Lecke előadás „Mi a nanotechnológia”

Feltárása természet, az ember soha többé meghökkent neki sokoldalúság és a kiválóság. Természetes hatású emberi vágy, hogy alkalmazza a folyamatok, törvények „benézett” jellegű javára az emberi haladás. Ma, a fő hangsúlyt a korszerű tudomány és az ipar nanotechnológia. Ez a cikk, feltéve leckét előadás anyaga teszteltük Nyandom vasúti műszaki, a kezdeti megismerése hallgatók nanotechnológia.

Célkitűzés: megtanulni az alapokat a nanotechnológia, mutatják azok fontosságát a modern világban.

1. Alakítsuk diákok nanotechnológia kilátások.

2. Támogatni az informatív érdeklődés a hallgatók szélesíteni és mélyíteni felfogás milyen hatással van a mérete az atomi szerkezetek a különböző fizikai tulajdonságait.

3. Hogy támogassák a vágy, hogy tanuljanak a saját tudományos információkat az interneten, és a képességét, hogy elemezzék a kapott információt a nanotechnológia fejlődésében.

Nano - Dolny konzol egységek, jelezve, 10 -9.

Nanorészecske - egy részecske, egy tárgy, amelynek mérete 1-100 nm.

Nanotechnológia - egy technika működik az anyag szintjén egyes atomok.

1. A jelentése a „nano” előtag.
2. Mi az a „nanotechnológia”.
3. Fejlettségű nanotechnológia.
4. "Nano" ma.
5. Nanotechnológia kilátások.

A legtöbb mai diákok nem ismerik a „nanotechnológia”, de mi van mögötte, hogy szó, nem tudom. A legjobb megfejteni az előtag „nano”, mint egy al-többszörösei fizika. Igaz ma a gyermekek bevezetést nanotechnológia, arról a múltra, a jelenlegi fejlemények ezen a területen, és a lehetséges jövőbeli frissítéseket.

A jelentése a „nano” előtag? A nanotechnológia - egy gyakran használt szó. Ez vonatkozik például tudományterületek, mint a kémia, fizika, elektronika, mechanika, valamint az egészségügy és a gyógyszeripar, légi- és hadiipari. Ez a koncepció származik a görög szó „nanos” azt jelenti, „törpe”. Abból lehet kiindulni, hogy ez a gyorsan fejlődő tudományterület foglalkozik „kis tárgyak”. Ez csak a kifejezés „kicsi”, „kis” ebben az esetben még mindig nem egészen megfelelő, mert a nanorészecskék készülnek a szemcsemérete 1-100 nm, amely 1-100 milliárdod méter.

Hogyan képzelni egy ilyen rövid távolság? Ez a legegyszerűbb köze a pénzhez: a nanométer és mérő kapcsolatos léptékű, mint egy olcsó érme és földgömb (mellesleg, ha minden ember a világon ad egy érme lenne elég, hogy egy lánc körül ekvatora.Umenshim elefánt nagyságú mikroba (5000 nm) - majd egy bolha hátán lesz a mérete csak egy nanométer magasság Ha hirtelen csökkent a nanométer, tudtuk focizni egyetlen atom vastagságú papírlapot úgy tűnik számunkra, ezután egyenlő 170 kilométer ....!.

Dobd el a fantázia apró ember és a rovarokat. Ténylegesen mért csak nanométerben hogy a legtöbb primitív, vírusok (az átlagos hossza 100 nm). Komplex fehérjemolekulák, építőkövei az élőlények, amelyek a mérete 10nm. Egyszerű molekulák tucatszor kevesebb. A mennyiség az atomok - néhány Angström (egy Angström egyenlő 0,1 nm). Például, az átmérője egy oxigénatom - 0,14 nm. Itt van az alsó határ a nanoworld. Ez folyamatok alapvető fontosságúak a nanoworld - kémiai reakciók készülnek, vonalak fel a szigorú geometriai kristályszerkezete fehérjék. Ezeket a folyamatokat, és a munka a nanotechnológia ebben a konkrét munka világa megvannak a saját törvényei és kapcsolatokat, amelyek jelentősen eltérnek, hogy működnek a világban. Látjuk a jelenség szempontjából ismerős törvényeket. Például tudjuk megmagyarázni, hogy miért a szerkezet összeomlik, vagy miért a test mozog a gyorshívó egy ideig a tehetetlenség. Azonban mi meglepődtünk, hogy egy csepp víz, repül, vagy akár bizonyos típusú gyíkok tartják a mennyezetre, mintha a gravitáció törvénye nem hat rájuk. Meglepő számunkra, és ilyen közös események, nesmachivaemost levelek egyes növények vagy gyümölcsök. Mindez számunkra gondolni, milyen erők hatnak ebben az esetben.

Mi az a „nanotechnológia”? Kutatási jelenség ezen a területen már szentelt sok figyelmet nem csak a fizika és a kémia, hanem más természettudományok. Ezt szem előtt tartva, ki kell emelni, hogy testünk kínál számos példát „nanotechnológia” folyamatok, mint a légzés, vagy az emésztés. Vegyük például, Patty. Képzeljük el, hogy boldogok vagyunk megenni az ebédet. Hogyan szelet a máj, a vese? Split, egyedi atomok és molekulák, és hogy molekuláris szinten megy asszimilációja élelmiszer. A munka az egyes atomok és molekulák szintjén csak részt és a nanotechnológia. Nobel-díjat a kutatás területén a kvantumelektrodinamika RP Feynman azt mondta: „Ha a természet évmilliók óta dolgozik szinten az atomok és molekulák, akkor miért nem lehet azt ugye?”. A legérdekesebb és a legnehezebb a nanoworld - minden kapcsolódik a természettel. Számos példa van arra, hogy egy személy csak most kezd felfedezni a jelenségek és tulajdonságok az nanoworld hogy a vadon élő állatok már régen elsajátította.

Ez az egyik a tulajdonságok a természet, az úgynevezett „lótusz-effektus”. Ez abban rejlik, hogy ez a virág levelek mindig tiszta marad. Ha esik a vízcseppek nem nedvesíti a levelek, és csak tekercs velük, mégpedig a szennyeződést. Ez azzal magyarázható, a szerkezet a levél felületén. Ez borított apró dudorok magasságú 5-10 mikron, és gombok viszont több nanovolosiki. Ez a szerkezet nagymértékben öntisztító lemezt és annak víztaszítás. Most nanotechnológusok hajlanak arra, hogy a „lótusz-effektus” a fejlesztési öntisztító üveg, színek és anyagok.

Egy másik nagy felfedezések a természet - gekkó lábát. Gecko - kis gyík, híres a tény, hogy szabadon mozoghat a függőleges falak és még a mennyezet. És mindez azért, mert a lábai vannak burkolva milliárd legfinomabb szőrszálakat speciális formája. Ezek szoros kapcsolatot tart fenn a felületet, és vonzódnak hozzá, mert az úgynevezett Van der Waals erők, az erők a molekulák közötti. Nanotechnológusok már létrehozott kísérleti analógok ilyen nanolipuchek alapuló szén nanocsövek - lehetséges, hogy hamarosan mindenki képes lesz kipróbálni magát a szerepe a Spider-Man.

Sok a hosszú által használt az emberiség „nano-objektumok” olyan anyagok. Az egyik legrégebbi példa az ilyen rendszerek a színes üveg, festett fém nanorészecskék technológia gyártásához amely ismert volt az ókori Egyiptomban. Ez a technológia túlélte a mai napon, belépő alapszín a Kreml csillagok. Kevesen tudják, hogy a ruby ​​glass a szó szoros értelmében az arany, mert ez egy arany nanorészecske, „oldott” a kiváló minőségű üveg. Széles színválaszték - a bíborból sárgára - látható a „lila Cassia”, ami egy arany nanorészecskék egyenletesen elosztott a gél ón savat, és elnevezett Hamburg steklovara Andreas Cassiust (XVII század) .A egyedülálló múzeum művészeti kerámia, helyezni egy kis olasz város Faenza, a látogatók megcsodálhatják a kiállított, díszített színes mázzal, amely által kifejlesztett fazekasok Umbria technológia még a XV században és használt fényvisszaverő ultradi -dispersed fémes részecskék kölcsönöz szokatlan fényerő kerámiák.

A legáltalánosabb értelemben nanotechnológia létrehozásáról és anyagok használata, eszközök és műszaki rendszerek, amelyek működése határozza nanostruktúra, azaz annak megrendelt eső fragmenseket mérete 1 és 100 nm.

A nanotechnológia - ez az, hogyan lehet létrehozni nanoméretű szerkezetek, amelyek segítségével anyagok és eszközök alkalmazhatók, gyakran szokatlan tulajdonságai számunkra. Nanotechnológia teszi lehetővé, hogy a hatóanyag-részecskék nanokapszulák és pontosan fókuszálható beteg sejtek károsítása nélkül közelben. Szűrő, áttört számtalan nanométer csatornák át a víz, de túl szűk szennyező és a mikrobák is nanotechnológia terméket. A laboratóriumok nanotechnológia már tapasztalható supermaterialy - szénszál, ezerszer erősebb, mint az acél, bevonattal, így a tárgy láthatatlan. Az elemek létrehozásának ilyen figyelemreméltó tulajdonságait lehetővé vált annak a ténynek köszönhető, hogy a nanotechnológia munka számít, atomi és molekuláris szinten.

Napelemek átalakítani az energiát a napfény árammá. Korábban az ilyen eszközök csak űrállomáson, a legdrágább közülük adta csak 34% -os hatékonysággal. Nanotechnológia szorosan nekiláttak napenergia. A napelem egy új generációs - ez egy olcsó polimer fólia helyett drága kristályos szilícium kell kezelni valamivel átdolgozott gépek gyártására fényképészeti film. Ez a polimer során a megvilágítás áramok merülnek fel, és gondosan kell gyűjteni, és így a fogyasztó az energiafelhasználás nanotechnológia: bevonat fulleréneket tartalmazó. Az új napelemek lesz számos jelentős előnnyel rendelkezik a hagyományos akkumulátorok alapján szilícium, amelyek ma is használatos. Először is, az elemek egy új típusú energia nem igényel közvetlen a napsugarakat, így képes lesz arra, hogy villamos energiát is felhős időjárás. Ezen túlmenően, a termelési költségek az ilyen akkumulátorok sokkal kisebb lesz, gyártásához akkumulátorok alapuló szilícium költség.

Mindannyiunk ismeri az energia játékosok, hangrögzítők, zseblámpák, játékok. Her alapítvány - a hagyományos lítium-ion akkumulátor. Itt is azt látjuk, az első eredményei a fejlesztési nanotechnológia. Nemrégiben kezdte meg kereskedelmi termelés a lítium-ion akkumulátorok, amelyek a nanorészecskék és nanopórusos anyagok - ezek feladata a elképzelhetetlen tegnap sebesség: akár 80% csak egy perc (ez általában több órát vesz igénybe). Képzeld el, milyen előnyt jelent az elektromos autók, hogy ez újdonság!

Újabban voltak anti-tumor gyógyszerek formájában nanokapszulák. Az ilyen készítmények elsősorban támadni a tumorsejteket, anélkül hogy befolyásolnák a test egészét (szemben a hagyományos eszközökkel a rák) kezelés hatékonyságának és ezáltal növekszik sokszor. Az antimikrobiális hatás ezüst meredeken emelkedik, amikor alkalmazni nanorészecskék. Több éve vannak gyógyító kötszerek égési és súlyos sebeket, amely nanosilver. A közeljövőben kezdi kereskedelmi termelés kitozán kötszerek, amelyek gyorsítják a sebgyógyulást jelentősen. Nanotsementa tervezi, hogy kiadja a csontok - ez kerül betöltésre ami egyfajta vázat, ami növeli a természetes csontszövet.

Moszkva nanotechnológusok kifejlesztettek egy TV, amely lehet tekerni egy tekercs. Ő egy néhány milliméter vastagságú, és egy szerves LED. A mai napig van egy komoly hátránya - a levegő felületi réteg gyorsan romlik.

A mérnökök a Fraunhofer Intézet integrált áramkörök IIS kifejlesztett egy nagyfeszültségű transzformátor, amely működhet a bemenő feszültség 20 mV. Ez a miniatűr electroreceivers működtesse a legkisebb áram, és ők is megkapják a környezet, például a test hőt egy ember.

Amikor a hőmérséklet-különbség egy 2 ° C-on (például, az emberi bőr és a környező tér) hőforrás 2x2 cm egy új transzformátor feszültséget hoz létre, IC 4 mV. Az ilyen kisméretű és így gazdaságosabban gyártható feszültség transzformátorok nagy előnye a sok alkalmazás: az orvosi technológia, a mérnöki rendszerek az épületek, az autók, az automatizálás és a logisztikai rendszerek.

Mit várhatunk a nanotechnológia? Úgy tervezte, hogy hozzon létre molekuláris robotok orvosok, akik „éltek” lenne az emberi test belsejében, figyelmeztet a betegség, vagy éppen azok megszüntetésére. Bonyolultabb molekuláris robotok megakadályozza az öregedés a test gyógyítására gyógyíthatatlan. A gyártása ilyen robotok összegyűjti azokat az elemeket, atomok és molekulák, amelyek, természetesen, javítja a termékek minőségét. Mezőgazdasági teljesen átalakult, mint például egy pohár tejet lehet nyerni egyszerűen megnyomja a gombokat. Komplexek molekuláris robotok azonnal atomok fog minden olyan kémiai folyamatok az élő szervezetben, és akkor kap ez a pohár friss tejet. Ecology fogják fejleszteni robot ápolók, hogy újrahasznosítható fog fordulni, hogy az eredeti.

Minden mező kitöltése kötelező

Az információ csak a regisztrált felhasználók számára.

Kedves Kollégák. Kérjük, hogy legyen óvatos, ha csinál egy alkalmazást. Alapján a kitöltött formanyomtatványt elektronikus tanúsítványt. Abban az esetben, hibás adatok alapján a szervezet nem felelős.