomů poutané chemickou vazbou) jsou větší než 1 nm molekuly o velikosti od 1 do 100 nm jsou už nanostrukturami nanočástice a nanostruktury jsou základními stavebními jednotkami nanomateriálů

6 jsou vytvářeny přírodou např. DNA, bílkoviny či viry model DNA blog/show/ html struktura hemoglobinu -biology-images/505-protein-pictures/47- structure-hemoglobin.html virus chřipky (úsečka představuje 100 nm) Safrica/flu3s.htm

7 jsou vyráběny člověkem, např.: jednoelektronové tranzistory, které dnes měří pouze asi 20 nm uhlíkové nanotrubice o průměru cca 1,2 nm různé nanočástice používané kupříkladu v kosmetických a opalovacích krémech 25nm FD-SOI tranzistor articles/soi-in-action/lab-news.php model uhlíkové nanotrubice nanotube_page/nanotubes.html nanokrém

8 hmota v měřítku nanometrů může mít nové, unikátní vlastnosti zcela odlišné od vlastností pozorovaných v makrosvětě studiem vlastností a výrobou nanočástic a nanostruktur se zabývají různé obory nanotechnologie a nanovědy, zejména nanofyzika a nanochemie nanofyzika studuje fyzikální vlastnosti nanočástic a nanostruktur a jevy probíhající na úrovni nanometrů (např. tunelový jev, efekt obřího magnetického odporu (GMR) apod.) nanochemie je zaměřena na přípravu nanočástic a nanostruktur a popis jejich chemických a fyzikálně-chemických vlastností

9 o vlastnostech materiálů rozhoduje nejen chemické, ale i strukturní složení chování nanočástic a nanostruktur ovlivňují atomové síly, vlastnosti chemických vazeb a kvantové jevy u velmi malých částic se začíná projevovat jejich vlnová povaha to má za následek projev neobvyklých fyzikálních, chemických a biologických vlastností, které jsou využitelné v praxi

10 změny mechanických vlastností pevnost: uhlíkové nanotrubice jsou stokrát pevnější než ocel, ale šestkrát lehčí ocel versus uhlíková nanotrubice tvrdost: nanočástice požívané v metalurgii jsou zodpovědné za zvyšování tvrdosti a životnosti kovů tažnost, superplasticita atd.

11 změny magnetických, elektrických a optických vlastností např. oblast, ve které dochází k maximální absorpci fotonů, se liší pro různě velké částice, a proto se v závislosti na velikosti mohou nanočástice jevit jako červené, zlaté nebo modré praktické aplikace optické vlastnosti nanokrystalů nakresleno podle Prnky a Šperlinka, 2006 světlo emitující diody (LED) /071403QuantumDotLED.cfm

12 Lykurgovy poháry nanočástice zlata a stříbra způsobují unikátní zbarvení skla

13 s klesající velikostí částic dochází k poklesu bodu tání rozdíl v teplotě tání zlata v kompaktním stavu a ve formě nanočástic o velikosti 2 nm je 1000 stupňů závislost bodu tání zlata na velikosti částic Buffat a Borel, 1976

14 zmenšení velikosti nárůst povrchové plochy částic S = 6 cm 2 S = 12 cm 2 S = 24 cm 2 S = 6000 m 2 l = 1 cm l = 0,5 cm l = 0,25 cm l = 1 nm nárůst povrchové plochy zvýšená chemická reaktivita nanomateriály jako třeba zeolity používají jako výborné katalyzátory zeolit struktura zeolitu press/?p=1935

15 baktericidní vlastnosti nanočástic stříbra stříbrný pohár z 2. století př. n. l. /index.php?main_page=page_3 rané římské stříbrné mince

16 pokud je alespoň jeden rozměr struktury materiálu v rozměrové oblasti m, mohou se objevit významné změny ve vlastnostech tohoto nanomateriálu praktické aplikace nemlživá zrcadla samočisticí povrchy antibakteriální ponožky EBID ep_code-anti_fog_mirror dioxide_benefits.html

17 nanotextilie revoluční nemačkavé materiály

18 Nokia Morph flexibilní telefon

19 postupy top-down versus bottom-up top-down (odshora dolů) fyzikální postup postupná miniaturizace litografie, leptání apod. nanočipy Ozin, 1992 bottom-up (odzdola nahoru) chemický postup samosestavování a samoorganizace z atomů a molekul v přírodě tvorba biologických struktur rozvoj v budoucnosti?

20 okem, lupou nebo mikroskopem? elektronovým mikroskopem (EM) mikroskopem se skenující sondou (SPM) nakresleno podle Albertse et al., 1998

21 funkčně podobný světelnému mikroskopu (SM) EM k zobrazování předmětů využívá svazek elektronů urychlených pomocí elektrického pole vložením urychlujícího napětí lze regulovat vlnovou délku elektronu tak, aby byla i o několik řádů menší než vlnová délka fotonů viditelného světla nejmenší rozměr rozlišitelný EM je až tisíckrát menší než u SM EM používá elektromagnetické čočky (tj. různé typy cívek)

22 1931 Ernst Ruska a Max Knoll: konstrukce prvního EM Ernst Ruska 975/ / 1933 Ernst Ruska: konstrukce prvního EM s lepší rozlišovací schopností než má SM (1986 NC)

23 TEM transmisní elektronový mikroskop SEM skenující elektronový mikroskop upraveno podle

24 TEM transmisní elektronový mikroskop SEM skenující elektronový mikroskop zobrazuje velmi tenké vzorky dosahuje rozlišení okolo 0,2 nm zobrazení povrchu předmětů rozlišení pouze kolem 1 nm virus chřipky (úsečka představuje 100 nm) pylové zrno mučenky obří (úsečka představuje 20 μm)

25 v biologii, chemii, fyzice, mineralogii apod. TEM transmisní elektronový mikroskop SEM skenující elektronový mikroskop MicroscopesTEM/200kV/JEM2100LaB6/tabid/123/Default.aspx

26 soubor experimentálních metod určených k 3D studiu struktury povrchů s atomárním rozlišením nakresleno podle Kubínka et al., 2003

27 STM = skenovací tunelová mikroskopie AFM = mikroskopie atomárních sil SPM metody fungují na základě postupného měření interakcí mezi povrchem vzorku a hrotem sondy mikroskopu měřenou veličinou je/jsou: tunelový proud u STM atomární síly u AFM Kočka, 2004

28 není zapotřebí žádného externího zdroje částic rozlišení mikroskopu závisí na velikosti sondy a na konkrétním vzorku 3D obraz je sestavován v reálném čase možnost zobrazovat v různých prostředích (vakuum, vzduch, kapalina) je výhodou především pro zobrazování biologických vzorků in vitro a in vivo metody nejsou citlivé na chemickou podstatu atomů nevýhodou je velké množství artefaktů (např. zobrazení hrotu, zdvojení obrazu)

29 1981 Gerd Binnig a Heinrich Röhrer (1986 NC) mikroskopie/?lang=en umožňuje pozorovat jednotlivé atomy a molekuly a dokonce s nimi manipulovat

30

31 činnost založena na tzv. tunelovém jevu vodivý musí být hrot sondy mikroskopu i vzorek vodivý hrot STM detail.php?page=&id=85&pda=1

32 režim konstantní výšky tunelový proud se mění v závislosti na vzdálenosti povrchu vzorku od hrotu režim konstantního proudu využívá zpětné vazby tak, aby byla udržena konstantní hodnota tunelového proudu nakresleno podle Kubínka a Půlkrábka, 2007

33 1986 Gerd Binnig, Calvin Quate a Christoph Gerber měření silových interakcí mezi povrchem vzorku a ostrým hrotem sondy, umístěným na konci pružného raménka raménko AFM s hrotem p?page=&id=85&pda=1 JWSfac.htm

34 kontaktní režim nekontaktní a poklepový režim odpudivá síla přitažlivá síla

35 studium topografie povrchů a povrchových procesů, metrologie, úprava povrchů, tvorba nanočipů, zobrazování biologických vzorků STM skenovací tunelový mikroskop AFM mikroskop atomárních sil nanočástice mědi Janda, 2007 slída lidské chromosomy

36 1990 Donald Eigler a Erhard Schweizer: první psaní s atomy Eigler a Schweizer, 1990 oficiální logo Czech Nanoteam Kočka, 2004

37 technologie, která pracuje v nanosvětě perspektivní multi-, inter- a transdisciplinární obor, který se celosvětově intenzivně rozvíjí nejen ve vědě, ale i ve výzkumu a v praxi aplikace nachází v elektronice, výpočetní technice, medicíně, strojírenství, stavebnictví, chemickém průmyslu, kosmetice, oděvnictví, sportu, potravinářství, ochraně životního prostředí, kosmickém výzkumu, vojenství a mnoha dalších oblastech

38 Nanotechnologie je výzkum a technologický vývoj na atomové, molekulární nebo makromolekulární úrovni, v rozměrové škále přibližně nm. Je to též vytváření a používání struktur, zařízení a systémů, které mají v důsledku svých malých nebo intermediárních rozměrů nové vlastnosti a funkce. Je to rovněž dovednost manipulovat s objekty na atomové úrovni. Nanotechnologie je soubor různých technologií a postupů, které mají společný cíl: řízenou manipulací s atomy, molekulami nebo jejich malými skupinami vytvářet materiály, zařízení a funkční systémy s výjimečnými vlastnostmi, vyplývajícími z vlastností hmoty v rozměru nanometrů.

39 zahrnuje různé oblasti lidských činností, jež mají společné v zásadě pouze jedno: práci s hmotou v měřítku nanometrů fyzika biologie nanobiotechnologie inženýrské postupy NANOTECHNOLOGIE chemie nanomedicína nanomateriály NANOTECHNOLOGIE nanooptika nanoelektronika a) b) použití pojmu nanotechnologie v singuláru (a) versus v plurálu (b)

40 podobně jako nanotechnologie je nanověda nová oblast soustřeďující klasické vědní obory jako jsou fyzika pevných látek, chemie, molekulární biologie apod. nanověda se zabývá výzkumem jevů a materiálových vlastností na nanometrické úrovni vytváří teoretickou základnu pro následné praktické využití získaných poznatků pomocí nanotechnologie

41 Richard Feynman přednáška There s Plenty of Room at the Bottom příroda pracuje na úrovni atomů a molekul zákony fyziky nejsou v rozporu s možností manipulovat s hmotou atom po atomu =

42 Eric Drexler v článku o molekulárním inženýrství navrhl využít proteiny jako základní stavební kameny molekulárních zařízení upozornil na pozitivní i negativní stránky molekulární nanotechnologie popsal možnou budoucnost světa nanorobotů a vytvořil pojem grey goo

43 většina životních procesů probíhá v nanorozměrech biologické nanosystémy jsou schopny přeměňovat energii, ukládat informace, rozpoznávat, pohybovat se, samostatně se uspořádávat a reprodukovat přírodní materiály se samy utvářejí, mohou být hierarchické, multifunkční, kompozitní, adaptivní, samoopravitelné a biodegradabilní biomimetika = obor, který se zabývá napodobováním přírodních materiálů a struktur

44 z atomů a molekul hierarchicky způsobem bottom-up písmena atomy C, H, O, N, P, S uhlík slova malé organické molekuly sacharidy, mastné kyseliny, aminokyseliny, nukleotidy AMP věty makromolekuly = nanostruktury polysacharidy, lipidy, proteiny, nukleové kyseliny, ribosomy DNA knihy vyšší celky a živé systémy membrány organely buňky tkáně orgány organismy 0807/puvod-zivota- 2-3

45 uplatňuje se: samosestavování (self-assembly) samoorganizace (self-organization) nakresleno podle Prnky a Šperlinka, 2006

46 samosestavování (self-assembly) např. složení ribosomu z velké a malé podjednotky na základě preferovaných chemických interakcí + velká podjednotka malá podjednotka ribosom samoorganizace (self-organization) např. reorganizace cytoskeletu

47 biologické nanostroje ribosomy receptory membrán enzymy fungující jako katalyzátory translace tvorba proteinu na ribosomu signalizační kaskáda enzym funguje jako katalyzátor fixace dusíku nitrogenázou

48 biologické nanostroje molekulární kanály molekulární pumpy iontové kanály sodno-draselná pumpa a glukoso-sodný symport ATP-syntáza pracuje jako iontová pumpa

49 biologické nanostroje molekulární motory DNA jako buněčná paměť princip funkce motorového proteinu molekulární motory kinesin a dynein

50 biologické nanostroje molekulární motory DNA jako buněčná paměť DNA a tvorba kompaktnějších struktur https://eapbiofield.wikispaces.com/cellcycle+review+tate?f=print

51 biomineralizace = tvorba biogenních minerálů CaCO 3 ulita plže ušně mořské (Haliotis tuberculata) vrstvy nanobloků CaCO 3 Prnka a Šperlink, 2006 ulita ušně

52 biomineralizace = tvorba biogenních minerálů CaCO 3 ulita ušně mořské SiO 2 zpevnění pokožky přesličky přeslička největší (Equisetum telmateia)

53 biomineralizace = tvorba biogenních minerálů CaCO 3 ulita ušně mořské SiO 2 zpevnění pokožky přesličky SiO 2. n H 2 O schránka rozsivek (tzv. frustula) schránky rozsivek ntors/summer/2000/symposium/diatoms/pesticide.html techniques/hoffmangallery/diatom.html

54 biomineralizace = tvorba biogenních minerálů CaCO 3 ulita ušně mořské Magnetospirillum gryphiswaldense SiO 2 zpevnění pokožky přesličky SiO 2. n H 2 O schránka rozsivek (tzv. frustula) Fe 3 O 4 magnetosomy magnetotaktických bakterií nanokrystaly magnetitu (úsečka představuje 100 nm)

55 biomineralizace = tvorba biogenních minerálů CaCO 3 ulita ušně mořské SiO 2 zpevnění pokožky přesličky kost stehenní pes Osteology/Pelvic_limb/ThighFemur.html SiO 2. n H 2 O schránka rozsivek (tzv. frustula) Fe 3 O 4 magnetosomy magnetotaktických bakterií Ca 5 (PO 4 ) 3 OH kosti a zuby zuby productid=16234&cat=258&bestseller=y

56 biomineralizace = tvorba biogenních minerálů CaCO 3 ulita ušně mořské SiO 2 zpevnění pokožky přesličky SiO 2. n H 2 O schránka rozsivek (tzv. frustula) Fe 3 O 4 magnetosomy magnetotaktických bakterií Ca 5 (PO 4 ) 3 OH kosti a zuby CaC 2 O 4. H 2 O močové kameny močový kámen želvy

57 nanomateriály nanoelektronika a nanooptika nanobiotechnologie a bionanotechnologie HEAD Nano.Ti Boast squashová raketa Sungju TangoX Nano ipod Nano jobs-predstavil-novy-ipod-nano nanooblek

58 materiály, jejichž fyzikální a/nebo chemické (příp. i biologické) vlastnosti jsou odlišné od vlastností objemových (bulk) materiálů stejného chemického složení stavebními jednotkami jsou částice a struktury o velikosti cca nm klasifikace: nanočástice, klastry (shluky) nanočástic, nanovlákna, nanodrátky, nanotrubice, nanokompozity, nanovrstvy a nanostrukturní filmy uplatnění: v elektronice, zdravotnictví, kosmetice, strojírenství, stavebnictví, chemickém a textilním průmyslu, optickém a elektrotechnickém průmyslu, automobilovém, komickém, vojenském průmyslu, ochraně životního prostředí,

59 nanočástice zlata a stříbra barvení skla, biomolekulární detekční metody antimikrobiální vlastnosti Ag (fasády, omítky, ponožky nanosilver) nanočástice zlata Liz-Marzan, 2004 nanočástice stříbra princip funkce antibakteriálních ponožek nanosilver nanočástice oxidu křemičitého kosmetické přípravky, zubní pasty what/2007/070618_nano.htm

60 nanočástice oxidu titaničitého nemlživá skla, samočisticí vrstvy, kosmetika, laky s reflexními vlastnostmi hstore/ infospecial.phtml ayimage.php?album=1559&pos=0 EBID ep_code-anti_fog_mirror

61 nanočástice oxidu železitého přísada do rtěnek a líčidel, detoxikace území nanočástice hydroxyapatitu implantáty kostí a zubů magnetické nanočástice paměťová média, diagnostická medicína ronmental-news/latest/valentinesday ?click=main_sr magnetické nanočástice

62 vlákna s průměrem menším než 1 μm porovnání tloušťky vlasu a nanovláken s/nanofiberspinningtechnology.aspx výroba tenkých, lehkých, pevných textilií využití v medicíně (krycí a obvazový materiál) výborná absorpce zvuku

63 proces využívající silného elektrického pole pro zvlákňování vodných roztoků polymerů labnotes/0607/spinoff.html elektrospining - animace

64 český patent (Technická univerzita v Liberci, 2003) technologie, která umožňuje výrobu netkaných nanovlákenných textilií vytváření nanovlákna technologie/elmarco--vyrobce-nanovlaken-- posiluje-vyzkum/

65 materiály s póry menšími než 100 nm vyrobeny např. z uhlíku, křemíku, (hlinito)křemičitanů či polymerů zvětšená povrchová plocha zlepšuje jejich katalytické, absorpční a adsorpční vlastnosti nejpoužívanější jsou zeolity zeolit 3 strukturní typy zeolitů

66 přírodní saze, diamant, grafit umělé fullereny, uhlíkové nanotrubice, nanopěna

67 nejznámější a nejpoužívanější uhlíkový nanomateriál madchick/ částice amorfního uhlíku o velikosti nm výroba: nedokonalé spalování organických látek bohatých na uhlík užití: gumárenský průmysl, barvivo, plasty potenciálně karcinogenní hasici-likviduji-pozary-sazi-stalecasteji html &link=kleber_krisalp_hp

68 diamant krychlová soustava hybridizace sp 3 nejtvrdší přírodní látka, nejvyšší známá tepelná vodivost, nevodič, průhledný, vysoký index lomu řezné a vrtné nástroje, klenotnictví grafit (tuha) šesterečná soustava hybridizace sp 2 vrstevnatá struktura jak-z-lidi-vybrousitdiamanty.html měkký, černošedý, neprůsvitný, s kovovým leskem, elektricky a tepelně vodivý výroba elektrod, žáruvzdorných materiálů, tužek, mazadel a pigmentů uest/carbon/index.html

69 první uměle připravená alotropická modifikace uhlíku 1985 Harold Kroto, Robert Curl a Richard Smalley: fullereny připraveny laserovým odpařováním grafitu v atmosféře helia (1996 NC) /BDGTopic/BDGtext/BDGBucky.html dnes výroba metodou řízeného spalování organických látek v obloukovém výboji x vysoká cena

70 ) obří molekuly složené ze sudého počtu uhlíkových atomů (minimálně dvaceti), umístěných ve vrcholech různých mnohostěnů víceméně kulovitého tvaru C 60, C 70, C 72, C 76, C 78, C 80, C 84, C 90 atd. /~newtrad/currref/bdgtop ic/bdgtext/bdgbucky.html C 60 C 70 použití: superpevné materiály nízké hmotnosti, ochranná skla, součást tuhého paliva pro rakety, fluorované fullereny jako mazadla, nosiče jiných molekul, baterie organické deriváty fullerenů = nekovové magnety

71 Richard Buckminster Fuller americký architekt geodetické kopule /buckminster-fuller-the-billionaires-ofspaceship-earth/?referer=sphere_search US-pavilon EXPO 67 v Montrealu fullereny C 60, C 70, C 76, C 84

72 molekula roku 1991 tvar komolého ikosaedru: 12 pětiúhelníků a 20 šestiúhelníků rozložených jako v plášti fotbalového míče

73 krystalický C 60 krychlová soustava krystaly hnědočerné, lesklé hybridizace sp 2 vysoká pevnost x nízká tvrdost polovodič, ale může být i supravodivý

74 1991 Sumio Iijima cylindrické struktury vytvořené ze stočených grafitových rovin; na koncích mohou být uzavřené fullereny

75 jednovrstvé (SWCNT) vícevrstvé (MWCNT) /globalvoices/bai/slide07.html agallery.html bon-nanotubes-stimulate-single-retinal-neurons/ forschung/ergebnisse/nanotubes.htm

76 extrémně velký poměr délky ku šířce detail.php?page=&id=284&pda=1 pevné, pružné a teplotně stabilní, (polo)vodivé užití: vodiče, v molekulární elektronice jako tranzistory a paměti, palivové články, nosiče katalyzátoru, úložiště energie, brusné materiály, kompozity, média pro uchovávání a transport vodíku The Royal Society and The Royal Academy of Engineering

77 1997 Andrei Rode: působení výkonného laserového pulzního systému na uhlíkový terčík v argonové atmosféře uhlíkové klastry (shluky) o průměru kolem 6 9 nm náhodně pospojované do jakési pavučiny vlastnosti: nízká hustota (2 10 mg.cm -3 ) obrovská povrchová plocha ( m 2 /g) při teplotě do 90 K para- a ferromagnetické chování

78 nanoelektronika zkoumá různé strategie využití elektronických vlastností nanostruktur v celé řadě aplikací budoucích informačních technologií nanooptika (nanofotonika) pokládá základy optických vysokorychlostních komunikačních technologií, nových zdrojů laserového světla a optických systému pro široká použití nejrychleji se rozvíjející oblasti nanotechnologie

79 nové odvětví elektroniky, kde se pro přenos, zpracovávání a uchování informace využívá kromě náboje elektronu také jeho spin spinově citlivé jevy vznikají vzájemnou interakcí mezi nosičem náboje a magnetickými vlastnostmi materiálu spin elektronu research/spinrelaxation.html souvisí s vlnově-mechanickou povahou elektronu má charakteristickou hodnotu a může mít jen dvě orientace vůči zvolené ose ty lze vyjádřit kvantovým číslem m s s hodnotami +½ a ½ (často označovány šipkami a )

80 spintronický jev 1988 Albert Fert a Peter Grünberg (2007 NC) ve velmi tenkých ferromagnetických vrstvách (např. 1 nm železa), oddělených nemagnetickým materiálem (např. chromem nebo mědí), dochází vlivem působení vnějšího magnetického pole k prudké změně elektrického odporu

81 aplikace: vysokokapacitní harddisky ultracitlivé magnetické senzory v medicíně senzory pro monitorování pohybu mechanických součástí motorů pevný disk 2,5" s GMR hlavami a kapacitou 500 GB

82 MRAM (magnetic random-access memory) nový typ počítačových pamětí se spintronickou technologií záznamu výhody: nízká cena, malé rozměry, energetická nenáročnost a zároveň velká rychlost A3P-MRAM mikroprocesory a kvantové počítače

83 ohraničená polovodičová oblast (z InAs, CdSe, CdTe apod.) o průměru kolem 30 nm a výšce cca 8 nm, zabudovaná v polovodiči odlišného typu (např. GaAs) vrstva kvantových teček z InAs, zobrazená metodou AFM

84 fungují jako past na elektrony elektrony lokalizovány pouze ve stavech s určitými hodnotami energie při přechodu z vyšší energetické hladiny na nižší je vyzářeno světlo určité vlnové délky (u velkých teček v červené části spektra, u malých v modré)

85 aplikace v optoelektronice lasery displeje optické zesilovače světlo emitující diody (LED) detektory struktura jednofotonového detektoru využívajícího kvantové tečky displeje založené na kvantových tečkách LED využívající kvantové tečky QuantumDotLED.cfm aplikace v biologii označování proteinů a nukleových kyselin detekce nádorů

86 oblasti překryvu nanotechnologie s biologií a biotechnologií nanobiotechnologie odvětví nanotechnologie, které má biologické nebo biochemické aplikace bionanotechnologie vytváření nových přístrojů, systémů a materiálů v nanorozměrech na základě biologických principů využití biomolekul (buněčných nanostruktur) jako praktických součástí těchto zařízení cl= nanotechnologie-v-medicine

87 nanomedicína (molekulární medicína) nanofarmacie (biofarmacie) potravinářský průmysl textilní průmysl kosmetika zemědělství a lesnictví ochrana životního prostředí energetika bezpečnost biomolekulární elektronika

88 diagnostika a terapie rakoviny Abraxane první protirakovinný preparát připravený na bázi nanotechnologie (2005) detail_images.jsp?ndc= zlaté nanostřely křemíkové nanokuličky potažené 10 nm vrstvičkou zlata se vpraví k nádoru působením laseru se nanokuličky ohřejí (modrá barva na obr. zachycuje místa se zvýšenou teplotou) nádorové buňky jsou zničeny uvolněným teplem dva nádory v těle myši se zlatými nanostřelami ozářenými laserovým paprskem

89 cílená dodávka léků do organizmu nanonosiče (např. liposomy) nanosystémy (NEMS) koloidní roztoky ve spreji kovové nanosvaly liposom nanosval NM70 Actuator ic-art/457489/92244/phospholipids-canbe-used-to-form-artificial-structures-calledliposomes NANOMUSCLE.asp?L2=LEGHE%20A%20MEMORIA%20DI%20FORMA%20&L1=NUOVE%20TECNOLOGIE&L3 =APPLICAZIONI%20FLEXINOL&cd=7250-NANOMUSCLE&nVt=&d=19,00

90 změny ve výrobních procesech způsobené objevením nové technologie editorial-cartoons-the-discovery-of-fire image/ přináší společenské, ekonomické, vojenské a politické změny

91 pozitivní dopady nanomateriály s novými, lepšími vlastnostmi léčba jinak neléčitelných nemocí snížení výrobních nákladů zvýšení trvanlivosti některých výrobků lepší výkonnost produktů v dopravě a energetice zvýšení bezpečnosti eliminace ekologické zátěže negativní dopady ohrožení zdraví člověka a životního prostředí (nanotoxicita) zánik současných výrobních postupů a s tím související nezaměstnanost destabilizaci sociální, kulturní, ekonomické a politické situace způsobená nerovným přístupem k některým aplikacím neetické užití (zneužití) vysoké náklady na vývoj obtížný a drahý monitoring a kontrola negativních dopadů možné selhání technologie

92 nanosvět prostor částic a struktur o velikosti cca nm hmota v měřítku nanometrů může vykazovat nové, unikátní vlastnosti zcela odlišné od vlastností pozorovaných v makrosvětě nanočástice způsobují např. unikátní zbarvení Lykurgových pohárů

93 nanotechnologie zaměřuje se na řízenou manipulaci s atomy, molekulami a jejich shluky a na hledání způsobů využití unikátních vlastností nanočástic a nanostruktur v praxi pro tvorbu nových, lepších materiálů, zařízení a systémů nanověda zkoumá jevy odehrávající se v nanosvětě a jejich vliv na vlastnosti materiálů

94 Richard Feynman průkopník nanotechnologie (polovina 20. století) zákony fyziky nejsou v rozporu s možností manipulovat s hmotou atom po atomu v přírodě odpradávna probíhá většina životních procesů v nanorozměrech strategie tvorby biologických struktur inspirací pro NT hierarchické sestavování atomů a molekul způsobem bottom-up samosestavování (self-assembly) samoorganizace (self-organization)

95 3 Nobelovy ceny za práci v nanosvětě: Binnig a Röhrer: skenovací tunelový mikroskop (STM) Kroto, Curl a Smalley: fullereny Fert a Grünberg: efekt obřího magnetického odporu (GMR)

96 Přijde nanotechnologická revoluce? Nanotechnologie nabízí mnohé již dnes: Pozor na (skryté) hrozby nanotechnologie!

NANOMATERIÁLY, NANOTECHNOLOGIE, NANOMEDICÍNA

NANOMATERIÁLY, NANOTECHNOLOGIE, NANOMEDICÍNA NANOMATERIÁLY, NANOTECHNOLOGIE, NANOMEDICÍNA Nano je z řečtiny = trpaslík. 10-9, 1 nm = cca deset tisícin průměru lidského vlasu Nanotechnologie věda a technologie na atomární a molekulární úrovni Mnoho

Více

Nanotechnologie. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: 29. 5. 2013. Ročník: devátý

Nanotechnologie. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: 29. 5. 2013. Ročník: devátý Nanotechnologie Autor: Mgr. Stanislava Bubíková Datum (období) tvorby: 29. 5. 2013 Ročník: devátý Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Chemie a společnost 1 Anotace: Žáci se seznámí s nanotechnologiemi.

Více

Nanotechnologie a jejich aplikace. doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc.

Nanotechnologie a jejich aplikace. doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc. Nanotechnologie a jejich aplikace doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc. Předpona pochází z řeckého νανος což znamená trpaslík 10-9 m 380-780 nm rozsah λ viditelného světla Srovnání známých malých útvarů SPM Vyjasnění

Více

nano.tul.cz Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL

nano.tul.cz Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL nano.tul.cz Tyto materiály byly vytvořeny v rámci projektu ESF OP VK: Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na Technické univerzitě v Liberci Zdravotní rizika

Více

Fullereny. Nanomateriály na bázi uhlíku

Fullereny. Nanomateriály na bázi uhlíku Fullereny Nanomateriály na bázi uhlíku Modifikace uhlíku základní alotropické modifikace C grafit diamant fullereny další modifikace grafen amorfní uhlík uhlíkaté nanotrubičky fullerit Modifikace uhlíku

Více

EXKURZE DO NANOSVĚTA aneb Výlet za EM a SPM. Pracovní listy teoretická příprava

EXKURZE DO NANOSVĚTA aneb Výlet za EM a SPM. Pracovní listy teoretická příprava EXKURZE DO NANOSVĚTA aneb Výlet za EM a SPM Pracovní listy teoretická příprava Úloha 1: První nahlédnutí do nanosvěta Novou část dějin mikroskopie otevřel německý elektroinženýr, laureát Nobelovy ceny

Více

Uhlíkové struktury vázající ionty těžkých kovů

Uhlíkové struktury vázající ionty těžkých kovů Uhlíkové struktury vázající ionty těžkých kovů 7. června/june 2013 9:30 h 17:30 h Laboratoř metalomiky a nanotechnologií, Mendelova univerzita v Brně a Středoevropský technologický institut Budova D, Zemědělská

Více

NANOTECHNOLOGIE 2. 12. ledna 2015 GYMNÁZIUM DĚČÍN

NANOTECHNOLOGIE 2. 12. ledna 2015 GYMNÁZIUM DĚČÍN NANOTECHNOLOGIE 2 CZ.1.07/2.3.00/45.0029 Věda pro život, život pro vědu 12. ledna 2015 GYMNÁZIUM DĚČÍN Nanotechnologie nový studijní program na Přírodovědecké fakultě Univerzity J.E. Purkyně v Ústí nad

Více

Nanotechnologie a jejich aplikace ve veterinárním lékařství. RNDr. Jiří Oborný

Nanotechnologie a jejich aplikace ve veterinárním lékařství. RNDr. Jiří Oborný Nanotechnologie a jejich aplikace ve veterinárním lékařství RNDr. Jiří Oborný Co jsou to nanotechnologie Richard Feynman There is plenty room at the bottom (Tam dole je spousta místa) r. 1959 začátek

Více

Věra Mansfeldová. vera.mansfeldova@jh-inst.cas.cz Ústav fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského AV ČR, v. v. i.

Věra Mansfeldová. vera.mansfeldova@jh-inst.cas.cz Ústav fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského AV ČR, v. v. i. Mikroskopie, která umožnila vidět Feynmanův svět Věra Mansfeldová vera.mansfeldova@jh-inst.cas.cz Ústav fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského AV ČR, v. v. i. Richard P. Feynman 1918-1988 1965 - Nobelova

Více

Chování látek v nanorozměrech

Chování látek v nanorozměrech Univerzita J.E. Purkyně v Ústí nad Labem Chování látek v nanorozměrech Pavla Čapková Přírodovědecká fakulta Univerzita J.E. Purkyně v Ústí nad Labem Březen 2014 Chování látek v nanorozměrech: Co se děje

Více

Mikroskopie se vzorkovací sondou. Pavel Matějka

Mikroskopie se vzorkovací sondou. Pavel Matějka Mikroskopie se vzorkovací sondou Pavel Matějka Mikroskopie se vzorkovací sondou 1. STM 1. Princip metody 2. Instrumentace a příklady využití 2. AFM 1. Princip metody 2. Instrumentace a příklady využití

Více

Fotonické nanostruktury (nanofotonika)

Fotonické nanostruktury (nanofotonika) Základy nanotechnologií KEF/ZANAN Fotonické nanostruktury (nanofotonika) Jan Soubusta 4.11. 2015 Obsah 1. ÚVOD 2. POHLED DO MIKROSVĚTA 3. OD ELEKTRONIKY K FOTONICE 4. FYZIKA PRO NANOFOTONIKU 5. PERIODICKÉ

Více

Úvod do problematiky nanotechnologií

Úvod do problematiky nanotechnologií Úvod do problematiky nanotechnologií (Roman Kubínek a Vendula Stránská) Žijeme v 21. století, v době, která nám nabízí nejrůznější možnosti technického rozvoje od aplikací výpočetní techniky, přes moderní

Více

1. VÍTEJTE V NANOSVĚTĚ

1. VÍTEJTE V NANOSVĚTĚ 1. VÍTEJTE V NANOSVĚTĚ Oblast nanosvěta je území částic a struktur, které se nachází mezi světem jednotlivých atomů a makrosvětem. Rozsah velikostí, o němţ je zde řeč, je v intervalu mezi asi 1 nm aţ 100

Více

nano.tul.cz Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL

nano.tul.cz Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL nano.tul.cz Tyto materiály byly vytvořeny v rámci projektu ESF OP VK: Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na Technické univerzitě v Liberci PŘÍKLADY SOUČASNÝCH

Více

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 Prvky IV. A skupiny Uhlík (chemická značka C, latinsky Carboneum) je chemický prvek, který je základem všech

Více

Oponenti: RNDr. Aleš Hendrych, Ph.D. RNDr. Jiří Tuček, Ph.D.

Oponenti: RNDr. Aleš Hendrych, Ph.D. RNDr. Jiří Tuček, Ph.D. Oponenti: RNDr. Aleš Hendrych, Ph.D. RNDr. Jiří Tuček, Ph.D. Publikace byla vytvořena v rámci projektu Otevřená síť partnerství na bázi aplikované fyziky, reg. č. CZ. 1.07/2.4.00/17. 0014 1. vydání Roman

Více

FLUORESCENČNÍ MIKROSKOP

FLUORESCENČNÍ MIKROSKOP FLUORESCENČNÍ MIKROSKOP na gymnáziu Pierra de Coubertina v Táboře Pavla Trčková, kabinet Biologie, GPdC Tábor Co je fluorescence Fluorescence je jev spočívající v tom, že některé látky (fluorofory) po

Více

Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM

Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM Historie 1931 E. Ruska a M. Knoll sestrojili první elektronový prozařovací mikroskop 1939 první vyrobený elektronový mikroskop firma Siemens rozlišení 10 nm 1965 první

Více

Potravinářské aplikace

Potravinářské aplikace Potravinářské aplikace Nanodisperze a nanokapsle Funkční složky (např. léky, vitaminy, antimikrobiální prostředky, antioxidanty, aromatizující látky, barviva a konzervační prostředky) jsou základními složkami

Více

Nové komerční aplikace

Nové komerční aplikace 115.42 nm 57.71 nm 0 nm 2000 nm 2000 nm 1000 nm Nové komerční aplikace 1000 nm 0 nm 0 nm nanomateriálů - zlato a stříbro Co jsou to nanotechnologie Richard Feynman There is plenty room at the bottom (Tam

Více

Mgr. Veronika Papoušková, Ph.D. Brno, 20. března 2014

Mgr. Veronika Papoušková, Ph.D. Brno, 20. března 2014 Co je to CEITEC? Mgr. Veronika Papoušková, Ph.D. Brno, 20. března 2014 Pět oborů budoucnosti, které se vyplatí studovat HN 28. 1. 2013 1. Biochemie 2. Biomedicínské inženýrství 3. Průmyslový design 4.

Více

EU peníze středním školám digitální učební materiál

EU peníze středním školám digitální učební materiál EU peníze středním školám digitální učební materiál Číslo projektu: Číslo a název šablony klíčové aktivity: Tematická oblast, název DUMu: Autor: CZ.1.07/1.5.00/34.0515 III/2 Inovace a zkvalitnění výuky

Více

Podivuhodný grafen. Radek Kalousek a Jiří Spousta. Ústav fyzikálního inženýrství a CEITEC Vysoké učení technické v Brně. Čichnova 19. 9.

Podivuhodný grafen. Radek Kalousek a Jiří Spousta. Ústav fyzikálního inženýrství a CEITEC Vysoké učení technické v Brně. Čichnova 19. 9. Podivuhodný grafen Radek Kalousek a Jiří Spousta Ústav fyzikálního inženýrství a CEITEC Vysoké učení technické v Brně Čichnova 19. 9. 2014 Osnova přednášky Úvod Co je grafen? Trocha historie Některé podivuhodné

Více

EU peníze středním školám digitální učební materiál

EU peníze středním školám digitální učební materiál EU peníze středním školám digitální učební materiál Číslo projektu: Číslo a název šablony klíčové aktivity: Tematická oblast, název DUMu: Autor: CZ.1.07/1.5.00/34.0515 III/2 Inovace a zkvalitnění výuky

Více

PERIODICKÁ TABULKA. Všechny prvky v tabulce můžeme rozdělit na kovy, nekovy a polokovy.

PERIODICKÁ TABULKA. Všechny prvky v tabulce můžeme rozdělit na kovy, nekovy a polokovy. PERIODICKÁ TABULKA Je známo více než 100 prvků 90 je přirozených (jsou v přírodě) 11 plynů 2 kapaliny (brom, rtuť) Ostatní byly připraveny uměle. Dmitrij Ivanovič Mendělejev uspořádal 63 tehdy známých

Více

Určitě si pamatuješ, že všechno se skládá z atomů. Kámen, pero, videohra, televize, pes a ty také se skládáš z atomů

Určitě si pamatuješ, že všechno se skládá z atomů. Kámen, pero, videohra, televize, pes a ty také se skládáš z atomů Určitě si pamatuješ, že všechno se skládá z atomů. Kámen, pero, videohra, televize, pes a ty také se skládáš z atomů Atomy vytvářejí molekuly nebo materiály. Nanotechnologie se zabývá manipulováním s atomy

Více

Uhlík a jeho alotropy

Uhlík a jeho alotropy Uhlík Uhlík a jeho alotropy V přírodě se uhlík nachází zejména v karbonátových usazeninách, naftě, uhlí, a to jako směs grafitu a amorfní formy C. Rozeznáváme dvě základní krystalické formy uhlíku: a)

Více

GRAFEN VERSUS MWCNT; POROVNÁNÍ DVOU FOREM UHLÍKU V DETEKCI TĚŽKÉHO KOVU. Název: Školitel: Mgr. Dana Fialová. Datum: 15.3.2013

GRAFEN VERSUS MWCNT; POROVNÁNÍ DVOU FOREM UHLÍKU V DETEKCI TĚŽKÉHO KOVU. Název: Školitel: Mgr. Dana Fialová. Datum: 15.3.2013 Název: Školitel: GRAFEN VERSUS MWCNT; POROVNÁNÍ DVOU FOREM UHLÍKU V DETEKCI TĚŽKÉHO KOVU Mgr. Dana Fialová Datum: 15.3.2013 Reg.č.projektu: CZ.1.07/2.3.00/20.0148 Název projektu: Mezinárodní spolupráce

Více

Tabulace učebního plánu. Obecná chemie. Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : Ročník: 1.ročník a kvinta

Tabulace učebního plánu. Obecná chemie. Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : Ročník: 1.ročník a kvinta Tabulace učebního plánu Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : CHEMIE Ročník: 1.ročník a kvinta Obecná Bezpečnost práce Názvosloví anorganických sloučenin Zná pravidla bezpečnosti práce a dodržuje je.

Více

Lasery. Biofyzikální ústav LF MU. Projekt FRVŠ 911/2013

Lasery. Biofyzikální ústav LF MU. Projekt FRVŠ 911/2013 Lasery Biofyzikální ústav LF MU Elektromagnetické spektrum http://cs.wikipedia.org/wiki/soubor:elmgspektrum.png http://cs.wikipedia.org/wiki/ Soubor:Spectre.svg Bezkontaktní termografie 2 Součásti laseru

Více

Renáta Kenšová. Název: Školitel: Datum: 24. 10. 2014

Renáta Kenšová. Název: Školitel: Datum: 24. 10. 2014 Název: Školitel: Sledování distribuce zinečnatých iontů v kuřecím zárodku za využití moderních technik Monitoring the distribution of zinc ions in chicken embryo using modern techniques Renáta Kenšová

Více

Nanotechnologie v medicíně. Předmět: Lékařská přístrojová technika

Nanotechnologie v medicíně. Předmět: Lékařská přístrojová technika Nanotechnologie v medicíně Předmět: Lékařská přístrojová technika Molekulární nanotechnologie (MNT) µ Nanomedicína Definice: nanomedicína může být definována jako sledování lidského organismu, reparace

Více

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenovo záření. Vznik rentgenova záření. Metody využívající RTG záření

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenovo záření. Vznik rentgenova záření. Metody využívající RTG záření Metody využívající rentgenové záření Rentgenovo záření Rentgenografie, RTG prášková difrakce 1 2 Rentgenovo záření Vznik rentgenova záření X-Ray Elektromagnetické záření Ionizující záření 10 nm 1 pm Využívá

Více

Funkční nanostruktury Pavla Čapková

Funkční nanostruktury Pavla Čapková Funkční nanostruktury Pavla Čapková Centrum nanotechnologií na VŠB-TU Ostrava. Centrum nanotechnologií na VŠB-TUO Nanomateriály Sorbenty Katalyzátory a fotokatalyzátory Antibakteriální nanokompozity Nové

Více

Principy počítačů I Perspektivní technologie, měření výkonnosti a spolehlivost

Principy počítačů I Perspektivní technologie, měření výkonnosti a spolehlivost Principy počítačů I Perspektivní technologie, měření výkonnosti a spolehlivost snímek 1 Principy počítačů Část XI Perspektivní technologie, měření výkonnosti a spolehlivost 1 snímek 2 1 cm 1 µm 50 nm 1

Více

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, 2014. Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu.

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, 2014. Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu. Aktivní prostředí v plynné fázi. Plynové lasery Inverze populace hladin je vytvářena mezi energetickými hladinami některé ze složek plynu - atomy, ionty nebo molekuly atomární, iontové, molekulární lasery.

Více

Další typy kovových nanočástic... 109 7.2 Uhlíkové nanomateriály... 110 Diamanty... 111 Fullereny... 116 Uhlíkové nanotuby... 119 7.

Další typy kovových nanočástic... 109 7.2 Uhlíkové nanomateriály... 110 Diamanty... 111 Fullereny... 116 Uhlíkové nanotuby... 119 7. Obsah Obsah... 3 Předmluva... 5 1. Úvod... 6 2. Stavba hmoty na úrovni atomů a molekul... 9 3. Krystalická stavba hmoty... 20 4. Vlastnosti povrchů a nanomateriálů... 33 5. Metody metrologie nanostruktur

Více

PŘÍKLADY VYUŽITÍ NANOTECHNOLOGIÍV PRŮMYSLU A SPOTŘEBITELSKÉ SFÉŘE

PŘÍKLADY VYUŽITÍ NANOTECHNOLOGIÍV PRŮMYSLU A SPOTŘEBITELSKÉ SFÉŘE PŘÍKLADY VYUŽITÍ NANOTECHNOLOGIÍV PRŮMYSLU A SPOTŘEBITELSKÉ SFÉŘE ING. VÁCLAVA KŘEČKOVÁ SZÚ PRAHA Velikost Molekula vody má průměr asi jeden nanometr. Dešťovákapka obsahuje cca 10 21 atomů, /1000 000000000000000000/

Více

VYROVNÁNÍ HANDICAPU ŽÁKŮ GVN J. HRADEC PŘI STUDIU PŘÍRODOVĚDNÝCH DISCIPLÍN PRAXÍ

VYROVNÁNÍ HANDICAPU ŽÁKŮ GVN J. HRADEC PŘI STUDIU PŘÍRODOVĚDNÝCH DISCIPLÍN PRAXÍ Anotace přednášek Název projektu: VYROVNÁNÍ HANDICAPU ŽÁKŮ GVN J. HRADEC PŘI STUDIU PŘÍRODOVĚDNÝCH DISCIPLÍN PRAXÍ Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/02.0004 Přednášející: RNDr. Oldřich Syrovátka,

Více

Na Zemi tvoří vodík asi 15 % atomů všech prvků. Chemické slučování je děj, při kterém z látek jednodušších vznikají látky složitější.

Na Zemi tvoří vodík asi 15 % atomů všech prvků. Chemické slučování je děj, při kterém z látek jednodušších vznikají látky složitější. Nejjednodušší prvek. Na Zemi tvoří vodík asi 15 % atomů všech prvků. Chemické slučování je děj, při kterém z látek jednodušších vznikají látky složitější. Vodík tvoří dvouatomové molekuly, je lehčí než

Více

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ZDRAVOTNICKÝCH STUDIÍ

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ZDRAVOTNICKÝCH STUDIÍ ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ZDRAVOTNICKÝCH STUDIÍ BAKALÁŘSKÁ PRÁCE 2015 Barbora Hynková FAKULTA ZDRAVOTNICKÝCH STUDIÍ Studijní program: Veřejné zdravotnictví B 5347 Barbora Hynková Studijní

Více

TISKOVÁ ZPRÁVA. TUL nabízí nový studijní program Nanotechnologie

TISKOVÁ ZPRÁVA. TUL nabízí nový studijní program Nanotechnologie 1 TISKOVÁ ZPRÁVA TUL nabízí nový studijní program Nanotechnologie Více informací na webové stránce: http://nano.tul.cz/ ÚVOD Akreditační komise MŠMT ČR udělila v listopadu 2008 Technické univerzitě v Liberci

Více

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Fakulta přírodovědecká Katedra analytické chemie MOŽNOSTI INOVACE VÝUKY STŘEDOŠKOLSKÉ CHEMIE V OBLASTI NANOTECHNOLOGIÍ BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Autor práce: Studijní obor: Vedoucí

Více

ÚVOD DO NANOVĚDY A NANOTECHNOLOGIÍ

ÚVOD DO NANOVĚDY A NANOTECHNOLOGIÍ Moduly jako prostředek inovace v integraci výuky moderní fyziky a chemie reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/28.0182 ÚVOD DO NANOVĚDY A NANOTECHNOLOGIÍ Lucie Kolářová Olomouc 2014 Oponenti: doc. RNDr. Roman Kubínek,

Více

Některé poznatky z charakterizace nano železa. Marek Šváb Tereza Nováková Martina Müllerová Jan Šubrt Karel Závěta Eva Gregorová

Některé poznatky z charakterizace nano železa. Marek Šváb Tereza Nováková Martina Müllerová Jan Šubrt Karel Závěta Eva Gregorová Některé poznatky z charakterizace nano železa Marek Šváb Tereza Nováková Martina Müllerová Jan Šubrt Karel Závěta Eva Gregorová Nanotechnologie 60. a 70. léta 20. st.: období miniaturizace 90. léta 20.

Více

MIKROSKOPIE JAKO NÁSTROJ STUDIA MIKROORGANISMŮ

MIKROSKOPIE JAKO NÁSTROJ STUDIA MIKROORGANISMŮ Mikroskopické techniky MIKROSKOPIE JAKO NÁSTROJ STUDIA MIKROORGANISMŮ Slouží k vizualizaci mikroorganismů Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) Čočka zvětšující 300x Různé druhy mikroskopů, které se liší

Více

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Zvyšování kvality výuky technických oborů Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V. 2.3 Polovodiče a jejich využití Kapitola

Více

Mikroskop atomárních sil: základní popis instrumentace

Mikroskop atomárních sil: základní popis instrumentace Mikroskop atomárních sil: základní popis instrumentace Jednotlivé komponenty mikroskopu AFM Funkce, obecné nastavení parametrů a jejich vztah ke konkrétním funkcím software Nova Verze 20110706 Jan Přibyl,

Více

Základní škola, Ostrava Poruba, Bulharská 1532, příspěvková organizace

Základní škola, Ostrava Poruba, Bulharská 1532, příspěvková organizace Fyzika - 6. ročník Uvede konkrétní příklady jevů dokazujících, že se částice látek neustále pohybují a vzájemně na sebe působí stavba látek - látka a těleso - rozdělení látek na pevné, kapalné a plynné

Více

Nabídkový list spolupráce 2014

Nabídkový list spolupráce 2014 Nabídkový list spolupráce 2014 Fyzikální ústav AV ČR v Praze Centrum pro inovace a transfer technologií www.citt.cz 2014 Kontaktní osoba prof. Jan Řídký, DrSc. e-mail: ridky@fzu.cz citt@fzu.cz tel: 266

Více

Nanobiotechnologie a bionanotechnologie

Nanobiotechnologie a bionanotechnologie Nanobiotechnologie a bionanotechnologie Ivo Šafařík Oddělení nanobiotechnologie Ústav systémové biologie a ekologie AV ČR, v.v.i České Budějovice Nanobiotechnologie a bionanotechnologie z pohledu nanočástic

Více

Úvod. Povrchové vlastnosti jako jsou koroze, oxidace, tření, únava, abraze jsou často vylepšovány různými technologiemi povrchového inženýrství.

Úvod. Povrchové vlastnosti jako jsou koroze, oxidace, tření, únava, abraze jsou často vylepšovány různými technologiemi povrchového inženýrství. Laserové kalení Úvod Povrchové vlastnosti jako jsou koroze, oxidace, tření, únava, abraze jsou často vylepšovány různými technologiemi povrchového inženýrství. poslední době se začínají komerčně prosazovat

Více

Nanomateriály. Bohumil Kratochvíl Vysoká škola chemicko-technologická v Praze. Praha, 2009. Od makra k nano - historie

Nanomateriály. Bohumil Kratochvíl Vysoká škola chemicko-technologická v Praze. Praha, 2009. Od makra k nano - historie Nanomateriály Bohumil Kratochvíl Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Praha, 2009 Od makra k nano - historie Richard Feynman americký fyzik, nositel Nobelovy ceny (1965): There is Plenty of Room

Více

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/02.0012 GG OP VK

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/02.0012 GG OP VK Fyzikální vzdělávání 1. ročník Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník 1 Elektřina a magnetismus - elektrický náboj tělesa, elektrická síla, elektrické pole, kapacita vodiče - elektrický proud v látkách, zákony

Více

- Rayleighův rozptyl turbidimetrie, nefelometrie - Ramanův rozptyl. - fluorescence - fosforescence

- Rayleighův rozptyl turbidimetrie, nefelometrie - Ramanův rozptyl. - fluorescence - fosforescence ROZPTYLOVÉ a EMISNÍ metody - Rayleighův rozptyl turbidimetrie, nefelometrie - Ramanův rozptyl - fluorescence - fosforescence Ramanova spektroskopie Každá čára Ramanova spektra je svými vlastnostmi závislá

Více

Prvky 14. Skupiny (Tetrely)

Prvky 14. Skupiny (Tetrely) Prvky 14. Skupiny (Tetrely) 19.1.2011 p 2 prvky C nekov Si, Ge polokov Sn, Pb kov ns 2 np 2 Na vytvoření kovalentních vazeb ve sloučeninách poskytují 2, nebo 4 elektrony Všechny prvky jsou pevné látky

Více

Optoelektronika. elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD. Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)

Optoelektronika. elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD. Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA) Optoelektronika elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD Elektro-optické převodníky žárovka - nejzákladnější EO převodník nevhodné pro optiku široké spektrum vlnových délek vhodnost pro EO

Více

Evropský sociální fond "Praha a EU: Investujeme do vaší budoucnosti"

Evropský sociální fond Praha a EU: Investujeme do vaší budoucnosti Střední škola umělecká a řemeslná Projekt Evropský sociální fond "Praha a EU: Investujeme do vaší budoucnosti" IMPLEMENTACE ŠVP Evaluace a aktualizace metodiky předmětu Fyzika Obory nástavbového studia

Více

Název školy: SPŠ Ústí nad Labem, středisko Resslova

Název školy: SPŠ Ústí nad Labem, středisko Resslova Název školy: SPŠ Ústí nad Labem, středisko Resslova Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.10.1036 Klíčová aktivita: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Digitální učební materiály Autor:

Více

Maturitní okruhy Fyzika 2015-2016

Maturitní okruhy Fyzika 2015-2016 Maturitní okruhy Fyzika 2015-2016 Mgr. Ladislav Zemánek 1. Fyzikální veličiny a jejich jednotky. Měření fyzikálních veličin. Zpracování výsledků měření. - fyzikální veličiny a jejich jednotky - mezinárodní

Více

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO 1. Jednotky a veličiny soustava SI odvozené jednotky násobky a díly jednotek skalární a vektorové fyzikální veličiny rozměrová analýza 2. Kinematika hmotného bodu základní pojmy kinematiky hmotného bodu

Více

Nanotechnologie a nanomateriály ve výuce přírodovědných oborů.

Nanotechnologie a nanomateriály ve výuce přírodovědných oborů. Nanotechnologie a nanomateriály ve výuce přírodovědných oborů. Pavla Čapková Přírodovědecká fakulta Univerzita J.E. Purkyně Březen 2014 UJEP PřF, PF, FF, FSE, FVTM, FZS, FUD Nové objekty kampusu UJEP 2012

Více

Zobrazovací metody v nanotechnologiích

Zobrazovací metody v nanotechnologiích Zobrazovací metody v nanotechnologiích Optická mikroskopie Z vlnové povahy světla plyne, že není možné detekovat menší podrobnosti než polovina vlnové délky světla. Viditelné světlo má asi 500 nm, nejmenší

Více

Mgr. Ladislav Blahuta

Mgr. Ladislav Blahuta Mgr. Ladislav Blahuta Střední škola, Havířov-Šumbark, Sýkorova 1/613, příspěvková organizace Tento výukový materiál byl zpracován v rámci akce EU peníze středním školám - OP VK 1.5. Výuková sada ZÁKLADNÍ

Více

Koloidní zlato: tradiční rekvizita alchymistů v minulosti - sofistikovaný (nano)nástroj budoucnosti?

Koloidní zlato: tradiční rekvizita alchymistů v minulosti - sofistikovaný (nano)nástroj budoucnosti? Koloidní zlato: tradiční rekvizita alchymistů v minulosti - sofistikovaný (nano)nástroj budoucnosti? Vedoucí projektu: Ing. Filip Novotný, Ing. Filip Havel K. Hes - Gymnázium, Praha 6, Nad Alejí 1952 K.

Více

Číslo materiálu Předmět ročník Téma hodiny Ověřený materiál Program

Číslo materiálu Předmět ročník Téma hodiny Ověřený materiál Program Číslo materiálu Předmět ročník Téma hodiny Ověřený materiál Program 1 VY_32_INOVACE_01_13 fyzika 6. Elektrické vlastnosti těles Výklad učiva PowerPoint 6 4 2 VY_32_INOVACE_01_14 fyzika 6. Atom Výklad učiva

Více

Inovace výuky o materiálech ve strojírenských oborech Příklad : vybrané nanomateriály. TTnet ČR, 19. 4. 2012 Berta Rychlíková, OU Ostrava

Inovace výuky o materiálech ve strojírenských oborech Příklad : vybrané nanomateriály. TTnet ČR, 19. 4. 2012 Berta Rychlíková, OU Ostrava Inovace výuky o materiálech ve strojírenských oborech Příklad : vybrané nanomateriály TTnet ČR, 19. 4. 2012 Berta Rychlíková, OU Ostrava Doporučené inovace témat v oblasti materiálů u strojírenských oborů

Více

Seminární práce Nanomateriály uhlíkové NANOtrubky

Seminární práce Nanomateriály uhlíkové NANOtrubky Seminární práce Nanomateriály uhlíkové NANOtrubky Antonín Čajka Od fullerenů k nanotrubkám. Fullereny nejsou pouze dvacetistěny C 60. Existuje také spousta jiných, jejichž tvar je více oblý a připomíná

Více

Přírodopis 9. Přehled minerálů PRVKY

Přírodopis 9. Přehled minerálů PRVKY Přírodopis 9 10. hodina Přehled minerálů PRVKY Mgr. Jan Souček Základní škola Meziměstí I. Prvky V přírodě existuje přes 20 minerálů tvořených samostatnými prvky. Dělí se na kovy: měď (Cu), stříbro (Ag),

Více

STRUKTURA A VLASTNOSTI PEVNÝCH LÁTEK

STRUKTURA A VLASTNOSTI PEVNÝCH LÁTEK STRUKTURA A VLASTNOSTI PEVNÝCH LÁTEK Základními vlastnosti pevných látek jsou KRYSTALICKÉ A AMORFNÍ LÁTKY Jak vzniká pevná látka z kapaliny Krystalické látky se vyznačují uspořádáním Dělíme je na 2 základní

Více

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332 Úvodní obrazovka Menu (vlevo nahoře) Návrat na hlavní stránku Obsah Výsledky Poznámky Záložky edunet Konec Chemie 1 (pro 12-16 let) LangMaster Obsah (střední část) výběr tématu - dvojklikem v seznamu témat

Více

Ch - Chemie - úvod VARIACE

Ch - Chemie - úvod VARIACE Ch - Chemie - úvod Autor: Mgr. Jaromír JUŘEK Kopírování a jakékoliv další využití výukového materiálu je povoleno pouze s uvedením odkazu na www.jarjurek.cz. VARIACE 1 Tento dokument byl kompletně vytvořen,

Více

Nanorobotika a její využití v medicíně. Bc. Lukáš Madrý

Nanorobotika a její využití v medicíně. Bc. Lukáš Madrý Nanorobotika a její využití v medicíně Bc. Lukáš Madrý Diplomová práce 2011 ABSTRAKT Diplomová práce Nanorobotika a její využití v medicíně se zabývá především studií aplikace a výroby nanorobota,

Více

1. Millerovy indexy, reciproká mřížka

1. Millerovy indexy, reciproká mřížka Obsah 1. Millerovy indexy, reciproká mřížka 2. Krystalografické soustavy, Bravaisovy mřížky 3. Poruchy v pevných látkách 4. Difrakční metody určování struktury pevných látek 5. Mechanické vlastnosti pevných

Více

Adresa místa konání: Na Slovance 2, 182 21 Praha 8 Cukrovarnická 10, 162 53 Praha 6

Adresa místa konání: Na Slovance 2, 182 21 Praha 8 Cukrovarnická 10, 162 53 Praha 6 Dny otevřených dveří 2010 Název ústavu: Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i. Adresa místa konání: Na Slovance 2, 182 21 Praha 8 Cukrovarnická 10, 162 53 Praha 6 Datum a doba otevření: 4. 11. 9 až 16 hod. pro

Více

Nanotechnologie jako součást výuky fyziky

Nanotechnologie jako součást výuky fyziky Nanotechnologie jako součást výuky fyziky Lucie Kolářová Oddělení didaktiky fyziky Školitel: Doc. Jiří Tuček Katedra exprimentální fyziky Přírodovědecká fakulta Univerzity Palackého v Olomouci Vítejte

Více

Název školy: Střední odborná škola stavební Karlovy Vary Sabinovo náměstí 16, 360 09 Karlovy Vary Autor: Hana Turoňová Název materiálu:

Název školy: Střední odborná škola stavební Karlovy Vary Sabinovo náměstí 16, 360 09 Karlovy Vary Autor: Hana Turoňová Název materiálu: Název školy: Střední odborná škola stavební Karlovy Vary Sabinovo náměstí 16, 360 09 Karlovy Vary Autor: Hana Turoňová Název materiálu: VY_32_INOVACE_04_BUŇKA 1_P1-2 Číslo projektu: CZ 1.07/1.5.00/34.1077

Více

Bezpečnostní inženýrství. - Detektory požárů a senzory plynů -

Bezpečnostní inženýrství. - Detektory požárů a senzory plynů - Bezpečnostní inženýrství - Detektory požárů a senzory plynů - Úvod 2 Včasná detekce požáru nebo úniku nebezpečných látek = důležitá součást bezpečnostního systému Základní požadavky včasná detekce omezení

Více

Pracovní list: Opakování učiva 8. ročníku

Pracovní list: Opakování učiva 8. ročníku Pracovní list: Opakování učiva 8. ročníku Komentář ke hře: 1. Třída se rozdělí do čtyř skupin. Vždy spolu soupeří dvě skupiny a vítězné skupiny se pak utkají ve finále. 2. Každé z čísel skrývá otázku.

Více

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0290. 1_Chemie, historie, význam. Ročník: 1.

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0290. 1_Chemie, historie, význam. Ročník: 1. Zlepšení podmínek pro vzdělávání na středních školách Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název a adresa školy: Integrovaná střední škola Cheb, Obrněné brigády 6, 350 11 Cheb Číslo projektu:

Více

Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.8. Laserové zpracování materiálu. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011

Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.8. Laserové zpracování materiálu. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011 Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.8 Laserové zpracování materiálu Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011 Lasery pro průmyslové zpracování materiálu E (ev) 0,12 1,17 1,17 1,2 1,5 4,17

Více

Kovy, nekovy opakování Smart Board

Kovy, nekovy opakování Smart Board Kovy, nekovy opakování Smart Board VY_52_Inovace_218 Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Chemie Ročník: 8 Projekt EU peníze školám Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

Více

Využití technologie Ink-jet printing pro přípravu mikro a nanostruktur II.

Využití technologie Ink-jet printing pro přípravu mikro a nanostruktur II. Ústav fyziky a měřicí techniky Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Využití technologie Ink-jet printing pro přípravu mikro a nanostruktur II. Výrobci, specializované technologie a aplikace Obsah

Více

- zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin

- zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin 2. Metalografie - zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin Vnitřní stavba kovů a slitin ATOM protony, neutrony v jádře elektrony v obalu atomu ve vrstvách

Více

Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch

Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch Atom, složení a struktura Chemické prvky-názvosloví, slučivost Chemické sloučeniny, molekuly Chemická vazba

Více

III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT

III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7 Šablona: Název projektu: Číslo projektu: Autor: Tematická oblast: Název DUMu: Kód: Datum: 15. 9. 2013 Cílová skupina: Klíčová slova: Anotace: III/2 - Inovace

Více

Elektrická vodivost - testové otázky:

Elektrická vodivost - testové otázky: Elektrická vodivost - testové otázky: 1) Elektrický náboj (proud) je přenášen? a) elektrony b) protony c) jádry atomu 2) Elektrický proud prochází pouze kovy? a) ano b) ne 3) Nejlepšími vodiči elektrického

Více

Studentská tvůrčí a odborná činnost STOČ 2012

Studentská tvůrčí a odborná činnost STOČ 2012 Studentská tvůrčí a odborná činnost STOČ 2012 MIKROVLNNÁ SKENOVACÍ MIKROSKOPIE Josef KUDĚLKA, Tomáš MARTÍNEK Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Fakulta aplikované informatiky Nad Stráněmi 4511 760 05 Zlín

Více

Charakteristika vyučovacího předmětu Chemie

Charakteristika vyučovacího předmětu Chemie Charakteristika vyučovacího předmětu Chemie Obsahové, časové a organizační vymezení předmětu Chemie Obsah předmětu Chemie je zaměřen na praktické využití poznatků o chemických látkách, na znalost a dodržování

Více

Referát z atomové a jaderné fyziky. Detekce ionizujícího záření (principy, technická realizace)

Referát z atomové a jaderné fyziky. Detekce ionizujícího záření (principy, technická realizace) Referát z atomové a jaderné fyziky Detekce ionizujícího záření (principy, technická realizace) Měřicí a výpočetní technika Šimek Pavel 5.7. 2002 Při všech aplikacích ionizujícího záření je informace o

Více

Současnost a budoucnost pevných disků Obsah

Současnost a budoucnost pevných disků Obsah Současnost a budoucnost pevných disků Obsah 1. Současnost a budoucnost pevných disků 2. Magnetorezistivní hlavy 3. GMR hlavy 4. Heat Assisted Magnetic Recording na scénu přichází laser 5. Technologie AFC

Více

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová SPEKTROMETRIE aneb co jsem se dozvěděla autor: Zdeňka Baxová FTIR spektrometrie analytická metoda identifikace látek (organických i anorganických) všech skupenství měříme pohlcení IČ záření (o různé vlnové

Více

Mikroskopie skenující sondou: teorie a aplikace

Mikroskopie skenující sondou: teorie a aplikace Mikroskopie skenující sondou: teorie a aplikace Úvod SPM scanning probe microscopy mikroskopie skenující sondou Soubor experimentálních metod určených ke studiu struktury povrchu s atomárním rozlišením

Více

Chemické senzory Principy senzorů Elektrochemické senzory Gravimetrické senzory Teplotní senzory Optické senzory Fluorescenční senzory Gravimetrické chemické senzory senzory - ovlivňov ování tuhosti pevného

Více

Speciální metody obrábění

Speciální metody obrábění Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: Základy výroby druhý M. Geistová 6. září 2012 Název zpracovaného celku: Speciální metody obrábění Speciální metody obrábění Použití: je to většinou výkonné beztřískové

Více

Lasery optické rezonátory

Lasery optické rezonátory Lasery optické rezonátory Optické rezonátory Optickým rezonátorem se rozumí dutina obklopená odrazovými plochami, v níž je pasivní dielektrické prostředí. Rezonátor je nezbytnou součástí laseru, protože

Více

EM, aneb TEM nebo SEM?

EM, aneb TEM nebo SEM? EM, aneb TEM nebo SEM? Jiří Šperka Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita, Brno 2. únor 2011 / Prezentace pro studentský seminář Jiří Šperka (Masarykova univerzita) SEM a TEM 2. únor 2011 1 / 21

Více