Har kuni biz nanotexnologiya olib keladigan muqarrar inqilobga yaqinlashmoqdamiz. Biz yangi qurilmalar yaratamiz, ilgari hech qachon o'ylamagan noyob materiallarni olamiz. Kundalik hayotda nanotexnologiyalardan foydalanish bizga tanish bo'lgan ob'ektlarning shaklini o'zgartirish imkonini berdi. Natijada biz butunlay boshqacha, ammo moddaning foydali xususiyatlarini oldik. Atrofimizdagi haqiqat kamroq xavfli va farovon hayot uchun qulayroq bo'ladi. Yaxshi misol - ishlatilgan elektr qurilmalarning odatiy o'lchamlarini inson ko'ziga ko'rinmaydigan nanozarrachalar hajmiga qisqartirish. Kompyuterlar kichrayib bormoqda, ammo kuchliroq. Kundalik hayotda va sanoatda nanotexnologiya atrofimizdagi hamma narsani sezilarli darajada o'zgartirdi.

Bizning har qanday ehtiyojimizni qondira oladigan sun'iy intellekt shaklini yaratish mumkinmi? Javob eng so'nggi ishlanmalarni oqilona qo'llashda yotadi. Nanotexnologiya - kelajakka yo'l, chunki u hayotimizning barcha jabhalariga ta'sir qiladi. Nanotexnologiyalardan foydalanish ko'plab imkoniyatlarni taqdim etish bilan birga, bir qator xavotirlarni ham keltirib chiqaradi.

Nano dunyoga oyna

Elektron mikroskop mikrokosmosga qarash imkonini beradi. Kundalik hayotda nanotexnologiyalarni maxsus jihozlarsiz darhol payqash juda qiyin, chunki ular juda kichik bo'lib, oddiy ko'z bilan farq qilib bo'lmaydi. Aynan shunday miqyosda moddalar eng g'ayrioddiy va kutilmagan xususiyatlarni namoyon qiladi. Bunday xususiyatlardan foydalanish noyob texnologik inqilobni va'da qiladi. Ular inson tanasi va atrof-muhitni nazorat qilish kabi tubdan yangi imkoniyatlarni taqdim etadi.

Nanotexnologiyaning paydo bo'lish tarixi

Bularning barchasi XX asrning 80-yillarida skanerlash (STM) deb nomlangan vositaning ixtiro qilinishi bilan boshlanadi. Professor Jeyms Jimzevski butun professional hayotini nano o'lchov olamida o'tkazdi. U dunyodagi birinchi odamlardan biri bo'lib, materiyani juda kichik qiymatlar, millimetrning milliondan bir qismi darajasida o'rganish imkoniyatiga ega bo'lgan. Ushbu mikroskoplar sirtni ko'rlar o'qigandek o'rganish imkonini beradi. Shunda hech kim nanotexnologiyaning kundalik hayotda va sanoatda qanchalik foydali bo'lishidan shubhalana olmasdi.

Nanozarrachalar bilan ishlash printsipi

Skanerli mikroskop qalinligi 1 atom ignasi bo'lgan zonddan foydalanadi. Namunadan atigi bir necha nanometrga yaqinlashganda, elektronlar eng yaqin nanozarracha bilan almashinadi. Bu hodisa tunnel effekti deb ataladi. Boshqarish tizimi tunnel oqimining o'zgarishini aniqlaydi va hozirda ushbu ma'lumotlar asosida o'rganilayotgan namuna sirtining topografiyasini yanada aniqroq qurish amalga oshirilmoqda. Dasturiy ta'minot ma'lumotlarni tasvirga aylantirish imkonini beradi, bu olimlarga kundalik hayotda va boshqa sohalarda nanotexnologiyadan foydalangan holda yangi dunyoning kalitini beradi.

Jeyms Djimzevskiyning so'zlariga ko'ra, skanerlovchi elektron mikroskop tufayli olimlar birinchi marta atomlar va molekulalarning tasvirlarini olishdi va ularning shaklini o'rganishga muvaffaq bo'lishdi. Bu fanda haqiqiy inqilob bo‘ldi, chunki olimlar ko‘p narsaga o‘tmishda bo‘lgani kabi millionlab va milliardlab zarrachalarga emas, balki alohida atomlarning xossalariga e’tibor qaratib, butunlay boshqacha ko‘z bilan qaray boshladilar.

Birinchi kashfiyotlar

Yangi texnologiyalardan foydalanish hayratlanarli kashfiyotga olib keldi. Qurilma atomga 1 nanometr masofada yaqinlashganda, u bilan atom o'rtasida bog'lanish paydo bo'ldi. Bu xususiyat alohida mikrozarrachalarni harakatlantirish usulini topish imkonini berdi. Ushbu kashfiyot tufayli nanotexnologiyadan farovon hayot uchun foydalanish mumkin bo'ldi.

Kaliforniya universiteti professori Jeyms Jimzevski tushuntirganidek, tunnel skanerlash mikroskopi molekulalar va atomlarga amalda teginish imkonini berdi. Olimlar birinchi marta materiya yuzasida atomlarni manipulyatsiya qilish va ilgari tasavvur qilib bo'lmaydigan tuzilmalarni yaratishga muvaffaq bo'lishdi.

Ushbu yangi kashfiyot (materiyani tashkil etuvchi eng kichik zarrachalarni kuzatish va manipulyatsiya qilish qobiliyati) nanotexnologiyadan istisnosiz barcha sohalarda foydalanish imkonini berdi.

Nanotexnologiyaning rivojlanishi

Fizik va faylasuf Etin Klinning fikricha, nanotexnologiyalar tufayli texnologik yutuq bo'lish ehtimoli juda real, ammo bu ko'p jihatdan olimning ishtiyoqiga asoslangan.

Fizik va faylasuf Etin Klin ta'kidlaganidek, atomlar mavjudligi eksperimental tasdiqlangan paytdan boshlab, ular ularni manipulyatsiya qila olgan paytgacha 100 yildan kamroq vaqt o'tdi. Olimlar oldida ular ilgari xayoliga ham keltirmagan imkoniyatlar ochiladi. Faqat shu tufayli barcha rivojlangan mamlakatlar hukumati tegishli fanlarga qiziqish bildira boshladi. Hammasi 2002 yilda fiziklar Roka va Benbrijning Amerika tashabbusi bilan boshlandi. Bu olimlar nanotexnologiya tufayli insoniyat oldida turgan barcha muammolarni hal qila oladi, degan aqldan ozgan g'oyani ilgari surdilar.

Ushbu bayonot fan va texnikaning mikroelektronika, informatika, yadroviy energetika tadqiqotlari, mikrobiologiya, lazer texnologiyasi, tibbiyot va boshqa ko'plab ilg'or yo'nalishlarini hayotga tatbiq etish imkonini beradigan ko'plab tadqiqotlar boshlanishiga turtki bo'ldi.

Nanotexnologiya: misollar

Kundalik hayotda juda ko'p sezilmaydigan, ammo juda muhim moddalar mavjud bo'lib, ularning mavjudligi bizda shubhalanmaydi! Keling, eng yorqin misollarni ko'rib chiqaylik:


  • Tish pastasi. Ilgari hech kim tishlarni tozalash vositasi nima uchun boshqacha ekanligi haqida o'ylamagan. Bularning barchasi ma'lum nanozarrachalarning mavjudligi bilan bog'liq. Misol uchun, oddiy ko'zga ko'rinmaydigan kaltsiy gidroksiapatit shikastlangan emalni tiklashga yordam beradi va tishlarni kariesdan himoya qiladi.

  • Avtomobil bo'yog'i. Zamonaviy avtomobil bo'yoqlari nanozarrachalar tufayli tanada hosil bo'lgan sayoz tirnalgan joylarni va boshqa bo'shliqlarni yopishga qodir. Ular mikroskopik to'plarni o'z ichiga oladi, ular bunday ta'sirni ta'minlaydi.

Yaxshi ishingizni bilimlar bazasiga yuborish oddiy. Quyidagi shakldan foydalaning

Talabalar, aspirantlar, bilimlar bazasidan o‘z o‘qishlarida va ishlarida foydalanayotgan yosh olimlar sizdan juda minnatdor bo‘lishadi.

Shunga o'xshash hujjatlar

    Nanotexnologiyalar tushunchasi va ularni qo'llash sohalari: mikroelektronika, energetika, qurilish, kimyo sanoati, ilmiy tadqiqotlar. Nanotexnologiyalarni tibbiyot, parfyumeriya, kosmetika va oziq-ovqat sanoatida qo'llash xususiyatlari.

    taqdimot, 27/02/2012 qo'shilgan

    XXI asrda nanotexnologiyaning rivojlanishi. Zamonaviy tibbiyotda nanotexnologiyalar. Lotus effekti, uning noyob xususiyatidan foydalanish misollari. Nanotexnologiyalar, nanomahsulotlar turlari qiziq. Nanotexnologiyaning mohiyati, fanning ushbu sohasidagi yutuqlar.

    abstrakt, 2010 yil 11/09 qo'shilgan

    Nanotexnologiya tushunchasi. Nanotexnologiya ilmiy-texnik yo'nalish sifatida. Nanotexnologiyalarning rivojlanish tarixi. Nanotexnologiyalar rivojlanishining zamonaviy darajasi. Nanotexnologiyalarning turli sohalarda qo'llanilishi. Nanoelektronika va nanofotonika. Nanoenergiya.

    dissertatsiya, 30.06.2008 qo'shilgan

    Oziq-ovqat sanoatida nanotexnologiyadan foydalanish. Yangi oziq-ovqat mahsulotlarini yaratish va ularning xavfsizligini nazorat qilish. Oziq-ovqat xom ashyosini keng miqyosda fraksiyalash usuli. Nanotexnologiyadan foydalanadigan mahsulotlar va nanomateriallarning tasnifi.

    taqdimot, 12/12/2013 qo'shilgan

    Texnik xizmatning moddiy asosi va vazifalari, uning rivojlanish yo'li. Bojxona ittifoqi korxonalarining hozirgi holati, ularni isloh qilish yo'nalishlari. Mashina qismlarini ishlab chiqarish, tiklash va qattiqlashtirishda nanomateriallar va nanotexnologiyalarning turlari va qo'llanilishi.

    referat, 23.10.2011 qo'shilgan

    Nanotexnologiya - atomlar va molekulalarni o'rganish va ular bilan ishlashga qaratilgan yuqori texnologiyali sanoat. Nanotexnologiyalarning rivojlanish tarixi, nanostrukturalarning xususiyatlari va xossalari. Avtomobil sanoatida nanotexnologiyalarni qo'llash: muammolar va istiqbollar.

    test, 03/03/2011 qo'shilgan

    Skanerli tunnel mikroskopining ishlash rejimlari. Uglerod nanotubalari, supramolekulyar kimyo. Ural davlat universiteti kimyogarlarining nanotexnologiya sohasidagi ishlanmalari. Laboratoriya o'rta haroratli yonilg'i xujayrasini sinovdan o'tkazish.

    taqdimot, 24.10.2013 qo'shilgan

    Nanotexnologiyaning paydo bo'lishi va rivojlanishi. Konsolidatsiyalangan materiallar texnologiyasining umumiy tavsifi (chang, plastik deformatsiya, amorf holatdan kristallanish), polimer, g'ovak, quvurli va biologik nanomateriallar texnologiyasi.

    HAYOTIMIZDA NANOTEXNOLOGIYALAR

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

    1005-sonli GBOU o'rta maktabi "Scarlet sails", Moskva, Rossiya

    Ushbu mavzuning dolzarbligi hayotimizga nanotexnologiyalarning "kirish" bilan bog'liq, chunki hozirgi kunda hech qanday fan nanotexnologiyalarsiz ishlamaydi. Hozirgi vaqtda nanotexnologiya fani jadal rivojlanib, jadal rivojlanmoqda. Materiallarni ishlab chiqarish uchun molekulyar darajadagi moddalarni o'rganish va nazorat qilish usullari takomillashtirilmoqda, qurilmalar va tizimlar yangi texnik, funktsional va iste'mol xususiyatlariga ega. Nanotexnologiya kundalik hayotga kirib keldi. Elektronika, tibbiyot, kosmetologiya, qurilish - bu texnologiyalardan oddiy odamlar darajasida foydalanishning to'liq ro'yxati yo'q. Va ular haqida hech bo'lmaganda qulog'ining burchagidan eshitmaydigan odam yo'q, lekin hamma odamlar nima ekanligini bilishadimi?

    Nanotexnologiya - fundamental va amaliy fan va texnologiya sohasi bo'lib, u nazariy asoslash, tadqiqot, tahlil va sintezning amaliy usullari, shuningdek, ma'lum atom tuzilishiga ega bo'lgan mahsulotlarni ishlab chiqarish va ulardan foydalanish usullari bilan shug'ullanadi. atomlar va molekulalar.

    Tadqiqotimizning maqsadi nanotexnologiyalarni qo‘llashning eng ilg‘or yo‘nalishlarini aniqlash, nanotexnologiyalarning inson hayotidagi ahamiyatini ko‘rsatish va ular haqida hamma uchun sodda va tushunarli tilda gapirish, bu boradagi rossiyalik olimlarning yutuqlarini ommalashtirishdan iborat. maydon.

    Birinchidan, nanotexnologiyani tibbiyotda qo'llash haqida gapiramiz. Nanomedicina fanning faol rivojlanayotgan ilmiy yo'nalishlaridan biri bo'lib, nanoqurilmalar, nanostrukturalar va axborot texnologiyalaridan foydalangan holda inson tanasining biologik tizimlarini molekulyar darajada kuzatish, tuzatish, genetik tuzatish va nazorat qilishni o'z ichiga oladi.

    Nanoelektronika - bu nazariy va amaliy tadqiqotlar, modellashtirish va boshqalarga qaratilgan inson faoliyatining vositalari, usullari va usullari to'plamini o'z ichiga olgan fan va texnika sohasi. .

    To‘qimachilikda nanotexnologiyalar kiyim-kechaklarni suv o‘tkazmaydigan, kirdan o‘tkazmaydigan, issiqlik o‘tkazuvchanligi va hokazo bo‘lishiga yordam beradi. Misol uchun, nanomateriallar nanozarrachalar va boshqa qo'shimchalar bilan birga nanotolalardan iborat bo'lishi mumkin, bu barcha xususiyatlarni futbolkangizni ta'minlashga yordam beradi.

    "Funktsional" oziq-ovqatlar tabiiy go'sht oqsillari va peptidlari bo'lib, ular aslida yuqori texnologiyali oziq-ovqatning yangi avlodining eng tipik namunasidir.

      Nanotexnologiya. - URL :

      Semyachkina, Yu. A., Klochkov A. Ya. Zamonaviy nanotexnologiyalar: oziq-ovqat sanoati [Matn] // Texnik fanlar: an'analar va innovatsiyalar: stajyor materiallari. ilmiy konf. (Chelyabinsk, 2012 yil yanvar). - Chelyabinsk: Ikki komsomolchi, 2012. - S. 166-167.

      Funktsional oziq-ovqatlar ko'p funktsiyali oziq-ovqat hisoblanadi // Oziq-ovqat yangiliklari vaqti [Elektron resurs] Kirish rejimi:

    o'quvchi 1 1 - B sinf

    OOSH /-/// qadamlar № 41

    Kolosova Nikita Rahbar: fizika o'qituvchisi Minaeva I.A.



    Nanotexnologiya: boshqa fanlar orasida o'rni

    NANOTEXNOLOGIYALAR

    Kimyo, atom va yadro fizikasi

    Astronomiya

    Soch

    chang oqadilar

    hujayra

    qit'a

    sayyoralar

    Yer

    atomlar

    odam

    Ijtimoiy fanlar

    Geologiya

    Biologiya

    Biz nanodunyoni biz uchun ishlashiga imkon bera olamiz !!!


    Nima uchun "nanotexnologiya" qiziq?

    bakteriofag

    bakteriofag

    Zarracha Au kichikroq bilan o'ralgan

    Zarracha Au kichikroq bilan o'ralgan

    gripp virusi

    gripp virusi

    Nanodunyo bizning ichimizda yashaydi va biz uchun ishlaydi !!!

    1 nm C mozaika 60


    Nanotexnologiya rivojlanishining asosiy bosqichlari:

    1959 yil Nobel mukofoti sovrindori Richard Feynman kelajakda alohida atomlarni manipulyatsiya qilishni o'rgangan insoniyat har qanday narsani sintez qila olishini e'lon qildi. 1981 Binig va Rorer tomonidan skanerlovchi tunnel mikroskopini yaratish - atom darajasida moddaga ta'sir qilish imkonini beruvchi qurilma. 1982-85 yillar Atom rezolyutsiyasiga erishish. 1986 yil Tunnel mikroskopidan farqli o'laroq, nafaqat o'tkazgichlar bilan emas, balki har qanday materiallar bilan o'zaro ta'sir qilish imkonini beradigan atom kuchi mikroskopining yaratilishi. 1990 yil Yagona atom bilan manipulyatsiya. 1994 yil Sanoatda nanotexnologik usullarni qo'llashning boshlanishi.


    Dori .

    Inson tanasida "yashashi" mumkin bo'lgan molekulyar robot-doktorlarni yaratish, barcha zararlarni, shu jumladan genetik zararni ham yo'q qiladi yoki oldini oladi. Amalga oshirish davri - XXI asrning birinchi yarmi.


    Eritrositlar va bakteriyalar - nanokapsulalarni dori vositalari bilan tashuvchilar

    Dori vositalari yoki hujayralarni davolash uchun DNK fragmentlari (genlari) bilan nanopartikullarni etkazib berish usuli

    Nanokapsulalarga yopishtirilgan eritrotsitlar, faqat ma'lum turdagi hujayralarga (kasallarga) yopishib olish qobiliyatiga ega, bu kapsulalarni maqsadli hujayralarga etkazib beradi.


    Gerontologiya.

    Hujayra qarishini oldini oluvchi molekulyar robotlarni tanaga kiritish, shuningdek, inson tanasi to‘qimalarini qayta qurish va yaxshilash orqali insonlarning shaxsiy o‘lmasligiga erishish. Hozirgi vaqtda krionika usullari bilan muzlatilgan umidsiz bemorlarni qayta tiklash va davolash. Amalga oshirish davri: XXI asrning uchinchi - to'rtinchi choraklari.


    Sanoat.

    An'anaviy ishlab chiqarish usullarini tovarlarni to'g'ridan-to'g'ri atomlar va molekulalardan yig'adigan molekulyar robotlar bilan almashtirish. Amalga oshirish davri - XXI asr boshlari

    Nanotubalar polimer materiallarni kuchliroq qiladi


    • Bugungi kunda nanotexnologiyalarni avtomobilsozlik sanoatida qo'llash istiqbollari to'liq aniq emas. Biroq, nanomateriallar avtomobilsozlik sanoatida allaqachon qo'llanilayotgani quvonarli, garchi ularning aksariyati dizaynni ishlab chiqish bosqichida. Avtomobil ishlab chiqaruvchilari allaqachon bu sohada juda ko'p tajriba to'plashdi.



    Nanotolalar sirtni toza qiladi.

    Chap tomonda, tomchi nanosimlardan tashkil topgan sirtni namlantirmaydi va shuning uchun uning ustiga tarqalmaydi. O'ng tomonda massaj cho'tkasiga o'xshash sirtning sxematik tasviri; teta - aloqa burchagi, uning qiymati sirtning namlanishini ko'rsatadi: teta qanchalik katta bo'lsa, namlanish qobiliyati shunchalik past bo'ladi.


    Qishloq xo'jaligi.

    Tabiiy oziq-ovqat ishlab chiqaruvchilarni (o'simliklar va hayvonlar) molekulyar robotlarning o'xshash funktsional komplekslari bilan almashtirish. Ular tirik organizmda sodir bo'ladigan bir xil kimyoviy jarayonlarni, ammo qisqaroq va samaraliroq tarzda takrorlaydi.

    Masalan, zanjirdan "tuproq - karbonat angidrid - fotosintez - o't - sigir - sut" barcha keraksiz havolalar olib tashlanadi. "Tuproq - karbonat angidrid - sut" qoladi (tvorog, sariyog ', go'sht)". Bunday "qishloq xo'jaligi" ob-havo sharoitiga bog'liq bo'lmaydi va og'ir jismoniy mehnatni talab qilmaydi. Uning mahsuldorligi esa oziq-ovqat muammosini bir marta va butunlay hal qilish uchun etarli bo'ladi.

    Amalga oshirish davri - XXI asrning ikkinchi - to'rtinchi choragi.


    Biologiya

    Nanoelementlarni tirik organizmga atom darajasida kiritish mumkin bo'ladi. Buning oqibatlari juda boshqacha bo'lishi mumkin - yo'q bo'lib ketgan turlarning "qayta tiklanishi" dan yangi turdagi tirik mavjudotlarni, biorobotlarni yaratishgacha. Amalga oshirish davri: 21-asr o'rtalari.


    Kriminalistikada nanotexnologiyalar.

    Qog'ozdagi barmoq izi qog'ozda qolgan yog'li yiv izlariga yopishgan oltin nanozarrachalar bilan kontrastdan keyin bir xil bo'ladi.


    Ekologiya

    Inson faoliyatining atrof-muhitga zararli ta'sirini to'liq bartaraf etish.

    • Birinchidan, ekosferani inson chiqindilarini xom ashyoga aylantiradigan molekulyar tartibli robotlar bilan to'ldirish orqali;
    • Ikkinchidan, sanoat va qishloq xo‘jaligini chiqindisiz nanotexnologik usullarga o‘tkazish hisobiga. Amalga oshirish davri: 21-asr o'rtalari.

    Kosmosni tadqiq qilish

    Ko‘rinib turibdiki, koinotni “odatiy” tartibda tadqiq qilishdan avval uni nanorobotlar tadqiq qilish amalga oshiriladi.

    Molekulyar robotlarning ulkan armiyasi Yerga yaqin koinotga chiqariladi va uni odamlarning yashashi uchun tayyorlaydi - Oyni, asteroidlarni, eng yaqin sayyoralarni yashashga yaroqli holga keltiradi, "qo'lbola materiallardan" (meteoritlar, kometalar) kosmik stantsiyalar quradi.

    Bu hozirgi usullardan ancha arzon va xavfsizroq bo'ladi.


    Kibernetika

    Hozirda mavjud bo'lgan planar tuzilmalardan uch o'lchovli mikrosxemalarga o'tish sodir bo'ladi, faol elementlarning o'lchamlari molekulalar hajmiga kamayadi. Kompyuterlarning ishlash chastotalari terahertz qiymatlariga etadi. Neyronga o'xshash elementlarga asoslangan sxematik echimlar keng tarqaladi. Protein molekulalariga asoslangan yuqori tezlikdagi uzoq muddatli xotira paydo bo'ladi, uning sig'imi terabaytlarda o'lchanadi. mumkin bo‘ladi kompyuterda inson aql-zakovatini "ko'chirish". Amalga oshirish davri: XXI asrning birinchi - ikkinchi choragi.


    Moslashuvchan nanotube displey.

    nanotubalarga asoslangan moslashuvchan displey matritsasi;

    Leonardo de Vinchi aks ettirilgan moslashuvchan displey.


    Nanotexnologiya xavfsizligi?

    Quyoshdan himoya qiluvchi vositalar, tish pastalari va shampunlar kabi kamida 300 dan ortiq iste'mol tovarlari nanotexnologiya yordamida ishlab chiqariladi. FDA hali ham ularni maxsus "O'z ichiga nanozarrachalar" yorlig'isiz sotishga ruxsat beradi. Shu bilan birga, ko'plab tadqiqotchilar bunday nanozarrachalarga kirib, yallig'lanish yoki immunologik reaktsiyalarni keltirib chiqarishi mumkinligini ta'kidlaydilar. Shuning uchun, ma'lum darajada, nanotexnologiyalar davriga kirib, biz o'zimizni eksperimental gvineya cho'chqalari o'rniga qo'ydik.


    Nanotexnologiya uzoq vaqtdan beri mavjud

    TiO2 va Ag nanopartikulli mikroblarga qarshi qoplama

    Bakteritsid va antifungal ta'sirga ega bo'lgan Ag nanopartikullari bo'lgan choyshablar

    Bakteritsid ta'siriga ega Ag nanopartikullari bo'lgan antimikrobiyal yara qoplamalari

    ZnO nanozarralari bo'lgan quyoshdan himoyalovchi - yopishqoq bo'lmagan va shaffof

    Ag nanozarrachalarining sterilizatsiya qiluvchi suspenziyasini purkaydigan buzadigan amallar shishasi