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    Praesentation lotus it Praesentation lotus it Presentation Transcript

    • Piattaforma educativa per micro e nanotecnologie ideataper scuole scuole e professionali e istitutiistituti tecniciideata per medie medie, professionali e tecniciIl Lotuseffekt®Data: 01.04.11Swiss Nano-Cube/Die InnovationsgesellschaftLerchenfeldstrasse 5, 9014 St. GallenTel. +41 (0) 71 274 72 66, info@swissnanocube.chwww.swissnanocube.ch
    • Superfici autopulenti: copiato dalla natura Fonte: Swiss Nano-Cube Superfici nanostrutturate con proprietà autopulenti Le informazioni dettagliate sul tema sono riportate le istruzioni per gli esperimenti.© 2011 - Swiss Nano-Cube/Die Innovationsgesellschaft St. Gallen 2
    • Sommario Introduzione Nozioni di base teoriche− Legami intermolecolari− Tensione superficiale− Idrofobia ed effetto idrofobo− La foglia di loto (I): struttura superficiale− La foglia di loto (II): angolo di contatto− Il Lotuseffekt® Obiettivi didattici© 2011 - Swiss Nano-Cube/Die Innovationsgesellschaft St. Gallen 3
    • IntroduzioneVideo: Lotusan: impiego tecnico del effetto lotus Video Lotusan www.sto.de© 2011 - Swiss Nano-Cube/Die Innovationsgesellschaft St. Gallen 4
    • Nozioni di base teoricheLegami intermolecolari  Legami tra le molecole (non covalenti!).  Responsabili per lordine nei materiali solidi e liquidi.  Nei grassi non esistono legami intermolecolari.  Suddivisione secondo la forza di legame: − Legami ionici (forti). − Legami Van der Waals (deboli).  Ulteriore suddivisione dei legami Van der Waals: − Legami dipolo-dipolo (più forti, per esempio nelle molecole dacqua). − Forze di dispersione di London (più deboli, per esempio oli). © 2011 - Swiss Nano-Cube/Die Innovationsgesellschaft St. Gallen 5
    • Nozioni di base teoricheTensione superficiale Aria (gassosa) Superfici leggermente idrofile Fonte: Swiss Nano-Cube © 2011 - Swiss Nano-Cube/Die Innovationsgesellschaft St. Gallen 6
    • Nozioni di base teoricheIdrofobia ed effetto idrofobo  Idrofobo: deriva dal greco e significa idrorepellente.  Nella chimica: idrofobo significa leggermente idrofilo (per esempio oli, grassi, cere).  Effetto idrofobo: − Si presenta quando le molecole idrofobe si trovano nellacqua. − Al posto delle deboli forze di dispersione di London, si preferiscono i legami dipolo-dipolo tra le molecole dacqua. − Le molecole dacqua cercano di formare il maggior numero possibile di legami dipolo-dipolo. − Riduzione della superficie di legame rispetto alle molecole idrofobe, che permettono alle molecole dacqua di formare solo dei legami deboli. − Formazioni di “gocce dolio” nellacqua. © 2011 - Swiss Nano-Cube/Die Innovationsgesellschaft St. Gallen 7
    • Nozioni di base teoricheLa foglia di loto (I): struttura superficiale Cristalli di cera epictolari Papille Fonte: Swiss Nano-Cube Superidrofobo: idrofobia + esigua superficie di contatto Bassissimo tasso di aderenza alla superficie © 2011 - Swiss Nano-Cube/Die Innovationsgesellschaft St. Gallen 8
    • Nozioni di base teoricheLa foglia di loto (II): angolo di contatto Fonte: Swiss Nano-Cube © 2011 - Swiss Nano-Cube/Die Innovationsgesellschaft St. Gallen 9
    • Nozioni di base teoricheIl Lotuseffekt® (I)  Il Lotuseffekt® indica le proprietà autopulenti di una superficie.  In questo contesto il termine autopulente sta a indicare che la superficie si riesce a pulire tramite acqua e senza limpiego di altre sostanze.  Leffetto non si limita solo alla pianta di loto e può essere generato anche artificialmente.  A questo proposito le superfici vengono irruvidite artificialmente, in modo che lo strato esterno, proprio come nelle foglie delle piante di loto, presenti una struttura "rugosa" con dimensioni nella scala dei nanometri. © 2011 - Swiss Nano-Cube/Die Innovationsgesellschaft St. Gallen 10
    • Nozioni di base teoricheIl Lotuseffekt® (II)  Un processo per la produzione artificiale di superfici superidrofobe è il processo sol-gel.  Materiale di partenza: nanoparticelle di diossido di silicio con catene laterali idrofobe in dispersione stabile.  Attraverso il ritiro progressivo del disperdente, si forma un gel applicabile sulle superfici.  Una volta che i residui di solvente sono evaporati, rimane un rivestimento superficiale ruvido idrofobo. Fonte: Swiss Nano-Cube © 2011 - Swiss Nano-Cube/Die Innovationsgesellschaft St. Gallen 11
    • Obiettivi didattici Capire e spiegare leffetto idrofobo, perché idrofobo non vuol dire idrorepellente. Capire quali sono le particolari proprietà della pianta di loto. Descrivere il processo sol-gel. Spiegare cosa significa superidrofobo© 2011 - Swiss Nano-Cube/Die Innovationsgesellschaft St. Gallen 12