Нанотехнологии будущего

Тип работы: Материал
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 7 страниц
В избранное:

Таразский региональный университет имени М.Х. Дулати

СРС

Группа : Б-21-1
Выполнила : Төрегелді Ақсезім
Приняла : Алимбетова Рабига

Тараз 2022г
Тема: Нанотехнологии будущего
Введение
В современном мире нанотехнологии играют важную роль в развитии технических наук, химии, физики, биологии, генетики и др. Нанотехнологии являются инновационными и делают большие шаги в развитии научно-технической революции.
Сегодня развитие нанотехнологий открывает большие перспективы для разработки новых инновационных материалов, развития биотехнологий, совершенствования коммуникаций, энергетики, здравоохранения и вооружений. Квантовая природа нанотехнологических процессов делает их очень наукоемкими и стимулирует развитие таких прикладных областей, как наномашины, нанокосмонавтика, наномеханика, создание и развитие такой отрасли промышленности, как производство наноматериалов.
Нанотехнологии позволяют контролировать размер частиц и, таким образом, улучшать свойства материалов. Миниатюризация структур приводит к созданию новых объектов, таких как нанотрубки, углеродные наноразмеры, тонкие пленки, квантовые проводники и матричные элементы, лазерные генераторы, обладающие уникальными свойствами.
Будущее заключается в развитии нанотехнологий, которые коренным образом изменят способы разработки различных приборов и материалов.
Нанотехнологии открывают новую эру фундаментальных исследований, сочетая науку, технологию и образование. Нанотехнологии -- это своего рода конструктор, который делает эту отрасль науки мощным инструментом для просвещения всех сторон производственной и общественной жизни.
Что такое нанотехналогия ?
Термин технология происходит от греческого слова техно -- искусство, мастерство, умение логотипы -- наука; как совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния (свойства, формы) исходного сырья, материала в процессе изготовления конечного продукта.
Задача технологии -- обеспечить использование законов природы на благо человечества. Существуют различные отрасли техники -- инженерные технологии, технологии химической водоподготовки, информационные технологии и другие.
Технологии различаются только по типу сырья, материалам. Именно существенная разница между таким сырьем, как информация и металлоконструкции, определяет значительные различия в методах обработки и трансформации.
У каждой науки своя система терминов и понятий. Давайте сразу перейдем к терминологии. Сам термин нанотехнология, по сути, является междисциплинарной областью науки и техники, которая связана с исследованием свойств объектов и разработкой устройств с базовыми структурными элементами размером в несколько десятков нанометров. В макроскопическом плане физические и химические свойства вещества инвариантны с точки зрения их количества или размера. Нанотехнологии направлены на манипулирование отдельными атомами и молекулами с высочайшей точностью. Это изменит наше окружение более радикально, чем мы можем себе представить.
В последнее время очень популярным стал термин нанотехнология (НТ). Она объединяет различные идеи и подходы, а также различные методы работы с материей. Конечно, человеческое воображение, используемые термины, образы и слова вряд ли способны в полной мере описать окружающий мир такими крошечными объектами. В то же время, наночастицы, входящие в состав системы, отличаются по своим свойствам от объемной фазы материи, а также от атомов или молекул, из которых она состоит. Основой качественно новых достижений научно-технических разработок на наноуровне является использование новых, ранее неизвестных свойств и функций материальных систем при переходе на наномастах. Классические представления о законах природы начинают ломаться даже с десятых долей микрометра. За этим пределом начинается территория, подчиненная квантовым законам, в которой раскрывается волновая природа электрона и системы микрочастиц. Все природные материалы и системы построены из нанообъектов. Природа программирует основные свойства веществ, явлений и процессов именно на наноуровне (на молекулярном уровне). Под нанотехнологическим подходом понимается та же, но целенаправленная регуляция свойств объектов на молекулярном уровне, определяющая основные параметры материи. Поэтому такие проекты, как саморазмножающиеся роботы, с одной стороны, и двигатели с сотовым ротором, с другой стороны, не кажутся фантастическими или осуществимыми.
Особенность свойств вещества нанометрического масштаба и связанные с ними новые физические явления обусловлены тем, что характерные размеры элементов структуры нанообъектов находятся в диапазоне, соответствующем средним размерам атомов и молекул в обычных материалах. С этой точки зрения наноструктуры следует рассматривать как особую фазу и устойчивое состояние вещества. Свойства веществ и материалов, образованных структурными элементами с размерами в нанометровом диапазоне, в объемной фазе четко не определены. Это связано с тем, что изменение свойств обусловлено не только уменьшением размеров структурных элементов, но и проявлением квантово-механических эффектов, волновой природы передаточных процессов и доминирующей роли интерфейсов. Контролируя размер и форму наноструктур, можно придать совершенно новые функциональные свойства таким материалам, которые существенно отличаются от обычных материалов. К уже известным наноструктурам относятся углеродные нанотрубки, белки, ДНК и одноэлектронные транзисторы, которые работают при комнатной температуре. Рациональный подход к производству таких материалов и устройств означал бы революцию в науке и технике, если бы можно было определить и в полной мере использовать законы и принципы, определяющие структуру и свойства таких нанообъектов.
Новейшие достижения нанометрий
Производители уже получают первые заказы на наноустройства. К примеру, армия США заказала компании Friction Free Technologies разработку военной формы будущего. Компания должны изготовить носки с использованием нанотехнологий, которые должны будут выводить за пределы носков пот, но сохранять ноги в тепле, а носки в сухости. Неизвестно, будут ли такие носки нуждаться в стирке.
Графен. В октябре 2004 года в Манчестерском университете было создано небольшое количество материала, названного графен. Роберт Фрейтас предполагает, что этот материал может служить подложкой для создания алмазных механосинтетических устройств.
Новый процессор Intel. 19 июня 2007 года компания Intel начала выпускать обычные и многоядерные процессоры, содержащие наименьший структурный элемент размерами примерно 45 нм. В дальнейшем компания намерена достичь размеров структурных элементов до 5 нм. В дальнейшем компания намерена перейти ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.