• 

  1 слайд

  МКОУ СОШ № 1
  г. Острогожска
  « Фуллерены
  и
  нанотрубки »
  Учитель физики МКОУ СОШ №1 г. Острогожска Воронежской обл.
  Воронина Татьяна Владимировна.
  

• 

  2 слайд

  Цели проекта :
  
  
  Сформировать представление об одном из направлений современных НАНО технологий: фуллеренах и нанотрубках.
  
  
  Информировать об областях применения этих материалов и значимости для науки, техники, медицины, военных целей.
  
  
  
  
  
  

• 

  3 слайд

  Задачи проекта:
  
  
  
  
  
  Рассмотреть модификации углерода (слайд №4-6),
  Применение фуллеренов и нанотрубок (слайд №7),
  Познакомить с симбиозными структурами фуллеренов и нанотрубок (слайд № 8),
  Показать виды пиподов, их свойства и перспективы применения (слайд №9-12).
  
  
  
  
  

• 

  4 слайд

  
  
  
  
  
  Углерод - химический элемент 4-ой группы главной подгруппы 2-го периода периодической системы Менделеева, порядковый номер 6, атомная масса 12,0107.
  
  Схемы строения различных модификаций углерода:
  
  a: алмаз, b: графит, c: лонсдейлит, d: фуллерен — букибол C60,
  e: фуллерен C540, f: фуллерен C70, g: аморфный углерод,
  h: углеродная нанотрубка.
  

• 

  5 слайд

  ФУЛЛЕРЕНЫ были открыты в 1985 г. Это замкнутые молекулы углерода типа С60, С70, С76, С84, в которых все атомы находятся на сферической или сфероидальной поверхности. Атомы углерода расположены в вершинах правильных шестиугольников или пятиугольников, которые покрывают поверхность сферы или сфероида. Молекула С60 характеризуется наибольшей симметрией и наибольшей стабильностью.
  

• 

  6 слайд

  
  
  
  
  
  Углеродные нанотрубки –открыты в 1991 г. Это протяжённые структуры, состоящие из свёрнутых гексагональных сеток с атомами углерода в узлах 6-угольников.
  Диаметр таких нитей не превышает нескольких нанометров, а длина от одного до нескольких микрон.
  
  
  

• 

  7 слайд

  
  
  
  
  
  Фуллерен CD60-может полностью блокировать свободные радикалы и снимать последствия радиотерапии или просто защищать организм от воздействия гамма-лучей.
  Из нанотрубок получают прочную нанобумагу, прядут углеродные нитки ( прочность нанотрубок в 50-100 раз больше, чем у стали). Найдены вполне реальные области применения нанотрубок — в плоских дисплеях (фирма «Motorola»), которые превосходят плазменные и жидкокристаллические аналоги, и в нановесах, позволяющих взвесить объекты массой около 20 фемтограмм (1 фг = 1x10-15 г) — в частности, вирусы.
  

• 

  8 слайд

  
  
  
  
  
  В 1998 г с помощью высокоразрешающей электронной микроскопии обнаружили, что фуллерены и нанотрубки могут формировать новые уникальные симбиозные структуры — нанотрубки, внутри которых находятся фуллерены.
  Наноструктуры назвали углеродными пиподами (горошины в стручках), и стали  обозначать, например, С60@НТ (фуллерен С60 внутри нанотрубок).
  
  

• 

  9 слайд

  
  
  
  
  
  Диаметры трубок для синтеза пиподов с фуллеренами С60 должны попасть в диапазон от 1,3 до 1,5 нм. Не больше и не меньше. Тогда ни трубка, ни фуллерены не испытывают структурных искажений. 
  Модель идеального пипода С60@НТ — это цепь фуллеренов [С60]∞, расположенная по оси бесконечного цилиндра — углеродной трубки. Расстояние между центрами соседних фуллеренов составляет около 0,97 нм, а расстояние между фуллереном и стенкой трубки — 0,35 нм.
  
  

• 

  10 слайд

  
  
  
  
  
  Свойства и применение пиподов.
  Структура С60@НТ не меняется при нагревании до 800°С.
  Если нагревать дальше, то соседние фуллерены слипаются и образуют димеры, тримеры, а затем превращаются в вытянутые нанокапсулы и трубчатые фрагменты цилиндрической формы.
  Когда температура достигает 1200°С, отдельные фуллерены С60 практически полностью исчезают, а пипод превращается в две углеродные трубки, вложенные одна в другую, — двухслойную трубку.
  
  

• 

  11 слайд

  
  
  
  
  
  Превращения фуллеренов в пиподах могут происходить только внутри трубки (стручка), которая служит уникальным нанореактором.
  
  Пиподы менее прочны, нежели чистые трубки.
  Вводя в трубки фуллерены, их можно сделать более гибкими.
  

• 

  12 слайд

  
  
  
  
  
  Пиподы— идеальная модель квазиодномерных кристаллов.
  
  Можно ввести в трубки вместо углеродных фуллеренов -металло-фуллерены. Это углеродные фуллерены, внутри которых помещён атом (атомы) металла — М@Сn.
  Для Dy@C82@HT (диспрозий) обнаружен эффект температурного p-n перехода. При комнатной температуре Dy@C82@HT — полупроводник, с понижением температуры он становится металлом. Учёные активно ищут материалы, которые могли бы заменить кремний в производстве сверхминиатюрных электронных изделий (диодов, транзисторов, элементов памяти).
  Пиподы —  перспективный материал для микро- и наноэлектроники (нанодиодов, транзисторов, элементов памяти, логических схем), аккумуляторов водорода, высокотемпературных сверхпроводников.
  

• 

  13 слайд

  
  
  
  
  
  Будущее за нанотехнологиями, поэтому мы их
  изучим,
  

• 

  14 слайд

  
  
  
  
  
  осилим,
  

• 

  15 слайд

  
  
  
  
  
  применим!!!
  

Краткое описание материала