нанотехнологии и молекулярные компьютеры

НАНОТЕХНОЛОГИИ И
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ
КОМПЬЮТЕРЫ
НАНОТЕХНОЛОГИИ И
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ
КОМПЬЮТЕРЫ
Введение
Цель работы: Изучение понятия нанотехнологии
и переспективы их развития в компьютерном
мире.
Задачи:
1. Исследовать истоки и перспективы развития
нанотехнологии в компьютерном мире.
2. Привить интерес к современным развивающим
технологиям через понимание их значимости для
общества.
3.Провести исследование «Что я знаю про
нанотехнологии» среди учащихся 10 классов.
4. Подготовить презентацию с демонстрацией и с
обоснованием.
НАНОТЕХНОЛОГИЯ
Это слово каждый день упоминается по радио и
телевидению. Газеты и интернет пестрят новостями о
новых открытиях в этой сфере. Однако не все
представляют, что же скрывается за этим красивым и
непонятным словом.
Достижения современных информационных
технологий и очевидная неизбежность
появления в ближайшем будущем
принципиально новых разработок порой тесно
переплетаются со вчерашней фантастикой.
Представьте себе транзистор, состоящий всего из
одной молекулы. Если из миллиарда таких
транзисторов построить процессор - он будет
не больше песчинки. При этом его
производительность возрастет в сотни или даже
тысячи раз по сравнению с современными
компьютерами.
«нано-» (от др.-греч. νᾶνος, nanos — «гном,
карлик») — одна из приставок СИ ( одна
миллиардная)
Молекулярный компьютер (нанокомпьютер)- это
вычислительное устройство размером
несколько нанометров.
"Молекулярные процессоры" можно будет
встраивать в любые, даже самые крошечные
устройства, внедрять их в волокна ткани,
превращая одежду в надеваемый компьютер.
"Молекулярные блоки памяти" обеспечат
плотность хранения данных, немыслимую для
полупроводниковых микросхем.
Основные компоненты молекулярного
компьютера должны быть теми же, что и у
обычного компьютера: система ввода
информации, вычислительный блок
(процессор), система хранения информации
(память) и, наконец, система вывода
информации. Ну и, конечно, провода и блок
питания.
Молекулярные технологии сулят появление
микромашин, способных перемещаться и
прилагать усилие. Причем для создания таких
устройств можно применять даже традиционные
технологии травления. Когда-нибудь эти
микромашины будут самостоятельно заниматься
сборкой компонентов молекулярного или
атомного размера.
Самая главная проблема- это осущесвление
сборки чипа. Дело в том, что создать отдельный
элемент можно и сейчас (что и делают).Вот
получают множество таких элементов,
расположенных статистически и не связанных в
единую цепь.
Сегодня в мире существует уже более десятка
научно-технологических центров,
занимающихся разработкой устройств
молекулярной электроники. Ежегодно
конференции собирают сотни специалистов в
этой области.
Благодаря высокой чувствительности
молекулярных электронных устройств к свету
их можно использовать для создания
эффективных преобразователей солнечной
энергии, моделирования процесса фотосинтеза,
разработки нового класса приемников
изображения, принцип действия которых будет
напоминать работу человеческого глаза.
Японские ученые изобрели материал с
использованием нанотехнологий, который
может отправить в прошлое форматы DVD и
Blu-ray. На диск, сделанный из
наноматериала, можно будет записать
объемом до нескольких терабайт.
В июле 2007 года в России была учреждена
государственная корпорация «Российская
корпорация нанотехнологий»-российская
государственная корпорация, созданная для
развития нанотехнологий.
Нанотехнологии занимают особое место среди
современных направлений человеческих
деятельности. Через несколько десятков лет
нанотехнологии изменят мир до неузнаваемости:
привычные компьютеры заменят молекулярные
компьютеры, появятся более совершенные роботы.
Нанотехнологии-это будущее человечества.
Молекулярные компьютеры в
школе будущего
В скором будущем, когда нанотехнологии
займут свое место во всех отраслях общества,
то, конечно же, это коснется и школы.
В последнее время в СМИ рассказывают и
показывают о том, что в некоторых школах
вместо так привычных нам учебников и
тетрадей ученики носят планшетникиразновидность мобильных устройств,
которые представляют собой сенсорный
дисплей, смонтированный в общем корпусе с
компьютерной начинкой. Это облегчает
работу учителей (проверяет работы
компьютер-учитель только за процессом), ну
и, конечно же, самих учеников.
А представьте себе что будет, если на смену
планшетникам придут молекулярные
компьютеры. Помогать в обучении будут
роботы, построенные на основе
нанотехнологий. Как мы знаем, самая главная
проблема при создании роботов-это отсутствие
у роботов «здравого смысла». Так как, по
прогнозам ученых, объемы будущих
компьютеров будут во много раз больше, то
создание совершенного робота будет вполне
возможным.
Вместо школьных досок будут
сверхлегкие сенсорные доски.
Информация на них будет
передаваться с компьютера
учителя. Ученики будут ходить без
портфелей, так как вес всех
школьных принадлежностей не
будет превышать и 100 грамм.
Многие подумают, что детям нельзя будет
доверять такие устройства-они могут их
сломать. На самом же деле эти предметы
обладают высокой прочностью. Уже сейчас
ученые создают небольшие пластинки из
соединенных между собой нанотрубок.
Нанотрубки при малых размерах обладают
огромным запасом прочности и упругости.
Кроме этого, нанотрубки способны
выдерживать действия высоких и низких
температур, сырость и влажность. А
пластинки из них прочнее стали и
пластмасс, при этом они прозрачные и
гибкие.
Новейшие технологии облегчат учебу будущего
поколения учеников:не нужно будет тратить
время на поиски нужной книги в библиотеке
или не нужно будет носить тяжелый портфель
в школу. При этом качество знаний увеличится,
так как детям учится станет намного
интереснее, пропадет проблема нехватки
учебников в школе-вся школьная программа за
11 классов будет умещаться в небольшом
устройстве, размером с ладонь.
С каждым годом ученые продвигаются к
этому все ближе и ближе. Возможно, кто-то
из нас займется в будущем
нанотехнологиями, произведет научную
революцию и изменит нашу обычную
жизнь.
В январе, учащимся 10 класса был предложен опрос (20
вопросов,10 класс изучают тему нанотехнологии по
предмету Технология) с целью узнать что они знают про
изобретения в области нанотехнологий.
Также, я создал данный опрос в программе Excel, чтобы
каждый учащийся смог попробовать ответить и узнать
что-то нового для себя в данной работе.
В результате выше сказанного, была
составлена диаграмма. По которой можно
сделать вывод, что не смотря на то, что
нанотехнология наука молодая, учащиеся
уже не плохо владеют информацией об
этой науке и интересуются её открытиями.
Диаграмма
Диаграмма
Вывод
Наука и техника не стоит на месте, одна из
основных задач перед учёными разработать
искусственный интеллект, который будет помогать
человечеству в повседневной жизни, для этого
нужно быстродействующие вычислительные
машины.
По мере развития нанотехнологии, а именно
уменьшению её компонентов, вычислительные
машины становятся совершеннее, и как
следствие этому -совершенный искусственный
интеллект становится к нам ближе.