TERMINOLOGIE UZUALA IN DOMENIUL NANO

Curs 3-TERMINOLOGIE UZUALA IN DOMENIUL NANO. CLASIFICAREA DOMENIULUI UTILIZATA DE COMISIA EUROPEANA Nano (nano) : Prefix reprezentand a 109-a parte dintr-un intreg (1/1,000,000,000).

Nanometru (nanometer): a 109-a parte dintr-un metru sau a mia parte dintr-un micron (1/1000 (m) Nanocomputer (nanocomputer): Computer cu elemente constructive la scara moleculara.

Componente nanoelectronice (nanoelectronics): Componente electronice la scara nano, realizate prin tehnici curente sau nanotehnologii ( contin mai multe componente electronice moleculare sau de domeniul nano- semiconductori nano, etc.)

Nanomasina (nanomachine): An artificial molecular machine created through molecular manufacturing.

Nanotehnologie (nanotechnology): Termen utilizat initial pentru a defini orice actiune aplicata la scara moleculara (scara nano). Termenul si-a extins momentan semnificatia pentru orice actiune la scara redusa (usual sub nivelul micronului).

Nanotehnologie moleculara (Molecular Nanotechnology) : Termen care descrie sinteza sau manipularea unui singur sau unui grup de atomi sau molecule. Microtehnologie (Microtechnology): Actiune aplicata structurilor (proteine si grupuri moleculare ) in domeniul dimensional micrometric. Nanochirurgie (Nanosurgery) Termen generic semnificand reparatia moleculara si chirurgia celulara.

Sinteza controlata pozitional (Positional synthesis): Controlul reactiilor chimice prin pozitionarea precisa a moleculelor reactive principiul de baza al ansamblurilor

Proiectarea proteinelor, ingineria proteinelor (Protein design, protein engineering): Proiectarea si constructia de noi proteine variante de nanotehnologii.

Microscop bazat pe scanarea efectului tunnel (Scanning tunneling microscope): Un instrument de studiu a suprafetelor la scara atomica, utilizat si pentru localizarea precisa a moleculelor pe suprafata. Microscop bazat pe forta atomica (Atomic force microscope): Instrument de caracterizare la nivel molecular a calitatii suprafetelor.

Autoansamblare (Self assembly): Termen utilizat in cazul unor molecule inteligente care au capacitatea de a se autoasocia pentru a forma anumite materiale.

Nanotuburi scurte (Short Nanotubes): Nanotuburi cu lungimi de 0.5-2.0 (m, avand in vedere ca lungimea normala a nanotuburilor e in jur de 50 (m.

Materiale si produse inteligente (Smart materials and products): Materiale si produse capabile de un comportament complex datorita prezentei in constructia lor a nanocomputerilor si nanomasinilor. Produse mai ales pentru anumite ababilitati de raspuns la mediul inconjurator.

Sistem de realitate virtuala (Virtual reality system): O combinatie dintre un calculator si o interfata care are capacitatea de a genera obiecte la scara tridimensionala intr-o evolutie iluzorie, fireasca, in spatiul 3D.

Metoda arcului (Arc Method):O metoda de sinteza a nanotuburilor de carbon bazata pe utilizarea arcului electric in diferite variante si medii de lucru.

Sistem de ansamblare (Assembler): Schema de constructie moleculara capabila sa pozitioneze moleculele printr-o anumita reactie chimica.

Inginerie cumputerizata (Automated engineering): Inginerie asigurata de sisteme computerizate , fara interventia directa a omului.

Productie computerizata (Automated manufacturing): Productie la nivel nano utilizand sisteme de ansamblare (assemblers)Manufacturing at the nano-level by assemblers & Replicators by themselves.

Tehnologie de grup (Bulk technology): Manevrarea si producerea grupurilor mari de molecule.

Nanotuburi de carbon (Carbon Nanotubes-CNTs) : cu un singur strat (single walled nanotubes -SWNTs), cu strat dublu (double walled nanotubes-DWNTs), cu straturi multiple ( multi walled nanotubes-MWNTs).

Farmacologie celulara (Cell pharmacology): Administrarea medicamentelor cu o localizare precisa cu ajutorul nanomasinilor.

Chirurgie celulara(Cell surgery) : Chirurgie de inalta precizie la nivel cellular de modificare a structurii celulelor cu ajutorul nanomasinilor.

Depunere chimica din vapori (Chemical Vapor Deposition- CVD) O metoda de sinteza a diferitelor tipuri de nanomateriale (nanostraturi, nanotuburi de carbon, etc.)

Molecule DNA ( DNA molecules) Molecule purtatoare de informatii genetice necesare organizarii si functionarii majoritatii celulelor vii si controlului pastrarii caracteristicilor.

Inginerie exploratorie (Exploratory engineering): O privire asupra proiectarii si analizei sistemelor posibile in viitorLooking into designs & analysis of systems that will be possible in the future as our tools & processes are refined.

Fulerene (Fullerenes): Molecule sferice de carbon in care atomii de carbon sunt aranjati in forma unei mingi de fotbal . C60 a fost prima dintre cele peste 30 de fullerene cunoscute actual. In structura C60 sunt 60 atomi de carbon aranjati pe linii circulare successive de cinci respective sase atomi. Masini imune(Immune machines): Nanomasini utilizate in actiuni medicale pentru adaugarea unor sisteme imune in scopul distrugerii sau schimbarii virusilor sau bacteriilor.

Metoda Laser (Laser Method) O metoda de sinteza a nanomaterialelor , utilizata efficient la producerea nanotuburilor de carbon. In 1996 a fost utilizata vaporizarea cu laser cu dubla pulsatie pentru obtinerea unor nanotuburi de carbon unistrat (SWNTs), in cantitati de ordinal gramelor cu o puritate mai mare de 70 [Nanotechnology: Basic Science and Emerging Technologies, M. Wilson et al, Chapman and Hall (2002)]

Electronica moleculara (Molecular electronics): Sistem electronic capabil sa opereze cu un singur electron in actiune.

Masina moleculara (Molecular machine): O masina cu precizie atomica, la scara nanometrica, care poate fi utilizata si la descrierea obtinerii naturale a unor produse.Manipulator molecular (Molecular manipulator) Produse combinand mecanisme pentru pozitionarea precisa in constructiile moleculare tipice. Poate fi utilizat ca baza in constructiile structurilor complexe prin sinteza pozitionala.

Constructie moleculara (Molecular manufacturing) Constructie utilizand masina moleculara , oferind controlul produsului molecula cu molecula.

Medicina moleculara (Molecular medicine): O varietate de tehnici farmaceutice si terapii utilizate actual. Nanotehnologie moleculara (Molecular nanotechnology) Tehnologie de control detaliata, precisa a structurii materiei, bazata pe controlul molecula cu molecula a produsului (bioprodusului), de control a produselor si proceselor constructiei moleculare, incluzand masinile moleculare

Identificare moleculara (Molecular recognition)Termen chimic referitor la procesele in care fiecare molecula are un parcurs foarte bine delimitat, generand o structura complexa.

Chirurgie moleculara sau reparatie moleculara (Molecular surgery or molecular repair)Analiza si corectia fizica a structurii moleculelor din corp utilizand nanomasini medicale.

Sisteme ingineresti moleculare ( Molecular systems engineering) Proiectarea, analiza si constructia sistemelor din unitati moleculare care lucreaza impreuna pentru realizarea unui obiectiv precis

NANOSTIINTA SI NANOTEHNOLOGII

(Clasificare utilizata de Comisia Europeana)

1. NANOTEHNOLOGII PENTRU APLICATII STRUCTURALE

1.1. Nano-pulberi ceramice

1.2. Materiale compozite continind nano-cristale sau nano-pulberi

1.3. Materiale pe baza de nanotuburi de carbon sau fulerene

1.4. Straturi de acoperire cu nanoparticule

1.5. Metale si aliaje nanostructurate

2. NANOTEHNOLOGII PENTRU PROCESAREA, STOCAREA SI TRANSMITEREA

INFORMATIILOR

2.1. Nano-electronica, materiale si dispozitive

2.2. Materiale si dispozitive pentru aplicatii optice si opto-electronice

2.3. Materiale si dispozitive magnetice

2.4. Optoelectronica pe baza de materiale organice

2.5. Materiale si dispozitive pentru nano-mecanica

2.6. Altele

3. NANO-BIOTEHNOLOGII

3.1. Incapsularea medicamentelor

3.2. Recunoastere moleculara si eliberarea controlata/dirijata a medicamentelor

3.3. Materiale si straturi biocompatibile

3.4. Analize moleculare si de ADN

3.5. Interfete biologic-anorganic

3.6. Recunoastere moleculara si diagnostic are

3.7. Altele

4. NANOTEHNOLOGII PENTRU APLICATII IN CHIMIE

4.1. Filtrare

4.2. Catalizatori sau electrozi cu suprafata nano-structurata

4.3. Sinteze chimice, chimie supra-moleculara

4.4. Altele

5. NANOTEHNOLOGII PENTRU SENZORI

5.1. Senzori nano-structurati

5.2. Senzori pe baza de molecule biologice

5.3. Altele

6. CERCETARE PE TERMEN LUNG CU UN SPECTRU LARG DE APLICATII

6.1. Auto-asamblare

6.2. Fizica cuantica, sisteme mezoscopice

6.3. Interfatarea la molecule organice/biologice

6.4. Inginerie de ultra-precizie

6.5. Altele

7. INSTRUMENTE SI ECHIPAMENTE CA SUPORT PENTRU STIINTA SI

TEHNOLOGIE

7.1. Echipamente si tehnici analitice

7.2. Echipamente de putere

7.3. Tehnici si echipamente de depunere

7.4. Tehnici si echipamente de structurare

7.5. Metrologie de ultra-precizie

7.6. Altele

NANOSCIENCE AND NANOTECHNOGY

(Classification used by the European Commission)

1. NANOTECHNOLOGY FOR STRUCTURAL APPLICATION

1.1. Nano-powdered ceramics

1.2. Composite materials containing nano-crystals or powders

1.3. Materials based on carbon tubes or fullerenes

1.4. Nano-particulate coatings

1.5. Nano-structured metals and alloys

1.6. Other

2.

NANOTECHNOLOGY FOR INFORMATION PROCESSING STORAGE AND

TRANSMISSION

2.1. Nano-electronics, materials and devices

2.2. Opto-electronics/optical materials and devices

2.3. Magnetic materials and devices

2.4. Organic (opto)electronics

2.5. Nano-mechanical devices and materials

2.6. Other

3.

NANO-BIOTECHNOLOGY

3.1. Drug encapsulation

3.2. Targeted drug delivery, molecular recognition

3.3. Bio-compatible materials and layers

3.4. Molecular analysis, DNA analysis

3.5. Biological/inorganic interfaces and hybrids

3.6. Diagnostics, molecular recognition

3.7. Other

4.

NANOTECHNOLOGIES FOR CHEMICAL APPLICATIONS

4.1. Filtration

4.2. Catalysts or electrodes with nano-structured surface

4.3. Chemical synthesis, supra-molecular chemistry

4.4. Other

5.

NANOTECHNOLOGIES FOR SENSOR APPLICATIONS

5.1. Nano structured sensors

5.2. Sensors based on biological molecules

5.3. Other

6.

LONG TERM RESEARCH WITH GENERIC APPLICATIONS

6.1. Self-assembly

6.2. Quantum physics, mesoscopic systems, chemical

6.3. Interfacing to organic/biological molecules

6.4. Ultra-precision engineering

6.5. Other

7.

INSTRUMENTS AND EQUIPMENT SUPPORTING SCIENCES AND

TECHNOLOGIES

7.1. Analytical equipment and techniques

7.2. Power production and processing

7.3. Deposition equipment and techniques

7.4. Patterning equipment and techniques

7.5. Ultra-precision metrology

7.6. Other

Bibliografie:1. Nanotechnology: Basic Science and Emerging Technologies, M. Wilson et al, Chapman and Hall (2002) ISBN 1-58488-339-1 2. Carbon Nanotubes and Related Structures : New Materials for the Twenty-first Century, P. F. Harris, Cambridge University Press (1999) ISBN 0-521-55446-2

3. Physical Properties of Carbon Nanotubes, R. Saito et al, Imperial College Press (1998) ISBN 1-86094-093-5

4. Wondrous World of Carbon Nanotubes (Internet Reference), M. J. M. Daenen et al.

www.students.chem.tue.nl/ifp03/5. Carbon Nanotube Applications (Internet Reference) www.azonano.com/details.asp?ArticleID=980

6. The Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes : Their Properties and Applications, M. S. Dresselhaus et al, Academic Press (1996) ISBN 0-12221-820-5

7. Carbon Nanotubes Preparation and Properties, T. W. Ebbesen ed., CRC Press (1996) ISBN 0-84939-602-6

8. Carbon Nanotubes: Synthesis, Structure, Properties, and Applications, M. S. Dresselhaus et al eds., Springer-Verlag (2000) ISBN 3-54041-086-4

9. Carbon Nanotubes, T. W. Ebbesen, Ann. Rev. Mater. Sci. 24, 235 (1994); Physics Today 381, 678 (1996)

10. Fullerene Nanotubes: C1,000,000 and Beyond, B. I Yakobson and R. E. Smalley, American Scientist 84(4), 324 (1997)

11. Nanotubes from Carbon, P. M. Ajayan, Chem. Rev. 99, 1787 (1999)

12. Carbon Nanotubes : Basic Concepts and Physical Properties, S. Reich et al, Wiley-VCH (2004) ISBN 3-52740-386-8

13. Physical Properties of Carbon Nanotubes , R. Saito, World Scientific Publishing (1998) ISBN 1-86094-223-7

14. Carbon Nanotubes: Science and Applications, M. Meyyappan ed., CRC Press (2004) ISBN 0-84932-111-5

15. The Nanotube Site (Internet reference), D. Tomanek, www.pa.msu.edu/cmp/csc/nanotube.html

16. "Single-shell carbon nanotubes of 1-nm diameter", S. Iijima and T. Ichihashi, Nature 363 603 (1993)

17. "Large-scale synthesis of carbon nanotubes", T. W. Ebbesen and P. M. Ajayan, Nature 358 220 (1992)

18. Carbon Nanotubes. Noppi Widjaja. Department of Physics, University of Tennessee, Knoxville, TN 37996. Abstract. The field of research in carbon Nanotubes. http://dagotto.phys.utk.edu/condensed/noppi.carbon.pdf