Introducing Nanotechnology
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 1
The Future is Coming Sooner Than You Think
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 2
• Πώς άρτιζε η ιζηορία
• Όινη καο έρνπκε δεη ην πξσί ζηα θύιια ησλ
δέλδξσλ θαη ησλ ινπινπδηώλ ηηο δξνζνζηαιίδεο…..
• Όκσο θαλείο δελ ελδηαθέξζεθε
λα κάζεη γηαηί ζπκβαίλεη απηό….
• Πξηλ ιίγα ρξόληα θάπνηνη επηζηή-
κνλεο απνθάζηζαλ λα βξνπλ ηελ
αηηίαLotus Effect
•Χξεζηκνπνηώληαο ην ειεθηξνληθό κηθξνζθόπην E.S.E.M.
θαηάθεξαλ λα δνπλ θαη λα δηαπηζηώζνπλ όηη ε θύζε
ρξεζηκνπνηεί ηελ Ναλνηερλνινγία εδώ θαη εθαηνκκύξηα
ρξόληα,…….
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 3
……έθπιεθηνη δηαπίζησζαλ όηη ηα θπηά κέζσ
ηνπ κεραληζκνύ ηεο Ναλνηερλνινγίαο έρνπλ
βξεη έλα ηξόπν λα εκπνδίδνπλ ηνπο ξύπνπο
ηνπ πεξηβάιινληνο λα εηζέξρνληαη κέζα ηνπο
θαη λα ηα κνιύλνπλ.
Σν θαηλόκελν απηό ην νλόκαζαλ Lotus effect
Μεηά από απηό ήηαλ αλακελόκελν λα
δεκηνπξγεζνύλ πξντόληα βαζηζκέλα ζην
θαηλόκελν Lotus Effect, θαη ηα νπνία ζα
αλαιύζνπκε παξαθάησ.
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 4
Σι είναι ηο Νάνο?
• Έλα Nano είλαη ίζν κε ην έλα δηζεθαηνκκπξηνζηό ηνπ
κέηξνπ (10-9)
• Σν πάρνο κηαο κέζεο αλζξώπηλεο ηξίραο είλαη ίζν κε
100.000 nano.
• Έλα ζσκαηίδην θαπλνύ από έλα ηζηγάξν είλαη ίζν κε
1.000 nano.
• Όηαλ πξνζηαηεύνπκε κία επηθάλεηα ην θηικ
πξνζηαζίαο ησλ λαλνζσκαηηδίσλ έρεη πάρνο κεηαμύ 50
θαη 100 nano.
Ερσθρά αιμοσυαίρια(~7-8 m)
Φυσικά Χειροποίητα
Ιπτάμενη τέυρα~ 10-20 m
Κευαλί καρυίτσας1-2 mm
Quantum corral of 48 iron atoms on copper surfacepositioned one at a time with an STM tip
Corral diameter 14 nm
Ανθρώπινη τρίτα~ 60-120 m wide
Μσρμίγκι~ 5 mm
Ακάρεα
200 m
ATP synthase
~10 nm diameterNanotube electrode
Carbon nanotube~1.3 nm diameter
O O
O
OO
O OO O OO OO
O
S
O
S
O
S
O
S
O
S
O
S
O
S
O
S
PO
O
The Challenge
Fabricate and combine nanoscale building blocks to make useful devices, e.g., a photosynthetic reaction center with integral semiconductor storage.
0.1 nm
1 nanometer (nm)
0.01 m
10 nm
0.1 m
100 nm
1 micrometer ( m)
0.01 mm
10 m
0.1 mm
100 m
1 millimeter (mm)
1 cm
10 mm10-2 m
10-3 m
10-4 m
10-5 m
10-6 m
10-7 m
10-8 m
10-9 m
10-10 m
1,000 nanometers =
1,000,000 nanometers =
Zone plate x-ray “lens”Outer ring spacing ~35 nm
Office of Basic Energy SciencesOffice of Science, U.S. DOE
Version 05-26-06, pmd
Η κλίμακα του μικρόκοσμου
Μικρομητανισμός(MEMS) devices10 -100 m wide
Red blood cellsPollen grain
Carbon buckyball
~1 nm diameter
Self-assembled,
Nature-inspired structure
Many 10s of nm
Άτομα πσριτίοσspacing 0.078
nm
DNA~2-1/2 nm diameter 5Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 6
Γιαηί Νανοηετνολογία?
•Η Ναλνηερλνινγία εθκεηαιιεύεηαη ηα νθέιε ηνπ
εμαηξεηηθά κηθξνύ κεγέζνπο ησλ λαλνζσκαηηδίσλ ,
δίλνληαο καο κνλαδηθέο δπλαηόηεηεο έηζη ώζηε κε ηελ
ρξήζε ηνπο λα κπνξέζνπκε λα πεηύρνπκε ζαπκαζηά
απνηειέζκαηα…….
-Σν κηθξό ηνπο κέγεζνο ηα θάλεη “αόξαηα”:
-Οη επηθάλεηεο παξακέλνπλ όπσο αθξηβώο
ήηαλ πξηλ ηελ εθαξκνγή
-Δίλαη απόιπηα νηθνινγηθά θαη εληειώο αθίλδπλα
-Οη επηθάλεηεο κπνξνύλ λα πξνζηαηεπηνύλ κε πνιύ
ιίγν πιηθό.
Νανοζωμαηίδια
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 7
Αποηελεζμαηική και
απόλσηη εθαρμογή
•Σα κεγάια ζσκαηίδηα αθήλνπλ
θελά θαηά ηελ εθαξκνγή ηνπο
•Σα λαλνζσκαηίδηα ιόγσ ηνπ
πνιύ κηθξνύ ηνπο κεγέζνπο
θαιύπηνπλ πιήξσο ηελ
επηθάλεηα θαη δελ αθήλνπλ θελά
(1 x 106 times more)
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 8
ΣΑ ΠΡΟΙΟΝΣΑ ΜΑ
Sio2 Tio2
Η εηαιρεία μας διαθέηει 2 ζειρές προϊόνηων
ειρά 1 ειρά 2
(Διοξείδιο ηου πυπιηίου) (Διοξείδιο ηου Τιηανίου)
Εθαρμογές
•Δύθνινο θαζαξηζκόο
επηθαλεηώλ
•Αδηαβξνρνπνίεζε
•Απηνθαζαξηζκόο επηθαλεηώλ
•Αληηβαθηεξηδηαθή πξνζηαζία
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 9
Θα πξνζπαζήζνπκε λα
εμεγήζνπκε πώο ιεηηνπξγεί ε
ηερλνινγία SiO2
• ε κε πνξώδεηο επηθάλεηεο
• ε πνξώδεηο επηθάλεηεο
• ε πθάζκαηα
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 10
Μη πορώδεις επιθάνειες
•Γπαιί
•Πνξζειάλε
•Πιαζηηθό
•Αλνμείδσηα
•Απηνθίλεηα
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 11
•Όηαλ βιέπνπκε κία γπαιηζηεξή επηθάλεηα έρνπκε ηελ
εληύπσζε όηη είλαη απόιπηα ιεία!
•Απνιύησο ςεπδέο!!!!
•Όηαλ βάινπκε απηήλ ηελ επηθάλεηα
ζην κηθξνζθόπην ζα δηαπηζηώζνπκε
όηη είλαη γεκάηε κε ηεξάζηηεο ηξύπεο
•Μέζα ζε απηέο ηηο ηξύπεο εηζέξρν-
ληαη νξγαληθνί ξύπνη ηνπ πεξηβαιιν-
ληνο, θαη αθνύ γεκίζνπλ ηηο ηξύπεο ην-
ηε θαιύπηνπλ θαη ηελ επηθάλεηα δεκη-
νπξγόληαο κία ζηέξεα επηθάλεηα. . Glass surface
Δπηθάλεηα
Σξύπεο
Οξγαληθνί Ρύπνη
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 12
επηθάλεηα
ηξύπεο
Οξγαληθνί ξύπνη
•Αξγόηεξα πάλσ ζηνπο νξγαληθνύο ξύπνπο έξρνληαη
θαη θάζνληαη νη αλόξγαλνη ξύπνη ηνπ πεξηβάιινληνο,
όπσο ζθόλεο, θαπζαέξηα απηνθηλήησλ θ.ι.π..
•Η αλάκεημε ησλ 2 ηύπσλ ξύπσλ δεκηνπξγεί ηελ
βξσκηά πνύ κέρξη ζήκεξα βιέπνπκε ζηηο επηθάλεηεο.
•Μέρξη ζήκεξα γηα λα αθαηξέζνπκε απηέο ηηο βξσκηέο
ρξεζηκνπνηνύζακε επηθίλδπλα ρεκηθά θαζαξηζηηθά,
όκσο όινη γλσξίδνπκε όηη κεηά από ιίγν δηάζηεκα
επαλέξρνληαη νη νξγαληθνί θαη αλόξγαλνη ξύπνη θαη νη
επηθάλεηεο είλαη πάιη βξώκηθεο……..
Αλόξγαλνη ξύπνη
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 13
Αποηέλεζμα?
•Απόιπην κεδέλ!!!!!!!!
•παηαιάκε ρξήκαηα γηα αγνξά ρεκηθώλ
θαζαξηζηηθώλ
•παηαιάκε εξγαηνώξεο γηα ηνλ θαζαξη-
•ζκό ηνπο
•Καηαζηξέθνπκε ηηο επηθάλεηεο κε ηα ρεκηθά
•Καη…. Οη επηθάλεηεο παξακέλνπλ βξώκηθεο
•Αλλά ηο ποιο ζποσδαίο!!
•Με ηα ρεκηθά θαζαξηζηηθά κνιύλνπκε ηνλ πδξνθόξν
νξίδνληα θαη θαηαζηξέθνπκε ην πεξηβάιινλ
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 14
Τπάρτει Λύζη?
….. βεβαίως!!!
….Και ηο όνομά ηης είναι
Sio2 - Nanotechnology products
Από ηην
NANO4LIFE HELLAS
Δείηε ηον ηρόπο λειηοσργίας…..
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 15
επηθάλεηα
Σξύπεο επηθαλείαο
SiO2 λαλνζσκαηίδηα
Οξγαληθνί ξύπνη
….όηαλ εθαξκόζνπκε ηα πξντόληα καο ζε κία
επηθάλεηα ,ηόηε ηα λαλνζσκαηίδηα ιόγσ ηνπ πνιύ
κηθξνύ κεγέζνπο ηνπο εηζρσξνύλ κέζα ζηηο ηξύπεο ησλ
επηθαλεηώλ θαη ηηο θιείλνπλ , θαη ζηελ ζπλέρεηα
απιώλνληαη πάλσ ζηελ επηθάλεηα δεκηνπξγώληαο κία
αόξαηε κεκβξάλε πάρνπο 10 -100 λάλν.
Απνηέιεζκα όηαλ νη νξγαληθνί ξύπνη πέζνπλ πάλσ
ζηελ επηθάλεηα δελ έρνπλ ηελ δπλαηόηεηα λα
αγθηζηξσζνύλ κέζα ζηελ επηθάλεηα αιιά παξακέλνπλ
πάλσ ζηελ αόξαηε κεκβξάλε ……
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 16επηθάλεηα
Σξύπεο επηθάλεηαο
SiO2 λαλνζσκαηίδηα
Οξγαληθνί ξύπνηΑλόξγαλνη ξύπνη
•….. Αξγόηεξα πάλσ ζηνπο νξγαληθνύο ξύπνπο έξρνληαη
θαη θάζνληαη νη αλόξγαλνη ξύπνη ηνπ πεξηβάιινληνο,
όπσο ζθόλεο, θαπζαέξηα απηνθηλήησλ θ.ι.π..
•Όκσο ηώξα νη ξύπνη δελ ζηεξίδνληαη πνπζελά απιά
παξακέλνπλ πάλσ ζηελ επηθάλεηα
•Έηζη εκείο δελ ρξεηαδόκαζηε ρεκηθά θαζαξηζηηθά γηα λα
ηνπο αθαηξέζνπκε , απιά ρξεζηκνπνηώληαο ιίγν λεξό θαη
έλα παλί κπνξνύκε πνιύ εύθνια λα ηνπο αθαηξέζνπκε.
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 17
Απηή ε ιεηηνπξγία νλνκάδεηε
“Εύκολος καθαρισμός
επιφανειών”
ecology
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 18
πνηά άιια πιενλεθηήκαηα
απνθηνύλ νη επηθάλεηεο?•Αληηβαθηεξηδηαθή πξνζηαζία
•Πξνζηαζία από UV αθηηλνβνιία
•Πξνζηαζία από παγεηό
•Αληηζηαηηθή πξνζηαζία
•Γελ επηηξέπεη ηελ επηθάζηζε αιάησλ
•Γηαηεξεί ην ρξώκα ζαλ θαηλνύξγην
•Απμάλεη ηελ αληνρή ησλ επηθαλεηώλ
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 19
Πορώδεις επιθάνειες
•Βακκέλνη ηνίρνη
•Πέηξα
•Κεξακίδηα
•Ξύιν
•Πνξώδε κάξκαξα
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 20
Πώς δοσλεύει !
Όηαλ κία επηθάλεηα δελ είλαη
πξνζηαηεπκέλε ηόηε ην λεξό ηεο
βξνρήο εηζρσξεί ζην εζσηεξηθό
ηεο, κεηαηξέπεηε ζε πγξαζία
κεηαθέξνληαο από κέζα πξνο ηα
έμσ ζεηηθά θαη ρισξηνύρα άιαηα.
Αποηέλεζμα? Απηά ηα ζσκαηίδηα
θξπζηαιιώλνπλ , εμέξρνληαη ζηελ
επηθάλεηα δεκηνπξγώληαο ηα βξύα,
ηηο καπξίιεο θαη θαηαζηξέθνπλ ηνλ
ζνβά θαη ην ρξώκα.
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 21
Όηαλ έρνπκε πξνζηαηέςεη κία
επηθάλεηα κε λαλνζσκαηίδηα ηόηε
ηα λεξά ηεο βξνρήο δελ κπνξνύλ
λα εηζέιζνπλ κέζα ζηνλ ηνίρν θαη
λα γίλνπλ πγξαζία.
Σαπηόρξνλα ε επηθάλεηα δηαηεξεί
ηελ δπλαηόηεηα λα αλαπλέεη , ελώ ε
απνθπγή δεκηνπξγίαο ζεηηθώλ θαη
ρισξηνύρσλ αιάησλ απνηξέπεηαη
νινζρεξώο , κε απνηέιεζκα ε
επηθάλεηα λα παξακέλεη ζε άξηζηε
θαηάζηαζε.
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 22
•Αληηβαθηεξηδηαθή πξνζηαζία
•Πξνζηαζία από UV αθηηλνβνιία
•Γηαηεξεί ηελ δπλαηόηεηα αλαπλνήο
•Πξνζηαζία από παγεηό
•Αληηζηαηηθή πξνζηαζία
•Γελ επηηξέπεη ηελ επηθάζηζε αιάησλ
•Γηαηεξεί ην ρξώκα ζαλ θαηλνύξγην
•Απμάλεη ηελ αληνρή ησλ επηθαλεηώλ
πνηά άιια πιενλεθηήκαηα
απνθηνύλ νη επηθάλεηεο?
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 23
Τθάζμαηα•Χαιηά
•Καζίζκαηα απηνθηλήησλ
•Παληά ηζηηνθόξσλ
•Μεηαμσηά πθάζκαηα
•ηνιέο
•εκαίεο
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 24
•Όηαλ πέζεη πάλσ ζην ύθαζκα
έλαο ιεθέο , ηόηε απηόο
απνξξνθάηαη από ηηο ίλεο θαη
ελζσκαηώλεηαη ζε απηέο.
•Αποηέλεζμα!!! Αξθεηέο θνξέο
θαηαζηξέθνπλ νξηζηηθά ην
ύθαζκα κηαο θαη νη ιεθέδεο δελ
όπσο βιέπεηε ζηελ θσηνγξαθία δίπια κε ηελ βνήζεηα
ηνπ κηθξνζθνπίνπ θάζε ύθαζκα απνηειείηαη από
εθαηνκκύξηα ίλεο.
βγαίλνπλ , ε αλαγθαδόκαζηε λα ρξεζηκνπνηνύκε πνιύ
ηζρπξά ρεκηθά θαζαξηζηηθά κε απνηέιεζκα λα θαηαζηξέ-
θεηε ην ύθαζκα θαη λα κνιύλνπκε ηνλ πδξνθόξν νξίδνληα
κε ηα ρεκηθά θαηάινηπα
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 25
Πώς δοσλεύει η Νανοηετνολογία
ζηα σθάζμαηα
•Όηαλ ςεθάζνπκε έλα ύθαζκα κε ην
Nano4premiumtextile ηόηε ηα
λαλνζσκαηίδηα , ιόγσ ηνπ πνιύ
κηθξνύ κεγέζνπο ηνπο θαιύπηνπλ
θάζε κηα ίλα μερσξηζηά δεκηνπξγώ-
ληαο γύξσ ηνπο κία ιεπηή κεκβξάλε..
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 26
•Έηζη όηαλ έλαο ιεθέο πέζεη πάλσ ζην ύθαζκα δελ
κπνξεί λα εηζρσξήζεη κέζα ζηηο ίλεο θαη λα απνξξνθεζεί
αιιά απιά παξακέλεη πάλσ ζηελ κεκβξάλε από
λαλνζσκαηίδηα.
•Σν πνην ελδηαθέξνλ όκσο είλαη όηη δελ
θιείλεη ηνπο πόξνπο ηνπ πθάζκαηνο
επηηξέπνληαο ζην ύθαζκα λα
αλαπλέεη.
•Αποηέλεζμα!!
Απμάλεη ηελ δσή ησλ πθαζκάησλ
Οη ιεθέδεο βγαίλνπλ πνιύ εύθνια κε ηελ ρξήζε κόλν
ιίγνπ λεξνύ
Πξνζθέξεη πιήξε αληηβαθηεξηδηαθή πξνζηαζία
Copyright:NANO4LIFE HELLAS 2010 27
Δδώ κπνξείηε λα δείηε πώο
αθξηβώο δνπιεύεη ε
Ναλνηερλνινγία ζηα πθάζκαηα
Δζσηεξηθά κπνξείηε
λα δείηε κία ίλα
πθάζκαηνο
Δμσηεξηθά κπνξείηε λα δείηε ηελ
κεκβξάλε πνύ δεκηνπξγήζεθε
κε ην Nano4-premiumtextile
Χξεζηκνπνηώληαο εηδηθό Laser
θόςακε ηελ εμσηεξηθή
πξνζηαζία ηεο ίλαο
Οη πόξνη ηνπ πθάζκαηνο
παξακέλνπλ αλνηθηνί