Bartha Beáta Lőrincz Kincső Bolyai Farkas Elméleti Líceum Liceul Teoretic Bolyai Farkas nanotechnológiai ismeretek bővítése dezvoltarea cunoştinţelor nanotehnologice Célunk Scopul fotonikus nanostruktúrák előállítása és vizsgálata crearea şi examinarea nanostructurilor fotonice Megalehetőségek a nanovilágban Megaposibilităţi în lumea nanotehnologiei Bartha Beáta Lőrincz Kincső

Mi a nanotechnológia? Ce este nanotehnologia? nanosz = törpe nanos = pitic Technológia / tehnologie = gyártási folyamat elmélete és gyakorlata teoria şi practica procesului de fabricare

Érdekes megvalósítások Realizări interesante 0,39 mm-es motor Motor de 0,39 mm (W. McLellan - 1960) Nanoszöveg Nanotext (T. Newman - 1985) Mikro-bika Micro-taur (10 μm lung, 7 μm lat) Mikro-gőzgép Micro-maşină cu aburi (pistoane de 5 μm) Mikro-zár Micro-comutator

A szén nanocső Nanotub de carbon acél oţel szilárdság / rezistenţă 100 : 1 tömeg / masă 1 : 6 Grafen Andre Geim, Konstantin Novoselov fizikai Nobel-díj, 2010 Premiul Nobel de fizică

Fotonikus kristályok elmélete Teoria cristalelor fotonice Periodikus térbeli szerkezetek Structuri periodice spaţiale Fizikai szín Culoare fizică Bragg-törvény Legea Bragg: 2dsinθ=nλ Sávelmélet/Teoria de bandă: szennyező atom/rácshiba atom de impuritate/defect de reţea

Előfordulás a természetben Apariţia în natură Élővilágban/În faună : lepkék, pávatoll, bogarak fluturi, pană de păun, insecte Opál/Opal (SiO2 x H2O)

Gyakorlati munkánk Experimentul nostru Opál előállítása Producerea opalului Üveglapok kezelése Tratarea plăcilor de sticlă Polisztirén gömbök Sfere mici de polistiren vizes szuszpenzió suspensie cu apă Hőkezelés/Tratament termic 20˚C 300 ˚C 300 ˚C 550 ˚C 550˚ C 20˚C

Minták vizsgálata Analiza probelor 2,5x 10x 20x 50x a.) optikai mikroszkóppal cu microscop optic Reflexiós Transzmissziós 2,5x 10x 20x 50x Reflexie Transmisie képek Imagini de nagyítás mărire

2.5x – 220 nm

50x – 220 nm

10x – 240 nm

2.5x – 390 nm

2.5x – 240 nm

10x – 220 nm

b.) elektron mikroszkóppal cu microscop electronic cu baleiaj SEM (Scanning Electron Microscope) 10 000-szeres nagyítás / mărire de 10 000 ori

c.) atomerő mikroszkóppal / cu microscop de forţă atomică AFM (Atomic Force Microscope)

d.) spektroszkóppal / cu spectroscop

TEOS etanol apă acid clorhidric 6 : 4 : 3 : 1 Inverz opál előállítása Producerea opalului invers Légbuborékkristály Cristal de bule de aer Opál / Opal + TEOS etanol víz sósav TEOS etanol apă acid clorhidric 6 : 4 : 3 : 1 hőkezelés / tratament termic

Önszerveződő nanostruktúrák Nanostructuri autoorganizatoare Számítógépes modellek / Modele digitale Számítógépes modellezések Modelări digitale Elméleti kutatások Cercetări teoretice Polisztirén nanogömbök Nanosfere de polistiren Folyamatra ható erők Forţe acţionând asupra procesului Kísérleti eredmények / Rezultate experimentale F. Járai-Szabó és Z. Néda által készített szimulációk

Megalehetőségek / Megaposibilităţi fotonikus kristályok / cristale fotonice technológiai forradalom / revoluţie tehnologică e- fotonok számára pentru fotoni félvezető / semiconductor

Megalehetőségek / Megaposibilităţi Optikai szálak Fibre optice Elektronikus papír Hârtie electronică

Köszönjük a figyelmet! Vă mulţumim pentru atenţie! Köszönet Szász Ágota tanárnőnek és Tamáska Istvánnak, az MFA kutatójának a mentori segítségért. Köszönjük a figyelmet! Vă mulţumim pentru atenţie! Mulţumiri doamnei profesoare Szász Ágota şi lui Tamáska István, cercetător al instituţiei MFA, pentru ajutorul acordat.