Учебно-сетевой проект "Нанофабрика"
Нанотехнологии - шаг в будущее
команда "Атом"
Что такое нанотехнологии?
В популярной литературе часто используется простое и доходчивое определение: НАНОТЕХНОЛОГИИ – это технологии манипулирования веществом на атомном и молекулярном уровне.
Слово «нано» происходит от греческого «нанос», что означает карлик или «гном». Нанометровыми называют объекты, размеры которых лежат в пределах от 1 до 100 нм. Разделите мысленно 1 м на 1000 частей, получится 1 миллиметр. Если 1 миллиметр разделить на 1000 частей, то получится 1 микрометр. При делении 1 микрометра на 1000 частей получится 1 нанометр.
Учёные считают, что нанотехнологии в XXI веке произведут такую же революцию в жизни человека, какую в XX века совершили компьютеры. Предполагается, что развитие нанотехнологий изменит жизнь человечества больше, чем освоение письменности, создание паровой машины или открытие электричества.
В популярной литературе часто используется простое и доходчивое определение: НАНОТЕХНОЛОГИИ – это технологии манипулирования веществом на атомном и молекулярном уровне.
Слово «нано» происходит от греческого «нанос», что означает карлик или «гном». Нанометровыми называют объекты, размеры которых лежат в пределах от 1 до 100 нм. Разделите мысленно 1 м на 1000 частей, получится 1 миллиметр. Если 1 миллиметр разделить на 1000 частей, то получится 1 микрометр. При делении 1 микрометра на 1000 частей получится 1 нанометр.
Учёные считают, что нанотехнологии в XXI веке произведут такую же революцию в жизни человека, какую в XX века совершили компьютеры. Предполагается, что развитие нанотехнологий изменит жизнь человечества больше, чем освоение письменности, создание паровой машины или открытие электричества.
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ НАНОТЕХНОЛОГИЙ
Отцом нанотехнологии можно считать греческого философа Демокрита. Примерно в 400 г. до н.э. он впервые использовал слово «атом», что в переводе с греческого означает «неделимый».
1905 год. Швейцарский физик Альберт Эйнштейн опубликовал работу, в которой доказывал, что размер молекулы сахара составляет примерно 1 нанометр.
1931 год. Немецкие физики Макс Кнолл и Эрнст Руска создали электронный микроскоп, который впервые позволил исследовать нанообъекты.
1959 год. Американский физик Ричард Фейнман впервые опубликовал работу, в которой оценивались перспективы миниатюризации.
1968 год. Альфред Чо и Джон Артур, сотрудники научного подразделения американской компании Bell, разработали теоретические основы нанотехнологии при обработке поверхностей.
1974 год. Японский физик Норио Танигучи ввел в научный оборот слово «нанотехнологии», которым предложил называть механизмы, размером менее одного микрона.
1981 год. Германские физики Герд Бинниг и Генрих Рорер создали микроскоп, способный показывать отдельные атомы.
1985 год. Американские физики Роберт Керл, Хэрольд Крото и Ричард Смэйли создали технологию, позволяющую точно измерять предметы, диаметром в один нанометр.
1986 год. Американский футуролог Эрик Дрекслер опубликовал книгу, в которой предсказывал, что нанотехнология в скором времени начнет активно развиваться.
1989 год. Дональд Эйглер, сотрудник компании IBM, выложил название своей фирмы атомами ксенона.
1991 год. Сумио Иидзима изучает структуры многостенных углеродных нанотрубок.
1998 год. Голландский физик Сеез Деккер создал транзистор на основе нанотехнологий.
Современное состояние и перспективы нанотехнологий
В настоящее время нанотехнологии применяются для изготовления:
• высокопрочных материалов;
• тонкопленочных компонентов микроэлектроники и оптотроники нового поколения;
• магнитомягких и магнитотвердых материалов;
• нанопористых материалов для химической и нефтехимической промышленности (катализаторы, адсорбенты, фильтры и сепараторы);
• интегрированных микроэлектромеханических устройств;
• негорючих нанокомпозитов;
• электрических аккумуляторов и других преобразователей энергии;
• биосовместимых тканей для трансплантации;
• лекарственных препаратов.
• высокопрочных материалов;
• тонкопленочных компонентов микроэлектроники и оптотроники нового поколения;
• магнитомягких и магнитотвердых материалов;
• нанопористых материалов для химической и нефтехимической промышленности (катализаторы, адсорбенты, фильтры и сепараторы);
• интегрированных микроэлектромеханических устройств;
• негорючих нанокомпозитов;
• электрических аккумуляторов и других преобразователей энергии;
• биосовместимых тканей для трансплантации;
• лекарственных препаратов.
Уникальные свойства наноматериалов
Феноменальная прочность. Прочность образцов металлов, полученных из наночастиц, превосходит обычные металлы в 5-6 раз.
Антибактериальный эффект. Ткани, содержащие наночастицы серебра, обладают дезинфицирующими свойствами. Если добавить в лакокрасочные материалы, покрывающие стены зданий, наночастицы серебра, то на покрашенных такими красками стенах и потолках не сможет жить большинство патогенных микроорганизмов.
Способность поглощать электромагнитное излучение. Способность наночастиц оксида цинка к рассеянию электромагнитных волн может использоваться в тканях одежды для придания ей свойств невидимости в инфракрасном диапазоне за счет поглощения излучаемого человеческим телом тепла.
Способность оставаться чистыми. Уже производят самоочищающиеся ветровые стёкла автомобиля. Такие стёкла не нуждаются в «дворниках». Есть в продаже постоянно чистые колёсные диски для автомобилей. Уже сейчас можно покрасить дом снаружи краской, к которой грязь не прилипнет. Разработана специальная жидкость, для покрытия стекол и кузова автомобиля, которая обеспечит их идеальную чистоту в течение года.
Антибактериальный эффект. Ткани, содержащие наночастицы серебра, обладают дезинфицирующими свойствами. Если добавить в лакокрасочные материалы, покрывающие стены зданий, наночастицы серебра, то на покрашенных такими красками стенах и потолках не сможет жить большинство патогенных микроорганизмов.
Способность поглощать электромагнитное излучение. Способность наночастиц оксида цинка к рассеянию электромагнитных волн может использоваться в тканях одежды для придания ей свойств невидимости в инфракрасном диапазоне за счет поглощения излучаемого человеческим телом тепла.
Способность оставаться чистыми. Уже производят самоочищающиеся ветровые стёкла автомобиля. Такие стёкла не нуждаются в «дворниках». Есть в продаже постоянно чистые колёсные диски для автомобилей. Уже сейчас можно покрасить дом снаружи краской, к которой грязь не прилипнет. Разработана специальная жидкость, для покрытия стекол и кузова автомобиля, которая обеспечит их идеальную чистоту в течение года.
