Nanoteknoloji hayatımızda. Hayatımızdaki nanoteknoloji projesi Nanoteknolojinin hayatımızdaki önemi nedir

Nanoteknolojinin getirdiği kaçınılmaz devrime her gün yaklaşıyoruz. Yeni cihazlar yaratıyoruz, daha önce hiç düşünmediğimiz benzersiz malzemeler elde ediyoruz. Nanoteknolojinin günlük hayatta kullanımı, bize tanıdık gelen nesnelerin şeklini değiştirmeyi mümkün kılmıştır. Sonuç olarak, maddenin tamamen farklı, ancak faydalı özelliklerini aldık. Etrafımızdaki gerçeklik daha az tehlikeli ve rahat bir yaşam için daha elverişli hale geliyor. Buna iyi bir örnek, kullanılmış elektrikli cihazların olağan boyutlarının insan gözüyle görülemeyen nanoparçacıkların boyutuna indirgenmesidir. Bilgisayarlar küçülüyor, ancak çok daha güçlü. Nanoteknoloji günlük yaşamda ve endüstride çevremizdeki her şeyi önemli ölçüde değiştirdi.

Herhangi bir ihtiyacımızı karşılayabilecek bir yapay zeka formu yaratmak mümkün mü? Cevap, en son gelişmelerin rasyonel uygulamasında yatmaktadır. Nanoteknoloji, hayatımızın tüm yönlerini etkilediği için geleceğe giden yoldur. Nanoteknolojinin kullanımı birçok fırsat sağlar, ancak aynı zamanda bir takım endişeleri de beraberinde getirir.

Nanodünyaya açılan pencere

Elektron mikroskobu, mikro kozmosa bakmanızı sağlar. Çıplak gözle ayırt edilemeyecek kadar küçük olduklarından, özel ekipman olmadan nanoteknolojileri günlük yaşamda hemen fark etmek çok zordur. Maddelerin en olağandışı ve beklenmedik özellikleri sergilediği bir ölçektedir. Bu tür özelliklerin kullanımı benzersiz bir teknolojik devrim vaat ediyor. İnsan vücudunu ve çevreyi kontrol etmek gibi radikal yeni olanaklar sağlarlar.

Nanoteknolojinin ortaya çıkış tarihi

Her şey XX yüzyılın 80'lerinde tarama (STM) adı verilen bir aracın icadıyla başlar. Profesör James Jimzewski tüm profesyonel yaşamını nanoölçek dünyasında geçirdi. O, maddeyi inanılmaz derecede küçük değerler, milimetrenin milyonda biri düzeyinde inceleme fırsatı bulan dünyadaki ilk insanlardan biridir. Bu mikroskoplar, kör okuma ile aynı şekilde yüzeyi incelemeyi mümkün kılar. O zaman kimse nanoteknolojinin günlük yaşamda ve endüstride ne kadar yararlı olacağından şüphe edemezdi.

Nanoparçacıklarla çalışma prensibi

Bir tarama mikroskobu, 1 atom kalınlığında bir iğne olan bir sonda kullanır. Numuneden sadece birkaç nanometreye yaklaştığında, elektronlar en yakın nanoparçacıkla değiştirilir. Bu fenomene tünel etkisi denir. Kontrol sistemi, tünelleme akımındaki değişikliği tespit eder ve şimdi, bu bilgilere dayanarak, incelenen numunenin yüzeyinin topografyasının daha doğru bir şekilde inşası gerçekleştirilir. Yazılım, verilerin, bilim insanlarına günlük yaşamda ve diğer endüstrilerde nanoteknolojiyi kullanan yeni bir dünyanın anahtarını veren bir görüntüye dönüştürülmesini sağlar.

James Dzhimzewski'ye göre, taramalı elektron mikroskobu sayesinde bilim adamları ilk kez atomların ve moleküllerin görüntülerini elde ettiler ve şekillerini inceleyebildiler. Bu bilimde gerçek bir devrimdi, çünkü bilim adamları geçmişte olduğu gibi milyonlarca ve milyarlarca parçacığın değil, tek tek atomların özelliklerine dikkat ederek birçok şeye tamamen farklı bir şekilde bakmaya başladılar.

İlk keşifler

Yeni teknolojilerin kullanımı şaşırtıcı bir keşfe yol açtı. Cihaz atoma 1 nanometre uzaklıktan yaklaştığında atomla arasında bir bağ oluştu. Bu özellik, tek tek mikro partikülleri hareket ettirmenin bir yolunu bulmayı mümkün kıldı. Bu keşif sayesinde nanoteknolojiyi rahat bir yaşam için kullanmak mümkün hale geldi.

California Üniversitesi'nde profesör olan James Jimzewski'nin açıkladığı gibi, tünel taramalı mikroskop, moleküllere ve atomlara pratik olarak dokunmayı mümkün kıldı. Bilim adamları ilk kez maddenin yüzeyindeki atomları manipüle etmeyi ve daha önce hayal bile edilemeyen yapılar oluşturmayı başardılar.

Bu yeni edinilen keşif (maddeyi oluşturan en küçük parçacıkları gözlemleme ve manipüle etme yeteneği), nanoteknolojinin istisnasız tüm endüstrilerde kullanılmasını mümkün kıldı.

Nanoteknolojinin gelişimi

Fizikçi ve filozof Etin Klin, nanoteknoloji sayesinde teknolojik bir atılım olasılığının oldukça gerçek olduğuna inanıyor, ancak bu büyük ölçüde bilim insanının coşkusuna dayanıyor.

Fizikçi ve filozof Etin Klin'in dediği gibi, atomların varlığının deneysel olarak doğrulandığı andan onları manipüle edebildikleri ana kadar 100 yıldan az bir süre geçti. Bilim adamlarının önüne daha önce düşünemedikleri fırsatlar açılıyor. Ancak bu sayede tüm gelişmiş ülkelerin hükümeti ilgili bilimlere ilgi göstermeye başladı. Her şey 2002 yılında fizikçiler Roca ve Benbridge tarafından bir Amerikan girişimiyle başladı. Bu bilim adamları, nanoteknoloji sayesinde insanlığın karşılaştığı tüm sorunları çözebileceği gibi çılgın bir fikirle ortaya çıktılar.

Bu açıklama, mikroelektronik, bilgisayar bilimi, nükleer enerji araştırmaları, mikrobiyoloji, lazer teknolojisi, tıp ve çok daha fazlası gibi ileri bilim ve teknoloji alanlarını uygulamayı mümkün kılan çok sayıda çalışmanın başlaması için itici güç oldu.

Nanoteknoloji: örnekler

Günlük yaşamda, varlığından şüphelenmediğimiz çok fazla algılanamayan, ancak çok önemli maddeler var! En çarpıcı örneklere bakalım:

Diş macunu. Daha önce hiç kimse diş temizleyicisinin neden farklı olduğunu düşünmedi. Bunların hepsi belirli nanopartiküllerin varlığından kaynaklanmaktadır. Örneğin, çıplak gözle görülmeyen kalsiyum hidroksiapatit, hasarlı minenin onarılmasına ve dişlerin çürüklere karşı korunmasına yardımcı olur.

Araba boyası. Modern araba boyaları, nanopartiküller sayesinde vücutta oluşan yüzeysel çizikleri ve diğer boşlukları kapatabilmektedir. Böyle bir etki sağlayan mikroskobik topları içerirler.

İyi çalışmalarınızı bilgi tabanına gönderin basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, yüksek lisans öğrencileri, genç bilim adamları size çok minnettar olacaktır.

Benzer Belgeler

Nanoteknoloji kavramı ve uygulama alanları: mikroelektronik, enerji, inşaat, kimya endüstrisi, bilimsel araştırma. Nanoteknolojinin tıp, parfümeri, kozmetik ve gıda endüstrilerinde kullanımının özellikleri.

sunum, 27/02/2012 eklendi

XXI yüzyılda nanoteknolojilerin gelişimi. Modern tıpta nanoteknolojiler. Lotus etkisi, benzersiz özelliğini kullanma örnekleri. Nanoteknolojide ilginç, nanoürün türleri. Nanoteknolojinin özü, bu bilim dalındaki başarılar.

özet, eklendi 11/09/2010

Nanoteknoloji kavramı. Bilimsel ve teknik bir yön olarak nanoteknoloji. Nanoteknolojilerin gelişim tarihi. Nanoteknolojilerin modern gelişim düzeyi. Nanoteknolojilerin çeşitli endüstrilerde uygulanması. Nanoelektronik ve nanofotonik. Nanoenerji.

tez, eklendi 06/30/2008

Nanoteknolojinin gıda endüstrisinde kullanımı. Yeni gıda ürünlerinin oluşturulması ve güvenliklerinin kontrolü. Gıda hammaddelerinin büyük ölçekli fraksiyonlama yöntemi. Nanoteknoloji kullanan ürünler ve nanomalzemelerin sınıflandırılması.

sunum, 12/12/2013 eklendi

Teknik servisin maddi temeli ve işlevleri, gelişme yolu. Gümrük Birliği işletmelerinin mevcut durumu, reformlarının yönü. Makine parçalarının imalatında, restorasyonunda ve sertleştirilmesinde nanomalzemelerin ve nanoteknolojilerin türleri ve uygulamaları.

özet, 23.10.2011 eklendi

Nanoteknoloji, atomları ve molekülleri incelemeyi ve bunlarla çalışmayı amaçlayan yüksek teknolojili bir endüstridir. Nanoteknolojilerin gelişim tarihi, nanoyapıların özellikleri ve özellikleri. Nanoteknolojilerin otomotiv endüstrisinde uygulanması: sorunlar ve beklentiler.

test, eklendi 03/03/2011

Taramalı tünelleme mikroskobunun çalışma modları. Karbon nanotüpler, supramoleküler kimya. Ural Devlet Üniversitesi kimyagerlerinin nanoteknoloji alanındaki gelişmeleri. Bir laboratuvar orta sıcaklıkta yakıt hücresinin test edilmesi.

sunum, eklendi 24/10/2013

Nanoteknolojinin ortaya çıkışı ve gelişimi. Konsolide malzeme teknolojisinin genel özellikleri (toz, plastik deformasyon, amorf halden kristalleşme), polimerik, gözenekli, boru şekilli ve biyolojik nanomalzemeler teknolojisi.

HAYATIMIZDAKİ NANOTEKNOLOJİLER

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

GBOU orta okulu No. 1005 "Kızıl yelkenler", Moskova, Rusya

Bu konunun alaka düzeyi, nanoteknolojilerin hayatımıza “girişinden” kaynaklanmaktadır, çünkü günümüzde hiçbir bilim nanoteknoloji olmadan yapamaz. Şu anda, nanoteknoloji bilimi dinamik olarak gelişiyor ve ivme kazanıyor. Malzemelerin üretimi için moleküler düzeyde maddeyi inceleme ve kontrol etme yöntemleri geliştirilmektedir, cihazlar ve sistemler yeni teknik, işlevsel ve tüketici özelliklerine sahiptir. Nanoteknoloji günlük hayata girdi. Elektronik, tıp, kozmetoloji, inşaat - hiçbir şekilde bu teknolojilerin sıradan insan düzeyinde kullanımının tam bir listesi değildir. Ve en azından kulağının köşesinden onları duymayan böyle bir insan yok, ama herkes ne olduğunu biliyor mu?

Nanoteknoloji, bir dizi teorik gerekçe, pratik araştırma, analiz ve sentez yöntemlerinin yanı sıra, belirli bir atomik yapıya sahip ürünlerin, bireylerin kontrollü manipülasyonu ile üretim ve kullanım yöntemleri ile ilgilenen bir temel ve uygulamalı bilim ve teknoloji alanıdır. atomlar ve moleküller.

Çalışmamızın amacı, nanoteknolojilerin uygulanmasındaki en gelişmiş alanları belirlemek, nanoteknolojilerin insan hayatındaki önemini göstermek ve herkes için basit ve anlaşılır bir dille onlardan bahsetmek ve Rus bilim adamlarının bu alandaki başarılarını yaygınlaştırmaktır.

Öncelikle nanoteknolojinin tıpta uygulanmasından bahsedeceğiz. Nanotıp, bilimin aktif olarak gelişen bilim alanlarından biridir ve insan vücudunun biyolojik sistemlerinin nanocihazlar, nanoyapılar ve bilgi teknolojilerini kullanarak moleküler düzeyde izlenmesini, düzeltilmesini, genetik düzeltmesini ve kontrolünü içerir.

Nanoelektronik, teorik ve pratik araştırma, modelleme vb. İçin bir dizi araç, yöntem ve insan faaliyeti yöntemini içeren bir bilim ve teknoloji alanıdır. .

Tekstilde nanoteknoloji, giysilerin su geçirmez, kir tutmaz, termal olarak iletken vb. hale gelmesine yardımcı olur. Örneğin, nanomalzemeler, T-shirt'ünüze tüm bu özellikleri sağlamaya yardımcı olmak için diğer katkı maddeleriyle birlikte nanoparçacıklardan ve nanoliflerden oluşabilir.

"İşlevsel" gıdalar, aslında yeni nesil yüksek teknolojili gıdaların en tipik örneği olan doğal et proteinleri ve peptitleridir.

Nanoteknoloji. - URL :

Semyachkina, Yu. A., Klochkov A. Ya. Modern nanoteknolojiler: gıda endüstrisi [Metin] // Teknik bilimler: gelenekler ve yenilikler: Stajyer malzemeleri. ilmi konf. (Çelyabinsk, Ocak 2012). - Chelyabinsk: İki Komsomol üyesi, 2012. - S. 166-167.

Fonksiyonel gıdalar çok fonksiyonlu gıdalardır // Food News Time [Elektronik kaynak] Erişim modu:

öğrenci 1 1 -B sınıfı

OOSH ///// adımlar No. 41

Kolosova Nikita Danışman: fizik öğretmeni Minaeva I.A.

Nanoteknoloji: diğer bilimler arasında bir yer

NANOTEKNOLOJİLER

Kimya, atom ve nükleer fizik

Astronomi

saç

toz akarı

hücre

kıta

gezegenler

Toprak

atomlar

insan

sosyal bilimler

jeoloji

Biyoloji

Nanodünyanın bizim için çalışmasını sağlayabiliriz !!!

"Nanoteknoloji" neden ilginç?

bakteriyofaj

parçacık Au daha küçüklerle çevrili

Nezle virüsü

Nanoworld içimizde yaşıyor ve bizim için çalışıyor !!!

1 nm C'lik mozaik 60

Nanoteknolojinin geliştirilmesindeki ana aşamalar:

1959 Nobel Ödülü sahibi Richard Feynman, gelecekte tek tek atomları manipüle etmeyi öğrenen insanlığın her şeyi sentezleyebileceğini ilan eder. 1981 Binig ve Rohrer tarafından bir taramalı tünelleme mikroskobunun yaratılması - maddenin atomik düzeyde etkilenmesine izin veren bir cihaz. 1982-85 Atomik çözünürlüğe ulaşmak. 1986 Tünel mikroskobunun aksine, yalnızca iletken olanlarla değil, herhangi bir malzemeyle etkileşime girmeyi mümkün kılan bir atomik kuvvet mikroskobunun oluşturulması. 1990 Tek Atom Manipülasyonu. 1994 Nanoteknolojik yöntemlerin sanayide uygulanmaya başlaması.

İlaç .

Genetik olanlar da dahil olmak üzere tüm hasarları ortadan kaldıran veya önleyen, insan vücudunda "yaşayacak" moleküler robotik doktorların oluşturulması. Uygulama dönemi - XXI yüzyılın ilk yarısı.

Eritrositler ve bakteriler - ilaçlı nanokapsüllerin taşıyıcıları

Hücre tedavisi için ilaç veya DNA fragmanları (genler) içeren nanopartiküller için dağıtım yöntemi

Yapıştırılmış nanokapsüllü eritrositler, sadece belirli hücre tiplerine (hasta hücrelere) yapışabilen, bu kapsülleri hedef hücrelere ulaştıracaktır.

Gerontoloji.

Hücre yaşlanmasını önleyen moleküler robotların vücuda sokulması ve insan vücudunun dokularının yeniden yapılandırılması ve iyileştirilmesi yoluyla insanların kişisel ölümsüzlüğünü elde etmek. Şu anda kriyonik yöntemlerle dondurulan umutsuzca hasta insanların diriltilmesi ve iyileştirilmesi. Uygulama dönemi: XXI yüzyılın üçüncü - dördüncü çeyreği.

Sanayi.

Geleneksel üretim yöntemlerini, doğrudan atomlardan ve moleküllerden metaları bir araya getiren moleküler robotlarla değiştirmek. Uygulama dönemi - XXI yüzyılın başı

Nanotüpler polimer malzemeleri daha güçlü hale getirir

Nanoteknolojinin bugün otomotiv endüstrisinde kullanımına ilişkin beklentiler tam olarak net değil. Bununla birlikte, çoğu hala tasarım geliştirme aşamasında olmasına rağmen, nanomalzemelerin otomotiv endüstrisinde halihazırda kullanılıyor olması cesaret vericidir. Otomobil üreticileri bu alanda zaten oldukça fazla deneyim biriktirdi.

Nanofiberler yüzeyi temiz yapar.

Soldaki damla nanotellerden oluşan yüzeyi ıslatmaz ve bu nedenle üzerine yayılmaz. Sağda, masaj fırçasına benzer bir yüzeyin şematik bir temsili yer almaktadır; teta - değeri yüzeyin ıslanabilirliğini gösteren temas açısı: teta ne kadar büyükse, ıslanabilirlik o kadar düşük olur.

Tarım.

Doğal gıda üreticilerinin (bitkiler ve hayvanlar) moleküler robotların benzer fonksiyonel kompleksleri ile değiştirilmesi. Canlı bir organizmada meydana gelen aynı kimyasal süreçleri, ancak daha kısa ve daha verimli bir şekilde yeniden üreteceklerdir.

Örneğin, zincirden "toprak - karbondioksit - fotosentez - ot - inek - süt" gereksiz tüm bağlantılar kaldırılacaktır. "Toprak - karbondioksit - süt" kalacak (süzme peynir, tereyağı, et)". Böyle bir "tarım" hava koşullarına bağlı olmayacak ve ağır fiziksel emek gerektirmeyecek. Ve verimliliği, gıda sorununu bir kez ve herkes için çözmek için yeterli olacaktır.

Uygulama dönemi XXI yüzyılın ikinci - dördüncü çeyreğidir.

Biyoloji

Nano elementleri canlı bir organizmaya atomik düzeyde sokmak mümkün hale gelecek. Sonuçlar çok farklı olabilir - soyu tükenmiş türlerin "restorasyonundan" yeni canlı türlerinin, biyorobotların yaratılmasına kadar. Uygulama dönemi: 21. yüzyılın ortası.

Kriminalistikte nanoteknolojiler.

Kağıt üzerindeki parmak izi, kağıt üzerinde kalan yağlı oluk izlerine yapışan altın nanoparçacıklarla kontrast oluşturduktan sonra aynıdır.

Ekoloji

İnsan faaliyetinin çevre üzerindeki zararlı etkilerinin tamamen ortadan kaldırılması.

İlk olarak, insan atıklarını hammaddeye dönüştüren moleküler düzenli robotlarla ekosferi doyurarak;
İkincisi, sanayi ve tarımın atık olmayan nanoteknolojik yöntemlere geçişi nedeniyle. Uygulama dönemi: 21. yüzyılın ortası.

Uzay araştırması

Görünüşe göre, "olağan" düzende uzayın keşfi, nanorobotlar tarafından keşfinden önce gelecek.

Devasa bir moleküler robot ordusu Dünya'ya yakın uzaya salınacak ve onu insan yerleşimi için hazırlayacak - Ay'ı, asteroitleri, en yakın gezegenleri yaşanabilir hale getirecek, "doğaçlama malzemelerden" (meteoritler, kuyruklu yıldızlar) uzay istasyonları inşa edecek.

Mevcut yöntemlerden çok daha ucuz ve güvenli olacaktır.

sibernetik

Halihazırda var olan düzlemsel yapılardan hacimsel mikro devrelere geçiş olacak, aktif elementlerin boyutu moleküllerin boyutuna düşecektir. Bilgisayarların çalışma frekansları terahertz değerlerine ulaşacaktır. Nöron benzeri elemanlara dayalı şematik çözümler yaygınlaşacaktır. Kapasitesi terabayt cinsinden ölçülecek olan protein moleküllerine dayalı yüksek hızlı uzun süreli bellek ortaya çıkacaktır. mümkün olacak bilgisayardaki insan zekasının "yeniden yerleştirilmesi". Uygulama dönemi: ilk - XXI yüzyılın ikinci çeyreği.

Esnek nanotüp ekran.

nanotüplere dayalı esnek ekran matrisi;

Leonardo de Vinci'yi içeren esnek ekran.

Nanoteknolojinin güvenliği?

Güneş kremleri, diş macunları ve şampuanlar dahil en az 300 tüketici ürünü nanoteknoloji kullanılarak üretiliyor. FDA hala özel bir "nanopartikül içerir" etiketi olmadan satılmalarına izin veriyor. Aynı zamanda birçok araştırmacı, bu tür nanopartiküllerin içine girmenin inflamatuar veya immünolojik reaksiyonlara neden olabileceğini savunuyor. Bu nedenle, bir dereceye kadar nanoteknoloji çağına girerken, kendimizi deneysel kobayların yerine koyuyoruz.