Nanotehnologia în viața noastră. Proiect de nanotehnologie în viața noastră Care este importanța nanotehnologiei în viața noastră

În fiecare zi ne apropiem de inevitabila revoluție pe care o aduce nanotehnologia. Creăm noi dispozitive, obținem materiale unice la care nu ne-am gândit niciodată până acum. Utilizarea nanotehnologiei în viața de zi cu zi a făcut posibilă schimbarea formei obiectelor cunoscute nouă. Drept urmare, am obținut proprietăți complet diferite, dar utile ale substanței. Realitatea din jurul nostru devine mai puțin periculoasă și mai favorabilă pentru o viață confortabilă. Un bun exemplu este reducerea dimensiunilor obișnuite ale dispozitivelor electrice uzate la dimensiunea nanoparticulelor care sunt invizibile pentru ochiul uman. Calculatoarele devin mai mici, dar mult mai puternice. Nanotehnologia în viața de zi cu zi și în industrie a schimbat semnificativ totul în jurul nostru.

Este posibil să creăm o formă de inteligență artificială care ar putea satisface oricare dintre nevoile noastre? Răspunsul constă în aplicarea rațională a ultimelor evoluții. Nanotehnologia este calea către viitor, deoarece afectează toate aspectele vieții noastre. Utilizarea nanotehnologiei oferă multe oportunități, dar ridică și o serie de preocupări.

Fereastra către nanolume

Microscopul electronic vă permite să priviți în microcosmos. Este foarte dificil să observați imediat nanotehnologiile în viața de zi cu zi fără echipamente speciale, deoarece sunt atât de mici încât nu se pot distinge cu ochiul liber. La o asemenea scară substanțele prezintă cele mai neobișnuite și neașteptate proprietăți. Utilizarea unor astfel de proprietăți promite o revoluție tehnologică unică. Ele oferă noi posibilități radicale, cum ar fi controlul corpului uman și a mediului.

Istoria apariției nanotehnologiei

Totul începe în anii 80 ai secolului XX cu inventarea unui instrument numit scanare (STM). Profesorul James Jimzewski și-a petrecut întreaga viață profesională în lumea la scară nanometrică. Este unul dintre primii oameni din lume care a avut ocazia să studieze materia la nivelul unor valori incredibil de mici, milioanemii de milimetru. Aceste microscoape fac posibilă studierea suprafeței în același mod în care citește orb. Atunci nimeni nu ar fi putut bănui cât de utilă ar fi nanotehnologia în viața de zi cu zi și în industrie.

Principiul lucrului cu nanoparticule

Un microscop de scanare folosește o sondă cu grosimea unui ac de 1 atom. Când se apropie de doar câțiva nanometri de probă, electronii sunt schimbati cu cea mai apropiată nanoparticulă. Acest fenomen se numește efect de tunel. Sistemul de control detectează modificarea curentului de tunel, iar acum, pe baza acestor informații, se realizează o construcție mai precisă a topografiei suprafeței probei studiate. Software-ul permite ca datele să fie convertite într-o imagine care oferă oamenilor de știință cheia către o lume nouă folosind nanotehnologia în viața de zi cu zi și în alte industrii.

Potrivit lui James Dzhimzewski, datorită microscopului electronic cu scanare, oamenii de știință au obținut pentru prima dată imagini ale atomilor și moleculelor și au putut studia forma acestora. Aceasta a fost o adevărată revoluție în știință, deoarece oamenii de știință au început să privească multe lucruri într-un mod complet diferit, acordând atenție proprietăților atomilor individuali, și nu milioanelor și miliardelor de particule, așa cum a fost cazul în trecut.

Primele descoperiri

Utilizarea noilor tehnologii a condus la o descoperire uluitoare. Când dispozitivul s-a apropiat de atom la o distanță de 1 nanometru, a apărut o legătură între acesta și atom. Această caracteristică a făcut posibilă găsirea unei modalități de a muta microparticulele individuale. Datorită acestei descoperiri, a devenit posibilă utilizarea nanotehnologiei pentru o viață confortabilă.

După cum a explicat James Dzhimzewski, profesor la Universitatea din California, microscopul de scanare cu tunel a făcut posibilă atingerea practic a moleculelor și atomilor. Pentru prima dată, oamenii de știință au reușit să manipuleze atomii de pe suprafața materiei și să creeze structuri care înainte erau de neimaginat.

Această descoperire recent dobândită (abilitatea de a observa și manipula cele mai mici particule care alcătuiesc materia) a făcut posibilă utilizarea nanotehnologiei în toate industriile fără excepție.

Dezvoltarea nanotehnologiei

Fizicianul și filozoful Etin Klin consideră că posibilitatea unei descoperiri tehnologice prin nanotehnologie este destul de reală, dar aceasta se bazează în mare parte pe entuziasmul omului de știință.

După cum spune fizicianul și filozoful Etin Klin, au trecut mai puțin de 100 de ani de la momentul confirmării experimentale a existenței atomilor până la momentul în care au fost capabili să-i manipuleze. În fața oamenilor de știință se deschid oportunități la care nici nu se puteau gândi înainte. Numai datorită acestui fapt, guvernul tuturor țărilor dezvoltate a început să manifeste interes pentru științele relevante. Totul a început cu o inițiativă americană în 2002 a fizicienilor Roca și Benbridge. Acești oameni de știință au venit cu ideea nebună că, datorită nanotehnologiei, omenirea va fi capabilă să rezolve toate problemele cu care se confruntă.

Această declarație a fost impulsul pentru începerea a numeroase studii care au făcut posibilă implementarea unor domenii atât de avansate ale științei și tehnologiei precum microelectronica, informatica, cercetarea energiei nucleare, microbiologie, tehnologia laser, medicină și multe altele.

Nanotehnologie: exemple

În viața de zi cu zi există atât de multe substanțe imperceptibile, dar foarte importante, a căror prezență nici nu o bănuim! Să ne uităm la cele mai izbitoare exemple:

Pastă de dinţi. Anterior, nimeni nu se gândea de ce un demachiant pentru dinți este diferit. Totul se datorează prezenței anumitor nanoparticule. De exemplu, hidroxiapatita de calciu, care este invizibilă cu ochiul liber, ajută la refacerea smalțului deteriorat și la protejarea dinților de carii.

Vopsea auto. Vopselele auto moderne, datorită nanoparticulelor, sunt capabile să acopere zgârieturile superficiale și alte cavități formate pe caroserie. Acestea includ bile microscopice, care oferă un astfel de efect.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Documente similare

Conceptul de nanotehnologii și domeniile de aplicare ale acestora: microelectronică, energie, construcții, industria chimică, cercetare științifică. Caracteristici ale utilizării nanotehnologiei în medicină, parfumerie, cosmetică și industria alimentară.

prezentare, adaugat 27.02.2012

Dezvoltarea nanotehnologiilor în secolul XXI. Nanotehnologiile în medicina modernă. Efectul Lotus, exemple de utilizare a proprietății sale unice. Interesant în nanotehnologie, tipuri de nanoproduse. Esența nanotehnologiei, realizări în această ramură a științei.

rezumat, adăugat 11.09.2010

Conceptul de nanotehnologie. Nanotehnologia ca direcție științifică și tehnică. Istoria dezvoltării nanotehnologiilor. Nivelul modern de dezvoltare a nanotehnologiilor. Aplicarea nanotehnologiilor în diverse industrii. Nanoelectronica si nanofotonica. Nanoenergie.

teză, adăugată 30.06.2008

Utilizarea nanotehnologiei în industria alimentară. Crearea de noi produse alimentare și controlul asupra siguranței acestora. Metoda de fracţionare pe scară largă a materiilor prime alimentare. Produse care utilizează nanotehnologia și clasificarea nanomaterialelor.

prezentare, adaugat 12.12.2013

Baza materială și funcțiile serviciului tehnic, modul de dezvoltare a acestuia. Starea actuală a întreprinderilor Uniunii Vamale, direcția reformei acestora. Tipuri și aplicare de nanomateriale și nanotehnologii în fabricarea, restaurarea și călirea pieselor de mașini.

rezumat, adăugat 23.10.2011

Nanotehnologia este o industrie de înaltă tehnologie care are ca scop studierea și lucrul cu atomii și moleculele. Istoria dezvoltării nanotehnologiilor, caracteristicile și proprietățile nanostructurilor. Aplicarea nanotehnologiilor în industria auto: probleme și perspective.

test, adaugat 03.03.2011

Moduri de funcționare ale unui microscop tunel de scanare. Nanotuburi de carbon, chimie supramoleculară. Evoluții ale chimiștilor Universității de Stat din Ural în domeniul nanotehnologiei. Testarea unei celule de combustibil de laborator la temperatură medie.

prezentare, adaugat 24.10.2013

Apariția și dezvoltarea nanotehnologiei. Caracteristici generale ale tehnologiei materialelor consolidate (pulbere, deformare plastică, cristalizare din stare amorfă), tehnologie a nanomaterialelor polimerice, poroase, tubulare și biologice.

NANOTEHNOLOGII ÎN VIAȚA NOASTRA

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

Școala secundară GBOU nr. 1005 „Pânze stacojii”, Moscova, Rusia

Relevanța acestui subiect este cauzată de „introducerea” nanotehnologiilor în viața noastră, deoarece în zilele noastre nicio știință nu se poate lipsi de nanotehnologii. În prezent, știința nanotehnologiei se dezvoltă dinamic, câștigând avânt. Metodele de studiu și control al materiei la nivel molecular pentru producerea materialelor sunt îmbunătățite, dispozitivele și sistemele au noi proprietăți tehnice, funcționale și de consum. Nanotehnologia a intrat în viața de zi cu zi. Electronică, medicină, cosmetologie, construcții - în niciun caz o listă completă a utilizării acestor tehnologii la nivel de profan. Și nu există o astfel de persoană care să nu audă despre ei măcar din colțul urechii, dar știu toți oamenii ce sunt?

Nanotehnologia este un domeniu al științei și tehnologiei fundamentale și aplicate care se ocupă cu un set de justificare teoretică, metode practice de cercetare, analiză și sinteză, precum și metode de producere și utilizare a produselor cu o anumită structură atomică prin manipularea controlată a individului. atomi și molecule.

Scopul studiului nostru este de a identifica cele mai avansate domenii în aplicarea nanotehnologiilor, de a arăta importanța nanotehnologiilor în viața umană și de a vorbi despre ele într-un limbaj simplu și ușor de înțeles pentru toată lumea și de a populariza realizările oamenilor de știință ruși în acest domeniu.

În primul rând, vom vorbi despre aplicarea nanotehnologiei în medicină. Nanomedicina este una dintre domeniile științifice în curs de dezvoltare și implică urmărirea, corectarea, corecția genetică și controlul sistemelor biologice ale corpului uman la nivel molecular, folosind nanodispozitive, nanostructuri și tehnologii informaționale.

Nanoelectronica este un domeniu al științei și tehnologiei care cuprinde un set de mijloace, metode și metode ale activității umane care vizează cercetarea teoretică și practică, modelarea etc. .

În textile, nanotehnologia ajută articolele de îmbrăcăminte să devină impermeabile, rezistente la murdărie, conductoare termic și așa mai departe. De exemplu, nanomaterialele pot fi formate din nanoparticule și nanofibre cu alți aditivi pentru a oferi toate aceste proprietăți tricoului tău.

Alimentele „funcționale” sunt proteine și peptide naturale din carne, care, de fapt, sunt cel mai tipic exemplu al unei noi generații de alimente high-tech.

Nanotehnologie. - URL :

Semyachkina, Yu. A., Klochkov A. Ya. Nanotehnologii moderne: industria alimentară [Text] // Științe tehnice: tradiții și inovații: materiale ale stagiarului. științific conf. (Celiabinsk, ianuarie 2012). - Chelyabinsk: Doi membri Komsomol, 2012. - S. 166-167.

Alimentele funcționale sunt alimente multifuncționale // Food News Time [Resursă electronică] Mod de acces:

elev 1 1 -Clasa B

OOSH /-/// pașii nr. 41

Kolosova Nikita Conducător: profesor de fizică Minaeva I.A.

Nanotehnologia: un loc printre alte științe

NANOTEHNOLOGII

Chimie, fizică atomică și nucleară

Astronomie

păr

acarienii de praf

celulă

continent

planete

Pământ

atomi

uman

Științe sociale

Geologie

Biologie

Putem face ca nanolumul să funcționeze pentru noi !!!

De ce este „nanotehnologia” interesantă?

bacteriofag

Particulă Au înconjurat de mai mici

virus gripal

Nanoworld trăiește în noi și lucrează pentru noi !!!

Mozaic de 1 nm C 60

Principalele etape ale dezvoltării nanotehnologiei:

Câștigătorul Premiului Nobel din 1959, Richard Feynman, declară că în viitor, după ce a învățat să manipuleze atomii individuali, omenirea va putea sintetiza orice. 1981 Crearea de către Binig și Rohrer a unui microscop cu scanare tunel - un dispozitiv care permite cuiva să influențeze materia la nivel atomic. 1982-85 Atingerea rezoluției atomice. 1986 Crearea unui microscop de forță atomică, care, spre deosebire de un microscop tunel, face posibilă interacțiunea cu orice materiale, nu numai cu cele conductoare. 1990 Manipularea unui singur atom. 1994 Începerea aplicării metodelor nanotehnologice în industrie.

Medicamentul .

Crearea de medici robotici moleculari care să „trăiească” în interiorul corpului uman, eliminând sau prevenind toate daunele, inclusiv cele genetice. Perioada de implementare - prima jumătate a secolului XXI.

Eritrocite și bacterii - purtători de nanocapsule cu medicamente

Metoda de livrare pentru nanoparticule cu medicamente sau fragmente de ADN (gene) pentru tratamentul celular

Eritrocitele cu nanocapsule lipite de ele, capabile să se lipească doar de anumite tipuri de celule (cele bolnave), vor livra aceste capsule celulelor țintă.

Gerontologie.

Atingerea nemuririi personale a oamenilor prin introducerea în organism a roboților moleculari care previn îmbătrânirea celulară, precum și restructurarea și îmbunătățirea țesuturilor corpului uman. Reînvierea și vindecarea acelor oameni fără speranță care erau în prezent înghețați prin metode crionice. Perioada de implementare: al treilea - al patrulea trimestru al secolului XXI.

Industrie.

Înlocuirea metodelor tradiționale de producție cu roboți moleculari care asambla mărfuri direct din atomi și molecule. Perioada de implementare - începutul secolului XXI

Nanotuburile fac materialele polimerice mai puternice

Perspectivele de utilizare a nanotehnologiei în industria de automobile astăzi nu sunt complet clare. Cu toate acestea, este încurajator faptul că nanomaterialele sunt deja folosite în industria auto, deși majoritatea sunt încă în stadiul de dezvoltare a designului. Producătorii de mașini au acumulat deja destul de multă experiență în acest domeniu.

Nanofibrele fac suprafata curata.

În stânga, picătura nu udă suprafața formată din nanofire și, prin urmare, nu se răspândește peste ea. În dreapta este o reprezentare schematică a unei suprafețe asemănătoare unei perii de masaj; theta - unghiul de contact, a cărui valoare indică umecbilitatea suprafeței: cu cât teta este mai mare, cu atât umecbilitatea este mai mică.

Agricultură.

Înlocuirea producătorilor naturali de alimente (plante și animale) cu complexe funcționale similare de roboți moleculari. Vor reproduce aceleași procese chimice care au loc într-un organism viu, dar într-un mod mai scurt și mai eficient.

De exemplu, din lanț „sol – dioxid de carbon – fotosinteză – iarbă – vacă – lapte” vor fi eliminate toate legăturile inutile. Va rămâne „sol – dioxid de carbon – lapte (brânză de vaci, unt, carne)". O astfel de „agricultura" nu va depinde de condițiile meteorologice și nu va avea nevoie de muncă fizică grea. Iar productivitatea sa va fi suficientă pentru a rezolva problema alimentară odată pentru totdeauna.

Perioada de implementare este al doilea - al patrulea sfert al secolului XXI.

Biologie

Va deveni posibilă introducerea nanoelementelor într-un organism viu la nivel atomic. Consecințele pot fi foarte diferite – de la „restaurarea” speciilor dispărute până la crearea de noi tipuri de ființe vii, bioroboți. Perioada de implementare: mijlocul secolului XXI.

Nanotehnologii în criminalistică.

Amprenta de pe hârtie este aceeași după ce contrastează cu nanoparticulele de aur care aderă la semnele de caneluri grase lăsate pe hârtie.

Ecologie

Eliminarea completă a efectelor nocive ale activității umane asupra mediului.

În primul rând, prin saturarea ecosferei cu roboți ordonați moleculari care transformă deșeurile umane în materii prime;
Și în al doilea rând, datorită transferului industriei și agriculturii către metode nanotehnologice non-deșeuri. Perioada de implementare: mijlocul secolului XXI.

Explorarea spațiului

Aparent, explorarea spațiului în ordinea „obișnuită” va fi precedată de explorarea sa de către nanoroboți.

O armată uriașă de roboți moleculari va fi eliberată în spațiul cosmic din apropierea Pământului și o va pregăti pentru așezarea umană - faceți locuibili Luna, asteroizii, cele mai apropiate planete, construiți stații spațiale din „materiale improvizate” (meteoriți, comete).

Va fi mult mai ieftin și mai sigur decât metodele actuale.

Cibernetică

Va exista o tranziție de la structurile plane existente în prezent la microcircuite tridimensionale, dimensiunea elementelor active va scădea până la dimensiunea moleculelor. Frecvențele de funcționare ale calculatoarelor vor atinge valori de teraherți. Soluțiile schematice bazate pe elemente asemănătoare neuronilor vor deveni larg răspândite. Va apărea memoria de mare viteză pe termen lung, bazată pe molecule de proteine, a cărei capacitate va fi măsurată în terabytes. va deveni posibil „relocarea” inteligenței umane în computer. Perioada de implementare: primul - al doilea sfert al secolului XXI.

Afișaj flexibil cu nanotuburi.

matrice de afișare flexibilă bazată pe nanotuburi;

display flexibil cu Leonardo de Vinci.

Securitatea nanotehnologiei?

Cel puțin 300 de produse de consum, inclusiv creme de protecție solară, paste de dinți și șampoane, sunt fabricate folosind nanotehnologie. FDA încă le permite să fie vândute fără o etichetă specială „Conține nanoparticule”. În același timp, mulți cercetători susțin că, pătrunzând în astfel de nanoparticule, pot provoca reacții inflamatorii sau imunologice. Prin urmare, într-o oarecare măsură, intrând în era nanotehnologiei, ne punem în locul cobaii experimentali.