Crazy little things called
NANO Bert Koopmans Faculteit Technische Natuurkunde / center for NanoMaterials (cNM)
Vraag 1
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
1
Vraag 2
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
2
Alice did not feel encouraged to ask any more questions about it: so she turned to the Mock Turtle, and said: “What else had you to learn?” “Well, there was Mystery,” the Mock Turtle replied, counting off the subjects on his flappers, “Mystery, ancient and modern, with Seography: then Drawling – the Drawling-master was an old conger-eel, that used to come once a week: he taught us Drawling, Stretching, and Fainting in Coils.” the Mock Turtle’s story tekst: Allice’s Adventures in Wonderland, Lewis Carroll; Muziek: Bill Bruford
Wonderland
in Wonderland 31-1-2012 4 Bert Koopmans, Applied Wetenschap
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
5
Materialen
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
6
Eigenschappen
optisch
elektrisch magnetisch /Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
7
Nano-Materialen w w w .metallurgy.ni st.gov
http://samms.pnl.gov/
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
8
Nieuwe eigenschappen! Licht emissie halfgeleiderbolletjes
w eb.mi t.edu/press/2008/nanoparti cles.jpg
Medicijntransport Zonnecellen van plastics /Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
9
Top-down
Pi cture: AFP/Getty Images
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
10
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
11
Bottom Up
w w w .metallurgy.ni st.gov
steentje voor steentje /Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
atoomlaag na atoomlaag 12
Bottom Up
Staphylococcal protein A
Nature: by self assembly
Bert Koopmans, Applied
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
13
http://www.technosapiens.us
We hebben ogen en handen op nano-schaal nodig…
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
14
Scanning Tunneling Microscope
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
© Christa SOMMERER & Laurant MIGNONNEAU
Probing the nanoworld
NANONANO -SCAPE
Exhibition: Science + Fiction
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
16
Sillicium oppervlak
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
17
één atoom
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
18
NanoTechnologie • Het “engineeren” van < 100 nm structuren voor het genereren van nieuwe functionele eigenschappen • En dat kunnen we (soms) al op atomaire schaal! • Het toepassen van deze structuren in geheel nieuwe of verbeterde toepassingen • Sommige toepassing heeft een ieder al op zak! • Maar in andere gevallen zijn we nog echte amateurs… /Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
19
Don EIGLER (1993)
Vraag 2
Een voorbeeld uit de elektronica…
50 platen 60 cm diameter ~ 1000 kg
4,4 MB …1 digitale foto…
1956 /Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
21
...en toch draagbaar... ...echt draagbaar (maar PC nog niet)...
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
22
Mijn eerste PC met harde schijf 286 processor
20 MB
5 digitale foto’s
1990 31-1-2012
23
1 inch schijfje (2,5 cm) In je Ipod
2002
6 GB
4 TB
2010 /Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
(6.000 MB)
(4.000.000 MB) 31-1-2012
24
Factor 200.000 in 20 jaar Sociale en Maatschappelijke impact
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
25
Wat is het geheim?
magneetveldnano-sensor ~ 20 nanometer magnetische bits 1 1 0 1 0 0 /Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
26
NANO technologie Schrijfkop Sensor
“Slider”
3 nm
Glijlaag ~ 1 nm Coating ~ 3 nm Magnetische laag ~ 20 nm
N
Z
Onderlaag ~ 50 nm
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
Z N
Z 31-1-2012
27
N Z
20 nm Z N
N Z
70 nm
NanoTECHNOLOGIE
70 m
100 km/s
1 mm /Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
28
Magnetische Molecuul-sensor nanodeeltje
antigen eiwit 3 eiwit 2 z
eiwit 1
stroomdraad /Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
29
signaal sensor
Prins, Van Ijzendoorn TU/e
n
Het elektron …
“Spin” is dus een magneetje
Basisprincipe van de sensor: “Spin-tronica”
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
30
Een echte sensor…
(Vraag 1) /Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
31
Bewegende Data i.p.v. Bewegende Schijf
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
32
Geerit Kruis, Renoud Lavrijsen (TU/e)
Magnetische nanodraad – dunner dan 5 x 100 nm2
En op zoek naar de 3e dimensie
Prev iew
Skyscrapers from Victoria Peak, Hong Kong
Spi ntroni cs – Sli de 33 /Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
3D memory!
Write Read
2D array
Spi ntroni cs – Sli de 34
/Eureka!Cup S. Parkin Docentendag, (IBM), Science, Ei ndhoven320 2012(190), 2008
Prev iew
november 2007
Scientificamerican.com
Bert Koopmans, Applied
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
35
Onderzoek
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
36
(Nano)Science @ Lowlands Bert Meijer (TU/e)
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
37
Mooi allemaal
Maar zijn er geen risco’s? /Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
38
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
39
Risico’s?
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012 http://nanobot.blogspot.com/2004_04_01_nanobot_archive.ht 31-1-2012 40 ml
Nieuwe technologie Net nanotechnologie nanotechnologie… …
Nieuwe impact Nieuwe risico’s Nieuwe ethiek
/Eureka!Cup Docentendag, Ei ndhoven 2012
31-1-2012
41
Luddi eten – Ned Ludd
Crazy little things called
NANO
