Fullereni e nanotubi

I nanotubi si possono dividere in due grandi famiglie, quelli a parete singola denominati single-walled nanotubes, o SWNT, e quelli a parete multipla detti multi-walled nanotubes, o MWNT.
I primi per conformazione e struttura appartengono alla famiglia dei fullereni, mentre i MWNT sono più vicini alla famiglia dei nanofilamenti ovvero a delle strutture fibrose il cui diametro è compreso tra qualche decina e qualche centinaio di nanometri, rappresentandone un caso particolare.
Il nanotubo a singola parete oltre ad essere un materiale molto resistente alla trazione, possiede anche delle interessanti proprietà elettriche, infatti, a seconda del suo diametro o della sua chiralità (cioè il modo con cui i legami carbonio-carbonio si susseguono lungo la circonferenza del tubo) può essere o un conduttore di corrente, come un metallo, o un semiconduttore, come il silicio.
I fullereni sono delle "gabbie" approssimativamente sferiche formate da un sistema ordinato di strutture esagonali e pentagonali di atomi di carbonio. La quantità di poligoni presenti e la loro relativa proporzione determinano la forma e le dimensioni del fullerene.
Nel video che segue si possono osservare in modo nitido le strutture sia di diversi nanotubi che del fullerene, per avere un’idea più chiara della loro forma.



Fonte video: You tube

Tecnologia OLED vuol dire flessibilità

Quando si parla di schermi trasparenti, ultrasottili, caratterizzati da nuovi colori e dai consumi estremamente ridotti, di cellulari sottili come un foglio di carta, completamente flessibili, di pareti che emettono luce diffusa e dinamica sia per intensità che per temperatura di colore, si parla di tecnologia OLED.
Ricordo che un display OLED è composto da vari strati sovrapposti, al primo strato trasparente, avente funzioni protettive, è applicato uno strato conduttivo trasparente con funzioni da anodo; ai primi due vengono aggiunti 3 strati organici, uno per l'iniezione delle lacune, uno per il trasporto di elettroni, ed in mezzo a questi i tre materiali elettroluminescenti (rosso, verde e blu),infine, viene deposto uno strato riflettente che funge da catodo.
Lo spessore totale di tutti gli strati menzionati, senza considerare lo strato trasparente, è di circa 300 nanometri.
Didatticamente molto interessante ed esplicativo il video che segue:







Fonte video: You tube

Tetwalker il tetraedro che si muove

A completamento dell’articolo dal titolo “ Il nanotech alla conquista dello spazio”, pubblicato il 20 febbraio, che ha partecipato al quarto Carnevale della fisica, ospitato dal blog scientifico Astonomicamentis di Blogosfere, si riporta un video dove può essere visionata la tecnica di locomozione del sistema robotico Tetwalker.





Come fine didattico al video, si può calcolare la variazione delle coordinate del baricentro del tetraedro al variare dei suoi lati ( matematica ), si può determinare la scelta dei motori elettrici da inserire negli spigoli del tetraedro e la loro regolazione ( elettrotecnica ), si può fare la scelta dei materiali più idonei alla progettazione e realizzazione del robot ( ingegneria dei materiali ).
Tutto questo per evidenziare l’aspetto fortemente interdisciplinare della robotica e delle nanotecnologie applicate.

Fonte video: CommunistRobot

Intervista al Prof. Roberto Cingolani

Il Prof Roberto Cingolani dal 2000 è Professore Ordinario di Fisica Generale presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Lecce.
Dal 2001 è Direttore del Laboratorio Nazionale di Nanotecnologia (NNL) dell’INFM presso l’Università di Lecce.
Dal 2003 è Membro della Commissione Centri di Eccellenza del MIUR e dal 2002 è Membro del panel di esperti della segreteria tecnica del MURST per la stesura del Piano Nazionale della Ricerca.
Direttore Scientifico della Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia, dal 2004 al 2006 è stato direttore della Commissione nazionale per la costituzione del dipartimento di scienze della materia nell’ambito della riforma del CNR. Dal 2003 al 2006 è stato Consulente del Commissario CNR per la riforma degli enti di ricerca.

Fonte video: You Tube
Fonte video : Eniscuola Channel

Nanotech un ponte tra arte e industria

Le nanotecnologie possono avvicinare arte e industria, due comparti apparentemente lontani, mettendo in comune esperienze e metodologie con un reciproco arricchimento.

Le nanotecnologie possono avere importanti ricadute per le piccole e medie imprese che operano nel settore del restauro dei beni culturali, infatti, l’Italia detiene insieme alla Francia oltre il 50% del patrimonio artistico mondiale.

L’obiettivo che restauratori e scienziati operino in equipe, implica che chimici, biologi, fisici ed esperti di imaging fotografico possano essere in condizione di fornire quelle consulenze necessarie per analizzare i vari strati della pittura, togliere le patine di sporco, rafforzare le strutture, scoprire particolari nascosti alla vista, di tutte le opere che esaltano l’arte italiana nel mondo.

Nel campo del restauro dei beni culturali la pulitura, ovvero la rimozione di strati superficiali,
oggi può essere attuata mediante due sistemi, il primo fa ricorso a sostanze chimiche che rischiano però con la loro aggressività di alterare o danneggiare i manufatti, il secondo si basa sulla pulitura meccanica, che rischia di creare forti sollecitazioni all’interno delle opere artistiche.
Questi due processi comportano dei rischi per l’integrità del manufatto artistico e richiedono grande esperienza ed abilità da parte del restauratore.
Per questo motivo, attraverso le nanotecnologie, si tende a fare uso, nel settore della pulitura di opere artistiche, della tecnologia laser che offre grandi potenzialità, infatti, essa può limitare l’azione a strati superficiali molto sottili, dell’ordine di poche decine di nanometri senza danneggiare gli oggetti.
La procedura di pulizia al laser si basa sulla reazione fotomeccanica indotta dall’interazione fra il fascio di luce generato da un impulso laser, breve e ad alta intensità, e lo strato inquinante.
L’impulso luminoso è sufficientemente breve per evitare fenomeni termici, che altrimenti potrebbero danneggiare la superficie da trattare.
Il principio fisico, della pulizia al laser, può essere sintetizzato come segue, all’inizio la luce emessa dal laser è assorbita dallo strato di contaminanti sulla superficie da trattare, successivamente il forte assorbimento di energia crea un plasma (gas altamente ionizzato e instabile) che si estende creando un’onda d’urto, infine questa onda d’urto si frammenta, espellendo la sporcizia.
Un altro metodo di restauro tecnologico è l’utilizzo di particelle nano dimensionate che consente di modificare le proprietà di superficie, impartendo nuove funzioni al substrato trattato.
Il protagonista di questo metodo è il biossido di titanio, già utilizzato nel campo della cosmetica, in alcuni generi alimentari e, in ambito tessile, come opacizzante nelle fibre chimiche o come pigmento bianco, questo biossido interagendo con la luce provoca una serie di reazioni in grado di degradare sporco, microrganismi e sostanze inquinanti con le quali può entrare in contatto.
Terminando le nanotecnologie, attraverso le tecnologie laser o l’uso del biossido di titanio, si mettono a disposizione dell’arte, riportando all’originale splendore capolavori danneggiati dall’azione del tempo.

Il nanotech nella classifica Top blogs Wikio di scienza

Wikio è il più grande aggregatore europeo di blog, infatti, raggruppa più di 200.000 fonti in lingua Italiana ed oltre 1.000.000 di fonti sommando tutti gli altri paesi europei. Questo sito in altre parole indicizza tutti i blog europei per categoria e poi ne stila una classifica mensile.
Il blog “Dieci alla meno nove”, al suo debutto, si posiziona al ventunesimo posto nella Top blogs Wikio di scienza, entrando di diritto nel salotto buono della blogosfera scientifica italiana.
Gli obiettivi futuri del blog rimangono quelli della divulgazione delle nanotecnologie, cercando di rendere comprensibili complessi argomenti interdisciplinari, per evidenziare tutte quelle dinamiche innovative di un settore tecnologico in forte espansione.
Doverosi sono i ringraziamenti ai lettori, ma anche a chi ha incoraggiato l’iniziativa del blog nei primi momenti di attività come l’ing Galdino Baldon di Veneto Nanotech, attento osservatore di tutto ciò che è nanotecnologia nel web, o come l’ing Domenico Piazza, Senior Partner ITER e componente del comitato promotore del nanoforum 2010.
Ulteriori ringraziamenti vanno ai maggiori blogs scientifici italiani come Gravità zero nella persona del dott. Claudio Pasqua, Scienze backstage nella persona del dott. Gianluigi Filippelli, Astronomicamentis nella persona del dott. Corrado Ruscica, Scientificando nella persona del prof.sa Annarita Ruberto ed altri personaggi di uguale spessore nella blogosfera scientifica italiana.
Per ultimo, ma non ultimi, le riviste BlogMagazine attraverso il suo direttore editoriale Giuliano Ambrosio e The Daily Bit attraverso il suo capo redattore Claudio Pasqua per aver attenzionato in modo positivo la mission divulgativa del blog “Dieci alla meno nove”.

MEMS comune denominatore tra meccatronica e nanotecnologie

La meccatronica, settore d’avanguardia che fonde Ict, meccanica e design per produrre oggetti più diversi, dai robot agli arredi intelligenti della domotica e le nanotecnologie che fanno riferimento ad un insieme di tecnologie, tecniche e processi richiedenti un approccio multidisciplinare per la creazione e utilizzazione di materiali, dispositivi e sistemi con dimensioni a livello nanometrico, possono trovare nelle programmazioni didattiche un comune denominatore nei sistemi MEMS.
Gli stessi MEMS, infatti, sono espressione di una didattica interdisciplinare in quanto sistemi "intelligenti" che abbinano funzioni elettroniche, di gestione dei fluidi, ottiche, biologiche, chimiche e meccaniche in uno spazio ridottissimo, integrando la tecnologia dei sensori e degli attuatori e le più diverse funzioni di gestione dei processi.
Quindi i MEMS (acronimo di Micro Electro-Mechanical Systems) sono vere e proprie strutture integrate meccaniche ed elettroniche in silicio monocristallino, su scala micrometrica, necessarie per lo studio delle proprietà ingegneristiche e per lo sviluppo di dispositivi basati sull’impiego di materiali meccatronici, come ad esempio, attuatori angolari basati su leghe a memoria di forma o attuatori binari per applicazioni robotiche, basati su polimeri elettroattivi.
Per approfondire, dal punto di vista didattico, gli aspetti interdisciplinari della meccatronica si segnala un recente articolo, di chi scrive, pubblicato dalla rivista online Education 2.0 edita dalla RCS Libri, che può essere letto al seguente indirizzo web:
Meccatronica: prove tecniche di interdisciplinarità didattica