Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

нанотехнологии

No description
by

Shitova Marina

on 29 April 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of нанотехнологии

Краткая историческая справка: Вирус гриппа бактериофаг Наномир живёт внутри нас и работает на нас !!! Почему «нанотехнологии» - это интересно?! Мозаика из 1 нм С60 Вирус гриппа бактериофаг Частица Au, окружённая более мелкими Основные этапы в развитии нанотехнологии: 1959 г. Лауреат Нобелевской премии и физик Ричард Фейнман заявляет, что в будущем, научившись манипулировать отдельными атомами, человечество сможет синтезировать все, что угодно. 1981 г. Создание Бинигом и Рорером сканирующего туннельного микроскопа - прибора, позволяющего осуществлять воздействие на вещество на атомарном уровне. 1982-85 гг. Достижение атомарного разрешения. 1986 г. Создание атомно-силового микроскопа, позволяющего, в отличие от туннельного микроскопа, осуществлять взаимодействие с любыми материалами, а не только с проводящими. 1990 г. Манипуляции единичными атомами. 1994 г. Начало применения нанотехнологических методов в промышленности. Направления нанотехнологий: «Нанотехнологии произведут такую же революцию в манипулировании материей, какую произвели компьютеры в манипулировании информацией»
(Ральф Меркле)

Особенность нанотехнологий заключается в том, что рассматриваемые процессы и совершаемые действия происходят в нанометровом диапазоне пространственных масштабов. Характерный размер атома составляет несколько десятых нанометра. В этом диапазоне размеров «сырьем» являются отдельные атомы, молекулы, молекулярные системы, а не привычные в традиционной технологии микронные или макроскопические объемы материала, содержащие, по крайней мере, миллиарды атомов и молекул.

Нанотехнологией называется междисциплинарная область науки, в которой изучаются закономерности физико-химических процессов в пространственных областях нанометровых размеров с целью управления отдельными атомами, 2 молекулами, молекулярными системами при создании новых молекул, наноструктур, наноустройств и материалов со специальными физическими, химическими и биологическими свойствами. Введение: 1.Молекулярный дизайн. Препарирование молекул и синтез новых молекул в сильно неоднородных электромагнитных поля;


II. Наноматериаловедение. Создание «бездефектных» высокопрочных материалов, материалов с высокой проводимостью;

III. Наноприборостроение. Создание сканирующих туннельных микроскопов, атомно-силовых микроскопов, магнитных силовых микроскопов, многоострийных систем для молекулярного дизайна, миниатюрных сверхчувствительных датчиков, нанороботов;

IV. Наноэлектроника. Конструирование нанометровой элементной базы для ЭВМ следующего поколения, нанопроводов, полевых транзисторов, выпрямителей, дисплеев, акустических систем; V. Нанооптика. Создание нанолазеров, синтез многоострийных систем с нанолазерами;

VI. Нанокатализ. Разработка катализаторов с наноструктурами для классов реакций селективного катализа;

VII. Наномедицина. Проектирование наноинструментария для уничтожения вирусов, локального .ремонта. органов, высокоточной доставки доз лекарств в определенные места живого организма;

VIII. Нанотрибология. Определение связи наноструктуры материалов и сил трения и использование этих знаний для изготовления перспективных пар трения;

IX. Управляемые ядерные реакции. Наноускорители частиц, не статистические ядерные реакции. 1931 г. – Кнолл и Руска создали электронный микроскоп, который в первые позволил исследовать нанообъекты;
1959 г. – Р. Фейнман научно доказал, что с точки зрения фундаментальных законов физики нет никаких препятствий к тому, чтобы создавать вещи прямо из атомов;
1968 г. – А. Чо, Д. Артур из компании BELL, разработали теоретические основы нанообработки поверхности;
1974 г. – Н. Танигучи ввел в научный оборот слово «нанотехника», предложив называть так объекты размером менее 1 микрона;
1981 г. – Г. Биннинг, Г. Рорер создали сканирующий тунельный микроскоп – прибор, позволяющий осуществляющий воздействие на вещество на атомарном уровне. Медицина Создание молекулярных роботов-врачей, которые "жили" бы внутри человеческого организма, устраняя или предотвращая все возникающие повреждения, включая генетические.
Срок реализации - первая половина XXI века. Способ доставки наночастиц с лекарствами или фрагментами ДНК (генами) для лечения клеток. Эритроциты и бактерии - перевозчики нанокапсул с лекарствами Промышленность Нанотрубки делают полимерные материалы более прочными Замена традиционных методов производства сборкой молекулярными роботами предметов потребления непосредственно из атомов и молекул.
Срок реализации - начало XXI века. Слева - капля не смачивает поверхность, состоящую из нановолосков, и поэтому не растекается по ней. Справа – схематическое изображение поверхности, похожей на массажную щётку; тэта - краевой угол, величина которого говорит о смачиваемости поверхности: чем больше тэта, тем меньше смачиваемость. Нановолоски делают поверхность чистой. Замена природных производителей пищи (растений и животных) аналогичными функционально комплексами из молекулярных роботов. Они будут воспроизводить те же химические процессы, что происходят в живом организме, однако более коротким и эффективным путем.
Например, из цепочки "почва - углекислый газ - фотосинтез - трава - корова - молоко" будут удалены все лишние звенья. Останется "почва - углекислый газ - молоко (творог, масло, мясо)". Такое "сельское хозяйство" не будет зависеть от погодных условий и не будет нуждаться в тяжелом физическом труде. А производительности его хватит, чтобы решить продовольственную проблему раз и навсегда.
Срок реализации – вторая - четвертая четверть XXI века. Сельское хозяйство Станет возможным внедрение наноэлементов в живой организм на уровне атомов. Последствия могут быть самыми различными - от "восстановления" вымерших видов до создания новых типов живых существ, биороботов. Срок реализации: середина XXI века. Биология
Отпечаток пальца на бумаге и тот же после контрастирования с помощью золотых наночастиц, прилипших к жирным следам бороздок, оставшимся на бумаге. Экология Полное устранение вредного влияния деятельности человека на окружающую среду.
Во-первых, за счет насыщения экосферы молекулярными роботами-санитарами, превращающими отходы деятельности человека в исходное сырье;
а во-вторых, за счет перевода промышленности и сельского хозяйства на безотходные нанотехнологические методы. Срок реализации: середина XXI века. Освоение космоса По-видимому, освоению космоса "обычным" порядком будет предшествовать освоение его нанороботами.
Огромная армия роботов-молекул будет выпущена в околоземное космическое пространство и подготовит его для заселения человеком - сделает пригодными для обитания Луну, астероиды, ближайшие планеты, соорудит из "подручных материалов" (метеоритов, комет) космические станции.
Это будет намного дешевле и безопаснее существующих ныне методов. Произойдет переход от ныне существующих планарных структур к объемным микросхемам, размеры активных элементов уменьшаться до размеров молекул. Рабочие частоты компьютеров достигнут терагерцовых величин. Получат распространение схемные решения на нейроноподобных элементах. Появится быстродействующая долговременная память на белковых молекулах, емкость которой будет измеряться терабайтами. Станет возможным "переселение" человеческого интеллекта в компьютер. Срок реализации: первая - вторая четверть XXI века. Кибернетика гибкий дисплей с изображением Леонардо де Винчи. матрица гибкого дисплея на основе нанорубок; Гибкий дисплей из нанотрубок США (2001-2005гг) - 4 млрд. долл.

Китай (2001-2005гг) – 300 млн. дол

Россия (2015г) – 200 млрд. рублей. Сколько стоят
нанотехнологии Безопасность нанотехнологий ! В США на конец июля 2007 г. по крайней мере 300 видов потребительских товаров, включая солнцезащитные кремы, зубные пасты и шампуни, делаются с использованием нанотехнологий. FDA пока разрешает продавать их, не снабжая специальной наклейкой «Содержит наночастицы». В то же время многие исследователи утверждают, что проникая внутрь такие наночастицы могут вызывать воспалительные или иммунологические реакции. Нанотехнологии уже давно вокруг нас! Нанотехнологии в криминалистике В самых разных областях биологии все больше возрастает значение пограничных дисциплин, связывающих биологию с другими науками –
физикой - биофизика
химией - биохимия
кибернетикой - бионика
география - биогеография
механика - биомеханика
и т.д.

Взаимодействие биологии с другими науками: Революция в биологии ( нанотехнологии)
Full transcript