Klein, kleiner, nano: het wat en waarom van nanomaterialen

Nanomaterialen spelen een steeds meer belangrijke rol in onze huidige technologie en ook in de toekomst zal het belang van nanomaterialen toenemen. Wat zijn nu juist nanomaterialen, hoe zien ze er uit, hoe kunnen we ze onderzoeken en waarom zijn ze belangrijk?

Programma

De nascholing behandelt het gebruik van nanomaterialen in tal van toepassingen, maar gaat ook dieper: wat bedoelt men precies met het woord ‘nano’? Als nanomaterialen zo klein zijn, kan je ze dan zien? Je verkent de wereld van nanomaterialen en hun toepassingen. Speciale aandacht gaat uit naar het bestuderen van nanomaterialen met elektronenmicroscopen, die aanwezig zijn in de Universiteit Antwerpen.

Doelstellingen

Na het volgen van de nascholing

• omschrijf je nanomaterialen in functie van de schaalgrootte en mogelijk gewijzigde eigenschappen (bijvoorbeeld magnetisch, elektrisch, katalytisch) waarbij leerlingen zelf een aantal toepassingen kunnen geven;
• duid je nanowetenschappen als de studie van structuren en moleculen op een schaal tussen 1 en 100 nm, terwijl nanotechnologie gebruikt maakt van deze structuren in praktische toepassingen. Je kan nanowetenschappen en nanotechnologie duiden als een groeiend en vrij recent onderzoeksgebied waarbij structuren, apparaten en systemen betrokken zijn met nieuwe eigenschappen en functies vanwege de rangschikking van hun atomen op de schaal van 1 tot 100 nm;
• illustreer je verschillende soorten van nanomaterialen: koolstofgebaseerde nanomaterialen zoals fullerenen, koolstofnanobuisjes, grafeen, nanodiamant, koolstofdots; nanoporeuze materialen zoals actieve kool, poreus silicium; metaalgebaseerde nanostructuren en nanopartikels zoals ijzer, zilver, goud, platina. 
• laat je de opbouw van nanomaterialen aan bod komen in twee categorieën: een top-down-methode waarbij wordt vertrokken vanuit bulkmateriaal dat via verschillende processen wordt afgebroken en een bottom-up-methode die start vanuit atomen en moleculen die vervolgens onder gecontroleerde omstandigheden worden gemanipuleerd bij hun bindingsproces in nanostructuren;
• illustreer je voorbeelden van nanomaterialen.
• duid je dat nanotechnologieën bijdragen aan bijna elk wetenschapsgebied waaronder fysica, materiaalkunde, biologie, informatica en techniek.

Doelgroep

Leerkrachten wetenschappen en STEM uit de 3de graad doorstroomfinaliteit of dubbele finaliteit van het studiedomein STEM. Ook lesgevers uit het hoger onderwijs behoren tot de doelgroep.

Begeleiding

Sara Bals is Gewoon Hoogleraar aan het Departement Fysica van de Universiteit Antwerpen. Met behulp van elektronenmicroscopie onderzoekt ze nanomaterialen, zelfs tot op atomaire schaal en in drie dimensies.

Praktisch