Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

SINEP- Inteligentny materiał izolacyjny

No description
by

Dariusz Rubin

on 10 June 2015

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of SINEP- Inteligentny materiał izolacyjny

SiNEP- INTELIGENTNY MATERIAL IZOLACYJNY
Projektanci: Joanna Latańska ¤ Dariusz Rubin Katarzyna Skorupka ¤ Bartosz Szlauderbach ¤ Joanna Zielazna

Baza ze szkła sodowo-wapniowego
Szkło sodowo-wapniowe ma gładką, nieporowatą powierzchnię, która jest w dużym stopniu chemicznie obojętna, a w związku z tym łatwa do czyszczenia. Szkło nie wpływa więc na smak zawartości pojemników, które są z niego wykonane, dlatego zaliczane jest do tzw. szkła opakowaniowego. Szkło sodowo-wapniowe ma również doskonałą przepuszczalność światła, co pozwoli nam, na zauważenie zmiany barwy warstwy termochromowej.
Otrzymywanie masy szklanej z surowców szklarskich
Dlaczego inteligentny?
SiNEP jest materiałem składającym się z czterech warstw, z których każda ma swoje unikatowe zadanie.
Ich współgranie powoduje, iż SiNEP jest świetnym izolatorem posiadającym właściwości samoczyszczące i bakteriobójcze i zmieniającym barwę w zależności od temperatury.

SiNEP- schemat
Proces produkcji szkła
Proces produkcji szkła
Możliwe zastosowania
 Termos spożywczy (NASZ HIT- zawsze ciepłe ziemniaczki!)
 Naczynia laboratoryjne (substancje wrażliwe na obecność bakterii)
 Różnego rodzaju pojemniki gastronomiczne

http:/www.gory-latem.pl/data/moules/artykuly/art_1107/big_huta-julia-zdjecia-8.jpg
Etapy
WARSTWA 2
Tlenek wanadu (IV)
3 zasady termochromizmu
tlenku wanadu (IV)


Inteligentny materiał termochromowy
Fotokatalizator powłok samoczyszczących
Odporny chemicznie
Odporny mechanicznie
Nanoszony na szkło
Modyfikowany TiO2 zmienia barwę
Zmiana barwy związana jest ze zmianą właściwości optycznych

Mechanizm jest nieznany ponieważ 3 formy maja różna strukturę sieciowe ale analogiczne właściwości elektronowe- przejście elektronów na orbital niewiążący

Fonon powoduje powstanie szczeliny pasma absorpcji

VO 2 ulega odwracalnej MST w temperaturze około 68 ° C , który towarzyszy przejście strukturalne od fazy jednoskośnej o właściwościach półprzewodnikowych ( P21 / c , fazy M1 ) do tetragonalnej

Nanowarstwa

Najlepiej zastosować tlenek wanadu z domieszka tlenku tytanu w postaci folii
0<d<200 nm

Modyfikacja V02 tlenkiem tytanu

Domieszki
Domieszka powinna być substancja o promieniu większym od wanadu, co zmniejsza temperaturę przejścia pomiędzy strukturami krystalograficznymi
Dodatek powoduje zwiększenie się o 30%

Domieszki
WARSTWA 1
Nanoszenie warstwy na szkło

Nanoszenie warstwy metodą zol-żel w temperaturze80 ° C z chłodnicą zwrotną przy ogrzewaniu do 80 ° C , tak uzyskaną nanowarstwę modyfikuje się tlenkiem tytanu poprzez jego osadzanie się na powierzchni. W ostatnim etapie następuje wysuszenie w odpowiedniej temperaturze i ciśnieniu

WARSTWA 3
Superhydrofobowa polimerowa powierzchnia z mikro- i nanohybrydowymi strukturami z wykorzystaniem czarnego krzemu

Powłoka składa się z warstwy czarnego krzemu z miliardami zagłębień na jego wyżłobionej powierzchni oraz nałożonej warstwy PDMS (polidimetylosiloksanu).

Charakterystyka:
Powłoka posiada cylindryczne słupki o średnicach 40μm, wysokości 15μm, które znajdują się od siebie w odległościach 10 μm, a także nanostruktury, które zwiększają kąt zwilżania
Największy statyczny kąt zwilżania wynosi 157°
Zwiększenie kąta zwilżania o 7° w stosunku do powłoki z użyciem zwykłej warstwy krzemu
Histereza kąta zwilżania wynosi 3°
Metoda wytwarzania wysoce powtarzalna
Szeroki wachlarz zastosowań

Superhydrofobowa polimerowa powierzchnia z mikro- i nanohybrydowymi strukturami z wykorzystaniem czarnego krzemu

Wytwarzanie warstwy czarnego krzemu poprzez traktowanie sześciofluorkiem siarki (SF6) zwykłej płytki krzemowej w procesach reaktywnego trawienia jonowego (z ang. reactive-ion etching, RIE)
Nakładanie warstwy SU-8 na czarny krzem w procesie miękkiej litografii
Wylewanie nieutwardzonego PDMS na szablon
Oddzielenie szablonu od utwardzonego PDMS i uzyskanie hybrydowej chropowatej powierzchni z nanowypustkami

Superhydrofobowa polimerowa powierzchnia z mikro- i nanohybrydowymi strukturami z wykorzystaniem czarnego krzemu
Porównanie szybkości toczenia się kropli jogurtu na (a) powierzchni nie pokrytej PDMA i (b) powierzchni pokrytej PDMA ze strukturami mikro- i nanorozmiarów. Skala czasu (b) jest 10 razy mniejsza niż (a).

WARSTWA 4
Powłoka z nanosrebra
Powłoka z nanosrebra
Zabija bakterie niszcząc struktury ich białek,
Nie zużywa się,
Nie powoduje negatywnych interakcji z pożywieniem,
Jest niezwykle skuteczna.
Powłoka z nanosrebra
Tworzy centymetrową barierę ochronną, która nie pozwala bakteriom przeżyć. Chroni nasze jedzenie przed psuciem, eliminując drobnoustroje tam gdzie są najbardziej aktywne!
Powłoka z nanosrebra
Zdjęcia obrazujące oddziaływanie krążka nasyconego koloidem nanoAg w stężeniu 5ppm na bakterie: (1) pałeczka ropy błękitnej (Pseudomonas Aeruginosa), (2) bakteria coli (Escherichia Coli), (3) gronkowiec złocisty (Staphylococcus Aureus).
Źródło: http:/www.smartnanotechnologies.com.pl/ochrona-mikrobiologiczna
Powłoka z nanosrebra
Zbudowana z przyjaznych biologicznie cząsteczek nanosrebra,
Osadzona na szklanej powierzchni tworzy maleńką powłokę o ogromnych właściwościach grzybo i bakteriobójczych,
Pozwala wyeliminować ryzyko zatruć pokarmowych,
Jest naturalnym antybiotykiem od wieków używanym przez ludzkość.
Połączenie warstwy termochromowej i czarnego krzemu
Technologia polega na wygrawerowaniu na obu powierzchniach nanoczopków, a następnie zespoleniu ich pod działaniem wysokiego ciśnienia (10atm), tak aby czopki obu warstw połączyły się na zasadzie rzepu. Wielkopowierzniowe nakrycie się warstw uniemożliwi rozerwanie ich.
Bibliografia
The study of antimicrobial activity and preservative effects of nanosilver ingredient - Kyung-Hwan Cho, Jong-Eun Park, Tetsuya Osaka, Soo-Gil Park
Preparation of nanosilver via one-step chemical reduction in aqueous medium at elevated pressure - Marcin Banach, Jolanta Pulit, Leszek Tymczyna, Anna Chmielowiec-Korzeniowska
Zheng, Sijia; Xu, Yi; Shen, Qianhong; Yang, Hui
Solar Energy, vol. 112, pp. 263-271 (SoEn Homepage)
Najlepsze dostępne techniki (BAT). Wytyczne dla branży szklarskiej. Ministerstwo Środowiska. Związek Pracodawców „Polskie szkło”, Warszawa 2004
Reference Documents on Best Available Techniques in the Glass Manufacturing Industry (Council Directive 96/61/EC). Office for Official Publications of the European Communities 2001
Blicharski M., Wstęp do inżynierii materiałowej, Wyd. Naukowo-Techniczne, 2001, str. 335-338, 415-417,
Ashby M., Shercliff H., Cebon D., Inżynieria Materiałowa Tom 2, Wyd. Galaktyka, 2004, str. 5-13

Flexible superhydrophobic polymeric surfaces with micro-/nanohybrid structures using black silicon’’
Lee, S.E., Lee, D., Lee, P., Ko, S.H., Lee, S.S., Hong, S.U.
Macromolecular Materials and Engineering
Volume 298, Issue 3, March 2013, Pages 311-317

DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ:)
Full transcript