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Progetto di Scienza dei Materiali Progetto Nanorods Coi Federico.

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Presentazione sul tema: "Progetto di Scienza dei Materiali Progetto Nanorods Coi Federico."— Transcript della presentazione:

1 Progetto di Scienza dei Materiali Progetto Nanorods Coi Federico

2 Cosasono le Nanotecnologie? Cosa sono le Nanotecnologie? Uno dei pionieri dellapplicazione industriale delle nanotecnologie, Albert Franks, definì tali scienze come quellarea della tecnologia dove le dimensioni e le tolleranze tra i 0,1 nm ei 100nm giocano un ruolo critico

3 Lo sviluppo tecnologico ha consentito di realizzare apparecchiature e strumenti in grado di vedere, investigare, manipolare e controllare la materia su scala atomica, consentendo ai ricercatori di toccare con mano le superfici o la struttura dei materiali con una precisione mai prima raggiunta. A che cosa servono?

4 In questa esperienza… … produrremo dei nanofilamenti di nichel, attraverso un processo di elettrolisi, allinterno di una membrana di policarbonato dotata di nanopori, dopo aver argentato questultima.

5 Materiali Membrana di policarbonato; Parafilm; Materiali di costruzione per cella elettrolitica (cavi elettrici, soluzione di acqua e rame, ecc…); Microscopio elettronico a scansione; Scotch; Sonicatore e ancorette magnetiche; Filtro a vuoto.

6 Reagenti SnCl 2 *2H 2 O (100 ml); AgNO 3 (25 ml); NaOH (12.5 ml); NH 4 OH al 10% (1.25 ml); 1.8 di glucosio in 100 ml; Diclorometano.

7 Lesperimento si divide in due fasi: Prima Fase: in questa fase si prepara la membrana di policarbonato per lelettrolisi e le si deposita il nichel allinterno; Seconda Fase: successivamente si scioglie la membrana e si deposita il nichel su unaltra per poter osservare le nanofibre di nichel.

8 Prima Fase Fissare un pezzetto di parafilm su un supporto di plexiglass con dello scotch e appoggiarvi sopra la membrana di policarbonato con la parte lucida verso il basso (attenzione a non formare bolle); Preparare la soluzione di sensibilizzazione (100 ml di SnCL 2 *H 2 O 3 mM); Immergere la membrana fissata sul supporto di plexiglass nella soluzione per 45 minuti;

9 Preparare il reattivo di Tollens con i seguenti reagenti: –1.25 g di AgNO3 in 25 ml (attenzione : fotosensibile); –12.5 ml di NaOH in 100ml; –12.5 ml di NH4OH al 10%. Unendo i reagenti nellordine si ottiene una sospensione quasi limpida; Preparare una soluzione di glucosio, sciogliendone 1,8 g in 100 ml; Prima Fase

10 Dopo 45 min sciacquare con acqua distillata la membrana di policarbonato; Immergere la membrana nel reattivo di Tollens per 10 minuti in un recipiente trasparente; Passati 10 min si aggiungono 75 ml di soluzione di glucosio, si agita la soluzione per 1 minuto circa, finchè sulle pareti del recipiente non si nota la formazione di uno specchio argentato; Prima Fase

11 Lavare accuratamente la membrana con acqua distillata, rimuoverla delicatamente dal supporto di plexiglass e dal parafilm, verificando che largentatura interessi un solo lato. Appoggiare la membrana su un supporto di vetro; Prima Fase

12 Montare la cella elettrochimica, così costituita : –catodo (-) : membrana con il lato argentato a contatto con una lastrina di ottone; –anodo (+) : filo di nichel avvolto a spirale; –cilindro cavo contenente la membrana e la soluzione di nichelatura; –cavi elettrici (nero - ; rosso +); –pila da 1,5V e supporto per pila. Fare attenzione: il filo di nichel deve pescare nella soluzione di nichelatura, ma non toccare le pareti della cella (utilizzare inoltre un tester per verificare il passaggio della corrente); Prima Fase

13 Dopo aver predisposto lo strumento, procedere con lelettrodeposizione per 10 minuti. Al catodo si otterrà la deposizione di Nichel (riduzione) ed allanodo Ni++ (ossidazione del filo); Prima Fase

14 Al termine del processo elettrochimico, si smonta la cella e si rimuove delicatamente la membrana, ponendola sul supporto di vetro. Prima di toglierla dal dispositivo sciacquarla accuratamente con acqua distillata, ripetendo più volte loperazione e tamponando lacqua in eccesso con carta da filtro o simile; Ora può iniziare loperazione di peeling per rimuovere il film di Nichel depositato in superficie ed il film dargento (attaccare un pezzo di scotch alla membrana e rimuoverlo delicatamente per effettuare il peeling). Prima Fase

15 Tagliare una sezione di 1.5 x 1.5 cm dal centro della membrana (attenzione a non strappare: causa la perdita dei nanorods); Immergere la sezione di membrana in un becker con del diclorometano, e attendere lo scioglimento della membrana; Inserire un ancoretta magnetica nel becker e attendere qualche minuto (i nanorods, essendo di metallo, vengono attirati dallancoretta); Seconda Fase

16 Estrarre lancoretta e attendere levaporazione del diclorometano rimasto; Immergere lancoretta in un becker pieno di acqua distillata, quindi immergere il becker in un sonicatore (una vasca collegata ad un dispositivo che, emettendo vibrazioni, stacca i nanorods dallancoretta magnetica); Estrarre lancoretta dal becker prima di spegnere il sonicatore, quindi estrarre il becker dal sonicatore; Seconda Fase

17 Filtrare lacqua distillata con i nanorods in unaltra membrana, tramite un filtro a vuoto (il filtro crea il vuoto sotto la membrana, e lacqua scende spinta dalla pressione atmosferica, depositando i nanorods nei nanopori della membrana); Dopo la filtrazione far essiccare la membrana per alcuni secondi; Tagliare una strisciolina della membrana facendo attenzione a non strappare e a non toccarne la superficie; Seconda Fase

18 Applicare un disco adesivo al cilindretto metallico per i campioni da microscopio SEM, quindi applicare la striscia sul disco (attenzione a non creare bolle o toccare la superficie della membrana); Tagliare le parti in eccesso; Inserire il campione in una macchina per la doratura (si dora la superficie del campione per farlo diventare un buon conduttore e permettere al SEM di fare le analisi); Seconda Fase

19 Inserire il campione dorato nel microscopio e iniziare lanalisi. I puntini evidenziati in rosso e indicati dalle freccie sono i nanofilamenti di nichel. Attualmente le nanofibre di nichel sono impiegate nella costruzione di microchip e apparecchi elettronici. Seconda Fase


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