Settimana della scienza Settimana della scienza dei materiali 2008dei materiali 2008

17 novembre17 novembre - “Liceo Da Vinci” (Treviso)

18 novembre18 novembre - “Università Ca’Foscari” (Mestre)

Gruppo:Gruppo:I.T.I.S. “E. Barsanti”

Castelfranco V.to

A cura di:A cura di:Basso AlbertoBerti Riccardo

Parisotto Francesco

NanotecnologieNanotecnologie

Le nanotecnologie sono l’insieme di quelle tecnologie, tecniche e processi che operano a livello

molecolare,cioè quelle operazioni che hanno

l’obiettivo di manipolare la materia disponendo le molecole a nostro

piacimento

Tali strutture sono visibili solo al microscopio elettronico

Ecco come si presentano le immagini

1nm = 101nm = 10-9-9mm

Come si creanocreano le nanostrutture ?

• TOP DOWN : da aggregati macroscopici, con riduzione delle dimensioni e successivo “riordinamento” delle molecole.

• BOTTOM UP : costruzione di un nano oggetto da zero, atomo dopo atomo.

La nostra esperienza consisteva nel preparare delle nanofibrenanofibre

magnetiche di nichel magnetiche di nichel (nanorods)

Ecco il procedimento che abbiamo Ecco il procedimento che abbiamo seguito per produrle:seguito per produrle:

1-1- Fissaggio della membrana di Fissaggio della membrana di policarbonato sulla tavoletta di policarbonato sulla tavoletta di

plexiglassplexiglass

Policarbonato (PC)

track-etch

Diametro dei pori : 100nm

Densità dei pori : 6x108 pori/cm2

La membrana presenta delle nano porosità dove si depositeranno le nanofibre

2-2- Sensibilizzazione della Sensibilizzazione della membranamembrana

• Preparazione della soluzione di sensibilizzazione: Preparazione della soluzione di sensibilizzazione: 100 ml di soluzione di SnCl100 ml di soluzione di SnCl22*2H*2H22O 3mM, (soluzione O 3mM, (soluzione

di dicloruro di stagno)di dicloruro di stagno)

•Immersione della membrana nella soluzione per 45 Immersione della membrana nella soluzione per 45 minuti.minuti.

3-3- Preparazione del reattivo di Preparazione del reattivo di Tollens e della soluzione di Tollens e della soluzione di

glucosioglucosio

REATTIVO DI TOLLENSREATTIVO DI TOLLENS

•1,25 g di AgNO1,25 g di AgNO33 in 25 in 25 mlml•10g di NaOH in 100ml10g di NaOH in 100ml

•12,5 ml di NH12,5 ml di NH44OH al OH al 10%10%SOLUZIONE DI SOLUZIONE DI GLUCOSIOGLUCOSIO•1,8g di C1,8g di C66HH1212OO66 in in 100 ml100 ml

4-4- ArgentaturaArgentatura

• Immersione della membrana nel reattivo di Tollens per 10 minuti

• Aggiunta della soluzione di glucosio, dopo 1 minuto circa si noterà la formazione di uno specchio argentato

5-5-ElettrodeposizionElettrodeposizione di nichele di nichel• montaggio della cella elettrolitica

• aggiunta della soluzione di nichelatura

Anodo (+)

Catodo (-) Catodo: membrana a contatto con la lastrina di rame

Anodo: filamento di nichel

• durata dell’elettrodeposizione: 10 minuti

Al catodo si otterrà la deposizioneAl catodo si otterrà la deposizione

del nichel (riduzione)del nichel (riduzione)

All’anodo si avrà l’ossidazione All’anodo si avrà l’ossidazione

del filo di nichel con il rilasciodel filo di nichel con il rilascio

di ioni Nidi ioni Ni++++ nella nella

soluzionesoluzione

La membrana è

pronta per l’operazione di

“peeling” (rimozione della pellicola d’argento)

6-6- Estrapolazione delle Estrapolazione delle nanofibre nanofibre

• scioglimento della membrana nel diclorometano

• immersione di una calamita per recuperare i nanorods sfruttando la loro caratteristica magnetica

• il sonicatore, utilizzando gli ultrasuoni, distacca le nanofibre dal magnete rilasciandole in acqua

• filtrando il miscuglio si separano le nanorods che si depositano sulla membrana usata come filtro

7-7- Preparazione del provinoPreparazione del provino

•Aderire la membrana al porta campione

•La doratura del provino rende la superficie della membrana conduttrice passo necessario per l’utilizzo del microscopio

8-8- Visualizzazione al Visualizzazione al microscopio SEMmicroscopio SEM

Con il microscopio è stato possibile misurare le dimensioni delle fibre e riconoscere gli elementi presenti.

Non siamo a conoscenza di Non siamo a conoscenza di un preciso impiego delle un preciso impiego delle

nanofibrenanofibre

Il loro utilizzo è difficoltoso poiché non è possibile disporle non è possibile disporle

meccanicamentemeccanicamente,

devono perciò essere messe devono perciò essere messe nelle condizioni di disporsi nelle condizioni di disporsi

autonomamente, sfruttando le autonomamente, sfruttando le caratteristiche magnetiche.caratteristiche magnetiche.

Ringraziamo:Ringraziamo:

L’istituto I.T.I.S. “E. Barsanti”I.T.I.S. “E. Barsanti” , per l’opportunità che ci ha

concessoIl professor Durigon DanteDurigon Dante, per averci accompagnato in questa

esperienza

Gli organizzatori de “La “La settimana della scienza dei settimana della scienza dei

materiali”materiali”