Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 1...

1Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008

CONFERENZA SULLE NANOTECNOLOGIE

Ten.Col. co.ing. Gilmo CAVAZZA31 maggio 2008


STORIA

RIVOLUZIONE NEL MODO DICONCEPIRE, PROGETTARE E REALIZZARE

PRODOTTI E SISTEMI INNOVATIVI.

TALI NUOVE CONOSCENZE:• SI BASANO SULLE LEGGI RELATIVE ALLA SCIENZA

DELLA MATERIA, DELLA CHIMICA E DELLA FISICA• SONO NECESSARIE ALLE STRUTTURE INDUSTRIALI

DEI PAESI SVILUPPATI PER COMPETERE CON SUCCESSO E AFFERMARSI SUL MERCATO GLOBALE.


STORIA

STATI UNITI E IL GIAPPONE INTRODUCONO NELLE SCUOLE DELL’OBBLIGO IL CONCETTO DI SCIENZA DELLA MATERIA OLTRE ALLE DISCIPLINE CLASSICHE DELLA FISICA, DELLA CHIMICA E DELLA MATEMATICA


STORIA

LE NANOTECNOLOGIE OFFRONO LA POSSIBILITA’ DI:•PROGETTARE E INTRODURRE LE INNOVAZIONI ALLE PICCOLE SCALE

•GARANTIRE RICADUTE SULLE CARATTERISTICHE E SULLE PRESTAZIONI DEI PRODOTTI

•SVILUPPARE LE MASSIME POTENZIALITA’ FISICHE DEI MATERIALI (DUREZZA, DISSIPAZIONE TERMICA, ANTIRIFLESSO……….)


CONCETTO DI MULTISCALA


UNITA’ DI MISURA METRICHE

(multipli e sottomultipli del metro)

km =103m dm =10-1mhm =102m cm =10-2mdam =10 m mm =10-3m

m (micron) =10-6m

nm (nano) =10-9m


SORGENTE DI NANOPARTICELLE A MICROPLASMA PULSATO


CENNI SULLE PROPRIETA’ FISICHE E CHIMICHE DEI MINERALI

• PROPRIETA’ FISICHE:– PESO SPECIFICO– FUSIBILITA’– DUREZZA– SFALDATURA– CONDUCIBILITA’– DILATAZIONE TERMICA– COLORE– INDICE DI RIFRAZIONE– LUCENTEZZA


CENNI SULLE PROPRIETA’ FISICHE E CHIMICHE DEI MINERALI

• PROPRIETA’ CHIMICHE:– POLIMORFISMO

• UN ELEMENTO CHIMICO O UN COMPOSTO PUO’ CRISTALLIZZARE IN FORME DIVERSE. ESEMPIO: IL CARBONIO CRISTALLIZZA IN FORMA CUBICA NEL DIAMANTE E IN FORMA ESAGONALE NELLA GRAFITE.

– ISOMORFISMO• QUANDO DUE O PIU’ MINERALI CON COMPOSIZIONE

CHIMICA DIVERSA CRISTALLIZZANO NELLO STESSO SISTEMA CRISTALLINO (ISOMORFO).


ESEMPI DI UTILIZZO DELLE NANOTECNOLOGIE

• NANOSENSORI

• NANOELETTRONICA

• NANOMATERIALI SELETTIVI

• NANOMATERIALI STRUTTURATI


NANOSENSORI

VENGONO IMPIEGATI PER LA DETEZIONE DEI SEGUENTI AGENTI:

• CHIMICI (ES. MONOSSIDO DI CARBONIO)

• BIOLOGICI


ESEMPI DI APPLICAZIONI DI SENSORI SINGOLI O SISTEMI DI SENSORI DI GAS

Trasporti

•Controllo della ventilazione

•Controllo dei filtri

•Controllo delle emissioni

Indoor

•Purificatori d’aria

•Controllo della ventilazione

Sicurezza

•Rilevazione d’incendi

•Rilevazione di fughe di gas

Agro-alimentare

•Controllo di processo

•Controllo della qualità dei cibi

Ambiente

•Stazioni meteorologiche

•Monitoraggio ambientale

Industria

•Controllo di processo

•Controllo delle emissioni


ESEMPIO DI NANOSENSORI CHIMICI

Il legame con una differente molecola cambia quindi il colore, cioè l’assorbimento spettrale della molecola.Con lo stesso principio può essere realizzato un sensore ottico per la rivelazione del CO.L’impiego di sensori basati su molecole sintetiche, grazie alla somiglianza del meccanismo sensibile con il meccanismo naturale di tossicità del CO, può consentire la realizzazione di sensori che consentono una valutazione diretta del danno biologico dovuto alla esposizione al CO.

Sensori di CO si possono anche realizzare adottando un approccio più semplice ed ispirato alla interazione del gas con i tessuti biologici.

EsempioIl sangue arterioso ha un tipico colore rosso mentre il sangue venoso ha una nuance bluastra perché nelle arterie l’emoglobina è legata con O2 mentre nelle vene trasporta CO2.


NANOELETTRONICA

• NANOVALVOLE (MODELLI CON CARBON NANO TUBES CNTs)

• NANOVALVOLE PER SODDISFARE I REQUISITI DI LAVORO NEL CAMPO DELLE ALTISSIME FREQUENZE TERAHERTZ (THZ)

• THERMAL MANAGEMENT (DISSIPAZIONE TERMICA NEI DISPOSITIVI ELETTRONICI)

• PROCESSI DI CRESCITA DEI CNTs

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