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Preparazione di nanocompositi a base di rame-chitosano tramite ablazione laser e loro caratterizzazione analitica

Estratto della Tesi di Daniele Frisari

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9 1.4 Come avviene il processo? Per capire come avviene il processo di sintesi delle nanoparticelle bisogna prima considerare l’interazione laser-materia. Si ipotizza di utilizzare un fascio laser focalizzato la cui fluenza che incide sulla superficie del target sia maggiore della soglia di ablazione ovvero la densità di energia minima necessaria per rimuovere materiale dal target per ablazione. Il tipo di fenomeno che si ottiene quando il fascio laser incide su un target è determinato fondamentalmente dalla larghezza temporale dell’impulso (33). Nel primo stadio dell’interazione laser - materia l’energia viene trasferita ai portatori del materiale: se un metallo agli elettroni liberi, se un semiconduttore agli elettroni in banda di valenza. Successivamente l’energia viene trasferita al reticolo, tramite un processo chiamato accoppiamento elettrone - fonone. Tale processo di trasferimento è caratterizzato da una costante di tempo caratteristica del materiale e di fondamentale importanza per determinare il tipo di meccanismo di ablazione che si innesca (33). Se l’impulso laser ha una bassa fluenza e ha una durata minore della costante di tempo dell’accoppiamento elettrone – fonone (generalmente nel caso dei metalli e dei semiconduttori ciò avviene per impulsi di durata inferiore a qualche picosecondo), l’energia assorbita è confinata in un piccolo volume di materiale, laddove il fascio laser incide. Infatti il tempo di interazione è così breve da far sì che non si inneschino meccanismi di conduzione termica verso le zone limitrofe a quella irraggiata. In questo modo l’entalpia di superficie è di qualche ordine di grandezza maggiore dell’entalpia di sublimazione del materiale stesso. L’ablazione laser avviene, dunque, per sublimazione. Se il fascio laser ha un’elevata fluenza, anche nel caso di impulsi ultrabrevi, il processo di ablazione è accompagnato da una limitata fusione e vaporizzazione. Se l’impulso laser ha una durata temporale dell’ordine dei nanosecondi, quindi maggiore del tempo di accoppiamento elettrone - fonone, l’energia continua ad essere rilasciata nel volume di materiale irraggiato anche dopo il trasferimento della stessa degli elettroni al reticolo. In tal caso il contributo della conduzione termica al meccanismo di trasferimento dell’energia non può più essere trascurato ed anzi esso causa elevata fusione e vaporizzazione del materiale.
Estratto dalla tesi: Preparazione di nanocompositi a base di rame-chitosano tramite ablazione laser e loro caratterizzazione analitica

Estratto dalla tesi:

Preparazione di nanocompositi a base di rame-chitosano tramite ablazione laser e loro caratterizzazione analitica

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Informazioni tesi

  Autore: Daniele Frisari
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2011-12
  Università: Università degli Studi di Bari
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: scienza dei materiali
  Relatore: Nicola Cioffi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 55

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