Woudschoten Natuurkunde 17 december 2011 Blik op de Nanowereld Woudschoten Natuurkunde 17 december 2011

Welkom Florine Meijer Junior College Utrecht Ontwikkelaar module Nanowereld f.j.meijer@uu.nl

Filmpje… http://www.youtube.com/watch?v=6r4jrrm6Gps Niet helemaal (te lang)

Nano! Op welke vragen is het antwoord Bijv: hoe heet 10-9 m? 1nm ‘nano’, of ‘nanoscience’, of ‘nanotechnologie’, of ‘nanomaterialen’? Bijv: hoe heet 10-9 m? 1nm 5 min. schrijf op verschillende post-its Wat is nano volgens u?

De module http://prezi.com/otlum2d8cmej/nanowereld Welke onderwerpen zie je terug? Artikel NRC schemerlampLED – in handout

Blik op de Nanowereld de module Computerchips Biobrandstoffen Verlichting Zonnecellen Zonnebrand Maken Hoe worden nanomaterialen met de gewenste eigenschappen gemaakt? Onderzoeken Hoe worden de eigenschappen van nanomaterialen onderzocht? Gebruiken Hoe worden nanomaterialen gebruikt? Self-assembly Deeltjes groeien Lagen aangroeien Microscopie Kwantumtheorie

Structuur van de module k e u z e o n d r w p inleiding supramoleculaire nanostructuren en/of kwantum-dots kijken naar nano katalyse ALD

De wet van Moore uit Hoofdstuk Precisie op de nanometer 1950 1970 2005 2010

Miniaturisatie uit Hoofdstuk Precisie op de nanometer 1947 2010 Steeds dunnere lagen nodig, met hoge precisie C = ε0kA/d

Dunne lagen maken uit Hoofdstuk Precisie op de nanometer Opdampen > 500 nm/min afhankelijk van flux ALD <1 nm/min onafhankelijk van flux

Principe van ALD uit Hoofdstuk Precisie op de nanometer Zelf-gelimiteerde oppervlaktereacties

Voorbeeld: Al2O3 uit Hoofdstuk Precisie op de nanometer 1 monolaag per cyclus Al (CH3)3 + OH* (s)  AlOAl(CH3)2* (s) + CH4 Al(CH3)* (s) + 3 H2O (g)  Al2O3 (s) + 6 CH4 Al (CH3)3 + OH* (s)  AlOAl(CH3)2* (s) + CH4 Al(CH3)* (s) + 3 H2O (g)  Al2O3 (s) + 6 CH2

Voorspel gedrag ALD

Conformaliteit uit Hoofdstuk Precisie op de nanometer Hoogeland et al., ECS Transactions 25, 389 (2009) TiN  electrode Al2O3  isolator 14

Ervaringen "Het behandelt een onderwerp dat hot is en actueel, maar ook buiten de gewone stof om en een verrijking van je kennis op een schaalgrootte waar je niet van wist wat er gebeurde en hoe het gebeurde."

Voorbeelden lessenplan JCU (2lesblok p wk) wk 1 inleiding wk 2 kwantumdots wk 3 practicum kwantumdots wk 4 wk 5 katalyse wk 6 kijken wk 7 ald wk 8 toets en posters partnerschool (3lesblok p/wk) wk 1 inleiding, kijken wk 2 supramoleculair wk 3 supramol. en kwantumdots wk 4 kwantumdots wk 5 naar de ub: artikel wk 6 kwantumdots, artikel wk 7 toets, inleveren artikel

Keuzeonderwerpen Zonnebrand Water-zuivering Zonnecellen Medicijnen … (Leerlingen van een JCU-partnerschool)

Mogelijkheden Vwo 6, evt. eind 5 NLT Domein H: materialen, proces- en productietechnologie Sluit aan op nlt-module Kwantumstructuur (niet vereist)

Mogelijkheden Differentiatie: Verder: Afsluiting: Keuze van hoofdstukken Keuzeonderwerpen Verder: Bezoek Ubieb voor keuzeonderwerp Bezoek microscopen universiteit Practicum spectroscopie van nanodots op UU Afsluiting: toets en/of presentatie keuzeonderwerp

Bedankt voor uw aandacht!