Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Anyagismeret Az anyagtudomány szerepe. Az anyagtudomány szerepe a XX-XXI. század fordulóján  Stratégia: anyag- és energiatakarékos rendszerek • Reciklizálható.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Anyagismeret Az anyagtudomány szerepe. Az anyagtudomány szerepe a XX-XXI. század fordulóján  Stratégia: anyag- és energiatakarékos rendszerek • Reciklizálható."— Előadás másolata:

1 Anyagismeret Az anyagtudomány szerepe

2 Az anyagtudomány szerepe a XX-XXI. század fordulóján  Stratégia: anyag- és energiatakarékos rendszerek • Reciklizálható rendszerek !  Kritikus tudományok:  energetika,  számítástechnika,  anyagtudomány,  környezeti stb. -technika (logisztika)

3 Anyagtudomány és technológia  Anyagtudomány: • a fizikai, kémiai törvények anyagalakításra alkalmazása, "szerszámok" (akár atomi szinten)  Technológia: • szabályrendszer, amely reprodukálhatóan rögzíti a "szerszámok" működési tartományát  A technológiák jellege • építkező – (élővilág – kristálynövesztés ) • lebontó – (hagyományos megmunkálás)

4 Szerkezeti anyagok, funkcionális anyagok. I  Szerkezeti anyagok: • alapvetően a mechanikai, a szilárdságtani tulajdonságok, pl. szakító szilárdság, ill. kopás-, és/vagy korrózióállóság, de lehet fontos a biokompatibilitás, hőállóság, sugárzásállóság, stb. • Legtöbbször az anyag tömbi tulajdonságai dominálnak a kiválasztáskor

5 Szerkezeti anyagok, funkcionális anyagok. II  Funkcionális: Bármilyen külső hatásra (elektromos, optikai, mágneses, gravitációs, stb.) adott - elektromos - válasz • A „funkció” lehet: • fizikai, kémiai, biológiai elvű tulajdonság • technológiai műveletek sorával kialakított • számítás-, híradástechnikai, optikai stb. alkalmazás, mágneses, mechanikai, gravitációs stb. érzékelés. • az "érzékelés" (jeladás) és/vagy a "beavatkozás" képessége

6 Trendek 2001

7 Frontvonalak  Közlekedés, energiafaló • Hibrid motorok, elektromos autó anyagai • Akkumulátorok, tüzelőanyagcellák + fényelem  Építőipar - a városi lét energia-krízise • energiatakarékos építkezés mint minimum, • „intelligens ház" mint cél • a világítás forradalma – félvezetők, kisülések  Villamos technológiák – több ág • elektronikai, – kémiai, – bio- és biomimetikus, – orvosi rendszerek

8 Közlekedési eszközök anyagai  hibrid motorok - • 2-3 literes (széria)  elektromos autó - automatizálási kérdés • akkumulátorral nem az igazi • üzemanyag napelemmel  akkumulátorok - kicsi a tartalék, metastabil állapot  tüzelőanyagcellák - hidrogén tárolás megoldandó • ma, kőolaj bontással, még "10 literes" a kocsi

9 Építőipar  Energiatakarékos építkezés • előllítás: alu-acél-cement-beton-homok-hamu-talaj • hőszigetelés, 75% megtakarítás • „intelligens ház" mint cél (naptelepek, tetőcserépbe integrálva, sugárzásfüggő árnyékolás, stb.)

10 Egyéb területeken – pl. sporteszközök  Csúcsteljesítmény szinte valamennyi területen  Főleg a műanyagipar tekintetében: teniszütő, hajók, síléc, textiliák, stb.  Fémek: golf-ütők, kard-tőr, korcsolya,  Komplex: versenyautók

11 Miniatürizálás  Nem csak a kis méret, hordozhatóság, a kis fogyasztás miatt is fontos.  A megbízhatóság is fontos elem: minél több intelligenciát kell belezsúfolni a tokba,  A hibák főleg az emberrel való kommunikáláskor lépnek fel.  Elérhető lépésre egyetlen tévesztés, (redundáns szervezéssel)  "Soft" hiba

12 Az öregedés  Nemkívánatos atomi mozgásokkal függ össze.  Főleg helyi melegedések okozzák. Jól tervezett áramkörnél ennek az esélye minimális.  A mikroelektronika anyagai olyan tökéletesek, hogy pl. egy vékony, szigetelő oxidrétegben elhelyezett kis szilícium- szigetre helyezett, akár egy-két elektron évtizedig ott marad!

13 MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) tranzisztor Forrás Csatorna "Vékony" SiO 2 Kapu elektród Nyelő Si A kapuelektródra adott feszültség nyitja/zárja a f-ból a ny-be az áramot – attól függően, hogy milyen a Si vezetési típusa, ill. hogy az ún. többségi vagy kisebbségi "töltéshordozók" viszik az áramot.

14 Nanotechnológiák  Informatika, hírközlés, optoelektronika  Minden fizikai mennyiség, aminek két stabil állapota van, pl. spin • egyelektron tranzisztor, • kvantumpötty,  "mesterséges atom"

15 Nanotechnológiák, II.  Nagyfrekvenciás eszközök  Lézerek  Fizikai határok...  A fizika, kémia átalakítja a biotudományokat

16 A nanotechnológia nem-informatikai ágai  A pásztázó szondás módszerek – mint preparatív technika  Kémiai: katalízis, a fullerén-, szén nanocső, bio-rendszerek  Önszerveződéssel nanostrukturált tömbi anyagok, fémek, kompozitok, kerámiák, dielektrikumok  Végső cél: az élővilág napenergiára alapozott "preparatív technikáját" a szervetlen világban alkalmazni, a kódolás- kiválogatódás ottani elveit megkeresni

17 Pórusos Si kvantumos fényemitter, elektrokémiai marással

18 E.Coli baktérium forgó zászlója /perc, nanomotor

19 Irodalom  …..szemelvények   Dr.Gyulai József: Anyagtudomány ea.– részlet


Letölteni ppt "Anyagismeret Az anyagtudomány szerepe. Az anyagtudomány szerepe a XX-XXI. század fordulóján  Stratégia: anyag- és energiatakarékos rendszerek • Reciklizálható."

Hasonló előadás


Google Hirdetések