Fysikken bag hverdagens materialer.



Relaterede dokumenter
Fremstilling af ferrofluids

Øvelse Nanoscience og overfladespænding

May the force be with you

Pandekager og hjemmelavet is, på tøris. Velkomst Dagen i dag Forsøg med tøris - Lav tåge - Sluk et lys - Flyvende sæbebobler

Intra- og intermolekylære bindinger.

Modeller og simulering af kunstig liv

KAN PLASTIK NEDBRYDES?

Banan DNA 1/6. Formål: Formålet med øvelsen er at give eleverne mulighed for at se DNA strenge med det blotte øje.

Opskrifter med ernæringsdrikke fra Fresenius Kabi

STUDERENDES ØVELSESARK TIL EKSPERIMENT A: NATURLIGE NANOMATERIALER

Banankage med lys cremeux og nibs

opgaveskyen.dk Vandets kredsløb Navn: Klasse:

15. september 2016 Stegte Ål

Opgave 1. Vand og vandforsyning (fase 1) Hvilke ting indeholder vand? Til dette forsøg skal du bruge:

Lærervejledning. Indhold

F I R M A N A V N. HJEMMELAVET IS Opskrifter

STUDERENDES ØVELSESARK TIL EKSPERIMENT D: SUPERHYDROFOBE MATERIALER

Birkes-citronkage. 6 æg 350 g sukker 250 g smør skal af 3 citroner saft af 1 citron 1 dl sorte birkes 1 dl sødmælk 350 g hvedemel 1 spsk.

Væskers bevægelse i kapillarrør

Kombucha INSTRUKTIONER. Inden du begynder

12 Mad til kræsne ganer

DNA origami øvelse DNA origami øvelse

Opgaver. Emulgatorer - fedt at stabilisere. Animationer. Tekster. Eksperimenter

Grundlæggende egenskaber for vand og fedt

Energi- og proteindrikke. Hjemmelavede opskrifter velegnet til dig, der vil op i vægt

Velkommen. Test dit eget DNA med PCR. Undervisningsdag på DTU Systembiologi. Undervisere:

16. marts 2017 Dansk smørrebrød - med traditioner v/stine & Peter Lund

ESBJERG KOMMUNE FORSØG MED IS. Book Kerstin. KEBOO. [Skriv tekst]

PHILADELPHIA EN SIKKER VINDER I CHEESECAKE

EN SIKKER VINDER I CHEESECAKE

Er der flere farver i sort?

Du kan få forskellige typer af æg. Du kan få: Hønsene lever på forskellige måder. Se skemaet. Hvilken type høne har mest plads? høns. høns. høns.

Tag dine gener om halsen. Isoler dit eget DNA, og lav et halssmykke ud af det.

Madkemi Kulhydrater: er en gruppe af organiske stoffer der består af kul, hydrogen og oxygen (de sidste to i forholdet 2:1, ligesom H 2

OPSKRIFTER SPIDSKÅL MED OKSE OG KARRY. Fremgangsmåde. Ingredienser. Uge 22 MESTERSLAGTERENS

Undervisningsbeskrivelse

Julefrokost Næsten som vi plejer

Bagesukker gør bagningen lettere!

Nem glutenfri opskrift fra Doves Farm på lagkagebunde. Kan nydes af alle!

FØDSELSDAG MED ØKOBANDEN

Opskrift på Smart gele (6-10 klumper)

Asbjørn Madsen Årsplan for 7. klasse Fysik/Kemi Jakobskolen

Øvelser 10. KlasseCenter Vesthimmerland Kaj Mikkelsen

bobler af naturvidenskab

Eriks Mad og Musik 24. juli 2010 Sommermad

Selvsamlende enkeltlag elevvejledning

Medicin Fra ide til tablet

Kulhydrater består af grundstofferne C, H og O. Der findes tre former for kulhydrater. Monosakkarider, disakkarider og polysakkarider

Kagesæt til bagning af

Büsumer rejesuppe (4 pers.) Mandelkage med fløde og smør

CELLE OG VÆVSLÆRE 1 LEKTION 1. Nima Kalbasi, DDS Anatomi og fysiologi

Hjemkundskab Klasse:7. klasserne Dato: Uge 41 Emne: A-uge Kost & Motion Jan Thiemann/Tenna Andersen (

Fedt -det gode, det onde og det virkelig grusomme. Mette Riis, kostvejleder, fitnessdk Slagelse 2. okt. 2008

Deoxyribonukleinsyre

ANDEBRYST OG MORKLER. ufs.com. Ingredienser: 5 andebryster 100 g smør 1 hvidløg Timian kvist

19. januar 2017 Middelfart Nostalgi v/kurt Reerslev

Polære og ikke polære væsker

PÅSKE FRISTELSER. Chokoladekræs. Tips: Chokoladebund. nougat Creme. eksotisk puré: mørk Chokolade. egne påske- specialiteter

Vafler med flødeskum. Vafler. 1. Mel, bagepulver og salt sigtes sammen. 1. Fløden piskes til skum. 2. Melet sigtes med vanille.

Ismaskine BRUGSANVISNING. Model nr V, 50/60Hz Kapacitet: 0,5 liter

Indeks. Eksperimenter og opskrifter. Eksperimenter og opskrifter

Fagrådets Julefrokost Kogebog 2014 ca 100 ps

Pressemeddelelse. Sød afslutning på påskefrokosten. Limeparfait. 25. februar 2010

Kaffechokolademousse. Kirsebær med creme fraîche

Eriks Mad og Musik 23. maj 2009 Desserter, kager og søde sager

Velkommen. Test dit eget DNA med PCR. Undervisningsdag på DTU Systembiologi. Undervisere: Sebastian, Louise og Ana

Isolering af DNA fra løg

Opskrifter - småt og godt

Forløbet Stoffernes opbygning behandler stofs faseovergange, tilstandsformer, kogepunkt og smeltepunkt.

Opskrifter. Supper Saucer Tilbehør Desserter Varme og kolde drikke Babymad. Supper

viden vækst balance i køkkenet Æg i køkkenet 1/5

Æblekage med rugbrød.

150 OPSKRIFTER FRA NESTLÉ

Menneskets væskefaser

Idéer og opskrifter med Fresubin DRINK

Mit navn er Villy Dyrekær og jeg er naturekspert. Slim er videnskabeligt fascinerende for en berømt naturelsker som mig. Vidste du, at det engang var

Opgave 2a.01 Cellers opbygning. Spørgsmålene her kan besvares ved at læse teksten Cellen livets byggesten

INGENIØRENS ARBEJDSMETODE: ØV DIG I METODEN

Komet Støv nøglen til livets oprindelse?

Opgave 1: Lav 100% din havregrød

Bananer på druk. Bananer med appelsinsauce. 1. Skræl og skær bananerne i skiver. 2. Bag dem i en smurt form i 15 min. på mellemste varme.

150 OPSKRIFTER FRA NESTLÉ

M a d t i l k r æ s n e g a n e r

Bålmadsworkshop.

Håndholdt baristamælkeskummer

Ægs køkkentekniske egenskaber

Anvendelse af propolis

ATTYLET 3 i 1 PLUS. Hjemmelavet koldskål (Sirupskonsistens)

Proteiners byggesten er aminosyrer

Elektroforese. Navne: Rami Kassim Kaddoura Roman Averin Safa Sarac Magnus Høegh Jensen Frederik Gaarde Lindskov

Bryndzové halusky slovakisk bolle ret

Giv påskebuffeten en sød slutning Bagværk kager Desserter. 10 lækre opskrifter

Eriks Mad og Musik. Tema: Brunch. Bland mel, sukker, natron og salt og pisk blandingen i skålen lidt efter lidt.

Teori. Size does matter. Nano-Science Center, Københavns Universitet, Formål

Forskningsnyheder om Huntingtons Sygdom På hverdagssprog Skrevet af forskere. Til det globale HS-fællesskab Ofte stillede spørgsmål, januar 2011

FYSIK C. Videooversigt. Intro video... 2 Bølger... 2 Den nære astronomi... 3 Energi... 3 Kosmologi videoer.

Sikkerhedsdatablad. SDB Udarbejdet: Internt nr.: nr. 2 Erstatter tidligere SDB: ,05 R36/43

Kampol Biprodukter. Acemal Æble eddike. Alvitol. SOC Hvidløgs. juice. 1 spiseske pr. ltr. vand. 1. theske pr. kg. Foder, 2-3 gange om ugen

Natur og naturfænomener er en del af den pædagogiske læreplan

Transkript:

Fysikken bag hverdagens materialer. Carsten Svaneborg, Lektor Institut for Fysik, Kemi og Farmaci Syddansk Universitetet Campusvej 55, 5320 Odense M zqex@sdu.dk Http://www.zqex.dk

Oversigt Intro hverdagens materialer (temperatur, brownsk bevægelse) Surfaktanter (hydrofob/hydrofil, overflade spænding, selv-samling) Polymerer (elasticitet, gel overgang) Colloider (stabilitet emulsioner) Væsker/glas (viskositet, dynamik) Biologiske materialer

Materialevidenskab Materialevidenskab er studiet af Struktur og vekselvirkning mellem molekylære byggesten Forståelse af materialers egenskaber Design af materialer Og mange mange flere... Materialer dækker her både over væsker og faste stoffer.

Tilstandsformer

Hverdagsmaterialer Engelsk: Soft-condensed matter

Temperatur T lav T høj 1 1 2 < E kin >= m< v > = k B T 2 2

Brownsk bevægelse Eksperiment Simulation

Hydrofob/hydrofil Energibidrag fra kontraktfladen E=γA Hydrofob: Høj overflade spænding Hydrofil: Lav overflade spænding - Færre molekylære velsekvirkninger ved overflader end for molekyler inde i væsken. Derfor har molekylerne typisk højere energi ved grænsefladen. + +

Gå på vand! Fs overflade Fg tyngekraft Potentiel Energi Øg overflade arealet! Total Potentiel energi Overflade energi Højde

Superhydrofob Kilde youtube: The SECOND Official Ultra-Ever Dry Video - Superhydrophobic

Surfaktanter Surfaktant = SURface Aktive AgeNTer, dvs. Molekyler, der ændre egenskaber af overflader. Olie Olie Vand Vand Produkter: Sæbe, Shampoo, vaskemiddel, opvaskemiddel,...

Anvendelse: Opvask

Surfaktanter sænker overfladespænding Kilde youtube: The marangoni effekt: how to make soap boats Opskrift: Vand Opvaskemiddel

Sæbebobler Interferens Opskrift: Vand Opvaskemiddel Glycerin

Selv-bygning Surfaktanter I opløsning. Halerne er stadig I kontakt med vand, Det kan de ikke lide. Hvad kan surfaktanterne gøre ved det? hydrofil hydrofob

Selv-bygning Halerne finder sammen! Molekylære legoklodser! Bygger selv strukture på det molekylære niveau.

Simulation af surfaktanter Hoved Hale Hoved Hale Olie

Self-byggede strukturer Vesikel Vesikel

Selv-bygning / Emergens Hvor mange X skal man have for at have en Y? b Helheden er mere end summen af komponenterne!

Polymere Poly = mange, meros = dele polyethylen Atomic-Force mikroskop billed af polymere på en overflade. Bredde ~ 0.4nm, længde 204nm (Kilde: Wikipedia)

Brownsk bevægelse

Anvendelser For at nævne nogle få...

Gummi: Høj tæthed

Gummi

Gummi

Gummi Gummi kan trækkes x10 fordi molekylerne er fleksible! Shape-memory material.

Geler Lavere tæthed af polymerer. Krydslænkes

Gelation

Polyakryl Superabsorberende materialer, nyttig i f.eks. bleer! Vingummi opskrift: Bland Gelatine+smag +varmt vand Hæld væsken I forme og køl ned.

Viskoelastisk materiale

Colloider Opløsning af X i medium Y, og størrelsen af X typisk er 1mn-1um. Gas Væske Fast Gas - Skum: Piskefløde, baberskum Aerogel, flamico, Pimpsten Væske Væske aerosol: Tåge, hairspay Emulsioner: Mælk, Mayonaise Gel: Agar, vingummi, budding. Fast Fast aerosol: røg, is i skyer Sol: Blæk, blod, Maling Fløde is

Aerogel Ultralet materiale 99.98% luft Tæthed 2 g/m^3 (luft vejer 1,2 g/m^3) Polymer netværk af SiO2

Emulsion stabilitet Emulsion: Væske opløst I væske. Stabilisering:

Emulsioner Mayonaisse: 25% Vand f.eks. citron saft / eddike 75% Olie f.eks oliven olie Surfaktant i form af æggeblomme. Opskrift: Start med at bland æg + eddike. Tilsæt olie gradvist under omrøring. Salt+peber til sidst. Vigtig alle ingredienser skal have samme temperatur.

Mayonaisse Dråbe størrelse reduceres som der tilsættes mere olie. Kilde: chestofbooks.com/food/science 200X

Viskositet F = viscositet V A/L Væske Viscositet mpa s Helium 0.0033 (4K) Luft 0.0179 (15deg) Vand 1.00 (20deg) Honning 10000 (20deg) Glycerin 1420 (20deg) Glas (smelte) 106 (700deg) Tjære 30x106 (20deg) Glas 1021-1024

Seje væsker Tjære dråbe eksperimentet. Queensland universitet. 9 dråber er faldet siden det startede I 1930. Tjære er en blanding af mere end 200 typer af lange polymere. Time lapse film over et 1år. http://smp.uq.edu.au/content/pitch-drop-experiment

Krystal / glas Langsom nedkøling Ultrahurtig nedkøling Glas har strukturen fra væsken, men er fråsset. Ingen dynamik.

Fast OG Flydende Opskrift: Vand Kartoffelmel Kilde youtube: A pool filled with non-newtonian fluid

Fast OG flydende

Fast OG flydende

Biologiske Materialer

Naturlige polymere: Silke Monomer: Spidroin protein

Naturlige polymere: Cellulose 50% af vægten af træ er cellulose 90% af vægten af bomuld er cellulose.

Muskler

Muskler

Muskel

Muskel

DNA Polymer bestående af adenin, thymin, cytosin, guanin. A Menneske: ca. 5 cm DNA I hvert kromosom x 46 kromosomer = 2 m. AFM billed 16um langt DNA

Proteiner Sekvens af aminosyrer (20) bundet sammen med peptid bindinger.

Aminosyrers forhold til vand Hader vand Elsker vand

Biologiens Central Dogma DNA: Information I base sekvens ACATACACAACAACCACA biologi Protein Aminosyre sekvens MGHFTEEDKATITSLWGKVN selv-bygning Foldning af protein med specifik 3D struktur. Livets lego klodser bygges vha. selv-bygning!

Tak for opmærksomheden!! Spørgsmål??