Nanotehnologija u našem životu. Nanotehnološki projekat u našem životu Kakav je značaj nanotehnologije u našem životu

Svakog dana se približavamo neizbježnoj revoluciji koju donosi nanotehnologija. Stvaramo nove uređaje, dobijamo jedinstvene materijale o kojima nikada ranije nismo razmišljali. Upotreba nanotehnologije u svakodnevnom životu omogućila je promjenu oblika nama poznatih predmeta. Kao rezultat toga, dobili smo potpuno drugačija, ali korisna svojstva tvari. Realnost oko nas postaje manje opasna i povoljnija za ugodan život. Dobar primjer je smanjenje uobičajenih dimenzija korištenih električnih uređaja na veličinu nanočestica koje su nevidljive ljudskom oku. Računari postaju sve manji, ali mnogo moćniji. Nanotehnologija u svakodnevnom životu i industriji značajno je promijenila sve oko nas.

Da li je moguće stvoriti oblik umjetne inteligencije koji bi mogao zadovoljiti bilo koju našu potrebu? Odgovor leži u racionalnoj primjeni najnovijih dostignuća. Nanotehnologija je put u budućnost, jer utiče na sve aspekte naših života. Upotreba nanotehnologije pruža mnoge mogućnosti, ali i izaziva niz zabrinutosti.

Prozor u nanosvet

Elektronski mikroskop vam omogućava da pogledate u mikrokosmos. Vrlo je teško odmah uočiti nanotehnologije u svakodnevnom životu bez posebne opreme, jer su toliko male da se ne mogu razlikovati golim okom. U takvom obimu tvari pokazuju najneobičnija i neočekivana svojstva. Upotreba takvih svojstava obećava jedinstvenu tehnološku revoluciju. Oni pružaju radikalne nove mogućnosti, kao što je kontrola ljudskog tijela i okoline.

Istorija nastanka nanotehnologije

Sve počinje 80-ih godina XX veka izumom alata zvanog skeniranje (STM). Profesor James Jimzewski proveo je cijeli svoj profesionalni život u svijetu nanorazmjera. On je jedan od prvih ljudi na svetu koji je imao priliku da proučava materiju na nivou neverovatno malih vrednosti, milionitih delova milimetra. Ovi mikroskopi omogućavaju proučavanje površine na isti način kao što slijepi čitaju. Tada niko nije mogao ni pretpostaviti koliko će nanotehnologija biti korisna u svakodnevnom životu i industriji.

Princip rada sa nanočesticama

Skenirajući mikroskop koristi sondu koja je igla debljine 1 atom. Kada se približi samo nekoliko nanometara od uzorka, elektroni se razmjenjuju s najbližom nanočesticom. Ovaj fenomen se naziva tunelski efekat. Kontrolni sistem detektuje promenu tunelske struje i sada se na osnovu ovih informacija vrši preciznija konstrukcija topografije površine ispitivanog uzorka. Softver omogućava da se podaci pretvore u sliku koja naučnicima daje ključ za novi svijet koristeći nanotehnologiju u svakodnevnom životu i drugim industrijama.

Prema Jamesu Dzhimzewskom, zahvaljujući skenirajućem elektronskom mikroskopu, naučnici su po prvi put dobili slike atoma i molekula i mogli su da proučavaju njihov oblik. Ovo je bila prava revolucija u nauci, jer su naučnici na mnoge stvari počeli da gledaju na potpuno drugačiji način, obraćajući pažnju na svojstva pojedinačnih atoma, a ne miliona i milijardi čestica, kao što je to bio slučaj u prošlosti.

Prva otkrića

Upotreba novih tehnologija dovela je do zapanjujućeg otkrića. Kada se uređaj približi atomu na udaljenosti od 1 nanometar, nastala je veza između njega i atoma. Ova karakteristika je omogućila pronalaženje načina za pomicanje pojedinačnih mikročestica. Zahvaljujući ovom otkriću, postalo je moguće koristiti nanotehnologiju za ugodan život.

Kako je objasnio James Dzhimzewski, profesor na Univerzitetu u Kaliforniji, tunelski skenirajući mikroskop je omogućio praktično dodirivanje molekula i atoma. Po prvi put, naučnici su bili u mogućnosti da manipulišu atomima na površini materije i stvore strukture koje su ranije bile nezamislive.

Ovo novostečeno otkriće (sposobnost promatranja i manipulacije najmanjim česticama koje čine materiju) omogućilo je korištenje nanotehnologije u svim industrijama bez izuzetka.

Razvoj nanotehnologije

Fizičar i filozof Etin Klin smatra da je mogućnost tehnološkog proboja kroz nanotehnologiju sasvim realna, ali se to u velikoj mjeri zasniva na entuzijazmu naučnika.

Kako kaže fizičar i filozof Etin Klin, prošlo je manje od 100 godina od trenutka eksperimentalne potvrde postojanja atoma do trenutka kada su mogli da manipulišu njima. Pred naučnicima se otvaraju prilike o kojima ranije nisu mogli ni pomisliti. Samo zahvaljujući tome, vlade svih razvijenih zemalja počele su pokazivati interesovanje za relevantne nauke. Sve je počelo američkom inicijativom fizičara Roca i Benbridgea 2002. godine. Ovi naučnici su došli na suludu ideju da će, zahvaljujući nanotehnologiji, čovečanstvo moći da reši sve probleme sa kojima se suočava.

Ova izjava je bila poticaj za početak brojnih studija koje su omogućile implementaciju tako naprednih područja nauke i tehnologije kao što su mikroelektronika, računarstvo, istraživanje nuklearne energije, mikrobiologija, laserska tehnologija, medicina i još mnogo toga.

Nanotehnologija: primjeri

U svakodnevnom životu postoji toliko mnogo neprimjetnih, ali vrlo važnih supstanci u čije prisustvo i ne sumnjamo! Pogledajmo najupečatljivije primjere:

Pasta za zube. Ranije niko nije razmišljao o tome zašto je sredstvo za čišćenje zuba drugačije. Sve je to zbog prisustva određenih nanočestica. Na primjer, kalcijum hidroksiapatit, koji je nevidljiv golim okom, pomaže u obnavljanju oštećene cakline i štiti zube od karijesa.

Auto farba. Moderne boje za automobile, zahvaljujući nanočesticama, mogu prekriti plitke ogrebotine i druge šupljine nastale na karoseriji. Oni uključuju mikroskopske kuglice, koje pružaju takav efekat.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Slični dokumenti

Pojam nanotehnologija i područja njihove primjene: mikroelektronika, energetika, građevinarstvo, hemijska industrija, naučna istraživanja. Značajke upotrebe nanotehnologije u medicini, parfimeriji, kozmetičkoj i prehrambenoj industriji.

prezentacija, dodano 27.02.2012

Razvoj nanotehnologija u XXI veku. Nanotehnologije u savremenoj medicini. Lotus efekt, primjeri korištenja njegovog jedinstvenog svojstva. Zanimljivo za nanotehnologiju, vrste nanoproizvoda. Suština nanotehnologije, dostignuća u ovoj grani nauke.

sažetak, dodan 11.09.2010

Koncept nanotehnologije. Nanotehnologija kao naučni i tehnički pravac. Istorija razvoja nanotehnologija. Savremeni nivo razvoja nanotehnologija. Primjena nanotehnologija u raznim industrijama. Nanoelektronika i nanofotonika. Nanoenergija.

teza, dodana 30.06.2008

Upotreba nanotehnologije u prehrambenoj industriji. Kreiranje novih prehrambenih proizvoda i kontrola njihove sigurnosti. Metoda krupnog frakcionisanja prehrambenih sirovina. Proizvodi koji koriste nanotehnologiju i klasifikacija nanomaterijala.

prezentacija, dodano 12.12.2013

Materijalna osnova i funkcije tehničke službe, način njenog razvoja. Sadašnje stanje preduzeća Carinske unije, pravac njihove reforme. Vrste i primjena nanomaterijala i nanotehnologija u proizvodnji, restauraciji i kaljenju dijelova strojeva.

sažetak, dodan 23.10.2011

Nanotehnologija je industrija visoke tehnologije koja ima za cilj proučavanje i rad s atomima i molekulama. Istorijat razvoja nanotehnologija, karakteristike i svojstva nanostruktura. Primjena nanotehnologija u automobilskoj industriji: problemi i perspektive.

test, dodano 03.03.2011

Načini rada skenirajućeg tunelskog mikroskopa. Ugljične nanocijevi, supramolekularna hemija. Razvoj hemičara Uralskog državnog univerziteta u oblasti nanotehnologije. Testiranje laboratorijske gorivne ćelije srednje temperature.

prezentacija, dodano 24.10.2013

Pojava i razvoj nanotehnologije. Opće karakteristike tehnologije konsolidiranih materijala (prašak, plastična deformacija, kristalizacija iz amorfnog stanja), tehnologija polimernih, poroznih, cjevastih i bioloških nanomaterijala.

NANOTEHNOLOGIJE U NAŠEM ŽIVOTU

Museridze K., Ajavi E., Musina K., Simonyan R. Ya.

GBOU srednja škola br. 1005 "Scarlet sails", Moskva, Rusija

Aktuelnost ove teme je uzrokovana „uvođenjem“ nanotehnologija u naše živote, jer danas nijedna nauka ne može bez nanotehnologija. Trenutno se nauka o nanotehnologiji dinamično razvija, uzimajući zamah. Poboljšavaju se metode proučavanja i kontrole materije na molekularnom nivou za proizvodnju materijala, uređaji i sistemi imaju nova tehnička, funkcionalna i potrošačka svojstva. Nanotehnologija je ušla u svakodnevni život. Elektronika, medicina, kozmetologija, građevinarstvo - nikako nije potpuna lista upotrebe ovih tehnologija na nivou laika. I nema te osobe koja za njih ne bi čula barem krajičkom uha, ali da li svi ljudi znaju šta su oni?

Nanotehnologija je oblast fundamentalne i primenjene nauke i tehnologije koja se bavi skupom teorijskih opravdanja, praktičnih metoda istraživanja, analize i sinteze, kao i metoda za proizvodnju i upotrebu proizvoda sa datom atomskom strukturom kontrolisanom manipulacijom pojedinačnih atoma i molekula.

Svrha našeg istraživanja je da identifikujemo najnaprednije oblasti u primeni nanotehnologija, pokažemo važnost nanotehnologija u ljudskom životu i govorimo o njima jednostavnim i razumljivim jezikom za svakoga, te popularišemo dostignuća ruskih naučnika u ovoj oblasti.

Prvo ćemo govoriti o primjeni nanotehnologije u medicini. Nanomedicina je jedna od naučnih oblasti koje se aktivno razvijaju i podrazumeva praćenje, korekciju, genetsku korekciju i kontrolu bioloških sistema ljudskog tela na molekularnom nivou, korišćenjem nanouređaja, nanostruktura i informacionih tehnologija.

Nanoelektronika je oblast nauke i tehnologije koja obuhvata skup sredstava, metoda i metoda ljudske delatnosti usmerenih na teorijska i praktična istraživanja, modeliranje itd. .

U tekstilu, nanotehnologija pomaže odjevnim predmetima da postanu vodootporni, otporni na prljavštinu, toplinski provodljivi i tako dalje. Na primjer, nanomaterijali mogu biti sastavljeni od nanočestica i nanovlakna s drugim aditivima koji pomažu u pružanju svih ovih svojstava vašoj majici.

„Funkcionalne“ namirnice su prirodni proteini i peptidi mesa, koji su, zapravo, najtipičniji primjer nove generacije visokotehnološke hrane.

Nanotehnologija. - URL :

Semyachkina, Yu. A., Klochkov A. Ya. Moderne nanotehnologije: prehrambena industrija [Tekst] // Tehničke znanosti: tradicije i inovacije: materijali intern. naučnim konf. (Čeljabinsk, januar 2012). - Čeljabinsk: Dva komsomolca, 2012. - S. 166-167.

Funkcionalna hrana je multifunkcionalna hrana // Food News Time [Elektronski izvor] Način pristupa:

učenik 1 1 -B klasa

OOSH /-/// koraci br. 41

Kolosova Nikita Rukovodilac: nastavnica fizike Minaeva I.A.

Nanotehnologija: mjesto među drugim naukama

NANOTEHNOLOGIJE

Hemija, atomska i nuklearna fizika

Astronomija

kosa

grinja

ćelija

kontinent

planete

zemlja

atomi

čovjek

Društvene nauke

Geologija

Biologija

Možemo učiniti da nanosvet radi za nas !!!

Zašto je "nanotehnologija" zanimljiva?

bakteriofag

Particle Au okružen manjim

virus gripe

Nanosvet živi u nama i radi za nas !!!

Mozaik od 1 nm C 60

Glavne faze u razvoju nanotehnologije:

Dobitnik Nobelove nagrade iz 1959. Richard Feynman izjavljuje da će u budućnosti, nakon što je naučio manipulirati pojedinačnim atomima, čovječanstvo moći sintetizirati bilo što. 1981. Binig i Rohrer su stvorili skenirajući tunelski mikroskop - uređaj koji omogućava da se utiče na materiju na atomskom nivou. 1982-85 Postizanje atomske rezolucije. 1986. Stvaranje mikroskopa atomske sile, koji, za razliku od tunelskog mikroskopa, omogućava interakciju sa bilo kojim materijalima, ne samo provodljivim. 1990 Manipulacija jednim atomom. 1994 Početak primjene nanotehnoloških metoda u industriji.

Lek .

Stvaranje molekularnih robotskih doktora koji bi "živjeli" unutar ljudskog tijela, eliminirajući ili sprječavajući sva oštećenja, uključujući i genetska. Period implementacije - prva polovina XXI veka.

Eritrociti i bakterije - nosioci nanokapsula s lijekovima

Metoda isporuke nanočestica s lijekovima ili DNK fragmentima (genima) za liječenje stanica

Eritrociti sa zalijepljenim nanokapsulama, sposobnim da se zalijepe samo za određene vrste stanica (bolesnih), isporučit će ove kapsule ciljnim stanicama.

Gerontologija.

Postizanje lične besmrtnosti ljudi kroz uvođenje molekularnih robota u organizam koji sprečavaju starenje ćelija, kao i restrukturiranje i poboljšanje tkiva ljudskog organizma. Oživljavanje i izlječenje onih beznadežno bolesnih ljudi koji su trenutno zamrznuti krioničkim metodama. Period implementacije: treća - četvrta četvrtina XXI veka.

Industrija.

Zamjena tradicionalnih metoda proizvodnje molekularnim robotima koji sastavljaju robu direktno od atoma i molekula. Period implementacije - početak XXI veka

Nanocijevi čine polimerne materijale jačima

Izgledi za korištenje nanotehnologije u automobilskoj industriji danas nisu sasvim jasni. Međutim, ohrabruje činjenica da se nanomaterijali već koriste u automobilskoj industriji, iako je većina njih još u fazi razvoja dizajna. Proizvođači automobila već su stekli dosta iskustva u ovoj oblasti.

Nanovlakna čine površinu čistom.

Na lijevoj strani, kap ne vlaži površinu koja se sastoji od nanožica i stoga se ne širi po njoj. Desno je šematski prikaz površine slične četkici za masažu; theta - kontaktni ugao, čija vrijednost ukazuje na kvašenje površine: što je veća theta, to je niža kvašenje.

Poljoprivreda.

Zamjena prirodnih proizvođača hrane (biljke i životinje) sličnim funkcionalnim kompleksima molekularnih robota. Oni će reprodukovati iste hemijske procese koji se dešavaju u živom organizmu, ali na kraći i efikasniji način.

Na primjer, iz lanca "zemlja - ugljični dioksid - fotosinteza - trava - kravlje - mlijeko" sve nepotrebne veze će biti uklonjene. Ostat će "zemlja - ugljični dioksid - mlijeko (svježi sir, puter, meso)". Takva "poljoprivreda" neće ovisiti o vremenskim prilikama i neće trebati težak fizički rad. A njena produktivnost će biti dovoljna da jednom zauvijek riješi problem s hranom.

Period implementacije je druga - četvrta četvrtina XXI veka.

Biologija

Postat će moguće uvođenje nanoelemenata u živi organizam na atomskom nivou. Posljedice mogu biti vrlo različite - od "obnove" izumrlih vrsta do stvaranja novih vrsta živih bića, biorobota. Period implementacije: sredina 21. vijeka.

Nanotehnologije u kriminalistici.

Otisak prsta na papiru je isti nakon kontrasta sa zlatnim nanočesticama koje se lijepe za masne tragove žljebova koji su ostali na papiru.

Ekologija

Potpuna eliminacija štetnih uticaja ljudskih aktivnosti na životnu sredinu.

Prvo, zasićenjem ekosfere molekularno uređenim robotima koji pretvaraju ljudski otpad u sirovine;
I drugo, zbog prelaska industrije i poljoprivrede na neotpadne nanotehnološke metode. Period implementacije: sredina 21. vijeka.

Istraživanje svemira

Očigledno, istraživanju svemira "uobičajenim" redom prethodiće njegovo istraživanje nanorobotima.

Ogromna armija molekularnih robota bit će puštena u svemir blizu Zemlje i pripremiti ga za naseljavanje ljudi - učiniti Mjesec, asteroide, najbliže planete nastanjivim, izgraditi svemirske stanice od "improvizovanih materijala" (meteorita, kometa).

Biće mnogo jeftinije i sigurnije od trenutnih metoda.

kibernetika

Doći će do prijelaza sa trenutno postojećih planarnih struktura na trodimenzionalna mikrokola, veličina aktivnih elemenata će se smanjiti na veličinu molekula. Radne frekvencije računara će dostići teraherc vrednosti. Shematska rješenja zasnovana na elementima sličnim neuronima će postati široko rasprostranjena. Pojaviće se brza dugoročna memorija zasnovana na proteinskim molekulima, čiji će se kapacitet mjeriti u terabajtima. će postati moguće "premještanje" ljudske inteligencije u kompjuter. Period implementacije: prva - druga četvrtina XXI veka.

Fleksibilni displej nanocevi.

fleksibilna matrica za prikaz na bazi nanocijevi;

fleksibilni displej sa Leonardom de Vinčijem.

Sigurnost nanotehnologije?

Najmanje 300 potrošačkih proizvoda, uključujući kreme za sunčanje, paste za zube i šampone, napravljeno je korištenjem nanotehnologije. FDA i dalje dozvoljava njihovu prodaju bez posebne oznake "Sadrži nanočestice". Istovremeno, mnogi istraživači tvrde da prodiranjem u takve nanočestice mogu izazvati upalne ili imunološke reakcije. Stoga smo se donekle, ulazeći u eru nanotehnologije, stavili na mjesto eksperimentalnih zamorčića.