Какво значение има нанотехнологията в живота ни. Нанотехнологии в живота ни

Нанотехнологиите са много активно включени в областта на научните изследвания и от него - на нашите ежедневие. Създадени изкуствено nanoobjects постоянно изненадани от изследователите с техните свойства и обещават най-неочакваните перспективи за тяхното прилагане. Нанопродукцията има най-силно влияние върху физическото и духовно състояние на човек.

Изтегли:

Визуализация:

Нанотехнологии в живота ни
Развитието в областта на нанотехнологиите се използва в почти всяка индустрия: в медицината, инженеринга, геронтологията, промишлеността, селското стопанство, биологията, кибернетиката, електрониката, екологията. С помощта на нанотехнологията е възможно да се овладее пространството, чистото масло, да спечели много вируси, да създаде роботи, да защитава природата, да изгради супер бързи компютри. Развитието на нанотехнологията ще промени живота на човечеството повече от развитието на писането, парно превозно средство или електричество. Наномира е сложна и все още сравнително малко проучена, но не толкова далеч от нас, както изглеждаше преди няколко години.

Нанотехнология в медицината

От нанотехнологични разработки в медицината Чакащи революционни постижения в борбата срещу рака, с особено опасни инфекции, в ранна диагностика, в протезиката. Във всички тези области се провеждат интензивни проучвания. Някои от техните резултати вече са дошли в медицинската практика. Ето само два ярки примера:

Убиването на микробите и унищожаването на тумора, лекарствата обикновено удрят и здравословни органи и органични клетки. Това се дължи на това, някои от най-тежките заболявания все още не могат да бъдат надеждно излекувани - лекарства трябва да се използват в твърде малки дози. Изходът е да се доставя желаното вещество директно в засегнатата клетка, а не да се постигне останалото.

За тази цел са създадени нанокапуслас, най-често биологичните частици (например липозоми), вътрешността на това се поставя лекарството. Учените се опитват да "конфигурират" капсули за определени видове клетки, които трябва да унищожат, проникват през мембраните. Наскоро се появиха първите индустриални препарати от този тип за борба с определени видове рак, други заболявания.

Наночастиците помагат за решаване на други проблеми с доставката на лекарства в тялото. Така човешкият мозък е сериозно защитен по природа от проникването на ненужни вещества върху кръвоносните съдове. Тази защита обаче е несъвършена. Неговата лесно преодолява алкохолните молекули, кофеин, никотин и антидепресанти, но блокира лекарства от тежки мозъчни заболявания. За да ги въведете, трябва да направите сложни операции. Сега опитен нов начин Доставка на лекарства в мозъка с наночастици. Протеин, който свободно преминава "мозъчната бариера", играе ролята " троян Коня.": Quantum Dot (Nanocrystal Semiconductor) е" закрепен "към молекулите на този протеин и прониква в мозъчните клетки. Докато квантовите точки само знаят за преодоляване на бариерата - в бъдеще се планира да ги използва и други наночастици за диагностика и лечение.

Световният проект декодиращ човешки генезис отдавна завършен - пълната дефиниция на структурата на ДНК молекулите, които се намират във всички клетки на нашето тяло и непрекъснато управляват тяхното развитие, разделяне, актуализация. Въпреки това, за индивидуалната цел на наркотиците, за диагностиката и прогнозата на наследствените заболявания е необходимо да не дешифрира генома като цяло, но геномът на този пациент. Но процесът на декриптиране е много дълъг и пътища.

Нанотехнологията предлага интересни пътеки за решаване на тази задача. Например, използването на нанопор - когато молекулата преминава през това време, поставен в разтвора, сензорът го регистрира чрез промяна на електрическото съпротивление. Въпреки това, можете да направите много и без да чакате пълно решение Такъв сложен проблем. Вече има биохипове, които разпознават при пациент за един анализ на повече от двеста "генетични синдроми", отговорни за различни заболявания.

Диагнозата на състоянието на отделните живи клетки в тялото е друго поле на нанотехнологични приложения. Условията, състоящи се от десетки нанометри, все още са тествани, състоящи се от десетки нанометри, към които е прикрепен химически чувствителен нанолес. Сондата се въвежда в клетката, а картата на едро предава информация за реакцията на чувствителния елемент. По този начин можете да проучите в реално време състоянието на различни зони в клетката, да се получи много важна информация Върху нарушенията на своята фина биохимия. И това е ключът към диагнозата на сериозни заболявания на етапа, когато няма външни прояви - и когато е много по-лесно да се излекува болестта.

Интересен пример е създаването на нови секвениращи технологии (определение на нуклеотидната последователност) на ДНК молекули. От тези техники трябва да се нарече, преди всичко, секвениране с използване на нанопор - технология, която използва порите, за да преброи частиците от подредба до милиметровия размер, окачени в електролитния разтвор. Когато молекулата преминава през времето, електрическото съпротивление се променя в сензорната верига. И чрез промяна на текущата, всяка нова молекула е регистрирана. Основната цел, която учените се опитват да постигнат, развиват този метод - да се научат да разпознават отделни нуклеотиди в РНК и ДНК.

Информационни технологии

В очите ни информационните технологии се развиват бързо.Нанотехнологии Техните революционни начини се трансформират във връзка с възможността да направят оборудването повече миниатюрни и по-адаптирани за индивидуалните нужди на човек. Известно е, че редица органични молекулярни групи са известни, че могат да функционират като токоизправител, провеждащ гума или устройство за съхранение. За да съхранявате една информация, само една молекула е теоретично необходима. Днес твърд диск, направен по този начин, можеше да надмине днес до днес.

Една от най-обещаващите посоки в наноелектроника днес е използването на наноси (нановете) - нишки от различни материали, чиято дебелина достига до единици нанометри. По протежение на нанопрата можете да "разтягате" транзистора - предполага се, че такива транзистори ще станат основа за гъвкави електронни схеми в "Smart Fabric". Разбира се, надеждна технология за създаване на огромни масиви от транзистори върху нановете и невероятни, че един от най-реалистичните начини за това е монтажът на нановете с помощта на естествени нанома, ДНК молекули. Окуражаващите резултати вече са постигнати по този път.

Нанопрод може да бъде много полезен и да се създаде нелетлив (не е изтрит, когато захранването е изключено) на магнитната памет на следващото поколение. Такова устройство, което няма движещи се части, ще комбинира капацитета на твърдия диск с размери и скорост на четене на най-добрите силициеви чипове.

Днес обаче никой не може да твърди, че той не е нанопод, който ще се превърне в основата на компютърната технология на близкото бъдеще. Много изследователски групи работят над други основни елементи - по-специално, графенни филми. Въпреки това, всички обещаващи зони принадлежат към нанотехнологията, т.е. необичайни свойства Изкуствено създадени наномерни структури на определени материали. В бъдеще такива материали трябва да гарантират създаването на още по-мощни и компактни процесори, където информацията ще бъде представена, вече не се използва електрически заряд, както е сега. Промяната на електрониката подготвя ипинтроника, която управлява състоянията на отделните атоми или молекули.

Е, в по-далечно бъдеще компютърните техници вероятно са още по-фундаментална революция - не само в основата на елементите, но и в принципите на изчисленията. Говорим си При създаването на квантови процесори - устройства, работещи с "квантови битове" или "кубитки". Квантовият процесор не е задължително да бъде много малки - съвременни прототипи заемат цяла стая. Най-вероятно това няма и да замени класическия компютър. Стойността на тази кола в другата използва законите на квантовата механика, тя е способна (досега - само на теория!) Някои задачи, почти недостъпни за обикновените компютри: да разбият най-сложните шифри, с огромна скорост Анализирайте гигантските бази данни и най-важното - с висока точност за изчисляване на структурата и свойствата на веществата на молекулярно ниво.

През следващите години учените планират само да разработят надеждни технологии за създаване на единични кубици. Въпреки това потенциалните възможности на квантовите компютри са толкова примамливи, че всички нови изследователски екипи са включени в тези проучвания и преди всичко - нанотехнолози.

Енергия

Има потенциална нанотехнологична алтернатива на енергийните ресурси. Това е особено важно в ерата на изключително високите глобални цени на петрола. Маслото може да замени слънчевата енергия. Учените са убедени, че с известна употреба на нанотехнологиите ефективността на събирането на слънчева енергия ще нарасне толкова много, че всичко ще забрави за петрола и въглищата. Sun Energy B. равни На разположение на всички държави на планетата и е трудно да се появи една страна ще блокира друг достъп до този източник. Следователно една причина за войни и конфликти благодарение на нанотехнологията може да бъде по-малко.

Нанотехнологии и храни

Ако такава концепция като нанотехнологията и печелите все по-слава поради прилагането си в много важни области на човешката дейност, тогава такъв термин катоnanoeda. Почти почти никой не е известен. Въпреки това, в тази област на нанотехнологията са много популярни. Особено обмисляйки факта, че непрекъснато растеж на населението на Земята, заедно с нарастващото потребление в последните години става един от най-острите глобални проблеми. Знаете ли, че значителна част от биологично активните добавки, използвани в животновъдството, просто не се подпомага от животни? И тук, както в случая с козметиката, нанотехнологиите идват на помощ - биологично активни добавки и витамини, сключени в мицели с диаметър няколко десетки нанометра, усвояват тялото много по-добре от разтворените във вода или течна храна. И тъй като витамините и биологично активните добавки се абсорбират по-добре, растежът на мускулната маса се случва по-бързо и месото идва много по-рано от обикновено.

Между другото, процесът на предоставяне на хранителни продукти на потребителите претърпя значителни промени с широкото въвеждане на нанотехнологиите. Най-големият интерес към големите хранителни компании причиняват технологии за опаковане, по-специално, масовото използване на сребърни наночастици, използвани като антибактериално покритие. Нанотехнологията предоставят уникални възможности за цялостно наблюдение на качеството и безопасността на продуктите директно в производствения процес, т.е. в реално време. Говорим за диагностични машини, използвайки наносенсори от различни типовеСпособност за бързо и надеждно идентифициране на най-малкото химическо замърсяване или опасни биологични агенти. Въпреки това намеренията на учените по отношение на използването на тези технологии в производството на храни са много по-големи и амбициозни. Те се надяват, че използването им във ферми (в култивирането на зърно, зеленчуци, растения и животни) и в хранително-вкусовата промишленост (по време на преработката и опаковката) ще доведат до раждането на напълно нов клас продукти, който ще надплами генерираната храна от пазара. Това ще се случи или не - въпросът е доста бързо бъдеще.

Красота и нанотехнология

Борската индустрия е една от областите, в които най-новата технология Намерете се прилага по-бързо. Нанотехнологията, сравнително наскоро спряна, се прилага изключително в технически средства, днес може все повече да се открива в козметични продукти. Установено е, че 80% от всички козметични вещества, прилагани към кожата, така върху него, независимо от цената. Това означава, че ефектът от прилагането им засяга, главно само в състоянието на горната част на кожата. Ето защо, успехът на козметичната индустрия все повече зависи от развитието на системите за доставка на активни съставки в дълбоките слоеве на кожата. Нанотехнологията дойде при спасяването при решаването на този проблем.

Стареенето на кожата се дължи на факта, че с възрастта, клетъчното обновяване се забавя. За да се стимулира растежа на младите клетки, от броя на който зависи от еластичността на кожата, нейния цвят и отсъствие на бръчки, е необходимо да се повлияе на най-дълбокия слой на дермата. Той се отделя от повърхността на кожата чрез бариера от възбудена скала, свързана между липиден слой. Това може да се извърши само чрез междуклетъчните пропуски, чийто диаметър е незначителен - не повече от 100 nm. Но микроскопичната "порта" не е единствената пречка. Има и друга сложност: вещества, които запълват тези пропуски "не пропускат" водоразтворими съединения. Но тези вещества, наречени липиди, могат да бъдат "измамени", ако използват нанотехнологиите. Едно от решенията на проблема с доставката на биологично активни вещества, създаването на изкуствени "контейнери", липозом, което, първо, имат малък размер, проникващ в междуклетъчните празнини и, второ, се разпознават от липиди като "приятелски" . Липозомата е колоидна система, в която водното ядро \u200b\u200bе заобиколен от всички страни със затворено сферично образование. По този начин водоразтворимото съединение е пренебрежително преминало през липидна бариера. Липозом козметиката се борят с първите признаци на стареене на кожата - повишена сухота, бръчки. Хранителните вещества, благодарение на системата на липозомни комплекси, са в състояние да проникнат проникнат. Но, за съжаление, не толкова да повлияят на регенеративните процеси в кожата.

Micheel - Микроскопични частици, образувани в разтвори и състоящи се от ядро \u200b\u200bи черупка. В зависимост от това какво състояние е решението, от което се състои ядрото и черупката, мицелите могат да приемат различни външни форми. Липозомите са една от сортовете мицели. Следващият етап от развитието на козметика против стареене беше създаването на нано. Тези транспортни комплекси са все още по-малко от по-малко размери в сравнение с липозомите и са сферични структури с "пълнене" от витамини, микроелементи или други полезни вещества. Благодарение на малкия размер, нано могат да проникнат в дълбоките слоеве на кожата. Но с всичките му предимства, наносомите не могат да транспортират биоактивни комплекси, необходими за пълноценно хранене. Всичко, което са способни - да транспортират всяко едно вещество, например витамин. Последните развития в областта на биотехнологиите позволяват да се създаде козметика, която може не само да проникне в зоната на слоя на шипове на дермата, но и процесите, които са програмирани в лабораторията. Козметика за насочване на базата на наноконцени, които не само понасят хранителни вещества в дълбоки слоеве на кожата - в арсенала, в зависимост от зададената задача, има овлажняване, почистване, отстраняване на токсини, изглаждане на белези, белези и много други. И нанокомплексите са създадени така, че освобождаването на биоактивни вещества се осъществява върху тази част от кожата, където те имат нужда. Основното предимство на такава козметика е насочено към превенцията на стареенето. В крайна сметка, коригирайте процесите, които се случват в кожата, много по-ефективно, отколкото да се справят с резултатите от тези процеси.

Коли

Автомобилната индустрия е една от тези, които възприемат иновациите, включително нанотехнологиите. Вече днес, в тази индустрия световният оборот на продуктите с нанотехнологиите се оценява с повече от 8 милиарда долара, а прогнозата за 2015 г. е 54 милиарда. Ето само няколко примера за това как наноиннувациите превръщат обичайните елементи на колата.

Композитни материали правят частите на тялото трайни и лесни. Тялото на шасито "Формула 1" се извършва от композита на основата на въглеродни влакна - защото такъв корпус може дори да издържи на сблъсъците при скорост около 300 km / h. Спирачните дискове са изработени от композити от въглеродни метали, те не прегряват с дългосрочно интензивно спиране.

Добавянето на наночастици в гориво увеличава ефективността на нейното изгаряне, в същото време количеството на вредните вещества, излъчвани в атмосферата, се намалява. Наночастиците в петрола допринасят за увеличаване на двигателния ресурс: според някои източници, използването на такива добавки намалява износването на части с 1.5-2 пъти.

Надраскатата повърхност на колата не само изглежда зле, но и влошава аеродинамичните свойства на машината, процентът на пестене на гориво, осигурен от аеродинамиката. Ето защо, нанотехнологията се използва в производството на боя, за да го направи по-устойчив на външни влияния. От няколко години Daimler Chrysler е няколко години за автомобили Mercedes-Benz с керамични частици на Nanoscale за автомобили. Много е по-трудно да се надраска от обичайното, освен това, той свети по специален начин слънчева светлина. И индустрията може и поддържа покрития на базата на наночастици на титанов диоксид за самопочистване на стъклени машини. В бъдеще пазарът очаква появата на нанолози, способни да променят цвета си в широк диапазон. Вече има антикорозионни нанофели за тялото на автомобила, а през следващите години трябва да се появят нови поколения такива покрития - самолечение "интелигентни материали", наситен с нанокапсули. В случай на повреда или външен вид на ръжда, капсулите освобождават "лечебните" наночастици.

Анджелистите също трябва да се променят драстично през следващите години. Модерните днес ксенонови лампи могат да бъдат изтеглени от лампи върху светодиоди, произведени с нанотехнологии. В малко по-далечни източници на светлина върху квантовите точки, полупроводникови нанокристали. Въглеродните наночастици (така нареченият черен въглерод) се добавя към гумата на гумата, а нейната сила се повишава забележимо. Течности, наситени с магнитни наночастици, са тествани за използване в регулируеми криволичещи амортисьори.

Нанотехнологията на деня на деня може да направи колата напълно различна дори навън. Полимерните композити са създадени върху нанотръби, продукти, от които се променят формата под действието на електрически ток. Те искат да използват във въздухоплавателното предприятие - самолетът ще може да промени формата на крилото, адаптирайки се към условията на полета. Но почти едновременно, компанията BMW показа новата си концепция - кола с променлива форма, също наситена с наноматериали. Ето защо, идеята за кола с не-твърда геометрия се носи във въздуха. Не можете да се съмнявате, че нанотехнолозите ще се опитат да го донесат на ум - по-точно, на интелигентен наноматериал.

Колата на водородните елементи е една от общите линии на развитие на превозните средства. Американците планират да донесат тази технология до готовност за 2015 година. Нанотехнологиите са предназначени да играят решаваща роля на трите основни етапа на работа с водород. Първо, мощните слънчеви инсталации върху наноматериалите биха били много полезни за производство на водород от вода. Второ, за да се съхранява водород, би било много по-безопасно не в цилиндри при огромен натиск, но в нанопорести материали - сега те са конструирани. И накрая, самите енергийни елементи също най-вероятно няма да струват без наноструктури.

Е, и интелигентни пътища, наситени с наноелектронни сензори, разказват за интелигентен автомобил всичко, което е необходимо за безопасно шофиране, читателят е лесно именно и сам.

Накратко, нанотехнологията е "магически ключ" за всички клонове на науката и производството.

Глобалните разходи за нанотехнологични проекти сега надхвърлят 9 милиарда долара годишно. Американският дял представлява около една трета от всички глобални инвестиции в нанотехнологията. Други големи инвеститори в нанотехнологичния пазар са Европейският съюз и Япония. Прогнозите показват, че до 2015 г. общ брой Персоналът на различни индустрии на нанотехнологичната индустрия може да достигне до 2 милиона души, а общата стойност на произведените стоки с използване на наноматериали могат да се обърнат към 1 трилиона долара.

Нанотехнология в чл

Редица произведения на американския художникNatasha Vita-make се отнася до темите нанотехнологиите.

В съвременност изкуство Имаше нова посокаnanoArt."(Нанохокусията) (английски.nanoArt. ) - този вид изкуство, свързано със създаванетохудожник Скулптури (композиции) на микро и наноразмески (10-6 и 10 -9 m, съответно) под влияние на химични или физически процеси на обработка на материали, снимане на полученотонано Изображения с помощелектронен микроскоп и обработка на черно-бели снимки в графичен редактор (например,Адобе Фотошоп.).

Наноробо и техните роли в социалния прогрес са посветени на състава "Наноботи" на руската група Re-Zone.

Нанотехнология в художествена литература

В известната работа на руския писателН. Лескова "Леви" ( Година) Има любопитен фрагмент:

Ако - каза той, - по-добре е малък мелоскоп, който в пет милиона увеличава, така че бихте искали, "казва името на всеки конник, името се показва: какъв руски майстор е направил тази дръжка - ръководител на корпорацията на нанотехнологиите и първото лице, което е преживело действието на медицинатаnanorobot..

В серията научна фантастика "Stargames: ZV-1»Една от най-технически и социално развитите раси е"репликатори", Произтичащ от неуспешен опитДревен Използване и описване на различни приложения на нанотехнологиите. Филм "Ден, когато земята спря"С Kiana Rivz в водещата роля, чуждестранната цивилизация прави човечеството към човечеството и леко не унищожава всичко на планетата с помощта на самопрограмирането на нанорпликанните бръмбари, поглъщащи всичко по пътя им. Ж. В Москва в централния изложбен комплекс "Expocentre". Програмата на форума се състои от бизнес части, научни и технологични секции, доклади за плакат, доклади на участниците Международен конкурс научна работа Млади учени в областта на нанотехнологиите и изложбите.

Общо 9024 участници и посетители от Русия и 32 участници взеха участие във форума. чужди държави, включително:

4048 Участник на конгресната част на форума
4212 Посетителски изложби
559 Статисти
205 представители на медиите обхванаха работата на форума

В 2009. 10 191 души от 75 региона взеха участие в събитията във форума. Руска федерация и 38 чужди държави, включително:

4,022 участник в конгресната част на форума
9,240 Изложба за посетители
951 СтандаСТ
409 представители на медиите обхващат работата на форума

В 2010. В форума участваха почти 7,200 души. Има участници във всички руски интернет олимпиади по нанотехнологиите и учениците от училищата за първи път в центъра на голямо нанотехнологиално събитие за първи път в центъра на нанотехнологичното събитие. Учениците от Cheboksary, Tula, Ростов-он-Дон дойдоха специално за посещение на форума. Ръководства бяха завършили студентиМосковски държавен университет Ломоносоввключени в процеса на подготовка на нанотехнологичната олимпиада.

Слайд 2.

Дефиницията за нанотехнология е набор от методи и техники, за да се осигури възможност за контрол и модифициране на обекти, които включват компоненти с размери по-малко от 100 nm, които имат фундаментално нови качества и им позволяват да се интегрират в пълно пълнене на по-големи системи; В по-широк смисъл този термин обхваща и методите за диагностика, характеристики и изследвания на такива обекти. Нанотехнологични технологии, насочени към създаване и ефективно практическо използване на нанооб и наносистеми с определени свойства и характеристики.

Слайд 3.

Наночастицата е аморфна или полукристална структура, която има най-малко един характерен диапазон от 1-100 nm.

Според международна класификация (IUPAC) Лимитният размер на наночастиците е 100 nm, въпреки че това е формален критерий. Концепцията за наночастици не е свързана с техния размер, но с проявление на нови свойства в този размерен диапазон, различен от свойствата на фазата на обема на същия материал.

Слайд 4.

Наноматериална - Изследователска посока, свързана с проучването и развитието на обемни материали от филми и влакна, чиито макроскопични свойства се определят химичен състав, структура, размери и / или взаимно подреждане на наномарните структури.

Слайд 5.

Наноелектроника - електронна област, свързана с развитието на архитектури и технологии за производство на функционални устройства за електроника с топологични размери, които не надвишават 100 пМ (включително интегрални схеми) и устройства, основани на такива устройства, както и с изучаването на физическите основи на функциониране на тези устройства и устройства.

Слайд 6.

Нанофотониката - регионът на фотоните, свързани с развитието на архитектури и технологии за производството на наноскуктурни устройства на генериране, амплификация, модулация, предаване и откриване електромагнитно излъчване и устройства, базирани на такива устройства, както и с ученето физически явленияДефиниране на функционирането на наноскуктурираните устройства и течащи, когато фотоните взаимодействат с наномални обекти.

Слайд 7.

Нанобиотехнология - целенасочено използване на биологични макромолекули и органела за проектиране на наноматериали и наноформи.

Слайд 8.

Наномедицина - практическа употреба Нанотехнология за медицински цели, включително научно изследване и развитие в областта на диагностиката, контрола, адреса на доставянето на наркотици, както и действия за възстановяване и възстановяване на биологични системи на човешкото тяло, използвайки наноструктури и нанофузии

Слайд 9.

Резултати от въпросника

"Половината от хората не знаят какви са нанотехнологиите, но знаят, че е невъзможно да се живее без тях" 1 2 6 5 4 5

Слайд 10.

Слайд 11.

Заключение Нанотехнологията - без съмнение най-напредналата и обещаваща посока на развитието на науката и технологиите днес. Неговите възможности са поразителни въображение, властта - вдъхващ страх. С началото на новото хилядолетие започна ерата на нанотехнологията. Бързото развитие на компютърното оборудване, от една страна, ще стимулира изследванията в областта на нанотехнологиите, от друга страна, ще улесни дизайна на наномите. Така нанотехнологията бързо ще се развива през следващите десетилетия. Повече от половината от населението на руските градове познават концепцията за нанотехнологии. В същото време повечето от тях се отнасят до нанотехнологията положително, вярвайки, че те могат да променят живота си към по-добро. Перспективите за нанотехнологичната индустрия са наистина амбициозни. Нанотехнологията радикално ще промени всички сфери на човешкия живот. Въз основа на тях могат да се създадат стоки и продукти, използваното използване ще позволи революционизиране на цели сектори на икономиката. Светът ще бъде просто построен отново.

Слайд 12.

Вижте всички слайдове

Изглежда, че 2013 г. дойде, всичко обобщи резултатите си, можете да успокоите и упоритите работа по нови проекти. Но това не беше там, а ученият Московския университет Ломоносов не седеше на място по време на празниците и решиха да пуснат невероятна брошура, която разказва за нанотехнологията в нашия живот.

Въз основа на информацията, подадена от тях, днес около 800 домакински продукти се основават на нанотехнологии. Най-удивителното нещо във всичко това е, че нанотехнологията се използва за производство на най-разпространените неща.

Всеки от нас си спомня как е наразил пръста си като дете или просто надраска. Най-простата помощ при такова нараняване, тя е да затвори раната към левкопластиката, защото това чудо на технологията притежава антибактериални свойства. Тези свойства създават тънък слой сребро, който се нанася върху повърхността на левкопластиката с наночастици.

Най-простата паста за зъби е продукт на съвременната нанотехнология. В допълнение към прясното дишане, защита срещу кариес, текущите пасти за зъби, дължащи се на специалния състав, напълват микрокраците в зъбите и ви помагат да ги държат в добро състояние.

Също така, ярък пример за използването на нанотехнологии е смартфон, който е получил на нено вибрация. Текущите смартфони са толкова напреднали, интелигентни устройства, които са екстремни ситуации Независимо затворете системата си, за да защитят. Счупеното стъкло също няма да бъде пречка за работата на устройството, NANOCKS както работи, и ще работи, не зависи от нищо.

За да видите използването на нанотехнологиите в спорта, трябва да се свържете с тенис. Тенис топки имат пореста гумена база, което му позволява да бъде издухана. За да държи формата и не се елацира, учените са нанесли асимилирана глинена композиция, която запечатва топката.

Ако изглеждате по-подробни, нанотехнологиите се използват във всички сфери на нашия живот, просто трябва да погледнете внимателно.

Владислав Кравцов

Целта на събитието е:разгледайте въвеждането на нанотехнологиите в човешкия живот и покажете тяхното значение в съвременния свят.

1. Развивайте уменията за самоосърдие, творческите способности от учениците.

2. да образова учениците за уважение към хората на науката и техните постижения.

3. Насърчаване на учениците да разширят знанията за великите учени.

План за събития.

1. Въведение Водещ. (UCH.1): "Какво е нанотехнологията".

2. Историята на развитието на нанотехнологиите. (AC-2).

Обхват на нанотехнологиите.

3. Нанотехнология в медицината. (UCH.3).

4. Нанотехнология в биологията. (UCH.4).

5. Нанотехнология в козметиката. (UCH.5).

Нанотехнология в промишлеността.

6. NT B. хранително-вкусовата промишленост. (UCH.6).

7. NT в автомобилната индустрия. (UCH.7).

8. NT в селското стопанство. (UCH.8).

9. NT в екологията. (UCH.9).

10. NT в енергетиката. (Счетоводство).

11. NT в строителството. (Счетоводство).

12. NT в кибернетиката и в електрониката. (UCH.12).

13. NT в криминаликата. (Сметка 13).

14. NT в пространството, информационните и военните технологии. (UCH.14).

Последна дума.

Откриване на водещи думи

1. Какво е нанотехнологията? (UCH. 1)

Нанотехнологиите са начини за създаване на нови материали, това е възможност да ги управлявате и да произвеждате уникални продукти, които ще имат абсолютно нови имоти.

Нанотехнология - набор от процеси, които позволяват създаване на материали, устройства и технически системи, чието функциониране се определя от нанострктурата, т.е. Неговите подредени фрагменти с размер от 1 до 100 nm (10 -9 m; атоми, молекули). Гръцката дума "Нанос" приблизително означава "гном". Когато размерът на частиците намалее до 100-10 nm и по-малко, свойствата на материалите (механични, каталитични и т.н.) се променят значително.

Във връзка с това определение възниква естествен въпрос: как може да се манипулира веществото на нивото на атомите и молекулите? Нека се опитаме да го разберем, както и да разкрием същността на нанонауката, да разгледаме историята на нейното развитие, да подчертаем обектите на своето проучване, изследователски методи и, най-интересното, да разберат как един човек осъществява огромния потенциал на нанонауката в ежедневието.

2. Историята на развитието на нанотехнологиите. (UCH. 2)

Областта на науката и технологиите, наречена нанотехнология, съответстваща на терминологията, се появи сравнително наскоро (Приложение 1)

3. Нанотехнология в медицината. (UCH. 3)

В медицината, проблемът с прилагането на нанотехнологията трябва да се наложи да се промени клетъчната структура на молекулярно ниво, т.е. Прилагане на "молекулярна хирургия" с помощта на наноботи. Наноботите са роботите лекари, които сами намират засегнатата клетка и могат да премахнат нейните щети.

Една от основните направления в наномедицинските наноаксини и адреса за доставка на наркотици, чиято същност е, че специалната капсула доставя лекарствените молекули директно към засегнатата тъкан. Тази техника увеличава ефективността на лекарството десет пъти. В допълнение, много лекарства са много скъпи, а механизмът на нано аксесоара позволява да се намалят необходимите обеми на веществото стотици пъти, което прави крайната медицина по-евтина. Но основното предимство на наркотиците в нанокапсулас е липсата на отрицателни странични ефекти, тъй като лекарството не взаимодейства "по пътя" с други тъкани и вещества на тялото (Приложение 2)

4. Нанотехнология в биологията. (UCH. 4)

Съвременната биология се приближи до решението на такава велика задача като дешифриране на последователността на ДНК веригата (Приложение 3) . Биологични нанотехнологии-биочипове. Чипът е малка плоча, на повърхността, на която рецепторите се поставят към различни вещества - протеини, токсини, аминокиселини. Те могат незабавно да идентифицират патогените на туберкулоза, ХИВ, особено опасни инфекции, много отрови, антитела за рак и др. Нанобиотехнологията съчетава нанотехнологии и молекулярна биология. Молекулярните биолози помагат на нанотехнолозите да се научат да разбират и използват наностратури и нано-изчезнали, създадени в резултат на процеса на еволюцията, които са продължили 4 милиарда години, клетъчни структури и биологични молекули. Използването на специални свойства на биологичните молекули и клетъчните процеси помага на биотехнолозите за постигане на целите, които други методи са безсилни.

Нанотехнолозите също използват способността на биомолекули за самостоятелно събрание в наноструктури. Например, липидите са способни спонтанно да се обединят и образуват течни кристали.

5. Нанотехнология в козметиката. (UCH. 5)

С нанотехнологиите наистина можете да търсите 15-20 години по-млад. Тяхната същност е това козметика Включени са наносфери, които имат способността да проникнат в дълбок подкожен слой. В тези особени микросфери приложени активни съставки. С помощта на нанотехнологията, бръчките, акне, акне, белези и т.н. са изгладени.

За да се подобри ефективно състоянието на кожата, премахване на дълбоки бръчки, постигане на ефективна хидратиране на кожата, върната с зряла кожна красота и свежест е необходимо да се подобри доставката на хранителни вещества в дълбоките слоеве на кожата. За да проникнат дълбоко в кожата, активните вещества "използват байпасни пътеки" - междуклетъчни празнини и изходни подаръци на кожните жлези. Минете през междуклетъчните пропуски не е толкова лесно. Това стана възможно само за високи биокоси и нанотехнологии.

Едно от решенията на този проблем е създаването на изкуствени контейнери, които могат да проникнат в кожата до по-дълбоко ниво поради техните малки размери. Това се дължи на липозоми - транспортни молекули, които могат да носят лекарствени вещества в по-дълбоки слоеве на кожата.

Освен това, тъй като биотехнологията се развива, тя има възможност да използва още по-малки транспортни частици - нано, които могат да бъдат "посочени" от различни биологични вещества. Стана началото на нанокусите. Въпреки това, наносомите са средство за предоставяне на изключително едно биологично активно вещество. (Приложение 4)

6. Използване на нанотехнологии в хранително-вкусовата промишленост. (UCH. 6)

Започва проучвания за употребата на нанотехнологии в хранително-вкусовата промишленост и се въвежда и терминът за продуктите на това производство: "Nano". Този термин не означава, че частите сега ще бъдат нанораже. Това означава, че двигателите ще бъдат използвани в ангажираността на наночастиците, които могат да помогнат за решаването на много от реалните проблеми на съвременния фермер, както и като външен вид на абсолютно фантастични стоки. . Нанотехнологиите също могат да предоставят уникални възможности за съдомиялни машини за контрол на качеството и безопасността на продуктите в производствения процес. Говорим за диагнозата с използване на различни наносенсори, които могат бързо и надеждно да идентифицират в продуктите присъствието на замърсители или нежелани средства. Друга нанотехнологична нанотехнологична област е разработването на методи за транспортиране и съхраняване на продукти, тъй като опаковката е не по-малко важен фактор в съвременните хранителни продукти от неговото съдържание.

Сред по-отдалечените перспективи за прилагане на нанотехнологиите, се посочват проекти за производство на унифицирани интерактивни напитки и храни: закупуване на такива продукти потребителят с помощта на прости манипулации ще може да промени цвета, миризмата и дори вкуса на продукт.

7. NT в автомобилната индустрия. (UCH.7). (Приложение 5)

8. Нанотехнология в селото. (UCH. 8)

Нанотехнологията може да произведе революция в селското стопанство. Молекулярните роботи могат да произвеждат храна, замяна на селскостопански растения и животни. Например, теоретично е възможно да се получи мляко направо от тревата, заобикаляйки междинната връзка - крава. Като " селско стопанство"Това няма да зависи от метеорологичните условия и няма да се нуждае от тежка физическа работа. И нейното изпълнение е достатъчно, за да реши проблема с храната веднъж завинаги. Досега обаче преходът от производството в лабораторията за масово производство е изпълнен със значителни проблеми, а надеждната обработка на материалите в наномарката все още е много трудна за прилагане от икономическа гледна точка. (Приложение 6)

9. Нанотехнология в екологията. (UCH. 9).

Нанотехнологията може също да стабилизира екологичната ситуация. Първо, поради наситеността на молекулярните роботи - санитарни, превръщащи човешките отпадъци в суровината и второ, поради прехвърлянето на промишлеността и селското стопанство по методите за нанотехнология без отпадъци. Например, в бъдеще наноматериалите многократно ще намаляват разходите за автомобилни каталитични преобразуватели, почистващи изпускателни изпускания от вредни примеси, защото с тяхна помощ е възможно да се намали потокът от платина и други ценни метали с 15-20 пъти, които са използвани в тези устройства.

В екологията - обещаващите зони са използването на филтри и мембрани на базата на наноматериали за вода и въздух, обезсоляване морска водаКакто и използването на различни сензори за бързо биохимично определяне на химичните и биологичните ефекти, синтеза на нови екологосъобразни материали, биосъвместими и биоразградими полимери, създаване на нови методи за обезвреждане и рециклиране на отпадъци. В допълнение, перспективата за използване на нанопрепаративни форми, основана на бактериороползуин, е от съществено значение. Проучванията, провеждани с естествени проби от почви, засегнати от радиация и химически (включително чернобил), показват възможността за възстановяване на развитите лекарства към естественото състояние на микрофлората и плодовита за 2.5-3 месеца в радиационните лезии и за 5-6 месеца и за 5-6 месеца химически. (Приложение 7)

10. Нанотехнология в енергетиката. (UCH. 10)

Стратегическата задача е да се развият батерии с висок капацитет, които ще предоставят електрически превозни средства за дългосрочни разстояния и също така ще могат да гарантират по-икономични начини за експлоатация на възобновяеми енергийни източници, като слънчеви панели и вятърни електроцентрали чрез натрупване на излишък енергия. (Приложение 8)

11. NT в строителството. (UCH. 11)

При кибернетиката ще има преход към обемни чипове и размера на активните елементи за намаляване на размера на молекулите. Компютърната работна честота постига стойностите на Terahertz. Разпределение на решенията на веригата на невроноподобни елементи ще бъдат разпределени. Ще се появи дългосрочна високоскоростна памет върху протеиновите молекули, чийто способност ще бъде измерен чрез терабайт. Ще бъде възможно да се "престане" човешки интелект в компютър.

Благодарение на въвеждането на логически нанолен елементи във всички атрибути на околната среда, тя ще бъде "разумна" и изключително удобна за хората. Всичко това, според различни оценки, ще се нуждаят от около 100 години. (Приложение 10).

13. Нанотехнологии в криминаликата. (UCH. 13).

Нанотехнологиите намират приложението си при изучаването на пръстови отпечатъци. За да се противопоставят на следи от пръсти, суспензия от златни наночастици, които имат хидрофобни свойства, т.е. Способни да залепват към повърхности, покрити с мазнини. Постиженията на съвременната нанотехнология ще позволят на пръстовите отпечатъци на пръстовите отпечатъци бързо и ефективно. Съвременният метод за получаване на криминалистични проби с размити пръстови отпечатъци е да обработи повърхността на водната суспензия от злато, стабилизирана от цитратни аниони. В киселата среда, златните частици са прикрепени към положително заредени фрагменти на молекулата на мястото на пръстовия отпечатък. Полученото изображение се обработва чрез разтвор на сребърни соли, в резултат на което среброто се възстановява, оставяйки следи от тъмен метал върху характерните жлебове на пръстовия отпечатък. Въпреки това, златният разтвор е нестабилен, който създава трудности при възпроизвеждането на анализ на теста към теста. Нанотехнологията ще ви позволи бързо и ефективно да получите дори размити пръстови отпечатъци.Сега Даниел Мандлър и Йосиф Алмог от Ерусалимския университет предлагат нов подход. Те замениха традиционно използвания колоиден разтвор на злато до по-стабилен еквивалент. Предполага се, че златните наночастици са стабилизирани с дълги вериги въглеводородни радикали и суспендирани в петролев етер. Тези частици взаимодействат с мастните фрагменти от пръстови отпечатъци, дължащи се на хидрофобни взаимодействия и могат да бъдат третирани със сребро, давайки висококачествени отпечатъци само за три минути обработка.

14. Нанотехнологии в пространството. Информационни и военни технологии. (UCH. 14)

Революцията бушува в пространството. Започнаха да се създават сателити на наноприбалс до 20 килограма. Създадена система от микросателити. Той е по-малко уязвим, когато се опитва да го унищожи. Едно нещо, което да свали в орбита Makhin, с тегло на няколкостотин килограма, и дори тонове, веднага разочароваща цялата космическа връзка или проучване, а другата - когато има цял рояк от микростеп в орбита. Заключението на един от тях в този случай няма да наруши работата на системата като цяло. Съответно, изискванията за надеждността на всеки сателит могат да бъдат намалени. Младите учени смятат, че ключовите проблеми на микромината на спътниците сред трайни трябва да включват създаването на нови технологии в областта на оптиката, комуникационните системи, методите на предаване, приемане и обработка на големи масиви. Говорим за нанотехнологии и наноматериали, които позволяват два порядъка да намалят масата и размерите на устройствата, получени в пространството. Например, наноничната сила е 6 пъти по-висока, отколкото дава възможност при използването му в ракетни двигатели, за да се намали масата на дюзата с 20-30%. Намаляване на масата космическа технология Решава много задачи: удължава крайния срок за намиране на устройството в пространството, позволява му да лети по-нататък и да извърши повече от всяко полезно оборудване за изследване. В същото време е решена задачата на енергийното снабдяване. Скоро ще се прилагат миниатюрни устройства, за да изследват много явления, например ефектите на слънчевата светлина върху процесите на земята и в близкоземно пространство. (Приложение 11)

Заключение

Нанотехнологията е символ на бъдещето, най-важната индустрия, без която по-нататъшното развитие на цивилизацията е немислимо.

Възможностите за използване на нанотехнологии са практически неизчерпаеми - вариращи от микроскопични компютри, които убиват раковите клетки и завършват с автомобилни двигатели, които не замърсяват околната среда.

Нанотехнологиите днес са в ранна детска възраст, огромен потенциал.

Големите перспективи носят сами по себе си големи опасности. В това отношение лицето трябва да разгледа безпрецедентните възможности за нанотехнология с максимална предпазливост, насочвайки своите изследвания за мирни цели. В противен случай той може да замени собственото си съществуване. Striskly, ако тези технологии попадат в мръсни ръце. Историята показва как могат да се използват най-добрите научни постижения за унищожаване взаимно. Тези, които споделят тези аларми, започнаха да се позовават на "наноапокалиптиците". Наноапокалиптиците упорито говорят за неизбежността на войните, която може да проведе самите наноробот-разглобяване, унищожавайки всичко по пътя си и да умножат унищожаването. Възможно е тези нанороботи да имат свои собствени интереси, които няма да имат нищо общо с интересите на дадено лице. Ето защо тя вече е сериозно разгледана и задачите за създаване на защитни агенти за унищожаване на Наноробо на начина на борба срещу вируси и бактерии, които по същество живеят аналози на нанороботите върху наемниците.

С една дума очакваме наномието, за който знаем все още много малко. Ние не знаем почти всичко. Но се надяваме, че учените и правителствата на целия свят ще намерят достатъчно сили и средства за насочване на постиженията на нанотехнологиите за добри дела, без да надхвърлят предпазливостта.

Препратки

Нанотехнология в близкото десетилетие / Ед. MK. Roco, R.S. Уилямс, П. Алвисатос. М., 2002.
Golovin Yu.i. Въведение в нанотехнологиите. М., 2003.
Дячков стр. Въглеродни нанотръби. Материали за компютри XX1 век // Природа. 2000. No. 11. стр.23-30.
Интернет ресурси.

http://korrespondent.ru.

http://ria.ru/science/20081203/156376525.html#ixzz2orcotjvk.

Слайд 1.

Нанотехнологията в нашия живот изпълних: ученик от 11V клас Гоз Бийли Омаханов Мурад Ментор: докторска степен. Андреева Наталия Владимировна

Клея 2.

Дефиницията за нанотехнология е набор от методи и техники, за да се осигури възможност за контрол и модифициране на обекти, които включват компоненти с размери по-малко от 100 nm, които имат фундаментално нови качества и им позволяват да се интегрират в пълноценна по-големи системи; В по-широк смисъл този термин обхваща и методите за диагностика, характеристики и изследвания на такива обекти. Нанотехнологии - Технологии, насочени към създаване и ефективно практическо използване на нанооб и наносистеми с определени свойства и характеристики.

Слайд 3.

Наночастицата е аморфна или полукристална структура, която има най-малко един характерен размер в диапазона от 1-100 nm. Според международната класификация (IUPAC) лимитният размер на наночастиците е 100 nm, въпреки че това е формален критерий. Концепцията за наночастици не е свързана с техния размер, но с проявление на нови свойства в този размерен диапазон, различен от свойствата на фазата на обема на същия материал.

Слайд 4.

Наноматериалите са изследователска област, свързана с изследването и развитието на обемни материали от филми и влакна, чиито макроскопични свойства се определят чрез химичен състав, структура, размери и / или взаимно подреждане на наномарните структури.

Слайд 5.

Слайд 6.

Нанофотониката - фотонна зона, свързана с развитието на архитектури и технологии за производство на нанострациозни устройства за генериране, амплификация, модулация, предаване и откриване на електромагнитно излъчване и устройства на базата на такива устройства, както и с изследването на физическите явления, които определят Функционирането на наноскуктурираните устройства и тече при фотонно взаимодействие с наномални обекти.

Слайд 7.

Нанобиотехнологията е целенасочена употреба на биологични макромолекули и органели за проектиране на наноматериали и наноформи.

Слайд 8.

Наномедицина - практическо прилагане на нанотехнологии за медицински цели, включително научни изследвания и развитие в областта на диагностиката, контрола, адреса на лекарства, както и действия за възстановяване и възстановяване на биологични системи на човешкото тяло, използвайки наноструктури и нанофурзии

Слайд 9.

Резултатите от проучването "Половината от хората не знаят каква е нанотехнологията, но знае, че е невъзможно да се живее без тях" 1 2 6 5 4 5

Кледа 10.

Клея 11.