REZUMATUL PROIECTULUI

Dezvoltarea unui laborator de sinteza, analize si testari de nanostructuri de carbon functionalizate si compozite se bazeaza pe investigatiile anterioare in domeniul nanostructurilor, concentrate in urmatoarele domenii:

• sinteze de fulerene, sinteze de nanotuburi si jonctiuni
• sinteze de spongy-carbon, sinteze de nanodiamant
• sinteze de nano-compozite magnetice

Se propune:

• realizarea unui studiu complex privind imbunatatirea bazei materiale necesare pentru sinteza si analiza nanostructurilor
• dezvoltarea bazei materiale si a infrastructurii existente pentru sinteza si analiza nanostructurilor
• imbunatatirea capacitatii de cercetare si a capacitatii de a utiliza si oferi servicii stiintifice si tehnologice specializate in domeniul nanostructurilor.

Prin prezentul proiect se intentioneaza dezvoltarea unei infrastructuri adecvate pentru sinteze de nano-structuri, cu posibile aplicatii practice.

Infrastructura va fi utilizata la sinteza unor precursori de tip “bowl” care este posibil sa se uneasca, sub raza laser, pentru a forma fullerene. Unele din substantele precursor au fost deja sintetizate si se fac incercari de inchidere a fullerenelor corespunzatoare (Universitatea din Osaka, Prof. Hirashi). Pentru unele structuri au fost prezise prin calcul proprietati supermagnetice. Structurile propuse reprezinta contributia Grupului TOPO Cluj, publicata in articole si carti, in edituri internationale.

Sinteza nano-tuburilor de carbon, in special a celor cu strat unic si dublu strat, este interesanta in perspectiva sintezei/productiei de nano-junctiuni, posibil utile in aparatura nano-electronica. Se urmareste obtinerea de toroizi, pentru care avem calculate serii intregi.

Nano-conurile si nano-discurile reprezinta atat precursori pentru toroizi cat si instrumente moleculare transportoare de medicamente, gene, terapia cancerului, etc.

Spongy-carbonul este un nou alotrop de carbon, recent sintetizat, pentru care avem modele/coordonate. Intre posibile aplicatii amintim absorbtia/lichefierea hidrogenului cu finalitate in dispozitive pentru propulsia automobilelor, izolatori, precursori de nano-diamante.

Nano-compozitele pot fi privite ca aplicatii ale nano-structurilor de carbon sau ca derivati functionalizati ai acestora (endo- si exo – hedrali). Proprietatile nano-structurilor sunt puternic influentate prin functionalizare, atat prin dopare cu metale, nemetale, gaze sau functionalizate cu grupari chimice, pentru modificarea solubilitatii/ dispersiei in anumite fluide.

Se are in vedere testarea proprietatilor mecanice, optice, electronice si magnetice ale nanostructurilor, din toate cele trei dimensiuni.

Gradul de noutate al proiectului este dat de:

• Realizarea unui laborator complex pentru sinteza, testarea si analiza nanostructurilor de carbon, nanostructurilor functionalizate si compozite
• Realizarea unor metode de obtinere a nanostructurilor pe baza de carbon (fullerene, nanotuburi) si a celor functionalizate
• Realizarea unor programe software pentru testarea si investigarea proprietatilor fizico-chimice si biologice ale nanostructurilor
• Investigarea nanomaterialelor pentru diferite domenii prioritare: industrie, medicina, mediu, etc.
• Folosirea metodelor analitice corespunzatoare pentru determinari cinetice, respectiv de conversie.