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Fichier Détails
Cartes-fiches | 111 |
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Langue | Deutsch |
Catégorie | Technique |
Niveau | Université |
Crée / Actualisé | 16.11.2019 / 17.11.2019 |
Lien de web |
https://card2brain.ch/box/20191116_minat
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Wie ist die Oberflächenspannung definiert?
Oberflächenspannung = Arbeit, die zur Vergrösserungeiner Phasenoberfläche notwendig ist
Einheit:Arbeit pro Flächeneinheit (J/m2) oder Kraft pro Länge (N/m), Symbol σ
Konsequenz: Eine Flüssigkeit nimmt die kleinstmögliche Oberfläche ein, wenn keine externe Kraft wirkt.Zentral beim Waschen, Reinigen, Drucken, Beschichten, Sprühen
Welche Kräfte sind verantwortlich, dass das System ins Gleichgewicht kommt beim self-assembly?
- Intermolekulare Kräfte: Halten die Komponenten an Ort und Stelle
- Brown'sche Bewegung: Bewegt die Komponenten an den richtigen Ort und emöglicht die korrekte Orientierung
Der Prozess verläuft extrem parallelisiert und «korrigiert sich selbst».
Wenn eine Komponente falsch angeordnet wird, wird sie mit grosser Wahrscheinlichkeit
durch die Brown’scheBewegung wieder «losgeschüttelt» und in die richtige Position gebracht.
Nenne 6 Beispiele von intermolekularen Kräften
- Ion-Dipol
- Wasserstoffbrücken
- Dipol-Dipol
- Ion-induzierter Dipol
- Dipol-induzierter Dipol
- Dispersive Kräfte
Welche künstlichen self-assembly Strategien gibt es?
- SAM: Self assembled monolayers
- Langmuir Blodgett
- DNA Origami
- Block-Copolymere
Was sind die Gründe für die self-assembly in der Nanotechnologie?
•Strukturmodifikation auf dem atomaren Level:einer der schwierigsten Schritte in der NanotechnologieNutzung hochentwickelter Strategien der synthetischen Chemie zur Lösung dieses Problems(z.B. SAMs, Blockcopolymere, molekulares Design)
•Self-assemblyist eine der wichtigsten Strategien in der Biologie für die Entwicklung von komplexen, funktionalen Strukturen. Die Natur dient als riesige Informations-und Inspirationsquelle.
•Zielstrukturen müssen aus thermodynamischer Sicht am stabilsten seinTendenz zu relativ defektfreien und selbst-heilenden Strukturen.
•Self-assemblyProzesse sind sehr energieeffizient
Was sind Anwendungen von SAMs?
•Schmierung in microelektromechanischenSystemen (MEMS)
•Hydrophobe Beschichtungen auf Oxiden
•Biologische Tests (z.B. Mikrofluidik)
•Eigenschaften von Textilien
Was sind die Vorteile der Langmuir-Blodgett Strategie?
•Präzise Kontrolle über die Monolagen-Dicke
•Homogene Beschichtungen über grosseFlächen
•Multilayermit unterschiedlicher Schichtarchitektur
Was sind die Anwendungen von Langmuir-Blodgett Filmen?
•Funktionale Beschichtungen mit Nanopartikeln (Benetzbarkeit, Reflektivität, Biokompatibilität)
•Modelle für Zellmembranen für die Untersuchung von Toxinen oder Medikamenten
•Sensoroberflächen
•Ultradünne Polymerfilme: Vernetzung, Stabilität, Degradation
Was ist die treibende Kraft beim DNA-Origami für das self-assembly?
Treibende Kraft für Self-Assembly: DNA-Basenpaare; WasserstoffbrückenbindungenFaltung von langen Einzelstrang-DNA-Molekülen zu 2D Formen. Gerüst-und Klammereinheiten werden gemischt und organisieren sich in einem einzigen Schritt.
Was ist die treibende Kraft bei Nanohelices für das self-assembly?
Treibende Kraft für Self-Assembly: Aminosäuresequenz (analog zu Proteinen)
Was ist die treibende Kraft bei den Blockcopolymeren für das self-assembly?
Treibende Kraft für Self-Assembly: unterschiedliche Affinitäten der Blöcke
Copolymer= Polymer, welches mindestens zwei verschiedene Wiederholungseinheiten (A und B) aufweist
-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B- alternierendes Copolymer
-A-B-B-B-A-B-A-B-A-A- Statistisches Copolymer
-A-A-A-A-A-B-B-B-B-B- Block-Copolymer
Nenne Anwendungsbeispiele für self-assembly Strategien
- Antihaftbeschichtungen für Nickelstempel bei Nanoimprintlithografie
- Kontrollierte Freisetzung von Medikamenten an bestimmten Orten
Was wird unter Biomimetik verstanden?
Biomimetik – Lernen von der Natur
Synonyme: Bionik, Biomimikry, Biomimese
Phänomene aus der Natur werden auf die Technik übertragen.
Nenne vier Beispiele und ihre Partikelgrössen
- Staub: 6 micrometer
- Zigarettenrauch: 1.5 micrometer
- Rotes Blutkörperchen: 8 micrometer
- Haar: 50 micrometer
Wie gross ist ein Bucky-Ball?
1 nm
Wie gross ist ein Virus?
200 nm
Wie gross sind die Abmessungen die ein DVD Datenpit Schreiber auf die Disc schreibt?
Tiefe: 100 nnm
Breite: 400 nm
Wie werden Leiterplatten für Elektronikschaltungen hergestellt?
- Platinenfolie wird auf Basismaterial geklebt
- Belichten mit UV- Licht
- Entwickeln
- Ätzen des entwickelten Fotolacks
- Abwaschen des Schutzlacks
- Bohren
- Bestücken
- Löten
Was sind die Eigenschaften von Kohlenstoff-Nanoröhrechen?
- 1 nm dick
- Um ein Vielfaches fester als Stahl
- Leiten el. Strom besser als Kupfer
Unterschied Dünnschichttechnik, Strukturdefinition, Strukturübertragung?
- Dünnschichttechnik: Definition und Herstellung der Produktabmessungen in z- Richtung
- Strukturdefinition: Definition der Produktabmessungen in x- und y- Richtung
- Strukturübertragung: Herstellung der Produktabmessungen in x- und y- Richtung im gewünschten Material
Welche Dünnschichttechnikverfahren gibt es?
- Physical Vapour Deposition (PVD): Aufdampfen im Hochvakuum (reine Metalle, einige Verbindungen), Aufsputtern (Kathodenzerstäubung, für Metalle, Legierungen, Verbindungen). Chem. Zusammensetzung von Material und Schicht unterscheidet sich nicht.Schichtdickenkontrolle mit Quarz- Mikrowaage, oder Prozesszeit (Sputtern)
- Chemical Vapour Deposition (CVD): Für Halbleiter, einige Metalle und Dielektrika. low-pressure CVD (LPCVD): Ausgangsgas, z.B. SiH4, wird bei hoher Temperatur thermisch zersetzt und der gewünschte Film (Si) schlägt sich auf dem Subtrat nieder. Plasma-enhanced-CVD (PECVD): Enegrie für Zersetzung des Ausgangsgases wird durch Niederdruck- Plasma geliefert, deshalb kann die Schicht hier auch bei niedrigen Temp. hergestellt werden. Schichtdickenkontrolle über Prozesszeit, z.T. auch optisch
Wie gross ist ein Wasserstoffatom?
1 Angström = 0.1 nm
Wie gross ist der Abstand zweier Kohlenstoffatome?
0.1 - 0.2 nm
Bis zu welcher Grösse sieht man mit optischen Mikroskopen von Auge gut?
Bis 50nm, etwa viermal so gross ist ein Virus (200 nm)
Wie gross ist eine Blutkapillare?
5 - 10 micrometer
Welche Strukturdefinitionsverfahren gibt es?
- Mikrotechnik: optische Lithografie
- Nanotechnik: Elektronen- Ionenstrahllithografie, Röntgenlithografie und Abformverfahren
Wie ist der prinzipielle Ablauf eines Strukturdefinitionsvefahrens?
1. Substratreinigung
2. Beschichtung mit Resist
3. Belichtung des Resists durch Schattenwurfmaske mit dem Layout
4. Entwicklung des belichteten Resists
5. Stabilisieren der noch vorhandenen Resistbereiche durch Tempern
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