Что такое нанотехнология?

Нанотехнологии вокруг нас
Презентацию подготовила:
Борисова В.Н.
Что такое «нано»?
В последнее время мы часто читаем и
слышим слова с приставкой «нано»
в средствах массовой информации.
Приставка «нано» (по-гречески —
«карлик») означает «одна
миллиардная доля». То есть один
нанометр — это одна миллиардная
доля метра.
Представьте себе земной шар и
копеечную монету — примерно так
соотносятся между собой метр и
нанометр.
Мы хорошо знаем, что сантиметр
– сотая доля метра, миллиметр –
тысячная. А нано- просто
обозначает миллиардную долю
чего-либо.
Что такое
нанотехнология?
Нанотехнология - это работа с материалами и
устройствами настолько маленькими, что ничего
меньшего быть не может.
Нанотехнология сейчас находится в начальной
стадии развития, потому что основные
предсказываемые открытия в этой области все еще
не сделаны.
За применение передовых научных исследований
нанотехнологию относят к высоким технологиям.
Основные этапы в развитии
нанотехнологии
• 1959 г. Лауреат Нобелевской премии Ричард
Фейнман заявляет, что в будущем, научившись
манипулировать отдельными атомами,
человечество сможет синтезировать все, что
угодно.
1981 г. Создание Бинигом и Рорером
сканирующего туннельного микроскопа - прибора,
позволяющего осуществлять воздействие на
вещество на атомарном уровне.
1982-85 гг. Достижение атомарного разрешения.
1986 г. Создание атомно-силового микроскопа,
позволяющего, в отличие от туннельного
микроскопа, осуществлять взаимодействие с
любыми материалами, а не только с
проводящими.
1990 г. Манипуляции единичными атомами.
1994 г. Начало применения
нанотехнологических методов в
промышленности
Направления нанотехнологий:
1.Изготовление электронных схем (в том числе и объемных)
с активными элементами, размерами сравнимыми с
размерами молекул и атомов;
2. Разработка и изготовление наномашин;
3. Манипуляция отдельными атомами и молекулами и
сборка из них макрообъектов.
Как можно применять
нанотехнологии в будущем?
• Давайте теперь перенесёмся на 20 лет вперёд и
попытаемся понять, как нанотехнологии смогут
изменить нашу жизнь.
• Нанороботы выполняют всю необходимую
обществу работу. Они способны ремонтировать
человеческий организм изнутри, делая людей
бессмертными. Нанороботы могут свободно
перемещаться в окружающей среде и бороться с
загрязнением этой среды.
•
В будущем наноустройства могут
«патрулировать» артерии, противодействуя
инфекциям и обеспечивая диагностику
заболеваний.
• Нанотехнологии могут использоваться для
создания нового типа военного
обмундирования, чтобы создать ткань,
которая может менять окраску, отклонять в
сторону пули и энергию взрывной волны и
даже склеивать кости.
• Продукты питания можно будет получать
из почвы и воздуха, точно так же, как их
производят растения. К примеру,
теоретически возможно производить
молоко прямо из травы, минуя
промежуточное звено – корову.
• Появятся медицинские устройства,
размером с почтовую марку. Их достаточно
будет наложить на рану. Оно проведет
анализ крови, решит, какие медикаменты
надо использовать и введет их в кровь.
• Настоящий бум в среде ученых,
занимающихся исследованием наномира,
произвело недавнее открытие нового
элемента с уникальнейшими свойствами.
• В 1991 году, японский ученый Сумио
Иидзима обнаружил длинные,
цилиндрические углеродные
образования, получившие названия
нанотрубок.
• Нанотрубка внутри полая, а ее
поверхность состоит из атомов углерода,
образующих шестиугольники.
• Благодаря тому, что внутри нанотрубка
пустая, в нее можно вводить атомы других
веществ и использовать в качестве
контейнера для их транспортировки.
• В будущем это позволит создать
автомобильные двигатели, работающие не
на бензине (который, как вы знаете, при
сжигании выбрасывает в воздух ядовитые
вещества и наносит вред окружающей
среде), а на экологически чистом водороде.
• Раньше такие двигатели не изобрели только
потому, что для хранения водорода
необходимы "контейнеры" как раз такого
маленького размера, как нанотрубки.
• Самыми удивительными свойствами
нанотрубок являются ее прочность и
легкость. Нанотрубка в 6 раз легче, и в 50100 раз прочнее стали (несмотря на свою
"невидимость").
Нанотехнологии в
криминалистике.
• Отпечаток пальца на бумаге и тот же
после контрастирования с помощью
золотых наночастиц, прилипших к
жирным следам бороздок, оставшимся на
бумаге.
Безопасность ?
Безопасность нанотехнологий
• В США на конец июля 2007 г. по крайней
мере 300 видов потребительских товаров,
включая солнцезащитные кремы, зубные
пасты и шампуни, делаются с
использованием нанотехнологий. FDA
пока разрешает продавать их, не снабжая
специальной наклейкой «Содержит
наночастицы». В то же время многие
исследователи утверждают, что проникая
внутрь такие наночастицы могут вызывать
воспалительные или иммунологические
реакции. Поэтому в какой-то мере, вступая
в эру нанотехнологий мы ставим себя на
место подопытных морских свинок.
(NewScientist.com, 26 July, 2007)