Проект "Нанотехнологии в современном мире"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ «СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 22» УЧРЕЖДЕНИЕ Нанотехнологии  в современном   мире.

Фуллерены и нанотрубки. ЦЕЛИ: изучить свойства и области применения фуллеренов и  нанотрубок; познакомиться с современными достижениями и пробудить  интерес к проблеме нанотехнологий. ЗАДАЧИ: познакомиться с историей появления фуллеренов и  нанотрубок; изучить практическое применение  фуллеренов и  нанотрубок в различных областях науки и жизни.

Актуальность работы: будущее за нанотехнологиями, их  применение востребовано и незаменимо. Объект исследования: нанотехнологии.  Предмет исследования: сферы применения, возможности и  перспективы нанотехнологий. Практическая значимость : работы заключается в том, что  работающие над этой темой ученики и слушатели узнают много  нового из этой сферы. Данная работа позволит расширить  кругозор в данной области, познакомиться с новейшими  достижениями науки и техники.

Фуллерены Фуллер нее , бакиб лое  или  букиб   ое молекулярное  соединение, принадлежащее  классу аллотропных  форм углерода и  представляющее собой  выпуклые замкнутые  многогранники. Молекулы  фуллеренов могут содержать  от 20 до 540 углеродных  атомов, расположенных на  сферической поверхности.

История открытия фуллеренов        В 1985 году группа исследователей –  Роберт Керл, Харолд Крото, Ричард  Смолли, Хит и О’Брайен – исследовали  масс­спектры паров графита,  полученных при лазерном облучении  (абляции) твердого образца, обнаружили  пики, соответствующие 720 и 840  атомным единицам массы.  Полиэдрические кластеры углерода  получили название фуллеренов, а  наиболее распространенная молекула  С60 ­ бакминстерфуллерена, по имени  американского архитектора  Бакминстера Фуллера.

Синтез фуллеренов Первые фуллерены выделяли из  конденсированных паров графита,  получаемых при лазерном  облучением твердых графитовых  образцов. Фактически, это были  следы вещества. Следующий важный  шаг был сделан в 1990 году    Кретчмером В., Лэмбом, Д.  Хаффманом и др., разработавшими  метод получения граммовых  количеств фуллеренов путем  сжигания графитовых электродов в  электрической дуге в атмосфере  гелия при низких давлениях.

Применение фуллеренов      Практически фуллерены интересны в  совершенно разных областях. Учитывая  их электронные свойства, можно  рассматривать их самих и их  производные как полупроводники.  Фуллерены хорошо поглощают  ультрафиолетовое излучение, у них  высокая электроноакцепторная  способность. Все эти свойства  позволяют применять их в  фотовольтаике, фотосенсорах,  солнечных батареях, устройствах  разнообразной молекулярной  электроники. Задействуются  фуллерены в медицине как  противовирусные и противомикробные  средства, как агенты в  фотодинамической терапии.

Углеродные нанотрубки • Углеродные нанотрубки — это протяженные свернутые графитовые плоскости,  имеющие цилиндрическую форму. Как правило, толщина их достигает нескольких  десятков нанометров, с длиной в несколько сантиметров. На конце нанотрубок  образуется сферическая головка, которая является одной из частей фуллерена.

Получение нанотрубок          На сегодняшний день  существуют следующие методы  получения углеродных  нанотрубок: дуговой заряд,  абляция, осаждение из газовой  фазы. Получение   в плазме  электрического заряда, который  горит с применением гелия. Такой  процесс может выполняться при  помощи специального  технического оборудования для  получения фуллеренов.

Углеродные нанотрубки являются абсолютным новым представителем класса  наноматериалов. Важнейшей отраслью применения являются компьютерные технологии.  Благодаря нанотрубкам создаются особо плоские дисплеи. При помощи их можно  существенно уменьшить габаритные размеры самого компьютера, а также увеличить его  технические показатели.