Nanoteknologjia në jetën tonë. Projekti i nanoteknologjisë në jetën tonë Cila është rëndësia e nanoteknologjisë në jetën tonë

Çdo ditë po i afrohemi revolucionit të pashmangshëm që nanoteknologjia sjell. Ne krijojmë pajisje të reja, marrim materiale unike për të cilat nuk kemi menduar më parë. Përdorimi i nanoteknologjisë në jetën e përditshme ka bërë të mundur ndryshimin e formës së objekteve të njohura për ne. Si rezultat, ne morëm veti krejtësisht të ndryshme, por të dobishme të substancës. Realiteti rreth nesh bëhet më pak i rrezikshëm dhe më i favorshëm për një jetë komode. Një shembull i mirë është zvogëlimi i dimensioneve të zakonshme të pajisjeve elektrike të përdorura në madhësinë e nanogrimcave që janë të padukshme për syrin e njeriut. Kompjuterët po bëhen më të vegjël, por shumë më të fuqishëm. Nanoteknologjia në jetën e përditshme dhe në industri ka ndryshuar ndjeshëm gjithçka rreth nesh.

A është e mundur të krijohet një formë e inteligjencës artificiale që mund të plotësojë ndonjë nga nevojat tona? Përgjigja qëndron në zbatimin racional të zhvillimeve të fundit. Nanoteknologjia është rruga drejt së ardhmes, pasi ajo ndikon në të gjitha aspektet e jetës sonë. Përdorimi i nanoteknologjisë ofron shumë mundësi, por gjithashtu ngre një sërë shqetësimesh.

Dritare drejt nanobotës

Mikroskopi elektronik ju lejon të shikoni në mikrokozmos. Është shumë e vështirë të vërehen menjëherë nanoteknologjitë në jetën e përditshme pa pajisje speciale, pasi ato janë aq të vogla sa nuk dallohen me sy të lirë. Është në një shkallë të tillë që substancat shfaqin vetitë më të pazakonta dhe të papritura. Përdorimi i pronave të tilla premton një revolucion unik teknologjik. Ato ofrojnë mundësi të reja radikale, të tilla si kontrolli i trupit të njeriut dhe mjedisit.

Historia e shfaqjes së nanoteknologjisë

Gjithçka fillon në vitet 80 të shekullit XX me shpikjen e një mjeti të quajtur skanim (STM). Profesor James Jimzewski e ka kaluar gjithë jetën e tij profesionale në botën e nanoshkallës. Ai është një nga njerëzit e parë në botë që pati mundësinë të studionte materien në nivelin e vlerave tepër të vogla, të miliontat e milimetrit. Këta mikroskopë bëjnë të mundur studimin e sipërfaqes në të njëjtën mënyrë siç lexojnë të verbërit. Atëherë askush nuk mund të dyshonte se sa e dobishme do të ishte nanoteknologjia në jetën e përditshme dhe në industri.

Parimi i punës me nanogrimca

Një mikroskop skanues përdor një sondë që është një gjilpërë me trashësi 1 atom. Kur afrohet vetëm disa nanometra nga kampioni, elektronet shkëmbehen me nanogrimcën më të afërt. Ky fenomen quhet efekti i tunelit. Sistemi i kontrollit zbulon ndryshimin e rrymës së tunelit dhe tani, në bazë të këtij informacioni, kryhet një ndërtim më i saktë i topografisë së sipërfaqes së kampionit në studim. Softueri lejon që të dhënat të konvertohen në një imazh që u jep shkencëtarëve çelësin e një bote të re duke përdorur nanoteknologjinë në jetën e përditshme dhe në industri të tjera.

Sipas James Dzhimzewski, falë mikroskopit elektronik skanues, shkencëtarët për herë të parë morën imazhe të atomeve dhe molekulave dhe ishin në gjendje të studionin formën e tyre. Ky ishte një revolucion i vërtetë në shkencë, sepse shkencëtarët filluan të shikonin shumë gjëra në një mënyrë krejtësisht të ndryshme, duke i kushtuar vëmendje vetive të atomeve individuale, dhe jo miliona e miliarda grimcave, siç ishte rasti në të kaluarën.

Zbulimet e para

Përdorimi i teknologjive të reja çoi në një zbulim befasues. Kur pajisja iu afrua atomit në një distancë prej 1 nanometër, u krijua një lidhje midis tij dhe atomit. Kjo veçori bëri të mundur gjetjen e një mënyre për të lëvizur mikrogrimcat individuale. Falë këtij zbulimi, u bë i mundur përdorimi i nanoteknologjisë për një jetë komode.

Siç shpjegoi James Jimzewski, profesor në Universitetin e Kalifornisë, mikroskopi i skanimit të tunelit bëri të mundur prekjen praktike të molekulave dhe atomeve. Për herë të parë, shkencëtarët kanë qenë në gjendje të manipulojnë atomet në sipërfaqen e materies dhe të krijojnë struktura që më parë ishin të paimagjinueshme.

Ky zbulim i ri (aftësia për të vëzhguar dhe manipuluar grimcat më të vogla që përbëjnë materien) bëri të mundur përdorimin e nanoteknologjisë në të gjitha industritë pa përjashtim.

Zhvillimi i nanoteknologjisë

Fizikani dhe filozofi Etin Klin beson se mundësia e një përparimi teknologjik për shkak të nanoteknologjisë është mjaft reale, por kjo bazohet kryesisht në entuziazmin e shkencëtarit.

Siç thotë fizikani dhe filozofi Etin Klin, kanë kaluar më pak se 100 vjet nga momenti i konfirmimit eksperimental të ekzistencës së atomeve deri në momentin kur ata ishin në gjendje t'i manipulonin ato. Para shkencëtarëve hapen mundësi që ata as që mund t'i mendonin më parë. Vetëm falë kësaj, qeveria e të gjitha vendeve të zhvilluara filloi të shfaqte interes për shkencat përkatëse. Gjithçka filloi me një iniciativë amerikane në 2002 nga fizikantët Roca dhe Benbridge. Këta shkencëtarë dolën me idenë e çmendur që, falë nanoteknologjisë, njerëzimi do të ishte në gjendje të zgjidhte të gjitha problemet me të cilat përballet.

Kjo deklaratë ishte shtysa për fillimin e studimeve të shumta që bënë të mundur zbatimin e fushave të tilla të avancuara të shkencës dhe teknologjisë si mikroelektronika, shkenca kompjuterike, kërkimi i energjisë bërthamore, mikrobiologjia, teknologjia lazer, mjekësia dhe shumë më tepër.

Nanoteknologjia: shembuj

Në jetën e përditshme ka kaq shumë substanca të padukshme, por shumë të rëndësishme, praninë e të cilave as që e dyshojmë! Le të shohim shembujt më të mrekullueshëm:

Pastë dhëmbësh. Më parë, askush nuk mendonte pse një pastrues për dhëmbët është i ndryshëm. Kjo është e gjitha për shkak të pranisë së nanogrimcave të caktuara. Për shembull, hidroksiapatiti i kalciumit, i cili është i padukshëm për syrin e lirë, ndihmon në rivendosjen e smaltit të dëmtuar dhe mbrojtjen e dhëmbëve nga kariesi.

Bojë makinash. Bojrat moderne të makinave, falë nanogrimcave, janë në gjendje të mbulojnë gërvishtjet e cekëta dhe zgavrat e tjera të formuara në trup. Ato përfshijnë topa mikroskopikë, të cilët ofrojnë një efekt të tillë.

Dërgoni punën tuaj të mirë në bazën e njohurive është e thjeshtë. Përdorni formularin e mëposhtëm

Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.

Dokumente të ngjashme

Koncepti i nanoteknologjive dhe fushat e aplikimit të tyre: mikroelektronika, energjia, ndërtimi, industria kimike, kërkimi shkencor. Karakteristikat e përdorimit të nanoteknologjisë në mjekësi, parfumeri, kozmetikë dhe industri ushqimore.

prezantim, shtuar 27.02.2012

Zhvillimi i nanoteknologjisë në shekullin XXI. Nanoteknologjitë në mjekësinë moderne. Efekti Lotus, shembuj të përdorimit të vetive të tij unike. Interesante në nanoteknologji, llojet e nanoprodukteve. Thelbi i nanoteknologjisë, arritjet në këtë degë të shkencës.

abstrakt, shtuar 11/09/2010

Koncepti i nanoteknologjisë. Nanoteknologjia si drejtim shkencor dhe teknik. Historia e zhvillimit të nanoteknologjive. Niveli modern i zhvillimit të nanoteknologjive. Aplikimi i nanoteknologjive në industri të ndryshme. Nanoelektronika dhe nanofotonika. Nanoenergjia.

tezë, shtuar 30.06.2008

Përdorimi i nanoteknologjisë në industrinë ushqimore. Krijimi i produkteve të reja ushqimore dhe kontrolli mbi sigurinë e tyre. Metoda e fraksionimit në shkallë të gjerë të lëndëve të para ushqimore. Produktet që përdorin nanoteknologjinë dhe klasifikimin e nanomaterialeve.

prezantim, shtuar 12/12/2013

Baza materiale dhe funksionet e shërbimit teknik, mënyra e zhvillimit të tij. Gjendja aktuale e sipërmarrjeve të Unionit Doganor, drejtimi i reformës së tyre. Llojet dhe aplikimi i nanomaterialeve dhe nanoteknologjive në prodhimin, restaurimin dhe forcimin e pjesëve të makinerive.

abstrakt, shtuar më 23.10.2011

Nanoteknologjia është një industri e teknologjisë së lartë që synon studimin dhe punën me atomet dhe molekulat. Historia e zhvillimit të nanoteknologjive, veçoritë dhe vetitë e nanostrukturave. Aplikimi i nanoteknologjive në industrinë e automobilave: problemet dhe perspektivat.

test, shtuar 03/03/2011

Mënyrat e funksionimit të një mikroskopi tunelimi skanues. Nanotubat e karbonit, kimia mbimolekulare. Zhvillimet e kimistëve të Universitetit Shtetëror Ural në fushën e nanoteknologjisë. Testimi i një qelize karburanti me temperaturë mesatare laboratorike.

prezantim, shtuar më 24.10.2013

Shfaqja dhe zhvillimi i nanoteknologjisë. Karakteristikat e përgjithshme të teknologjisë së materialeve të konsoliduara (pluhur, deformim plastik, kristalizimi nga një gjendje amorfe), teknologjia e nanomaterialeve polimerike, poroze, tubulare dhe biologjike.

NANOTEKNOLOGJITË NË JETËN TONË

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

Shkolla e mesme GBOU Nr. 1005 "Scarlet Sails", Moskë, Rusi

Rëndësia e kësaj teme shkaktohet nga "futja" e nanoteknologjive në jetën tonë, sepse në ditët e sotme asnjë shkencë nuk mund të bëjë pa nanoteknologji. Aktualisht, shkenca e nanoteknologjisë po zhvillohet në mënyrë dinamike, duke fituar vrull. Metodat për studimin dhe kontrollin e materies në nivel molekular për prodhimin e materialeve po përmirësohen, pajisjet dhe sistemet kanë veti të reja teknike, funksionale dhe konsumatore. Nanoteknologjia ka hyrë në jetën e përditshme. Elektronika, mjekësia, kozmetologjia, ndërtimi - në asnjë mënyrë një listë e plotë e përdorimit të këtyre teknologjive në nivelin laik. Dhe nuk ka asnjë person të tillë që nuk do të dëgjonte për to të paktën me cep të veshit, por a e dinë të gjithë njerëzit se çfarë janë ato?

Nanoteknologjia është një fushë e shkencës dhe teknologjisë themelore dhe e aplikuar që merret me një sërë justifikimesh teorike, metoda praktike të kërkimit, analizës dhe sintezës, si dhe metodat për prodhimin dhe përdorimin e produkteve me një strukturë të caktuar atomike nga manipulimi i kontrolluar i individit. atomet dhe molekulat.

Qëllimi i studimit tonë është të identifikojmë fushat më të avancuara në aplikimin e nanoteknologjive, të tregojmë rëndësinë e nanoteknologjive në jetën e njeriut dhe të flasim për to në një gjuhë të thjeshtë dhe të kuptueshme për të gjithë, për të popullarizuar arritjet e shkencëtarëve rusë në këtë drejtim. fushë.

Së pari, do të flasim për aplikimin e nanoteknologjisë në mjekësi. Nanomjekësia është një nga fushat shkencore në zhvillim aktiv të shkencës dhe përfshin gjurmimin, korrigjimin, korrigjimin gjenetik dhe kontrollin e sistemeve biologjike të trupit të njeriut në nivel molekular, duke përdorur nanopajisje, nanostruktura dhe teknologji informacioni.

Nanoelektronika është një fushë e shkencës dhe teknologjisë që përfshin një sërë mjetesh, metodash dhe metodash të veprimtarisë njerëzore që synojnë kërkimin teorik dhe praktik, modelimin, etj. .

Në tekstile, nanoteknologjia ndihmon veshjet të bëhen të papërshkueshme nga uji, të papërshkueshme nga papastërtitë, të përçojnë termikisht, etj. Për shembull, nanomaterialet mund të përbëhen nga nanogrimca dhe nanofibra me aditivë të tjerë për të ndihmuar në sigurimin e të gjitha këtyre vetive në bluzën tuaj.

Ushqimet “funksionale” janë proteinat dhe peptidet natyrale të mishit, të cilat në fakt janë shembulli më tipik i një brezi të ri ushqimesh të teknologjisë së lartë.

Nanoteknologjia. - URL :

Semyachkina, Yu. A., Klochkov A. Ya. Nanoteknologjitë moderne: industria ushqimore [Tekst] // Shkenca teknike: traditat dhe risitë: materialet e praktikantit. shkencore konf. (Chelyabinsk, janar 2012). - Chelyabinsk: Two Komsomol anëtarë, 2012. - S. 166-167.

Ushqimet funksionale janë ushqim shumëfunksional // Koha e lajmeve për ushqimin [Burimi elektronik] Mënyra e hyrjes:

nxënës 1 1 - Klasa B

OOSH /-/// hapat nr. 41

Kolosova Nikita Mbikëqyrës: mësuese e fizikës Minaeva I.A.

Nanoteknologjia: një vend midis shkencave të tjera

NANOTEKNOLOGJI

Kimi, fizikë atomike dhe bërthamore

Astronomi

flokët

marimangën e pluhurit

qelizë

kontinenti

planetët

Toka

atomet

njerëzore

Shkenca sociale

Gjeologjia

Biologjia

Ne mund ta bëjmë nanobotën të funksionojë për ne !!!

Pse është interesante "nanoteknologjia"?

bakteriofag

Grimca Au i rrethuar nga më të vogla

virus i gripit

Nanoworld jeton brenda nesh dhe punon për ne !!!

Mozaik prej 1 nm C 60

Fazat kryesore në zhvillimin e nanoteknologjisë:

Fituesi i çmimit Nobel të vitit 1959, Richard Feynman, deklaron se në të ardhmen, pasi ka mësuar të manipulojë atomet individuale, njerëzimi do të jetë në gjendje të sintetizojë çdo gjë. 1981 Krijimi nga Binig dhe Rohrer i një mikroskopi tunelimi skanues - një pajisje që lejon njeriun të ndikojë në materie në nivelin atomik. 1982-85 Arritja e zgjidhjes atomike. 1986 Krijimi i një mikroskopi të forcës atomike, i cili, në ndryshim nga një mikroskop tuneli, bën të mundur ndërveprim me çdo material, jo vetëm me ato përçuese. 1990 Manipulimi i një atomi të vetëm. 1994 Fillimi i aplikimit të metodave nanoteknologjike në industri.

Ilaçi .

Krijimi i mjekëve robotikë molekularë që do të "jetonin" brenda trupit të njeriut, duke eliminuar ose parandaluar të gjitha dëmtimet, përfshirë ato gjenetike. Periudha e zbatimit - gjysma e parë e shekullit XXI.

Eritrocitet dhe bakteret - bartës të nanokapsula me barna

Metoda e shpërndarjes për nanogrimcat me ilaçe ose fragmente (gjene) të ADN-së për trajtimin e qelizave

Eritrocitet me nanokapsula të ngjitura në to, të afta për t'u ngjitur vetëm në disa lloje qelizash (të sëmura), do t'i dorëzojnë këto kapsula në qelizat e synuara.

Gerontologji.

Arritja e pavdekësisë personale të njerëzve përmes futjes në trup të robotëve molekularë që parandalojnë plakjen e qelizave, si dhe ristrukturimin dhe përmirësimin e indeve të trupit të njeriut. Ringjallja dhe shërimi i atyre njerëzve të sëmurë pa shpresë që aktualisht ishin ngrirë me metoda krionike. Periudha e zbatimit: tremujori i tretë - i katërt i shekullit XXI.

Industria.

Zëvendësimi i metodave tradicionale të prodhimit me robotë molekularë që montojnë mallra direkt nga atomet dhe molekulat. Periudha e zbatimit - fillimi i shekullit XXI

Nanotubat i bëjnë materialet polimer më të fortë

Perspektivat për përdorimin e nanoteknologjisë në industrinë e automobilave sot nuk janë plotësisht të qarta. Megjithatë, është inkurajuese që nanomaterialet tashmë po përdoren në industrinë e automobilave, megjithëse shumica e tyre janë ende në fazën e zhvillimit të projektimit. Prodhuesit e makinave tashmë kanë grumbulluar mjaft përvojë në këtë fushë.

Nanofibrat e bëjnë sipërfaqen të pastër.

Në të majtë, pika nuk e lag sipërfaqen e përbërë nga nanotela dhe për këtë arsye nuk përhapet mbi të. Në të djathtë është një paraqitje skematike e një sipërfaqeje të ngjashme me një furçë masazhi; theta - këndi i kontaktit, vlera e të cilit tregon lagueshmërinë e sipërfaqes: sa më e madhe teta, aq më e ulët është lagështia.

Bujqësia.

Zëvendësimi i prodhuesve të ushqimit natyror (bimë dhe kafshë) me komplekse të ngjashme funksionale të robotëve molekularë. Ata do të riprodhojnë të njëjtat procese kimike që ndodhin në një organizëm të gjallë, por në një mënyrë më të shkurtër dhe më efikase.

Për shembull, nga zinxhiri "tokë - dioksid karboni - fotosintezë - bar - lopë - qumësht" do të hiqen të gjitha lidhjet e panevojshme. Do të mbetet “tokë – dioksid karboni – qumësht (gjizë, gjalpë, mish)". Një "bujqësi" e tillë nuk do të varet nga kushtet e motit dhe nuk do të ketë nevojë për punë të rëndë fizike. Dhe produktiviteti i tij do të jetë i mjaftueshëm për të zgjidhur njëherë e përgjithmonë problemin e ushqimit.

Periudha e zbatimit është çereku i dytë - i katërt i shekullit XXI.

Biologjia

Do të bëhet e mundur futja e nanoelementeve në një organizëm të gjallë në nivelin atomik. Pasojat mund të jenë shumë të ndryshme - nga "rivendosja" e specieve të zhdukura deri te krijimi i llojeve të reja të qenieve të gjalla, biorobotëve. Periudha e zbatimit: mesi i shekullit 21.

Nanoteknologjitë në kriminalistikë.

Gjurma e gishtit në letër është e njëjtë pas kontrastit me nanogrimcat e arit që ngjiten në gjurmët e yndyrshme të gropave të mbetura në letër.

Ekologjia

Eliminimi i plotë i efekteve të dëmshme të aktiviteteve njerëzore në mjedis.

Së pari, duke e ngopur ekosferën me robotë të rregullt molekularë që i kthejnë mbetjet njerëzore në lëndë të para;
Dhe së dyti, për shkak të kalimit të industrisë dhe bujqësisë në metodat nanoteknologjike pa mbetje. Periudha e zbatimit: mesi i shekullit 21.

Eksplorimi i hapësirës

Me sa duket, eksplorimit të hapësirës në rendin "të zakonshëm" do t'i paraprijë eksplorimi i saj nga nanorobotët.

Një ushtri e madhe robotësh molekularë do të lëshohen në hapësirën e jashtme afër Tokës dhe do ta përgatisin atë për vendosjen e njerëzve - ta bëjnë Hënën, asteroidët, planetët më të afërt të banueshëm, të ndërtojnë stacione hapësinore nga "materiale të improvizuara" (meteorite, kometa).

Do të jetë shumë më e lirë dhe më e sigurt se metodat aktuale.

Kibernetika

Do të ketë një kalim nga strukturat ekzistuese planare në mikroqarqe tre-dimensionale, madhësia e elementeve aktive do të ulet në madhësinë e molekulave. Frekuencat e funksionimit të kompjuterëve do të arrijnë vlera terahertz. Zgjidhjet skematike të bazuara në elementë të ngjashëm me neuronet do të bëhen të përhapura. Do të shfaqet memoria afatgjatë me shpejtësi të lartë e bazuar në molekulat e proteinave, kapaciteti i së cilës do të matet në terabajt. do të bëhet e mundur "rivendosje" e inteligjencës njerëzore në kompjuter. Periudha e zbatimit: çereku i parë - çereku i dytë i shekullit XXI.

Ekran fleksibël me nanotube.

matricë fleksibël të ekranit bazuar në nanotuba;

ekran fleksibël me Leonardo de Vinci.

Siguria e nanoteknologjisë?

Të paktën 300 produkte të konsumit, duke përfshirë kremrat e diellit, pastat e dhëmbëve dhe shampo, prodhohen duke përdorur nanoteknologji. FDA ende i lejon ato të shiten pa një etiketë të veçantë "Përmban nanogrimca". Në të njëjtën kohë, shumë studiues argumentojnë se duke depërtuar në nanogrimca të tilla, ato mund të shkaktojnë reaksione inflamatore ose imunologjike. Prandaj, deri diku, duke hyrë në epokën e nanoteknologjisë, ne e vendosim veten në vendin e derrave eksperimentalë.