Bàn chân thạch sùng - Vật liệu Nano

Bàn chân thạch sùng - Vật liệu Nano

Bàn chân th ch sùng ạ- V t li u Nanoậ ệ Nano technology ? •Molecular scale : 0,1 – 1 nm•Nano scale : 1 – 100 nm•Micro scale : μm•Meso scale : mm, cm•Macro scale : > cm * Molecular scale : nguyên t + phân tử ửgiúp con ng i hi u nh ng thu c tính c ườ ể ữ ộ ơb n c a v t ch t ả ủ ậ ấ  hóa h c t ng quát ọ ổ(h u c , vô c …), Hóa h c l ng t , c ữ ơ ơ ọ ượ ử ơh c l ng t …ọ ượ ử* Micro, Meso, Macro scale : tr ng thái ạc m, m ng, kh i… ụ ả ố  V t lý ch t r n, c ậ ấ ắ ơh c Newtonọ* Nano scale : ??? •Khi v t li u thu nh đ n kích th c ậ ệ ỏ ế ướ NANO:các tính ch t : hóa h c, v t lý, c , quang, đi n, ấ ọ ậ ơ ệt , đ u thay đ i so v i ừ ề ổ ớ tr ng thái vĩ môạ•Ex : * nano Al : xúc tác cho nhiên li u tên l aệ ữ* nano Ag* nano Au* nanocomposite……. •ARISTOS’s question ! Hình 1: (A) Con th n l n Tokayằ ằ (gekko gecko); (B) nh ng lá m ng v t ữ ỏ ắngang bàn chân nhìn t d i lên; (C) lá m ng là nh ng c m lông có ừ ướ ỏ ữ ụth t hình bàn ch i đánh răng; (D) s i lông chính tua ra nh ng s i ứ ự ả ợ ữ ợlông con có hình d ng nh cây ch i quét nhà; (E) nh ng s i lông con ạ ư ổ ữ ợvà (F) c u trúc s i nano nhân t o [1].ấ ợ ạ Hình 2: C u trúc v i nhi uấ ớ ề th b c c a s i lông bàn chân th n l nứ ậ ủ ợ ằ ằ (xem thêm Hình 1D, E). S i lông con r t m m nên có th bám sát vào m t n nợ ấ ề ể ặ ề l i lõm r t hi u qu [4].ồ ấ ệ ả G n 200 năm qua, đã có ầ 7 c chơ ế đ c đ ngh :ượ ề ị* bám dính do keo* s c hút (suction) ứ* ma xát * cài vào nhau (interlocking) * tĩnh đi n ệ* l c mao qu n ự ả• l c hút van der WaalsựNăm đ ngh đ u tiên không có s c thuy t ph c, vì:ề ị ầ ứ ế ụ•bàn chân không ti t ra ế ch t keoấ •c u t o vi mô không cho th y d u hi u nào t o ra ấ ạ ấ ấ ệ ạ s c hútứ hay l c ựma xát• ngón chân không có móc nên không th cài vào m t n nể ặ ề •có th đi trên các lo i m t b ng có hay ể ạ ặ ằ không có tĩnh đi nệ => hai kh năng còn l i là ả ạ l c mao qu nự ả và l c hút van der Waalsự C ch bám dínhơ ế [...]... ứ ế ụ • bàn chân khơng ti t ra ế ch t keoấ • c u t o vi mơ khơng cho th y d u hi u nào t o ra ấ ạ ấ ấ ệ ạ s c hútứ hay l c ự ma xát • ngón chân khơng có móc nên không th cài vào m t n nể ặ ề • có th đi trên các lo i m t b ng có hay ể ạ ặ ằ khơng có tĩnh đi nệ => hai kh năng còn l i là ả ạ l c mao qu nự ả và l c hút van der Waalsự C ch bám dínhơ ế Bàn chân th ch sùng ạ - V t li u Nano ệ ... (surface science). Ch tùy ủ ị ậ ề ề ặ ỉ thu c vào hình d ng, kích th c và thi t k c a c u trúc ộ ạ ướ ế ế ủ ấ b m t nano - mà trong tr ng h p c a bàn chân th n l n là ề ặ ườ ợ ủ ằ ằ hàng tri u nh ng s i lông con keratin - đ đ t đ n di n tích ệ ữ ợ ể ạ ế ệ ti p xúc c c đ i ế ự ạ => s i nano c a m t k t dính nhân t o có th ch t o t b t ợ ủ ặ ế ạ ể ế ạ ừ ấ c v t li u nào mi n sao cho b m t ti p xúc đ... 1: (A) Con th n l n Tokayằ ằ (gekko gecko); (B) nh ng lá m ng v t ữ ỏ ắ ngang bàn chân nhìn t d i lên; (C) lá m ng là nh ng c m lơng có ừ ướ ỏ ữ ụ th t hình bàn ch i đánh răng; (D) s i lơng chính tua ra nh ng s i ứ ự ả ợ ữ ợ lơng con có hình d ng nh cây ch i quét nhà; (E) nh ng s i lông con ạ ư ổ ữ ợ và (F) c u trúc s i nano nhân t o [1].ấ ợ ạ Năm 2003, Geim và các c ng s viên ch t o m t dính v... Wei, R. E. Ritzman and R. D. Quinn, MRS Bulletin, 32 (June 2007) 504. Nano technology ? "Adhesive force of a single gecko foot-hair“ K. Autumn, Y. A. Liang, S. T. Hsieh, W. Zesch, W. P. Chan, T. W. Kenny, R. Fearing and R. J. Full, Nature, 405 (2000) 681. (Lewis & Clark College, M ) ỹ xác nh n : s bám dính c a bàn chân th n l n là do l c ậ ự ủ ằ ằ ự hút van der Waals Theo lý thuy t,... i ạ ộ ề ặ ớ ạ ợ polyester hay silicon. Trên m t di n tích 1 cm2, các tác gi t o m t b m t v i ộ ệ ả ạ ộ ề ặ ớ 200 tri u s i ệ ợ nano polyester có đ ng kính 700 nm (nh h n s i tóc 100 ườ ỏ ơ ợ l n) (Hình 1F). M c dù to h n s i lông con c a bàn chân th n ầ ặ ơ ợ ủ ằ l n (10 -1 5 nm), c u trúc n y v n t o ra m t l c bám dính là 6 ằ ấ ầ ẫ ạ ộ ự kg/cm2 n u t t c 200 tri u s i đ ng th i tác đ ng lên m t ế... ơ "Spiderman" n ng 40 g vào bặ ề m t th y tinh (Hình 4) ặ ủ - S bám dính khơ do l c hút van der Waals khác bám ự ự dính t (wet adhesion) dùng ch t keo thông th ng. ướ ấ ườ - Bám dính t có liên quan đ n s th m t ướ ế ự ấ ướ (wettability), s c căng b m t (surface tension) và năng ứ ề ặ l ng b m t c a v t ch t ượ ề ặ ủ ậ ấ S bám dính khơự - Đ c tính c a bám dính khơ v t ra ngoài nh ng chi ph i ặ ủ ượ . gallery) - Single-wall nanotubes (SWNTs )- Multi-wall nanotubes (MWNTs)Carbon Nanotubes~ 1-2 nmFew microns TEM images of various MWNTs ~ 2 - 50 nm . Bàn chân th ch sùng - V t li u Nano ệ Nano technology ? •Molecular scale : 0,1 – 1 nm Nano scale : 1 – 100 nm•Micro