sifat material nano partikel nannoo.pptx

nanonanonano

1. NANOTEKNOLOGI

2. Sub Pembelajaran : Skala Nanometer Sifat Material Nano

3. Partikel ultrafine Semikonduktor kristalin fluoresen Partikel nano metal oksida Contoh Material Skala Nanometer Apa itu Material Skala Nanometer? Merupakan satu set zat-zat kimia yang memiliki ukuran kurang dari 100 nm dan memiliki optis , magnetis atau bagian-bagian elektris yang unik . Material Skala Nanometer Mampu tersuspensi lebih lama dalam fluida atau komponen lain Luas permukaan per unit volume dari partikel nano sekitar 1000 kali lebih tinggi dibandingkan mikropartikel Pentingnya Skala Nanometer

4. Sifat termodinamika Sifat mekanik Sifat optic Sifat elektronik Sifat magnetic Sifat kimia Sifat apa yang dimilikinya ? Struktur Nanopartikel Merupakan bagian yang memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda dengan material ukuran besarnya (material bulk) Apa itu Nanostructure ?

5. magnetik kimia Sifat Material Nano O ptik mekanis elektrik SIFAT MATERIAL NANO

6. Nanomaterial dapat mempunyai energi lebih besar dari pada material ukuran biasa karena memiliki surface area yang besar. Hal ini berkaitan dengan resistivitas elektrik yang mengalami kenaikan dengan berkurangnya ukuran partikel . Logam ukuran besar mengikuti hokum ohm. Pada logam ukuran nano harus memiliki masukan elektrostatik ( menggambarkan jumlah energi electron) Eel = e2/2C. Resistivitas elektrik mengalami kenaikan dengan berkurangnyaukuran partikel . Sifat Elektrik Contoh aplikasi sifat elektrik adalah energi densitas yang tinggi dari baterai , nanokristalin merupakan material yang bagus untuk lapisan pemisah pada baterai karena ia dapat menyimpan energy yang lebih banyak . Baterai logam nikel-hibrida terbuat dari nanokristalin nikel dan logam hibrida yang membutuhkan sedikit recharging dan memiliki masa hidup yang lama.

7. Nanopartikel magnetic memiliki sifat fisis yang unik yaitu sifat kemagnetan y ang d imilikinya . Nanopartikel magnetic bersifat superparamagnetik . Sifat superparamagnetic ini merupakan sifat yang muncul pada material berorde satu domain magnetic . T ingkat kemagnetan akan meningkat dengan penurunan ukuran butiran partikel dan kenaikan spesifik surface area persatuan volume partikel sehingga nanomaterial memiliki sifat yang bagus dalam peningkatan sifat magnet ( ketika ukuran butir bahan magnetik diperkecil hingga skala nano , bahan feromagnetik berubah menjadi bahan superparamagnetik ). Contohnya : Magnet nanokristalin yttrium-samarium-cobalt memiliki sifat magnet yang luar biasa dengan luas permukaan yang besar . Keuntungan dari material nanopartike l yang bersifat superparamagnetic adalah dapat divisualisasikan dalam magnetic resonance imaging (MRI) sehingga dapat diarahkan pada lokasi menggunakan medan magnet dan dipanaskan dengan medan magnet untuk melepaskan obat . Sifat Magnetik

8. Sifat istimewa tersebut membuat nanopartikel magnetic telah luas digunakan sebagai : Katalis Mineralogi ( pemilihan biji besi ) Informasi (data penyimpanan ) Bidang lingkungan ( konsentrasi polutan ) Dan lain-lain. Nanopartikel magnetic memiliki beberapa jenis seperti : ϒ-Fe2O3, α -Fe2O3 dan Fe3O4. Perbedaan jenis partikel tersebut adalah : ϒ-Fe2O3 memiliki struktur kubik closed-packed dengan kesetimbangan kimia yang baik , dan biasanya digunakan untuk perekaman dengan media magnet. α -Fe2O3 memiliki struktur rhombohedral, jenis ini merupakan jenis yang paling stabil akan tetapibersifat anti-ferromagnetic dibawah suhu neel . Fe3O4 mempunyai struktur pinel terbaik saat suhu kamar .

9. Sifat Optik Bentuk dan ukuran sangat penting dalam penentuan sifat optik karena sifat optik suatu bahan tergantung dari ukuran partikelnya . Semakin besar ukuran partikel makapanjang gelombang hasil emisi hasil uji UV semakin besar Sifat optik linear dan non linear material nano dapat dibuat dengan mengontol dimensi Kristal dan permukaan kimia .

10. Warna nanopartikel berbeda dengan material bulk. Salah satu contoh kehidupan sehari-hari adalah kaca . Kaca transparan , tetapi ketika dicampur dengan nanopartikel berbeda , mengadopsi warna berbeda seperti merah , merah muda , biru , hijau , dll tergantung pada nanopartikel terlarut . Contoh aplikasinya Optoelektronikelektrokromik untuk liquid crystal display (LCD). 11

11. Contoh perbedaan warna pada logam yang berukuran partikel nano dengan bulk Logam Warna pada bulk Warna pada ukuran nano Emas Kuning Merah terang Perak Tidak Berwarna Kuning pucat

12. G. Mie menjelaskan fenomena tersebut menggunakan persamaan Maxwell pada tahun 1908. Ketika insiden radiasi elektromagnetik pada partikel bola yang berukuran seragam sebagian radiasi diserap dan sebagian tersebar . Dengan demikian intensitas cahaya yang ditransmisikan berubah . Jika cahaya datang memiliki intensitas lo, panjang medium x, maka intensitas radiasi yang ditransmisikan diberikan oleh: I = l0e- μ x Dimana, μ = Cext adalah koefisien eliminasi ( Cext adalah penampang eliminasi sebuah partikel ) N adalah jumlah partikel dalam medium V adalah volume koloid partikel Pada skala nano, seiring dengan perubahan ukuran nanopartikel , terjadi perubahan dalam panjang medium 'dan dengan demikian nilai u dan x berubah . Ini mengubah intensitas cahaya yang ditransmisikan dan itu tergantung pada panjang gelombang cahaya datang . Ini mengubah warna partikel nano di wilayah skala nano yang berbeda . Teori Mie berhasil menjelaskan penyerapan cahaya dengan panjang gelombang tampak untuk partikel nano, namun untuk ukuran partikel yang kurang dari -10 nm perlu mempertimbangkan konstanta dielektrik yang juga bergantung pada ukuran partikel . 13 Teori G. Mie untuk perubahan sifat optik

13. Sifat M ekanik Nanopartikel memiliki sifat mekanik yaitu kekerasan , modulus elastic dan kekuatan tarik yang lebih baik sebagai akibat kesempurnaan struktur dari material skala nano Ukuran ini menyebabkan material nano bebas dari ketidaksempurnaan struktur karena adanya dislokasi atupun pengotor dari bahan lain yang menyebabkan kesalahan mekanik . N anomaterial memiliki ketahanan lebih besar bila dibandingkan dengan material dengan ukuran biasa (salah satu sifat mekanik bahan adalah kekuatan luluh yaitu batas maksimum kekuatan suatu bahan sebelum mengalami deformasi plastis (berubah bentuk). Jika ukuran butir suatu logam atau keramik lebih kecil dari ukuran butir kritis (<100 nm) , sifat mekanik bahan berubah dari keras menjadi lunak. Contoh aplikasinya :Apabila material nano digunakan pada cat, akan berefek anti gores, anti luntur, dan memantulkan panas. Cat berpartikel nano akan membuat rumah atau kendaraan tetap sejuk meski terpapar sinar matahari . Manfaat dari peningkatan sifat mekanik nanopartikel untuk: Nano resonator mekanik Sensor massa Penjepit nano

14. Sifat Mekanik Suatu Material

15. Aplikasi secara makro dari sifat mekanik nanopertikel diantaranya : Struktur reinforcement bahan polimer Pembuatan material yang kuat tapi ringan Pelapis yang bersifat konduktif Peralatan pemotong yang keras dan kuat

16. Merupakan faktor yang penting untuk aplikasi kimia nanomaterial yaitu penambahan surface area yang mana akan meningkatkan aktivitas kimia dari material tersebut. Contoh aplikasi : Teknologi fuel cell dimana dalam fuel cell digunakan logam Pt dan Pt-Ru Kimia nano mengacu pada pemanfaatan kimia sintetis untuk membuat blok bangunan skala nano dengan berbagai ukuran dan bentuk, komposisi, struktur permukaan, muatan dan fungsionalitas Sifat Kimia

17. Sifat kimiawi dari material nano : 1.) Dominasi permukaan adalah alasan utama perubahan perilaku material pada skala nano . Karena hingga setengah dari semua atom dalam nanopartikel adalah atom permukaan , sifat seperti transpor listrik tidak lagi ditentukan oleh fenomena massa bentuk padat . 2.) Atom dalam material nano memiliki energi rata-rata yang lebih tinggi daripada atom dalam struktur yang lebih panjang , karena proporsi atom permukaan yang lebih besar . Misalnya , bahan katalitik memiliki aktivitas kimia yang lebih besar per atom pada permukaan yang terpapar karena ukuran katalis dikurangi pada skala nano . 3.) Cacat dan kotoran dapat tertarik ke permukaan dan antarmuka , dan interaksi antar partikel pada dimensi kecil tersebut dapat bergantung pada struktur dan sifat ikatan kimia di permukaan . 4.) Lapisan tunggal molekuler dapat digunakan untuk mengubah atau mengontrol properti permukaan dan untuk memediasi interaksi antara partikel nano .

18. Material dan manufaktur Energy Electronics Biotechnology Obat-obatan dan health care Ruang Lingkup Aplikasi Nanoteknologi

19. Terimakasih