Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 1 CONFERENZA SULLE NANOTECNOLOGIE Ten.Col. co.ing. Gilmo CAVAZZA.

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1 Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 1 CONFERENZA SULLE NANOTECNOLOGIE Ten.Col. co.ing. Gilmo CAVAZZA 31 maggio 2008

2 Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 2 STORIA RIVOLUZIONE NEL MODO DI CONCEPIRE, 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.

3 Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 3 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

4 Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 4 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……….)

5 Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 5 CONCETTO DI MULTISCALA

6 Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 6 UNITA’ DI MISURA METRICHE (multipli e sottomultipli del metro) km =10 3 m dm =10 -1 m hm =10 2 m cm =10 -2 m dam =10 m mm =10 -3 m  m (micron) =10 -6 m nm (nano) =10 -9 m

7 Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 7 SORGENTE DI NANOPARTICELLE A MICROPLASMA PULSATO

8 Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 8 CENNI SULLE PROPRIETA’ FISICHE E CHIMICHE DEI MINERALI PROPRIETA’ FISICHE: –PESO SPECIFICO –FUSIBILITA’ –DUREZZA –SFALDATURA –CONDUCIBILITA’ –DILATAZIONE TERMICA –COLORE –INDICE DI RIFRAZIONE –LUCENTEZZA

9 Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 9 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).

10 Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 10 ESEMPI DI UTILIZZO DELLE NANOTECNOLOGIE NANOSENSORI NANOELETTRONICA NANOMATERIALI SELETTIVI NANOMATERIALI STRUTTURATI

11 Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 11 NANOSENSORI VENGONO IMPIEGATI PER LA DETEZIONE DEI SEGUENTI AGENTI: CHIMICI (ES. MONOSSIDO DI CARBONIO) BIOLOGICI

12 Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 12 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

13 Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 13 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. Esempio Il 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.

14 Conferenza sulle NANOTECNOLOGIE – Sala Consiliare Comune di Monterosi (VT), 31 maggio 2008 14 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