Презентация "Нанотехнологии"

Новые технологии – это то, что двигает человечество вперёд на его пути к прогрессу.

Нанотехнологии

Что такое «нано»?

Термин «нанотехнология»

Нанотехнологии — это технологии работы с веществом на уровне отдельных атомов. Традиционные методы производства работают с порциями вещества, состоящими из миллиардов и более атомов. Переход от манипуляции с веществом к манипуляции отдельными атомами — это качественный скачок, обеспечивающий беспрецедентную точность и эффективность. Понятие "нано-технологии" в 1974 году предложил японец Норё Танигути для описания процесса построения новых объектов и материалов при помощи манипуляций с отдельными атомами.

Наночастицы

Частицы размерами от 1 до 100 нанометров.

Магнитные наноструктуры

400 г до н.э. греческий философ Демокрит впервые использовал слово «атом»;
1704 год Исаак Ньютон - предположения об исследовании «тайны корпускул»;
1959 год Ричард Фейман-предположение о механическом перемещении одиночных атомов;
1974 год Норио Танигучи впервые употребил термин «нанотехнологии»;
1980 год Эрик Дрекслер использовал этот термин.

Наноистория

Место нанотехнологий среди отраслей знаний

В переводе с греческого слово «нано» означает карлик.
Нанометр во столько же раз меньше одного метра, во сколько толщина пальца меньше диаметра Земли.

Инструменты
нанотехнологий

Атомно-силовая микроскопия

Герд Бининг и Генрих Рорер, Цюрихский исследовательский центр IBM, 1986 год Нобелевская премия

Сканирующий туннельный микроскоп изучает поверхности металлов и полупроводников

Кантилевер - одна из основных частей сканирующего зондового микроскопа.
Основной материал - кремний и нитрид кремния .

Углеродные нанотрубки

Графен

Фуллерены

Наноструктуры

Фуллерены

1985 год - Ричард Смэлли, Роберт Керл и Гарольд Крото открыли фуллерены.
Впервые сумели измерить объект размером 1 нм.
1996 год - Нобелевская премия.

Применение:
- огнезащитные краски;
- искусственные алмазы;
- новые лекарства;
- аккумуляторы.

Молекулярные соединения аллотропных форм углерода в виде замкнутых многогранников. Молекула фуллерена состоит из 60 атомов углерода. Диаметр С60 составляет около 1 нм.

Углеродные нанотрубки

Применение:
- композитные материалы;
- светодиоды;
- дисплеи;
- нанопровода.

Это каркасные структуры или гигантские молекулы, состоящие только из атомов углерода

Графен

Дендримеры

Дендримеры состоят из мономеров, имеющих ветвистую структуру.

Синтез дендримеров - это химия полимеров.

Наноструктуры размером от 1 до 10 нм, образующиеся при соединении молекул ветвящейся структуры.

Науки, появившиеся благодаря нанотехнологиям

Наномедицина - слежение, исправление, конструирование и контроль над биологическими системами человека на молекулярном уровне, используя наноустройства и наноструктуры.
Наноэлектроника - область электроники, занимающаяся разработкой физических и технологических основ создания интегральных электронных схем с характерными топологическими размерами элементов менее 100 нм.
Наноинжене́рия - научно-практическая деятельность человека по конструированию, изготовлению и применению наноразмерных объектов или структур, а также объектов или структур, созданных методами нанотехнологий.
Наноионика - свойства, явления, эффекты, механизмы процессов и приложения, связанные с быстрым ионным транспортом в твердотельных наносистемах.
Наноробототехника - прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем (роботов) в области нанотехнологий.
Нанохимия - наука, которая занимается изучением свойств различных наноструктур, а также разработкой новых способов их получения, изучения и модификации.

в машиностроении;
в двигателестроении автомобильной промышленности;
в информатике;
в энергетике;
в сельском хозяйстве;
в здравоохранении;
в экологии.

Заключение