Serbian Tribology

Society

SERBIATRIB ‘11

12th

International Conference on

TribologyFaculty of Mechanical

Engineering in Kragujevac

Kragujevac, Serbia, 11 – 13 May 2011

NANOTECHNOLOGIES:

APPLICATION OF AFM/MFM INMATERIAL

CHARACTERIZATION

Lidija Matija, Radivoje Mitrovi , uro Koruga

Mechanical Engineering Faculty Belgrade

Abstract: Nanotechnologies comprise techniques and methods used to study, design and manufacture nano

devices, as a special way to organise atoms and molecules. Nanotechnology is revolutionizing many

significant areas of engineering, biotechnology and medicine. One of the problems not known at macro scale

and noticed at nanometer level, is derived from the increase of number of surface atoms in total number of

nanostructure atoms. This, on one side, leads to great changes of physical and chemical characteristics of a

material that can be favorable utilized, but on the other side, surface energy increase due to decrease of

dimensions makes most of nano - structured materials to be thermodynamically unstable and metastable

systems. One of the main challenges in production, characterization and processing of nanomaterials are

overcoming the problem of high surface energy and prevention of growth of constituting particles of a

nanomaterial, due to their constant tendency to lower high surface energy.

Today, there are three main directions of nanosystems development: (1) physically oriented

nanotechnologies, (2) chemically oriented nanotechnologies and (3) integrative physico-chemical oriented

nanotechnologies. In scope of physically oriented nanotechnologies, three main techniques used for

characterization of physically oriented systems are: STM (scanning tunneling microscope), AFM (atomic

force microscope) and MFM (magnetic force microscope).

More and more often the question is raised whether the nanotechnology is a new technological revolution

(the first - steam machine, the second - computers, the third - artificial intelligence) or not. A majority of

experts think that it is, but some has an opinion that it is something more than previous technological

revolutions, because in comparison to all others, it much more seriously and more obviously asks the

question "What is a human"? Classification of scientific - technological revolutions can be done in different

ways, but the most appropriate one is substitution of human activities by the machine. Nanotechnology can

be considered as the fourth technological revolution that will enable creation of nano-systems as "self

created" entities under the auspice of macroscopic nano-reactor (similar to the embryogenesis process), that

will be able to create macroscopic systems capable to reproduce and enhance themselves in a completely

new way. In such a new system, it is considered that manual, intellectual, routine and creative capabilities

will be integrated, and should be complementary and compatible to human capabilities.

12th International Conference on Tribology – Serbiatrib’11 17

12th International Conference on Tribology – Serbiatrib’11 18

NANOTEHNOLOGIJE:

PRIMENA AFM/MFM U KARAKTERIZACIJI MATERIJALA

Lidija Matija, Radivoje Mitrovi , uro Koruga

Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu

Abstrakt: Nanotehnologije obuhvataju tehnike i metode koje se koriste za prou avanje, projektovanje i

izradu ure aja na nano nivou, kao posebne organizacije atoma i molekula. Nanotehnologija je do sada

revolucionarizovala mnoge veoma važne oblasti inženjerstva, biotehnlogije i medicine. Jedan od problema

koji je nepoznat na makroskali, a uo ava se na nanometarskom nivou proisti e iz porasta broja površinskih

atoma u ukupnom broju atoma nanostruktura, što s jedne strane dovodi do velikih promena fizi kih i

hemijskih svojstava materijala koje se mogu povoljno iskoristiti, ali na drugoj strani pove anje površinske

energije usled smanjivanja dimenzija dovodi do toga da je ve ina nano – struktuiranih materijala

termodinami ki nestabilna i metastabilna. Prevazilaženje problema velike površinske energije i spre avanje

rasta gradivnih estica nanomaterijala usled stalne tendencije da smanje veliku površinsku energiju jedan je

od glavnih izazova u proizvodnji, karakterizaciji i obradi nanomaterijala.

Danas postoje tri glavna pravca razvoja nanosistema: (1) fizi ki orijentisane nanotehnologije, (2)

hemijski orijentisane nanotehnologije i (3) integralne fiziko-hemijski orijentisane nanotehnologije. U okviru

fizi ko orjentisanih nanotehnologija tri glavne tehnike koje se primenjuju za karakterizaciju fizi ko

orijentisanih sistema su: STM (skeniraju i tunelski mikroskop), AFM (mikroskop me uatomskih sila) i MFM

(mikroskop magnetnih sila).

Sve se eš e postavlja pitanje da li je nanotehnologija nova tehnološka revolucija (prva-parna

mašina, druga-kompjuteri, tre a-vešta ka inteligencija) ili ne. Ve ina stru njaka misli da jeste, ali neki misle

i da je ona nešto više od dosadašnjih tehnoloških revolucija, jer u odnosu na sve dosadšne ona mnogo

ozbiljnije i o glednije postavlja pitanje “šta je ovek“?. Klasifikacija nau no-tehnoloških revolucija može se

vršiti na razli ite na ine, ali jedan od najprikladnijih je zamena ljudskih aktivnosti mašinskim.

Nanotehnologiju možemo smatrati etvrtom tehnološkom revolucijom koja e omogu iti stavaranje

nanosistema kao „samoniklih“ tvorevina pod okriljem makroskopskog nano-reaktora (sli no kao proces

embriogeneze), koji e biti u mogu nosti da izgrade makroskopske sisteme sposobne da na jedan nov na in

reprodukuju i unapre uju sebe. U jednom takavom sistemu smatra se da biti integrisane manuelne, umne,

rutnske i kreativne sposobnosti, koje u odnosu na ljudske treba da budu komplementarne i kompatibilne.

Klju ne re i: Nanotribologija, AFM, MFM, Materijali

1. AFM/MFM: SKENIRAJU E

MIKROSKOPIJE ATOMSKIH I

ME UMOLEKULARNIH SILA

1.1 AFM

Skeniraju a mikroskopija atomskih sila (Atomic Force Microscopy – AFM) je metoda karakterizacije materijala pomo u lokalnog merenja me uatomskih sila. Lokalno (sondiraju e) merenje se ostvaruje pomo u nanokonzolnog senzora izra enog iz konzolnog dela dužine oko 50-500 mi konusnog ili piramidalnog dela koji se nalazi na kraju konzolnog dela i koji je usmeren u vertikalnom pravcu ka uzorku. Radijus vrha konusnog (piramidalnog) završetka se kre e od 7-90 nm i zavisi od namene senzora.

Rezolucija skeniraju ih sondiraju ih mikroskopa se danas kre e oko 1.0 pm, ili 10-12 m, što trenutno zadovoljava najstrožije zahteve nauke o

materijalima, a time i nano-nauke. Rezolucija snimanja je u ve oj meri ograni ena uslovima kvaliteta pripreme uzorka (površine uzorka) koji u nau noj literaturi ne dobija adekvatnu pažnju iako bi se moglo re i da je, posmatraju i pojedina ni doprinos svake od faza, priprema uzorka najzna ajnija komponenta u procesu dobijanja snimka materijala u atomskoj rezoluciji.

Brojni su razlozi velikog uspeha i opšte prihva enosti metode AFM u nauci od kojih je ve ina povezana sa tehni kim rešenjima primenjenim u metodi. Ono što AFM izdvaja u odnosu na druge metode jeste neinvazivnost metode koja omogu ava karakterizaciju uzoraka i u atomskoj rezoluciji bez unošenja poreme aja u strukturi. Iz ove osobine proisti e i druga prednost AFM koja je mogu nost karakterizacije u uslovima kontrolisane atmosfere i karakterizacija u te nostima, što su uslovi koji mogu blisko

odgovarati prirodnom okruženju. Imaju i u vidu pomenutu malu invazivnost dobijamo mogu nosti

primene ove metode ne samo u tehnici nego i u biološkim i biomedicinskim istraživanjima koja pokazuju veliku osetljivost prema promeni uslova pod kojima se eksperiment odvija. Upravo se od primene AFM u biomedicini o ekuje veliki pomak u razumevanju veze izme u strukture i funkcije sistema na molekularnom nivou.

Metoda AFM omogu ava i snimanje u širokom opsegu uslova sredine. Tako je mogu e podešavati temperaturu u širokom opsegu: od uslova hla enja te nim helijumom sve do nekoliko stotina stepeni na celzijusovoj skali. Mogu e je izvršiti i prilago enje atmosfere uvo enjem odgovaraju ihgasova ali i snimanje u uslovima veoma visokog vakuuma (Ultra High Vacuum – UHV). Trenutno najnaprednija primena AFM (ali i tehni ki najzahtevnija) se odnosi na mogu nosti snimanja u te noj sredini u kojoj je mogu e u velikoj meri

oponašati uslove realnih procesa, pogotovo u biološkim i biomedicinskim istraživanjima.

Na slici 1 je dat shematski prikaz principa rada mikroskopa me uatomskih i me umolekularnih sila. Uzorak koji se ispituje nalazi se na postolju koje pokrece piezoelektri ni izvršni element koji ostvaruje kretanje uzorka u tri dimenzije: dve dimenzije ostvaruju ravansko skeniraju e kretanje – liniju po liniju, dok je tre e, visinsko kretanje, diktirano informacijom koju generiše nanokonzola koja se nalazi u stalnoj interakciji sa uzorkom i pod uticajem je privla no-odbojnih sila koje poti u od njihove interakcije. Poznavaju i dinami ke osobine nanokonzolnog senzora i stepeni zakon promene me umolekularnih sila (Lenard-Džounsov potencijal) iz dobijene interakcije se dobijaju karakteristike ispitivanog materijala.

Slika 1. Shematski prikaz rada ure aja za merenje medjuatomskih i me umolekularnih sila (AFM).

Intenzitet privla no-odbojnih sila zavisi od rastojanja izme u nanokonzole i uzorka koje odre uje promenljiva kontura površine uzorka. Promene rastojanja generišu promene intenziteta sila koje savijaju nanokonzolu. Ugib nanokonzole se registruje pomo u ugla pod kojim se laserski zrak, usmeren na vrh nanokonzole, odbija ka fotodetektorskom senzoru ija je svaka ta kaopremljena diodom osetljivom na svetlost, koja lasersku odbijenu svetlost pretvara u elektri nisignal. Položaj odbijenog zraka, odnosno poznavanje pozicije diode koja prima odbijeni

laserski zrak, omogu ava stalno pra enje vertikalne pozicije (ugiba) nanokonzole. Informacija o ugibu se prenosi u korekcioni element koji grešku, nastalu promenom visine profila u odnosu na po etnuravnotežnu vrednost (odre enu na po etku snimanja) poništava tako što pomera uzorak u vertikalnom pravcu pomo u piezoelektri nogizvršnog elementa, kako bi se ugib nanokonzole stalno održavao na konstantnoj vrednosti (po etnavrednost). Po etna vrednost ugiba jeste ravnotežno stanje privla nih me umolekularnih sila i sila otpora usled krutosti nanokonzolnog nosa a

12th International Conference on Tribology – Serbiatrib’11 19

senzora. Sva pomeranja piezoelektri nog organa uzrokovana su promenama na konturi površine uzorka tako da zapis vertikalnog pomeranja uzorka (piezoelektri nog izvršnog elementa) zapravo predstavlja zapis izgleda konture površine uzorka. Podaci za svaku liniju-presek uzorka se beleže u ra unaru, koji je nosilac funkcija upravljanja i obrade podataka, i na kraju se sve linije spajaju, ime se dobija 3D rekonstrukcija topografskog

izgleda površine uzorka. Kako sila interakcije na zavisi od elektri ne provodnosti uzorka to se mogu ispitivati i neprovodni materijali.

2.2 MFM

Mikroskopija magnetnih sila (Magnetic Force Microscopy – MFM) je metoda karakterizacije magnetnih struktura sa izraženom osetljivoš u na komponente magnetnog polja iji pravac odstupa od horizontalnog dakle poseduje ne-nultu komponentu u pravcu ose simetrije senzora. Za razliku od drugih metoda koje omogu avaju snimanje magnetnih osobina celokupne zapremine materijala, MFM pruža informacije o raspodeli nosilaca magnetnih osobina u tankom površinskom sloju materijala.

U metodi MFM se koristi „tehnika dva prolaza“ (prolaz senzora), kod koje se u „prvom prolazu“ prikupljaju informacije o topografiji uzorka dok se u „drugom prolazu“ vrši merenje magnetnih sila.

Dopunske tehnike zasnovane na MFM obuhvataju mapiranje magnetootpornosti (eng. Magnetoresistive Sensitivity Mapping – MSM) i visokofrekventnu MMS (eng. High Frequency MFM – HFMFM) kao i merenje magnetne disipacije (eng. Magnetic Dissipation Microscopy – MDM).

Kvalitativna MFM predstavlja proširenje dinami kog režima rada MAS i osnovni režim rada MMS. Postupak merenja se sastoji iz istovremene akvizicije dva snimka, jednog kojime se odre ujetopografija (standardnim polukontaktnim režimom) i drugog kojime se odre uju magnetne osobine. Slika 2. prikazuje primer snimka MMS.

Postupak drugog prolaza se izvodi tako što senzor, na osnovu informacije o topografskom profilu uzorka, formira odstojanje od uzorka (koje je podešljiva veli ina koja se inicijalno zadaje) koje ima za zadatak da prostorno razdvoji uticaj van der Valsovih sila od uticaja magnetnih sila koje sporije opadaju sa rastojanjem.

Slika 2. Ilustracija tehnike „dva prolaza“. Slika levo: u prvom prolazu senzor prenosi informaciju o topografiji površine uzorka. Slika desno: u drugom prolazu sistem upravljanja prati putanju koja je prethodno odre ena informacijom o profilu topografije, i na zadatoj visini

održava odstojanje od uzorka opisuju i identi antopografski profil. Formirano odstojanje omogu ava

fizi ko filterovanje van der Valsovih sila uz registrovanje samo magnetnih sila.

Metoda MFM zahteva i upotrebu posebnih senzora iji vrh sadrži feromagnetnu komponentu koja može primiti odre en stepen magnetizacije koja se koristi u interakciji sa magnetnim poljem uzorka. Klasi an senzor poseduje vrh koji je obložen presvlakom izra enom od tankog filma feromagnetnog materijala koji se sastoji iz sloja kobalta, debljine od oko 35-60 nm. Posledica prisustva feromagnetnog filma je pove anje radijusa zaobljenja vrha sonde i delimi an gubitak lateralne rezolucije koja trenutno iznosi oko 30-50 nm. Pitanje lateralne rezolucije predstavlja predmet razvoja tehni kog rešenja senzora tako da se o ekuje da u bliskoj budu nosti lateralna rezolucija snimanja dostigne i manje vrednosti.

Osim klasi nih senzora (sa filmom feromagnetnog materijala) u upotrebi su i senzori na ijem se vrhu nalaze ugljeni ne nano-tube (UNT) pre nika oko 1.2 nm koje poseduju paramagnetska svojstva. Kao paramagnetni materijali, senzori sa UNT poseduju izuzetnu osetljivost na spoljašnje magnetno polje u koje unose minimalnu pertubaciju uz istovremeno

12th International Conference on Tribology – Serbiatrib’11 20

pružanje vrhunske lateralne rezolucije. O ekuje se da ovi senzori budu unapre eni dodavanjem feromagnetnih komponenti u sastav ugljeni nenanotube ime bi se zna ajno proširio opseg magnetnih interakcija izme u senzora i uzorka.

Konstanta krutosti mora biti dovoljno velika, kako bi obezbedila stabilnost u polukontaktnom režimu, ali i dovoljno mala kako bi nanokonzolni nosa imao visoku osetljivost na slabe magnetne sile ( ije se merenje sprovodi u drugom prolazu). Specifikacije za konstante krutosti ve ine senzora se kre u u opsegu od 0.5-10.0 N/m. Skladištenje magnetnih nanokonzolnih senzora zahteva upotrebu odvlaživa ke komore kojom se spre ava adhezija vlage i ne isto a na površinu senzora. Tako e,senzori se moraju zaštiti od dejstva vazduha i

drugih oksidacionih sredstava koja mogu izmeniti fizi ko-hemijska svojstva magnetnog filma. Neki proizvo a i koriste zaštitu magnetnog filma slojem hroma debljine 20 nm koji omogu ava ve umehani ku i magnetnu stabilnost i produženje radnog veka senzora. Ipak, uprkos prisustvu zaštitnog filma, ve ina proizvo a a senzora i mikroskopa preporu uje uvanje senzora u odvlaživa kim komorama.

Magnetnu silu odre ujemo, na osnovu energije interakcije izme u senzora i uzorka, slede im izrazom:

s uF Es u (1)

Slika 3. Ilustracija rezultata metode AFM. Snimani uzorak je hidrogel dopiran kobaltom. Površina snimanog uzorka je 1x1 m. Slika levo: uporedni snimak topografije površine ( ija maksimalna visina profila iznosi 43.6 nm) i magnetnih osobina (snimak gradijenta magnetnog polja). Slika desno: trodimeznionalan prikaz topografije i magnetizma na kome

se uo ava razdvajanje feromagnetne komponente (kobalt) od polimerne mreže (hidrogel) koja predstavlja nosa i pokazuje zna ajno slabiju reakciju na prisustvo magnetnog polja nanokonzolnog senzora

U prakti noj primeni se interakcija senzor-uzorak aproksimira jednodimenzionalnim slu ajem kod koga se razmatra samo komponenta u vertikalnom pravcu (z) a zanemaruju komponente u horizontalnim pravcima (x, y):

12th International Conference on Tribology – Serbiatrib’11 21

z s uF Ez

(2)

U slu aju postupka merenja magnetnih sila ova aproksimacija ima dodatnu opravdanost zato što se merenje magnetnih osobina vrši na odstojanju od uzorka ime se prose an vremenski položaj osciluju e sonde dodatno uskla uje sa pravcem upravnim na osu simetrije senzora. Osim toga, odstojanje doprinosi i prigušenju odstupanja od vertiklanog pravca nastalih promenama profila (usmerenja vektora normale na površinu materijala).

12th International Conference on Tribology – Serbiatrib’11 22

Slika 4. Snimci senzora koji se koriste u metodi MMS dobijeni skeniraju im elektronskim mikroskopom. Slika levo: senzor tipa NSC18/CoCr (proizvo a MikroMasch,

Estonia). Garantovani radijus vrha senzora je manji od 90 nm. Slika desno: senzor tipa PPP-LM-MFMR-20 (proizvo a Nanosensors, Švjacarska). Garantovani

radijus vrha senzora je manji od 35 nm.

2. ISPITIVANJE UGLJENI NOG ELIKA

POMO U AFM/MFM

Pomo u AFM-a dobijamo topografiju površine uzorka vrlo visoke rezolucije i možemo uo iti i najmanje promene sve do 10 pm. Me utim, kod nekih materijala kao što su ugljeni ni elici možemo videti popunjenost prostora materijalom pomo u AFM, kao što je to dato na slici 5 (levo), ali pomo u MFM (desno) vidimo da postoji izrazito smanjen gradijent magnetnog polja. Kako je gvož emagnetik, a ugljenik dijamagnetik to iz uporedne analize zaklju ujemo da je granula veli ine oko nekoliko stotina nanometara u stvari, ugljeni na nanopartikula. Ostala, izrazito crna polja, na slici desno ukazuju na nehomogenost materijala (raspore enosti ugljenika u eliku). U slu aju da imamo ulegnu a u topografskoj slici AFM, a izraziti magnetizam na tom mestu na MFM tada mogu nastati dva slu aja: stanje Fe (jonsko) je razli ito ili se na tom mestu nalazi kiseonik (koji je kao molekul O2 paramagnetik).

Uporedna topografska i magnetna karakterizacija ugljeni ne partikule veli ine 250 nm u ugljeni nom eliku data je na sl. 5. Pojava ovakve nehomogenosti može dovesti do pojave nano-pukotina koje pod dinami kim optere enjem se spajaju i postaju mikro pukotine i na kraju, makro pukotine. Sli an problem može nastati zbog prisustva kiseonika (molekularnog, O2).

Slika 5. AFM/MFM iste površine za ugljeni ne elike.

Slika 6. (a) Topografska karakterizacija ugljeni ne partikule u ugljeni nom eliku

Slika 6. (b) Magnetna karakterizacija ugljeni ne partikule u ugljeni nom eliku (pojava”magntenih rupa”)

3. ZAKLJU AK:

12th International Conference on Tribology – Serbiatrib’11 23

Mikroskopija magnetnih sila (MFM) se koristi za snimanje gradijenta magnetnog polja i njegove distribucije po površini uzorka. MFM ima mogu nost snimanja magnetnog podru ja od svega nekoliko nanometara. MFM koristi tehniku dva prolaza, a detektovanje magnetnih sila se vrši u drugom prolazu. Varijacije MFM uklju uju Magnetoresistive Sensitivity Mapping (MSM) i High Frequency MFM (HFMFM) kao i Magnetic Dissipation Microscopy (MDM). Navedene tehnike zahtevaju upotrebu kantilevera sa magnetnom presvlakom (Co-Cr). Ista presvlaka je formirana i na pole ini kantilevera zbog prevencije savijanja i pove anja refleksije laserskog snopa. Iako je

kantilever namagnetisan prilikom proizvodnje, poželjno je i dodatno, naknadno, namagnetisavanje pomo u magneta. Vrednost namagnetisanja kantilevera je obi no izmedju 50 i 100 nT. Konstanta elasti nosti i rezonantna frekvencija kantilevera obezbe uju stabilnost u tapping modu i visoku osetljivost na slabe magnetne sile u drugom prolazu. Za uvanje ovih kantilevera mora se koristiti specijalna posuda (odvlaživa ) da bi vlažnost bila kontrolisana. Tako e, moraju se zaštiti od dejstva vazduha i kiselina.

Danas je nanotehnologija prisutna na svim renomiranim univerzitetima u svetu. Države poput SAD, Japana, Evropske Unije, Kine i Rusije ulažu velika sredstva u razvoj nanotehnologija. Mnoge svetske kompanije u svoj razvoj uvrstile su

nanotehnologije, a neke su po ele da i plasiraju nanotehnološke proizvode na tržište. U domenu zaštite od UV zra enja nanopartikule na bazi ZnO i TiO2 pokazala su izrazite prednosti. Generalno, nanopartikule obezbe uju i do deset puta bolju hemijsku reakciju nego klasi ni materijal, jer se pove ava aktivna površina na kojima se odigrava hemijska reakcija. U razvijenim zemljama vepostoje automobili bez brisa a na šoferšajbnama, a razlog tome je nanotehnološko rešenje koje ne dozvoljava zadržavanje kišnih kapi ili prašine. Athezione sile su manje od smi u ih sila na površini stakla, što se obezbe uje nanoporama koje se golim okom ne prime uju. Sli na situacija je i sa veoma otpornim premazima i tankim filmovima na habanje koji štite automobile i nedozvoljavaju stvaranje ogrebotna. Od nanotuba se prave prvi elektronski prekida i i sklopovi za potrebe nanoelektronike, a u mašinstvu užad ija je zatezna vrsto a od 8-10 puta ve a nego kod proizvoda od

istog materijala i istog pre nika. Što se ti e tekstilne industije na pomolu je prava revolucija, jer se radi na razvoju tekstlnih vlakana koja e biti biokompatibilna i komlemetarna sa kožom, a koja e pored standardne funkcije koju imaju odevni

pedmeti imati i ulogu biosenzornog sistema. Kako se na koži u triger zonama reprezentuju funkcije pojedinih organa tela to e se u budu nosti mo inapraviti „intiligentna ode a“ koja e izveštavati nosioca ili lekara (telemetrijski) o zdravstvenom stanju osobe koja nosi „nanotehnološku intiligentnu“ ode u.

Nanotehnološka partikularna rešenja u oblasti instrmentacije i materijala je i dalje u usponu. Njihova primena je obi no u poboljšanju postoje ihklasi nih tehnoloških rešenja, ali se uo ava i tendencijaja integralnog pristupa. Može se re i da su nanotehnologije danas u povoju, odnosno u eri „kamenog doba“. U okviru ve ine postoje ihtehnoloških disiplina nanotehnologije nalaze sve ve u primenu, ali se polako formira i novi tehnološki pravac koji traga za nanositemskim rešenjima u kojima su integrisana organizaciona, energetska, informaciona i upravlja ka rešenja. Za sada su domintna dva glavna pravca razvoja, jedan je fizi ki orjentisane nanotehnologije, a drugi hemijski orjentisane nanotehnologije. U bliskoj budu nosti o ekje se, kao prvi korak, integracija ova dva prvca na „primtivnom“ nivou, a zatim i njihova sinergija.

Integralni nanotehnološki pristup podrazumeva izbor samo-asembliraju ih materijala, pa zato nanomaterijal mora biti kodogen (sli no kao DNK),

bazi ni energetski izvor mora biti molekularni (sli an ATP), organizacijona struktura treba biti samo-organizuju a, što implicira da informaconi procesi trebaju imati dva kanala: klasi ni i kvantni. Nano-upravljanje mora biti imanentno sistemu, i po svom karakteru prirodno, što podrazumeva dvostruko: unutrašnje i spoljašnje, odnosno lokalno i globalno. U ovakvom pristupu biomimikra je neophodna, ali nanotehnološko rešenje u odnosu na biološko je kao let ptice i let aviona, oba sistema imaju krila, ali let je u osnovi razli it. Ono što im je zajedni ko je let kroz istu sredinu (vazduh), pa ezajedni ko biološkim i nanotehnološkim sistemima biti voda. Makroskopska manifestacija nanotehnološkog sistema po iva e na viskozno-elasti nim svojstvima samo-asembliraju eg kodogenog nanomaterijala. Voda postaje nezamnljiva unutrašnja aktivna radna supstanca, kao sredina nanotehnološkog sistema u kojoj su uronjeni visko-elasti ni kodogeni i samo-asembliraju i nanomaterijali.

REFERENCE:

[1] Matija, L., Nanotechnology: Artificial Versus Natural Self-Assembly, FME Transactions, Vol.32, pp.1-14, 2004

[2] Koruga,Dj. Hameroff,S., Withers,J., Loutfy,R., and Sundareshan,M., Fullerene C60: History, Physics, Nanobiology, Nanotechnology, North.Holland (Elsevier), Amsterdam, 1993.

[3] Binnig,G., Rohrer,H., Scanning tunneling microscopy, Helvetica Physica Acta, 55: 726-735,1982.

[4] Kroto,H.W.,Heath,J.R.,O’Brein,S.C.O., Curl,R.F., Smally,R.E., C60 : Buckministrefullerene, Nature,318:162-163,1985.

[5] D. Koji , R. Mitrovi , L. Matija, . Koruga: Magnetic Force Microscopy application in steel structure and milling process parameters evaluation, Materials and Manufacturing Processes, 532-2475, Volume 24, Issue 10, 2009, Pages 1168 – 1172.

[6] D. Koji , L. Matija, Lj. Petrov, R. Mitrovi , Dj. Koruga: Surface characterization of Pb1-xMnxTealloy by Atomic Force Microscopy and Magnetic Force Mode, Surface Engineering,0.1179/174329409X409369.

[7] M.Papi -Obradovi , S. Miljkovi , L. Matija, J. Mun an, .Koruga, Osnove nanomedicine: Embriologija, Farmakologija, Nanotehnologija, DonVas, Beograd, 2010.

[8] Matija, L, Koji ,D., Vasi ,A., Bojovi ,B., Jovanovi , T., Koruga, ., Uvod u nanotehnologije, DonVas-Nauka, beograd 2011.

12th International Conference on Tribology – Serbiatrib’11 24