Podstawy nanomateriałów i nanotechnologii

Za ojca nanotechnologii uważa się Richarda Feynmana. To on w 1959 roku w trakcie swojego wykładu miał powiedzieć: „There’s plenty of room at the bottom”, co należałoby tłumaczyć: „Tam na dole jest mnóstwo miejsca”. Sugerował, że jest to nauka związana z działaniami w nanoskali, która wynosi od 1 nm do 100 nm. Nanotechnologia to nie tylko nowa dziedzina nauki i inżynierii, ale także nowe podejście do rozwiązywania problemów we wszystkich dyscyplinach nauki.

Z Przedmowy Marka Wojnickiego: „Starałem się pisać książkę tak, by osoby niemające żadnego doświadczenia w tej tematyce nie uległy mylnemu wrażeniu, że jest to nauka trudna. Tak naprawdę nanomateriały są piękne i tajemnicze, choć ich badanie czy projektowanie faktycznie wymaga doświadczenia. Mam nadzieję, że praktyczne opisy i przystępny język pozwolą Ci zrozumieć, że świat nano zawsze był wokół nas, a my uczymy się go odkrywać”.

spis treści 

Przedmowa 7
Przydatne tabele 9
Jednostki podstawowe układu SI 10
Często stosowane stałe 10

Część I. Teoria nanomateriałów i nanotechnologii 11

1. Wstęp 13
2. Podstawy syntezy nanomateriałów 18
2.1. Osadzanie z fazy gazowej 21
2.2. Metody chemiczne 23
2.2.1. Chemiczna redukcja 23
2.2.2. Metoda hydrotermalna 29
2.2.3. Strącanie z roztworów 29
2.2.4. Metody elektrochemiczne 30
2.2.5. Metoda mikroemulsyjna 30
3. Metody badań nanomateriałów 32
3.1. DLS 32
3.2. HR-TEM, TEM, SEM 34
3.3. Dyfrakcja rentgenowska 36
3.4. Spektrofotometria UV-Vis-NIR 38
3.5. Fotoluminescencja 45
4. Aplikacyjność nanomateriałów 48
4.1. Nanomateriały w medycynie 48
4.2. Antybakteryjne i przeciwwirusowe działanie nanocząstek 51
4.3. Nanocząstki jako nośniki leku 54
4.4. Kosmetyki na bazie nanomateriałów 57
4.5. Kataliza i katalizatory 59
4.6. Inne zastosowania 60
5. Grey goo 62

Część II. Ćwiczenia laboratoryjne 65

Ćwiczenie 1. Synteza nanocząstek ZnO 67
Ćwiczenie 2. Modyfikacja powierzchni nanomateriałów 70
Ćwiczenie 3. Synteza nanodrutów srebra 73
Ćwiczenie 4. Synteza nanocząstek BiVO4 76
Ćwiczenie 5. Synteza magnetycznych nanocząstek 77
Ćwiczenie 6. Osadzanie nanocząstek srebra na powierzchni tlenku grafenu 80
Ćwiczenie 7. Synteza węglowych kropek kwantowych 83
Ćwiczenie 8. Synteza nanodrutów złota 86

Literatura 91