Nanostruktury

Z pewnością słyszałeś, że najtwardszym materiałem na Ziemi jest diament. Być może wiesz także, że jest to materiał, który bardzo trudno otrzymać oraz, że, paradoksalnie, składa się on z jednego z najbardziej powszechnych pierwiastków – węgla. Okazuje się jednak, że istnieje jeszcze jedna forma węgla o niezwykłej wytrzymałości. Są to nanorurki – długie nici regularnie ułożonych atomów węgla oraz węglowe mikropiłeczki – fulereny. Odpowiednie wymieszanie ich ze znanymi materiałami sprawia iż nabierają one niezwykłych właściwości. Stają się nanokompozytami węglowymi. Brzmi znajomo? Specjalność nanostruktury dotyka właśnie projektowania materiałów, które sprostają wyzwaniom przyszłości. Pokażemy Ci zarówno podstawy jak i aktualnie podejmowane na świecie zagadnienia metod charakteryzacji materiałów. Nie zabraknie także fizyki półprzewodników oraz zagadnień optyki, termodynamiki i magnetyzmu materiałów. Pokażemy Ci jak zaprojektować kwantowe i optoelektroniczne przyrządy półprzewodnikowe. Słowem zdobędziesz wiedzę i umiejętności, które pozwolą Ci samemu kształtować właściwości materiałów.

„Nano” oznacza bardzo mały rozmiar. Tak mały, że struktura materiałów zaczyna w tej skali przypominać miasto. Kończąc specjalność nanostruktury staniesz się urbanistą tego miasta. Wytyczenie pojedynczej ulicy czy szerokiej autostrady? Stawianie drapaczy chmur czy jednak niskich kamienic? Zabudowa zwarta czy też może duże place i arterie? Każda taka decyzja okaże się zmieniać właściwości materiału. Być może zaprojektujesz superwytrzymałe, a przy tym niezwykle lekkie materiały budowlane, może stworzysz druty, które same pamiętać będą kształt albo zbliżysz świat do produkcji pierwszego nanorobota, ale najprawdopodobniej nie umiemy sobie jeszcze wyobrazić tego, co Ty wniesiesz w technologię materiałową.

(c)2011 Wydział Fizyki, Politechnika Warszawska