kompoziti polimeri

download kompoziti polimeri

of 23

Transcript of kompoziti polimeri

Univerzitet u Novom Sadu Tehnoloki fakultet Katedra za inenjerstvo materijala

Seminarski rad iz predmeta Kompozitni materijali PRIMENA POLIMERNIH NANOKOMPOZITA U NOVIM TEHNOLOGIJAMA

Studenti: Jelena Bonjai 222/08-H Jelena Romi 223/08-H

Profesor: dr Jaroslava Budinski- Simendi

februar 2011.

UVODPoslednjih godina polimerni nanokompoziti su predmet velikog broja istraivanja u polimernoj nauci i nauci o materijalima. Nanotehnologije pruaju mnogobrojne mogunosti razvoja materijala poboljanih svojstava za primene u elektronici, optoelektronici, mainstvu, hemijskom inenjerstvu, tamparstvu, mikrobiolokim i biomedicinskim podrujima (tabela 1). Veliku primenu nanokompoziti imaju u razvoju graevinskih materijala, kao i pronalaenju novih materijala za sanaciju i restauraciju kulturno-istorijskih spomenika. Polimerni nanokompoziti (termoplastini i elastomerni) danas predstavljuju sve veu oblast istraivanja i smatraju se modernom tehnologijom ili tehnologijom budunosti, ali ne smemo zaboraviti da su jo davno nanoestice zale u svet elastomera. Nanoestice ai i silicijumdioksida (silike) su se nalazile u gumi kao vani punioci mnogo pre formiranja dananjeg smisla nanokompozita. Guma je dakle najstariji polimerni nanokompozit, dalji razvoj elastomernih nanokompozita je doveo do pojave novih materijala koji se koriste u eletrotehnici, medicini, farmaciji itd. Elastomerni nanokompoziti takoe poinju da nalaze primenu kao smart materials (materijali koji prepoznaju i pamte) kao i samo-regeneriui materijali. Nanokompoziti su materijali dobijeni unoenjem nanoestica, estica reda 10-9m, u makroskopske jednostavne materijale, matrice. Na ovaj nain mogu se poboljati svojstva materijala kao to su: toplotna i elektrina provodljivost, optika, magnetna i mehanika svojstva. Nanoestice ine svega 0.5 do 5% materijala, ali njihov raspored doprinosi velikoj specifinoj povrini estica to dalje dopronosi boljim svojstvima dobijenog nanokompozita. Poslednjih nekoliko decenija nauka i tehnologija poklanjaju sve vie panje polimernim nanokompozitima. Razlog tome je to su uoena inzvanredna svojstava ovih materijala. estice veliine od 1 do 100 nm definiu se kao nano-punjenja i one su veliine milionitog dela glave iode. Izvanrednost nano estica ne krije se samo u njihovoj veliini ve i u njihovoj specifinoj povrini. Specifina povrina moe dostii i 700 m2/g, isto kada bismo ceo fudbalski teren stavili u kap kie. Ovaj fenomen nanoestica i ini nanokompozite posebnim materijalima.

2Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

Tabela 1. Tehnoloki uticaj: sadanje stanje i potencijali nanotehnologije1

Tehnologije/materijali/

Proizvodi

Potencijalna rjeenja Sadanja rjeenja- toplotne barijere - optike (UV i vidljive) barijere - pojaivai slike - Ink-jet materijali - slojevi otporni na abraziju - slojevi za zapisivanje informacija - molekularna sita - nosai lekova - katalizatori - apsorpcijski /desorpcijski materijali - meki magnetni materijali - visokotvrdi i ilavi WC/Co alatni materijali - nanokompozitni cementi

Disperzije i slojevi

- nosai i predajnici lekova/genska terapija - multifunkcionalni nanoslojevi

Materijali i proizvodi velike specifine povrine

- molekularni senzori - veliki ugljovodonici ili bakterijski filteri - rezervoari energije - Graetzel solarne elije - keramike superplastinih svojstava oblikovanja - ultravrsti i ilavi materijali - magnetna hladila - polimerni kompoziti s nanopunilima - duktilni cementi

Materijali velike gustine (konsolidirani materijali)

Nanoureaji

-GMR (Giant Magnetoresistance) glavaza itanje diskova raunara

Ostale bioloke primjene

-Biokatalizatori

- terabit memorija i mikroprocesori - oblikovanje i sekvencioniranje (sizing&sequencing) jednog DNA molekula - biomedicinski senzori - novi laseri - nanocevice za visokosvetle ekrane - bioelektronika - bioaktivne proteze - jednomolekularni osetljivi biosenzori - dizajn molekula

1

R.W. Siegel, E. Hu, M.C. Roco (Eds.): Nanostructure Science and Technology - A Worldwide Study, International Technology Research Institute, WTEC Div., Loyola College in Maryland, USA, 2000.

3Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

Polimerni nanokompozitni materijali su izuzetno znaajni za savremenu industriju, njihovatrajnost i termika stabilnost u razliitim uslovima eksploatacije, kao i mogunost razgradnjenakon upotrebe su takodje znaajni sa aspekta ekologije. Komercijalni proizvodi od elastomernih materijala predstavljaju kompozite sa neorganskim ili organskim punilima ije su primarneestice nano veliina, pa u stvari takvi proizvodi predstavljaju nanokompozite. Sintetikipolimerni materijali sve bre zamenjuju tradicionalne neorganske materijale, kao to su metali,kao i prirodne polimerne materijal (drvo, vlakna). U nastojanju da se poboljaju mehanika svojstva polimernih materijala dodaju im se punioci i ojaavajua sredstva. Najvie se dodaju stakleni ili ugljenini vlaknasti punioci u nasumino disperznom stanju. Iako ti punioci poveavaju mehanika svojstva osnovnog polimera, javljaju se i njihova negativna dejstva, kao to je snienje duktilnosti, slabija obrada, loa povrinska glatkoa. Takvi konvencionalni kompoziti se ne mogu preraivati kao filmovi i vlakna. Smatra se da je uzrok tome razlika u dimenzijama punioca (mikrometar) i polimera (nanometar) koja rezultira relativno slabim meudelovanjima. Kako bi se minimalizirala ta loa strana i poboljalo meudelovanje komponenti, predloeni su novi tipovi kompozita u kojima je meudelovanje komponenti na nanometraskom nivou.2

KOMPOZITNI MATERIJALIKompozitni materijali su materijali koji se sastoje od smee ili kombinacije dva ili vie konstituenata koji se razlikuju po obliku i hemijskom sastavu i koji su praktino nerastvorljivi jedan u drugom. Dominantni sluaj kompozitnog materijala je kombinacija vlakana i osnovnog materijala, osnove ili matrice (Slika 1). Vlakna su osnovni nosivi element kompozita i daju mu vrstou, dok matrica dri vlakna zajedno, ima vanu funkciju u prenosu optereenjana vlakno, daje spoljnu formu kompozitu, definie njegovo ponaanje obzirom na delovanje atmosfere itd. Vlakna su najee: ugljenina, staklena, aramidna (npr. kevlar) i metalna, a najee ine 60 - 70 % zapreminskog udela u kompozitu.Osnovne karakteristike pojedinih vrsta vlakana prikazane su u tabeli 2.Matrice mogu biti polimerne, kako duromeri tako i plastomeri, zatim ugljenine, metalne(takvi se kompoziti nazivaju MMC engl. Metal Matrix Composites), keramike i dr.Treba naglasiti da vlakna pored uobiajene konfiguracije dugih vlakana, mogu biti i kratka vlakna, whiskers, sfere i dr. Whiskers su kratka vlakna, izrazito velike vrstoe,promera do 10 m i duine do 0.1 m. Njihova vrstoa teoretski moe iznositi i do 1/10 modula elastinosti.Danas se sve vie govori o nanokompozitima kao posebnoj vrsti kompozitnih materijala. Radi se o ugljeninim nanocevima kod kojih su dvodimenzionalne bazalne ravnine savijene u oblik cevi, a oblik im zavisi od naina na koji su savijene. Nanocevi su dugake do 10 m i imaju izrazitu vrstou i krutost. U laboratorijskim uslovima postignut je modul elastinosti od preko 1 TPa, te vrstoa od vie od 100 GPa. Ove vrednosti znatno opadaju u sluaju pojave neistoa u materijalu.2

Elkins, C. L. et al.: Recent trends in macromolecular design, Plastics Engineering, 4/2003,58-69.

4Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

Danas je osnovni problem njihove primene vrlo skupa proizvodnja te nemogunost proizvodnje u inenjerski potrebnim koliinama. Iako su danas nanokompoziti jo vrlo daleko od praktine primene u stvarnim konstrukcijama, zasigurno se radi o materijalima budunosti i zbog toga su danas predmet vrlo intenzivnih istraivanja.

Slika 1. Kompozitni materijala) kontinualna jednosmerna vlakna, b) sluajno usmerena diskontinualna vlakna,

b) ortogonalno rasporeena vlakna, d) viesmerno usmerena vlakna

VlaknaVisoka mehanika svojstva vlakana rezultat su snanih meuatomskih sila koje vladajuu materijalima niskog atomskog broja i male gustine (npr. C, B, Al, Si). Vlakna mogubiti napravljena ili samo od tih elemenata, zatim od njihovih meusobnih spojeva, ili spojeva s kiseonikom i azotom. Kod ovih materijala nije izraeno plastino teenje, kaonpr. kod metala, ve se lom dogaa usled integralnog efekta delovanja mikroskopskih pukotina, iji se broj smanjuje to su manje dimenzije vlakna (popreni presek u odnosu na duinu, Slika 2). Materijal u vlaknastoj formi, zato ima vrlo malu zapreminu po metru duine, pa je verovatnoa pojave pukotine obrnuto proporcionalna zapremini materijala. Kod ovakvog materijalaznatno vie je izraeno odstupanje svojstava od referentnih vrednosti. Ova neujednaenost mehanikih svojstava predstavlja velik5Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

problem pri proraunu i izradi kompozitnih konstrukcija. Broj mikroskopskih pukotina moe biti znatno smanjen tehnologijom izradevlakna (gdje je od posebne vanosti istoa sirovine od koje je vlakno napravljeno) ili zatitnom prevlakom oko vlakna.

Slika 2. Uticaj dimenzija vlakna d na vrstou Danas su ugljenina (karbonska) vlakna najrasprostranjenija, posebno kod mehaniki najoptereenijih avionskih konstrukcija. Treba naglasiti da je pogreno nazivati ugljenina vlakna grafitnim. Grafit je jedan od oblika ugljenika, kod kojeg su snanimkovalentnim vezama povezane heksagonalne bazalne ravni, dok je trodimenzionalnastruktura postignuta njihovim meusobnim povezivanjem slabim Van der Walsovim silama. Upravo ove sile omoguavaju lako klizanje bazalnih ravni jedne prema drugoj, to je i razlog zato grafit ima svojstvo podmazivanja, odnosno smanjivanja trenja. Za razlikuod grafita, ugljienina vlakna imaju samo dvodimenzionalnu strukturu. Staklena vlakna se proizvode najee od silike (silicijumovog dioksida SiO2) razliitimpostupcima i po pravilu imaju slabija mehanika svojstva od ugljeninih vlakana. Vrlo su rairena u primeni kod mehaniki manje zahtevnih konstrukcija zbog njihove manje cene. Polimerna vlakna su jedina od nabrojenih koja su u potpunosti sintetski stvorena. Meu njima su najpoznatija Kevlarska vlakna, a u poslednje vreme se koriste i poliimidizbog mogunosti koritenja i na povienim temperaturama (preko 300 C). Polimernavlakna se sastoje od polimernih lanaca koji se posebnim postupcima izduuju u pravcu pruanja vlakna. Njihova svojstva su direktna posledica njihove mikrostrukture. Vlakna od silicijum-karbida proizvode se naparavanjem na jezgru od ugljeninog vlakna (engl. Chemical Vapor Deposition - CVD). Ova vlakna su posebno pogodna za ojaavanje metala6Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

(aluminijumskih i titanskih legura), kao i ojaavanje keramike u formi vlakna od silicijum-karbida, silicijum-nitrida ili stakla.U drugom se obliku ova vlakna izrauju od polimera koji sadre silicijum i ugljenik. Jednood takvih vlakana poznato je pod trgovakim imenom Nicalon ili u poboljanoj verzijiHi-Nicalon. Ova vlakna imaju i svojstvo poluprovodnika, otpornost im zavisiod koliine neistoa koje sadre.

Tabela 2.Mehanika svojstva materijala vlakana3

Tabela 3.Mehanika svojstva materijala matrice33

Ivica Smojver, Mehanika kompozitnih materijala-skripta,fakultet strojarstva i brodogradnje Sveuilita u Zagrebu

7Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

MatriceOsnovne funkcije matrice su: prenoenje optereenja na vlakno odvajanje vlakana jednih od drugih u svrhu spreavanja irenja pukotina u materijalu formiranje spoljnog oblika kompozitne konstrukcije zatita kompozita od uticaja okoline Svojstva matrice, prikazana u tabeli 3, veoma su vana za odreivanje uzdune pritisne rstoe, poprene zatezne vrstoe kao i meuslojne otpornosti na smicanje. Primenu odreenog kompozita najee odreuju svojstva matrice.U sluaju izloenosti kompozita hemijskim ili uticajima okoline, matrica je ta koja je prva izloena smanjenju mehanikih svojstava, pa njena svojstva znaajno odreuju ponaanje kompozita. Veoma je bitno fiziko svojstvo, temperatura prelaska u vrsto stanje (engl. glass transitiontemperature - GTT) koja predstavlja taku prelaza iz viskoznog u vrsto stanje matrice.Ova temperatura bitno odreuje konana svojstva matrice.Naime, pri upotrebi iznadGTT, svojstva matrice znatno se sniavaju. Vlaga u kompozitu, ponajvie matrici, znatno sniava GTT. Tehnologija izrade kompozita znatno utie na njegova svojstva,jer mora osigurati dobru vezu vlakna i matrice kao i minimalan udeo upljina ili pukotinau kompozitu. Kad je re o polimerima, oni se dele u dve velika grupe: duromere i plastomere. Duromeri su polimeri koji se najee koriste u proizvodnji kompozita zbog relativno nie cene, niskih proizvodnih temperatura, niske viskoznosti pri proizvodnji. Za kompozite visokih mehanikih svojstava najee su koritene epoksidne smole zbog lakog koritenja, niskih cena,zbog svojih8Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

izvrsnih mehanikih svojstava, dobre hemijske postojanosti, pa i zadravanja dobrih mehanikih svojstava i dimenzija pri povienoj temperaturi i vlagi. Dobro reaguju, ostvaruju dobru adheziju s veinom vrsta vlakana. Epoksidi su najee dvokompozitni, pri emu se u procesu proizvodnje dodaje ovriva koji postaje sastavni deo strukture matrice.Konana svojstva epoksidne matrice pokazuju izrazitu krhkost, to dovodi do znatne osetljivostiobzirom na pojavu pukotina. Druga vrsta duromera koja se sve vie koristi zbog otpornosti povienim temperaturamajesu adicijski poliimidi. Meu njima su najpoznatiji bizmaleimidi (BMI) kojiposeduju dobre proizvodne karakteristike, ali glavni nedostatak im je poviena krhkost koja se moe smanjiti dodavanjem odgovarajuih spojeva kao sto su polisulfon, polieterimidi drugi. Iako su polimeri dominantni kao materijali matrice, u velikoj meri se koriste joi metali (tada se to nazivaju engl.Metal Matrix Composites - MMC), takoe i keramika. Kompozitis metalnom matricom se odlikuju veoma dobrim mehanikim svojstvima. Za matricu se koriste laki metali, kao i aluminijum i njegove legure, magnezijum, titanske legure i drugi.Osnovni problem pri proizvodnji je hemijska (ne)kompatibilnost metalne matrice i vlakna zbog hemijskih reakcija meu njima, to i suava broj kombinacije vlakana i matrica koje je mogue kombinovati. Zato su se za ojaavanje metalnih matrica najboljepokazali SiC, Al2O3. Korienje ugljeninih vlakana je vrlo ogranieno, obino na aluminijumske i magnezijske matrice, ako je izloenost visokim temperaturama minimalna.

Slika 4. Poreenje specifinog modula elastinosti i specifine vrstoe nekih metala i kompozita

PRIMENA (NANO)KOMPOZITNIH MATERIJALA U KULTURNOJ BATINI

9Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

Razvoj savremenog graevinarstva zasniva se u najveoj meri na permanentnom traganju za novim visokovrednim materijalima i na usavravanju i poboljanju karakteristika postojeih materijala. Cilj aktuelnih istraivanja je razvoj materijala koji bi imali visoke mehanike karakteristike, zadovoljavajuu otpornost na delovanje razliitih agresivnih agenasa (trajnost), visoke estetske vrednosti i ija bi primena bila ekonomski opravdana. Pored toga, na istraivanja i razvoj graevinskih materijala, snaan uticaj ima opteprihvaeni koncept odrivog razvoja, koji pored sociolokih i ekonomskih aspekata, obuhvata utedu energije, zatitu ivotne okoline i ouvanje neobnovljivih prirodnih resursa. Pronalaenje novih materijala za sanaciju i restauraciju kulturno-istorijskih spomenika jedan je od veoma vanih problema razvoja savremene nauke o materijalima. Na tritu je ponuen veliki broj materijala razliitog sastava i svojstava, a veina je neorganskog porekla, meutim ne moe bilo koji od njih da se koristi za oporavak kulturno-istorijskog spomenika. Odabrani materijal mora zadovoljiti kriterijume u pogledu hemijske i fizike kompatibilnosti sa starim materijalom. Pri tom se mora potovati i arhitektura kulturno-istorijskog spomenika koju su dali graditelji u prolosti, a mora se voditi rauna o tome da se ne narui postojee ravnoteno stanje graevinskog kompleksa.

1. Polimerom modifikovani malteriOtkrivanjem polimernih materijala kao to su polidimetilsiloksan, polivinilacetat, alkidnih smola i dr. i ispitivanjem njihovih karakteristika dolo se do ideje o upotrebi polimera za restauraciju i sanaciju kultunoistoriskih spomenika. Postojanje iroke palete polimernih proizvoda, a samim tim i razliitih karakteristika istima omoguava raznovrsnu primenu u kulturnoj batini. Tako se danas polimeri koriste u restauraciji i sanaciji slikarskih dela, vajarskih predmeta, zidnih povrina, kamena pa i maltera. Prilikom restauracije kulturno-istoriskih dobara interesantna je jedna vrlo bitna karakteristika pojedinih polimernih materijala a to je sposobnost in-situ polimerizacije, upravo ova karakteristika se koristi kod restauracije maltera, odnosno sanacije pukotina u malteru i kamenu. Sanacija pukotina u malteru ili kamenu in-situ polimerizacijom vri se tako to se monomer/monomeri pomou nekog ureaja za brizganje ubrizgavaju u pukotinu pri emu se sam proces polimerizacije monomera zapone u ureaju a zavri u pukotini. Iniciranje polimerizacije moe da bude termikim, hemiskim, fotohemiskim i radiacionim putem. Samo korienje polimera kao premaza za zatitu je odavno poznato ali ovaj vid sanacije reavao je samo problem degradacije povrine dok bi prisutne pukotine i pore u materijalu ostale ne sanirane, a njihovo napredovanje ne bi bilo spreeno. Takoe interesantna je primena polimera za obrazovanje ,,fine poroznosti kao kod izrade fotokatalitikih prevlaka. Malteri modifikovani polimerima dobijaju se dodavanjem monomera ili polimera u sveu maltersku masu. Polimeri i monomeri koji se koriste u svojstvu modifikatora cementnih kompozita ematski su prikazani na slici 5.10Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

Slika 5. Polimeri i monomeri koji se primenjuju za modifikaciju cementnih maltera i betona Najee korieni modifikatori cementnih kompozita, na osnovu rezultata dosadanjih istraivanja i prakse, su polimerni lateksi. U optem sluaju polimerni lateksi predstavljaju kopolimerne sisteme, koji se sastoje iz dva ili vie monomera, u obliku vodene disperzije. Dispergovane estice su reda veliine od 0.05-5m. Sastav polimernih lateksa varira u zavisnosti od konkretnog tipa polimera i obino sadri 30-50% suve materije. U okviru suve materije sadrani su i emulgatori i stabilizatori, a u nekim sluajevima i aditivi protiv penjenja. Standardni polimerni lateksi koji se mogu koristiti kao modifikatori cementnih kompozita, predstavljaju netoksine i bezopasne materijale, za koje nije potrebno preduzimati posebne mere opreza. Opta podela lateksa, ematski je prikazana na slici 6.

Slika 6. Polimerni lateksi

Opti principi modifikacije polimerima

11Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

Malteri modifikovani polimerima pripremaju se putem meanja polimera ili monomera u disperznoj, prakastoj ili tenoj formi sa sveom malterskom meavinom. Za sve vrste polimera i monomera koji se koriste u cementnim kompozitima - malterima i betonima, posebno je vano istai da se hidratacija cementa i obrazovanje polimerne faze (sjedinjavanje polimernih estica i polmerizacija monomera) odvijaju nesmetano i paralelno. Pri tome dolazi do promene oblika monolitne matrine faze sa reetkastom strukturom, a faza hidratisanog cementa i polimerna faza se meusobno proimaju. U strukturi maltera modifikovanih polimerima, zrna granulata su povezana takvom bimatrinom fazom. Veina svojstava maltera modifikovanih polimerima su u poreenju sa obinim malterima promenjena zahvaljujui tako formiranoj strukturi. U sistemima, modifikovanim lateksom, prakastim emulzijama i vodorastvorljivim polimerima, gubitak vode iz tih sistema, pri hidrataciji cementa, dovodi do obrazovanja tankog polimernog sloja (filma) ili membrane. Nasuprot tome u sistemima modifikovanim tenim smolama monomerima, dodatak vode stimulie i hidrataciju cementa i polimerizaciju tenih smola i monomera.4

Modifikacija cementnih maltera i betona lateksimaProces hidratacije cementa obino prethodi procesu obrazovanja polimernog sloja. Bimatrina faza, koja se sastoji iz cementnog gela i polimernog sloja, formira se kao vezivna faza u skladu sa uproenim trostepenim modelom, prikazanim na slici 7.

Slika 7. Model obrazovanja bimatrine faze

4

Vlastimir R., Mirjana M., Ivan L., Vesna M., Polimer-betonski kompoziti na bazi recikliranog agregata, 2009.god.

12Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

Kada se polimerni lateks doda sveem cementnom malteru ili betonskoj meavini, polimerne estice disperguju u fazu cementnog testa (faza a). U takvom, polimercementnom testu cementni gel se postepeno formira usled hidratacije cementa. U isto vreme estice polimera se postepeno taloe na povrini smee cementnog gela i nehidratisanih estica cementa (faza b). Zahvaljujui razvijanju strukture cementnog gela, estice polimera se postepeno orijentiu u prostore kapilarnih pora. Napredovanjem procesa hidratacije cementa, koliina kapilarne vode se smanjuje, a polimerne estice koaguliraju uz formiranje zaptivajueg sloja na povrini smee cementnog gela i nehidratisanih estica cementa, a zatim se vezuju i za smeu i za silikatni sloj na povrini granulata (faza c). Na kraju, estice upakovanog polimera na produktima hidratacije cementa povezuju se u kontinualne slojeve ili membrane (faza d). Pri tome se formira monolitna reetka u kojoj polimerna faza proima fazu postojeih produkata hidratacije. Uproeni proces obrazovanja polimernog sloja preko produkata hidratacije prikazan je na slici 8.

Slika 8. Uproeni model procesa obrazovanja polimernogsloja na produktima hidratacije cementa Komponentni materijali koji se koriste za dobijanje maltera modifikovanih lateksima, su isti kao i materijali za dobijanje klasinih cementnih maltera. ist portland cement se najee koristi za dobijanje maltera modifikovanih lateksom. Dodatke i aditive za malter u principu ne treba koristiti bez prethodnih ispitivanja, a naroito ne dodatke tipa aeranata, zato to dodatak lateksa izaziva poveanje koliine uvuenog vazduha. Opreznost pri eventualnoj primeni dodataka i aditiva je neophodna zato to, u optem sluaju, kombinovanje polimera sa nekim od dodataka ili aditiva moe dovesti do nepovoljnih efekata, zbog moguih hemijskih reakcija. Za spravljanje maltera modifikovanih lateksima koristi se sitan agregat, kao i za klasine maltere. Za koroziono otporne maltere upotrebljava se kvarcni pesak i drobljeni agregat od kvarcita. Treba izbegavati primenu agregata sa velikom povrinskom vlagom, zato to je u tom sluaju teko postii eljenu konzistenciju maltera. Voda za spravljanje modifikovanih maltera ne sme da sadri sastojke koji mogu nepovoljno uticati na proces hidratacije cementa i/ili na proces polimerizacije. U principu voda koja ispunjava uslove za spravljanje klasinih maltera moe se koristiti i za spravljanje modifikovanih maltera. Pri spravljanju maltera modifikovanih lateksom esto se koriste dodaci tipa13Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

"antipenuavca" u cilju smanjenja koliine uvuenog vazduha. U poslednje vreme na tritu su se pojavili polimerni lateksi koji ve sadre odgovarajue antipenuavce, pa se mogu koristiti bez dodavanja takvih agenasa prilikom spravljanja maltera. Sastav maltera modifikovanih lateksima odreuje sena slian nain kao i za klasine maltere, odnosno u zavisnosti od zahtevane ugradljivosti sveeg maltera, projektovane vrstoe, vodonepropustljivosti, hemijske otpornosti i drugih zahtevanih svojstava ovrslog maltera. Pri izboru sastava modifikovanih maltera treba u prvom redu voditi rauna o onim svojstvima (vrstoa na zatezanje i savijanje, duktilnost, athezija i trajnost) koja se bitno poboljavaju primenom polimera. Ova svojstva su zavisna od polimercementnog odnosa u veoj meri nego od vodocementnog odnosa, ali se ne sme zanemariti ni uticaj vodocementnog faktora na svojstva maltera. Polimercementni odnos (kg/kg) predstavlja kolinik izmeu ukupne koliine suve supstance u polimernoj disperziji i koliine cementa u modifikovanom malteru.Zbog toga se prilikom usvajanja polimercementnog odnosa mora znati tana koliina suve materije u primenjenoj polimernoj disperziji. Pored toga, pri odreivanju vodocementnog faktora meavine mora se voditi rauna i o koliini vode koja se u meavinu unosi preko polimerne disperzije. Stvarni sastav konkretnog modifikovanog maltera definie se na osnovu rezultata eksperimentalnog ispitivanja. Modifikovani malteri imaju neto krae vreme obradljivosti u poreenju sa obinim cementnim malterima, iako vreme obrade zavisi u velikoj meri od temperature spoljne sredine. Budui da modifikovani malteri imaju mnogo bolju atheziju sa razliitim materijalima, ak i sa metalima, sva oprema i alati moraju biti oprani i oieni odmah nakon korienja. Modifikovane maltere i betone ne treba ugraivati pri temperaturama niim od 5 i viim od 30C. Prilikom kompaktiranja modifikovanog betona i maltera treba izbegavati dugo vibriranje, odnosno suvine vibracije, da se ne bi izazvalo izdvajanje vode zajedno sa polimerom na povrinu betona/maltera. Takoe, poznato je da je za hidrataciju cementa potrebna vlana sredina (voda), dok je za formiranje polimerne matrice potrebna suva sredina (vazduh).

Mogunosti za primenu modifikovanih maltera i betonaBetoni i malteri modifikovani polimerima mogu se primenjivati u svim oblastima graevinarstva, kao i klasini betoni i malteri. Meutim, zbog njihove vie cene, koriste se u sluajevima kada se od betona i maltera, pored vrstoe, zahtevaju posebna svojstva (koroziona otpornost, otpornost na habanje, otpornost na dejstvo mraza i soli za odmrzavanje, poveana duktilnost, manje skupljanje itd.). Naime, vea poetna ulaganja u betone i maltere modifikovanepolimerima, opravdavaju se produenjem eksploatacionog veka betonskih konstrukcija. Od svih betona i maltera modifikovanih raznim vrstama polimera, najiru primenu

14Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

imaju malteri i betoni modifikovani lateksima. Ovi kompoziti se koriste u mnogim specijalnim oblastima, gde obini cementni malteri i betoni imaju ogranienu primenu. U naoj sredini jo uvek nije otpoela masovnija primena betona modifikovanih polimerima, a poslednjih godina zapoela je primena gotovih maltera modifikovanih polimerima, koji se uglavnom koriste za sanacione radove i izvoenje industrijskih podova. Prema dostupnim podacima, primena istih u razvijenim zemljama, obuhvata praktino sve vrste objekata i sve oblasti graevinarstva, ali je najizraenija kod industrijskih i saobraajnih objekata. Ova primena odnosi se kako na graenjenovih, tako i na sanaciju postojeih objekata.

2.

Nanokompozitni materijali u vidu tankih filmova, prevlaka i premaza

Kompozitni materijali imaju veliki znaaj i primenu u oblasti zatite kulturno-istorijskih spomenika. Primena kompozitnih materijala (kao): Zatitni filmovi nano estica na bazi silicijum dioksida i polimera Prevlake za spomenike od kamena Nanomaterijali za konzervaciju zidnog slikarstva i kamena Rastvori nano estica za zidno slikarstva i kamene povrine Istraivanje kamena NMR tehnikama Meki i tvrdi nanomaterijali za restauraciju i konzervaciju kulturnog naslea Materijali za kulturnu konzervaciju: etiki izazovi za konzervatore

Nano estice za ouvanje freskiVredna umetnikadela na zidovima drevnih graevina kao to su hramovi, peine teko je ouvati, ali bi primenjena nanotehnologija, mogla pomoi i u ovom sluaju.Nalazite La Antigua Ciudad Maya de Calakmul u Meksiku, prvo je na kojem se primenila tehnika zatite vrednih freski novorazvijenom tehnologijom. Od 2004.godine tim naunika sa univerziteta u Florenci radi na razvijanju premaza koji bi pomogao u ouvanju starih umetnikih dela. Proteklih godina su se za zatitu uglavnom koristili polimeri, no otkriveno je kako oni ipak nisu idealno rjeenje, budui da tokom vremena ipak narue vrlo krhku strukturu umetnikog dela. Do tih potekoa dolazi jer dotini premazi hemijski reaguju s rahlom (oteenom i oslabljenom) strukturom povrine koju tite. Iz tog razloga pribeglo se razvoju novih tehnologija zatite. Jedna od njih je upotreba nano estica kalcijum i barijum hidroksida. Grupa naunika na elu s Pierom Bagllonijem patentirali su upotrebu nano estica kalcijum i barijum hidroksida kako bi ouvali freske. Do degradacije slika (fresaka) na zidovima dolazi usled transformacije kalcijum-karbonata u gips. Nano estice kalcijum hidroksida efikasno se spaja s ugljeninim dioksidom i na taj nain restaurira kalcijum karbonat. Jednostavnije reeno, na taj15Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

nain se obnavlja povrinski sloj slike. U sluaju da su u slici prisutne velike koliine magnezijusulfata, moe doi do kontra efekta i tu do izraaja dolazi barijum-hidroksid, ije nano estice ublaavaju tu reakciju, a spajanjem ova dva elementa moe se postii vrlo efikasna zatita povrina, kao i njena restauracija.Upravo su se tom meavinom zatitili crtei Maja u Calakumuli.Promena na crteima se videla ve za nedelju dana i dalja degradacija nije primeena. Ovo otkrie otvorilo je sasvim novo poglavlje u zatiti drevnih spomenika i umetnikih dela.5

Slika 9.Nalazite La Antigua Ciudad Maya de Calakmul u Meksiku

Nano tehnologija zatite za neupijajue materijaleNeupijajui materijali, kamene i betonske povrine spomenika, fasada zgrada,na prvi pogled deluju prilino otporno na vodu i ostale tenosti, meutim voda i vlaga koja doe u kontakt s njima, izazvae propadanje dotinog materijala. esto vidimo automobile, fasade i spomenike koje je naeo zub vremena, a zapravo se radi o vodi i raznim tenostima koje su tokom vremena izazvale to propadanje.Nanokompozitnim materijalima u vidu premaza mogue je taj proces znatno usporiti, onemoguavajui vodi da prodre u materijal i samim tim produiti mu ivotni vek. Istovremeno, onemoguie nastajanje algi i gljivica, pa i razvoj ostalih mikroorganizama. Iako e povrina biti zatiena od svih spoljnjih uticaja, one e i dalje moi slobodno disati. Primenom zatitnih prevlaka mogue je smanjenje povrinske energije mineralnih podloga, slinih onima koje se koriste u mnogim kamenim spomenicima kulturne batine, uz istovremeno poveanje njihove povrinske rapavosti, a moe i poveati njihovu sposobnost znatnog odbijanja vode(hidrofobnosti). Uzorci prirodnog kamena ili runo izraeni kalcijum karbonatni blokovi su tretirani kao mineralna podloga.5

http://www.nanotehnologija.info/novosti-i-tehnologija/177-nano-cestice-za-ocuvanje-freski.html

16Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

a)

b)

Slika 10. Kapi vode na CaCO3 podlozi premazanoj sa: a) PMMA sa 1% SiO2 (7 nm); b) PFPE sa 1% SiO2 (7 nm)

Porast rapavosti postignuta je mineralnim hemijskim nagrizanjem ili kreiranjem dvokomponentnog nano filma na povrini podloge. Korieni polimeri su PMMA i PFPE, dok su nanoestice silicijum dioksida razliitih veliina iskoriene za stvaranje nanokompozitnih filmova. Ispitivanje rapavosti premazanih i nepremazanih povrina i AFM i merenja uglova kvaenja vodom pokazuju izraen uticaj hidrofobnosti na povrinsku rapavost. Posebno, u sluajevima presvlaenja nanokompozitima, povrine postaju super hidrofobne. Dvokomponentne nanokompozitne filmove karakterie jednostavnost i niska cena, to ih ini kompatibilnim materijalima za zatitu od vode spomenika na bazi kamena.6

PRIMENA NANOKOMPOZITNIH MATERIJALA U ELEKTRONICI Super brzi raunari6

P. Baglioni, E. Carretti, D. Chelazzi, L. Dei, R. Giorgi, S. Grassi, A. Macherelli, B. Salvadori, 2A - Colloidal Science and Nanotechnology for Cultural Heritage Conservation

17Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

Upotreba nano ica u izradi RAM-a mogla bi omoguiti stvaranje raunara koja su spremna za rad iste sekunde kada se ukljue. Druga vana funkcija ove tehnologije je i ouvanje podataka ukoliko doe do nestanka struje. Dr. Stuart Parkin, IBM-ov istraiva iz San Josea predstavio je svoje istraivanje o tzv. racetrack memoriji na meunarodnoj konferenciji za nanoznanost i nanotehnologiju u Sydneyu (eng. International Conference on Nanoscience and Nanotechnology). Prema reima Parkina sa ovom tehnologijom nikada vie neemo morati sauvati svoje podatke ili resetovati svoj raunar. Dananji raunaru koriste RAM-e za obradu podataka dok se skladitenje vri na magnetskim ploama tvrdih diskova. Prednost tvrdih diskova je njihova povoljna cena dok im je nedostatak sporost i nepouzdanost. Kako bi se uspeno zapisali ili oitali podaci potrebno je odreeno vreme da se disk zarotira na pravo mjesto. Uitavanje softwarea sa tvrdog diska u RAM-e je glavni razlog sporog podizanja operativnih sistema. Mogue je i da ureaj za pisanje i itanje podataka povremeno potpuno zaustavi rad diska. Ako u tom trenutku doe do nestanka struje, podatci iz RAM-a koji nisu sauvani bie zauvek izgubljeni. Racetrack memorijae, osim puno breg pristupa podacima, raunare uiniti jednostavnijima, manjima, pouzdanijima te energetski delotvornijima. Dok tradicionalni RAM-i na sebi imaju samo jedan sloj silikona, racetrack memorija e koristiti trodimenzionalni sistem kako bi se omoguila veeskladitenje podataka. Magnetske ploe tvrdih diskova zamenie se umom magnetskih nanoica od kojih svaka stoji na silikonskom ipu sa vlastitim ureajem za pisanje i itanje podataka. Svaka nanoica ima otprilike 100 magnetskih regija koje predstavljaju digitalne podatke. Umesto mehanikog okretanja diska, magnetske regije se mogu pomeraati gore ili dole niz nanoice (eng. racetracks, trkae trake) u zavisnosti od toga da li se podaci zapisuju ili itaju. Pomeranje regija temelji se na najnovijim saznanja fizike o kvantnim svojstvima elektronskih spinova. Elektroni se vrte prema gore ili dole. Kada se svi elektroni u materijalu vrte u istome smeru, stvara se magnetizam. Parkin trenutno radi na prototipu racetrack memorije te se nada da e se ureaj nai u potroakoj elektronici za 5 do 10 godina.7

Nano-fotonski ureaji - primena novih materijalaNaunici rade na razvoju nove klase "plazmatskih metamaterijala". Nadaju se kako e jednog dana ti materijali utrti put razvoju napredne optike tehnologije poput: ultra-jakih mikroskopa i raunara, naprednih solarnih elija, a moda ak i plat nevidljivosti. Profesor7

http://www.znanost.com/clanak/nanotehnologijom-do-super-brzih-racunala

18Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

asistent elektrinog i raunarskog inenjerstva na univerzitetu PurdueAlexandar Boltassev je rekao da emozahvaljujui ovim novim materijalima uskoro moi koristiti"nano-fotonske" ureaje na mnogo razliitih naina. Za razliku od prirodnih materijala, metamaterijale mogu odlikovati faktori loma manji od jedan pa ak i manji od nula. Lom je pojava skretanja elektromagnetskih tlasa, dakle i svetlosti, na granici sredstava razliite optike gustoe. Zbog pojave loma svetlosti nama se ini da se ravni tap uronjen u vodu savija na povrini. Testiranje je izvreno na Birck Nanotechnology centru, smjetenom u Parku otkria sveuilita Purdue. Plazmatski materijali mogli bi se primeniti na mnogim podrujima. Mogli bi posluiti za izradu 'hiper-soiva' koja bi uinila optike mikroskope ak deset puta jaim, a koji bi mogli izotriti sliku objekta dimenzija molekula DNK. Mogli bi se iskoristiti za izradu naprednih senzora ili pak nove klase sustava za pretvorbu solarne energije. Mogli bi uzrokovati drastine pomake u raunalstvu i uopteno elektronici koja koristi elektrine signale za obradu informacija. Strujna kola zasnovanana tehnologiji optike nano-fotonike mogli bi sabirati cele oblake elektrona, tzv. povrinskih plazmona te upravljati i preusmjeravati svetlost u ureajima premalim za dananje lasere. Neki od novih materijala mnogo obeavaju u spektru infracrvene svjetlosti. Radi se o delu elektromagnetskog spektra od velike vanosti za telekomunikacije.U budunostie se fotonska elektronika vrteti oko novih tipova optikih tranzistora, sklopki i procesora. Dananji raunari prenose i obrauju podatke serijski, odnosno jedan po jedan podatak. Nasuprot tome, raunala budunosti moi e raditi s paralelnim tokovima podataka to e omoguiti razvoj brih mrea.8

PRIMENA NANOKOMPOZITNIH MATERIJALA U TAMPARSTVUtamparstvo je jedno od najznaajnih tehnolokih dostignua u ljudskoj istoriji. Koreni tamparstva datiraju iz VIII veka kada se u Kini i Japanu pojavljuje tampa na papiru, a kao8

http://www.znanost.com/clanak/novi-materijali-najavljuju-dolazak-nove-opticke-tehnologije

19Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

tamparske forme korieni su drveni i keramiki peati.U XII veku u Koreji prvi put se koriste metalni pokretljivi karakteri. Danas postoji pet glavnih tamparskih tehnika koje zahtevaju kontaktni prenos ablona: reljefna tampa, gravura, litografija, skrin, elektrofotografija. Krajem XX veka otkriveno je takozvano mikrokontaktno tampanje. Revolucionarstvo ovog procesa je u prenosu monomolekulskog sloja mastila na povrinu substrata. Mikrokontaktno tampanje je izvor za razvoj skupa slinih tamparskih pristupa sumarno nazvani soft litografija. Osnovna karakteristika soft litografije je formiranje kontakta molekulskih razmera izmeu elastomernog peata i substrata. Prednost pri korienju elastomera u mikrokontaktnom tampanju su: - sposobnost deformacije peata omguuje prilagoavanje hrapavim povrinama substrata - mogunost korienja mikrokontaktnog tampanja na sfernim substratima (npr. optika vlakna, soiva) ak i kad substrat ima radijus krive manji od 10 nm - elastomeri bazirani na PDMS-u (polidimetil-siloksan), koji su u velikoj meri inertni, komercijalno su dostupni u irokom opsegu molekulske mase sa mogunou kombinovanja sa drugim polimerima Svi tamparski postupci se mogu podeliti u dva koraka. Prvi je odreivanje preciznog ablona, drugi je da se on dovolno priblii supstratu da bi se eljeni postupak (prenos mastila, hemijska reakcija, peaenje) mogao izvriti. Da bi se poboljale tamparske mogunosti i proirilo tampanje na vrste substrate kao to su metal, keramika, staklo i silikon upotrebljava se meka guma za prenos sloja mastila. Soft litografija koristi profilisan elastomerni peat koji ostvaruje prisan kontakt izmeu mastila na elastomernom peatu i substrata.

PDMS kao materijal za tamparske peateNajire korien elastomerni materijal u soft litografiji je PDMS (polidimetil-siloksan) koji ima visoko umreenu trodimenzionalnu strukturu, optiki je ist, inertan, netoksian i nezapaljiv. PDMS, kao najkorieniji materijal za peate, je veoma mek, lako uspostavlja kontakt sa substratom i pokazuje odline tamparske karakteristike sa nepolarim mastilima (alkanetiolima). Pored prednosti i iroke primene PDMS ima i svoje nedostatke. Posle polimerizacije i umreavanja PDMS uzorci imaju hidrofobnu spoljnju povrinu. Upravo ta hidrofobnost povrine predstavlja jedan od nedostataka ovog polimera. Hidrofobna povrina komplikuje tampanje sa polarnim mastilima. Polarna mastila ispoljavaju slabu rastvorljivost u pomenutom organskom polimeru, pa je uzastopno tampanje problematino. Kako bi se izmenila hemija povrine koristi se plazma oksidacije. Dodavanjem silanol grupa (SiOH) povrina postaje hidrofilna i time poboljava svojstva kvaenja sa polarnim mastilima. Pomenuti efekat traje vrlo kratko, pa je neophodno pristupiti pronalaenju hidrofilnih termoplastinih elastomera kako bi se ovi problemi zaobili. Blok-kopolimer koji sadri segmete: politetra metilen-glikola (PTMG) i polibutilen-tereftalata (PBT) korien je za hidrofilne gumene peate. Termoplastina i elastomerna svojstva ovog blok20Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

kopolimera polieter-estra (PEE) lee u dvofaznoj nanostrukturi koja ukljuuje vrst PBT koji se ponaa kao fizika faza i termo-reverzibilna umreena meka gumena PTMG faza. Uzorci tampani sa PEE peatima su znaajno bolji od onih koji su tampani sa PDMS peatima, kako u kvalitetu gaviranih ablona, tako i u ouvanju otpornosti na graviranje u uzastopnom tamparskom procesu. PEE uzorak je hidrofilniji u odnosu na PDMS. PEE peati mogu biti upotrebljeni za uzastopno tampanje bez gubitka kvaliteta. Drugi nedostatak PDMS-aje njegov vrlo mali moduo (2MPa) to ga ini vrlo nestabilnimza visoke rezolucije mikrokontaktnog tampanja zbog udvajanja , avijanja i kolapsa reljefne strukture. Reenje ovog problema je vri PDMS ili ispunjavanje materijala sa neorganskim deliima ili poveanje gustine mree. Nepoeljan efekat ovih metoda je to PDMS postaje krt i lomljiv. Deformacija peata: blok-kopolimera stiren-butadien-stiren (SBS) i blokkopolimera stiren-eilen-ko-butilen-stiren (SEBS) je uporeena sa PDMS peatom. Korienje vrih polimera (SBS, SEBS) rezultuje smanjenjem deformacije i na ovaj nain uzorci mogu biti tampani tonije sluaj sa PDMS peatima.Budui materijali mogu zahtevati da broj nepovezanih lanaca u polimernoj matrici bude smanjen i da kontrola nad indeksom refrakcije bude poboljana toliko dobro kao i hemijske osobine i adhezija na povrinu. U budunosti pristupanost novih nisko skupljajuih i visoko preienih polimera za proizvodnju peata, baziranih na toplotnom ili UV umeavanju bie jedna od vodeih sila za poboljanje solf litografije.9

PRIMENA NANOKOMPOZITNIH MATERIJALA U AVIOINDUSTRIJIJedan od najznaajnijih ciljeva meunarodne aeronautike industrije danas predstavlja poveanje efikasnosti aviona, a time i redukovanje potronje goriva, ime e se u mnogome smanjiti visoki trokovi za gorivo i pomoi u borbi protiv glovalnog zagrevanja. Jedna od strategija je smanjivenje teina letelica. Sve popularnija metoda za redukciju teine jeste korienje kompozitnih materijala, naroito pojaanih plastinih masa na bazi ugljeninih vlakana, umesto raznih metala, koji su bili standardni materijali tokom duge istorije savremene avijacije. Takvi kompozitni materijali se satoje od specijalnih polimera ojaanih slojevima ugljeninih vlakana, postavljenih u takvom smeru da osiguravaju optimalnu jainu. Zbog zahteva sigurnosti i pouzdanosti, tei se da delovi avionskih konstrukcija budu vri, ilaviji i dugotrajniji. Kljuno svojstvo je dinamika izdrljivost, odnosno otpornost na zamor. Dinamika izdrljivost raste sa smanjenjem veliine zrna strukture materijala. Nanostrukturirani materijali pruaju mogunost poveanja dinamike izdrljivost za 2 do 3 puta u odnosu na klasine materijale. Takoe, delovi izraeni od nanomaterijala su vri i pri povienim i visokim temperaturama. Pogonski sistemi svemirskih letelica (delovi raketa) podvrgnuti su vrlo visokim radnim temperaturama, pa su nanostrukturirani materijali izvrsni kandidati za takve primene. Lopatice plinskih turbina zatiuju se od toplote i erozije nizom slojeva keramike debljine od 10 do 1000 nm.9

Prof dr Jaroslava Budinski-Simendi Elastomerni materijali, Tehnoloki fakultet, Novi Sad, 2007

21Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

Nanotehnologija, vrelo podruje za brojne inovacije na polju nauke, ima takoe svoje mesto i u proizvodnji avionskih delova od ugljenikih vlakana. Nanoestice dodate u sintetike smole mogu fantastino da poveaju snagu i elastinost finalnih proizvoda. Takoe, nanoestice mogu da poslue i kao znaajni usporivai vatre, poveavajui sposobnost materijala da podnose toplotu i gore bez stvaranja toksinih gasova.

Slika 11. Vrste materijala u Boeing 7E7 (787)

ZAKLJUAKNanotehnologija se zasniva na pojavama da, materijal na bazi estica veliine ispod 100 nm, korien za stvaranje nanostrukture, dobija nove osobine i ponaanje u skladu sa njima. Iako se nanotehnologija smatra najvanijim teorijskim sistemom ljudskog znanja za bliu budunost,22Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama

postoje ogranienja na nekoliko osnovnih programa-konzerviranje i restauriranje kulturne batine. Primenom ovih materijala produuje se vek trajanja kulturno-istorijskim spomenicima titei ih od razliitih spoljnih, fiziko-hemijskih uticaja (vetar, voda, klima, hemikalije). U zidnom slikarstvu, njihov znaaj ogleda se u vraanju starog izgleda i desulfatizacije slika, kao i ouvanju lepka koji je korien pri stvaranju zidne slike, ili zamenom odgovarajuim kompatibilnim materijalom, ne menjajui izgled stare slike. Osnova svakog konzervatorskog i restauratorskog rada je dobro poznavanje materijala, uzronika oteenja kulturno-istorijskih spomenika, primena odgovarajuih metoda zatite kao i angaovanje strunog tima iz razliitih oblasti (tehnologija, istorija umetnosti, arhitektura, graevina, biologija, ekologija i sl.) Za izradu nanostrukturnih materijala danas postoji ve itav niz tehnolokih postupaka koji su ili prilagoeni ili posebno razvijeni. Iz dosadanje dinamike razvoja podruja nanostrukturiranih materijala mogue je zakljuiti da e se u bliskoj budunosti sve prednosti ovih materijala moi ekonomski iskoristiti. Pri tome se misli na zamenu dananjih materijala i poboljanje njihovih svojstava, ali i na iskoritenje njihovih sasvim novih svojstava. Sposobnost ostvarenja eljenih svojstava po meri zahteva primene, osnova je za dalji razvoj nanotehnologija proizvodnje nanostrukturiranih materijala, kojima se pripisuje kljuna uloga za ceo 21. vek. Osim tehnolokih i ekonomskih nedoumica za primenu, nezaobilazna su i ekoloka i etika pitanja nanonauke i nanotehnologija.

23Seminarski rad: Primena polimernih nanokompozita u novim tehnologijama