Szegedi Tudományegyetem - Ahol tudás és szándék találkozik

A nanométeres skálán készített anyagok teljesen új szerkezeti, optikai, elektromos és mágneses tulajdonságokat mutatnak a korábban ismert, de ugyanolyan kémiai összetételű anyagokhoz képest. Ez az oka annak, hogy az érdeklődés az utóbbi másfél-két évtizedben erőteljesen a nano-technológia irányába fordult, mivel nemcsak a nanoelektronikában, hanem az orvostudományban és az egészségiparban is egyre nagyobb igény mutatkozik az új eredmények alkalmazására. Minderről Dékány Imre (képünkön) akadémikus, az SZTE TTIK Kémiai Tanszékcsoport Kolloidkémiai Tanszék tanszékvezető egyetemi tanára számolt be „A kémia új eredményei a nanotechnológiában” címmel a Szabadegyetem-Szeged sorozatban.

A nanoskála a milliméter milliomod részét jelenti. A „nano” előtag a görög „nanosz” szóból ered, melynek jelentése „pici”, „parányi”. A diszperz rendszerek előállítása során a nano-szerkezetű anyagokat diszper-gáljuk, azaz szétoszlatjuk. Ez a hétköznapi életben onnan lehet ismerős, ha például az olajat vízben oszlatunk szét, akkor fehér tejszerű anyagot tudunk előállítani. Fordítva is ismerős lehet a folyamat, hiszen az olajfinomítók elsődleges feladata, hogy a kőolajat megszabadítsák a víztartalomtól. A legkülönbözőbb festékanyagok is finoman szétoszlatott részecskéket tartalmaznak, és a gázokban is szét lehet oszlatni szilárd részecskéket (aeroszolok). A világűrben is tulajdonképpen diszpergált részecskék vannak (csillagrendszerek, mint például a Tejút), csak a diszkontinuitások mérete változhat a fényévskálán.

Már a középkor „nanotechnológusai” is értettek a mesterséghez, hiszen a katedrálisok színes üvegablakai például több száz éve nem fakulnak el. Ennek oka, hogy az üvegben szétoszlatták az úgynevezett „arany szolt”, mely Faraday nevéhez fűződik. A tudományos megalapozás több mint száz évvel késett – Wolfgang Oswald vezette be a diszperzrendszer-elméletet, mely a mai nanotechnológia alapköve. Oswald definiált egy mérettartományt, miszerint 1-100 nm-ig beszélünk nanorészecskékről, és az egész kolloid-mérettartomány pedig 1-500 nm. Mindez azt jelenti, hogy különböző méretű és alakú részecskéket szét kell oszlatni levegőben, folyadékban vagy szilárd anyagban, és így diszperz rendszereket kapunk. A híres amerikai Nobel-díjas, Feynman állapította meg, hogy az anyagok jellemzői ebben a mérettartományban eltérnek a megszokott mikro- és makroszkopikus tulajdonságaiktól. Tehát például a vas, acél, arany, ezüst tulajdonságai nanoméretben nem azonosak az ugyanilyen, de más méretű anyag tulajdonságaival, és más lesz a sűrűségük, kristályszerkezetük, változnak elektromos, mágneses tulajdonságaik, sőt mindezek a jellemzők szabályozhatóak is.

 

KÖVETKEZŐ

A Szabadegyetem-Szeged következő előadását A kalcium az idegi folyamatok valutája. És ha megbomlik a fizetési egyensúly? címmel Siklós László tudományos tanácsadó (MTA SZBK) tartja április 9-én (szerdán) este 6 órakor a TIK kongresszusi termében. A következő héten Krémer András, az Oktatásügyi Közvetítői Szolgálat vezetőjének az alternatív vitarendezési eljárásokról szóló előadását hallhatják az érdeklődők.

 

Az előadásból emellett megtudhattuk a nanorészecskék előállítására vonatkozó alapelveket, különböző önszerveződő tulajdonságokkal rendelkező anyagok előállításának lehetőségeit. Szóba kerültek az ultravékony filmek és az öntisztuló felületek, valamint a nanotechnológia új gyakorlati alkalmazási lehetőségei. A nanorészecskék önszerveződő tulajdonsága azt jelenti, hogy éppúgy rendezik magukat, mint a biológiai rendszerek. Ezáltal a nanotechnológia egyik lényege, hogy a rendszer elvégzi a munkát, amit az ember makroszkópos szinten gépekkel végez. A felülettisztításban, a gyógyá-szatban, biológiában, biotechnológiában és számos más tudományterületen jelen van a nanoszerkezetű anyagok alkalmazása – a használati lehetőségeknek Dékány Imre csupán egy kis töredékét tudta felvázolni egy előadás keretében.