ΚΑΡΤΑ ΕΡΓΟΥ
Ηλικιακή ομάδα: 8-10 τάξεις.
Συνάφεια:Η νανοτεχνολογία είναι στενά συνδεδεμένη με τη σύγχρονη ανθρώπινη ζωή.
Στόχος:διεύρυνση της κατανόησης των νανοτεχνολογιών και των τομέων εφαρμογής τους.
Τοποθεσία έργου:βιολογία, φυσική, χημεία, ιατρική, στρατιωτική επιστήμη.
Τύπος έργου:ομάδα.
Διάρκεια εργασιών στο έργο:από 2 εβδομάδες.
Προβληματική κατάσταση
Ο τομέας της επιστήμης και της τεχνολογίας που ονομάζεται νανοτεχνολογία εμφανίστηκε σχετικά πρόσφατα. Οι προοπτικές αυτής της επιστήμης είναι τεράστιες. Το ίδιο το σωματίδιο «nano» σημαίνει το ένα δισεκατομμυριοστό της ποσότητας. Για παράδειγμα, ένα νανόμετρο είναι το ένα δισεκατομμυριοστό του μέτρου. Αυτά τα μεγέθη είναι παρόμοια με τα μεγέθη των μορίων και των ατόμων. Ο ακριβής ορισμός της νανοτεχνολογίας είναι ο εξής: η νανοτεχνολογία είναι μια τεχνολογία που χειρίζεται την ύλη σε επίπεδο ατόμων και μορίων (γι' αυτό η νανοτεχνολογία ονομάζεται επίσης μοριακή τεχνολογία). Η ώθηση για την ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας ήταν η επιστημονική ιδέα ότι, από φυσική άποψη, δεν υπάρχουν εμπόδια στη δημιουργία πραγμάτων απευθείας από άτομα.
Σήμερα μπορούμε να εκμεταλλευτούμε τα οφέλη και τις νέες ευκαιρίες της νανοτεχνολογίας σε:
- φάρμακο;
- φαρμακολογία;
- οικολογία;
- πληροφορική, συστήματα ασφάλειας πληροφοριών.
- συστήματα επικοινωνίας?
- εξοπλισμός αυτοκινήτων, τρακτέρ και αεροπορίας·
- οδική ασφάλεια;
- νέα συστήματα πλοήγησης.
Στη συνέχεια, ο δάσκαλος ή οι δάσκαλοι διαφόρων θεματικών πεδίων προσκαλούν τους μαθητές να χωριστούν σε ομάδες ανάλογα με τα γνωστικά τους ενδιαφέροντα και να εξερευνήσουν τη νανοτεχνολογία στο πεδίο γνώσης που έχουν επιλέξει.
Ανάθεση έργου:μελετήστε την ιστορία της νανοτεχνολογίας, την ιδέα της νανοτεχνολογίας, την εφαρμογή της νανοτεχνολογίας σε διάφορους τομείς της γνώσης, ονειρευτείτε και προτείνετε περισσότερες επιλογές για τη χρήση της νανοτεχνολογίας.
Πιθανό προϊόν έργου:
- αφηρημένη;
- κανω ΑΝΑΦΟΡΑ;
- άρθρο;
- παρουσίαση.
Πηγές πληροφοριών για μαθητές:
- Kobayashi N. Εισαγωγή στη νανοτεχνολογία. Μ.: Binom, 2005.
- Chaplygin A. Νανοτεχνολογίες στα ηλεκτρονικά. Μ.: Τεχνόσφαιρα, 2005.
Απαιτούμενοι πόροι για την ολοκλήρωση της ανάθεσης του έργου:δείγματα ζυγαριάς λούτσων, σαρωτής, μικροσκόπια.
Οργάνωση δραστηριοτήτων έργου(στην αίτηση).
| Κύρια στάδια | Δραστηριότητες μαθητών σε αυτό το στάδιο | Δραστηριότητες του δασκάλου σε αυτό το στάδιο | Χρησιμοποιούμενες τεχνολογίες διδασκαλίας |
| 1. Κατά προσέγγιση | Προσανατολισμός στο θεματικό πεδίο, προσδιορισμός του θέματος του έργου, αναζήτηση και ανάλυση του προβλήματος, καθορισμός του στόχου του έργου, επιλογή του ονόματος του έργου | Συμβουλευτική | Μάθηση βάσει προβλημάτων, μελέτη περίπτωσης, τεχνολογία δημιουργικού εργαστηρίου |
| 2. Κύρια | Ανάπτυξη, συζήτηση πιθανών επιλογών έργου, συλλογή και μελέτη πληροφοριών, κατανομή ευθυνών σε ομαδικό έργο | Συμβουλευτική | Μέθοδος έργου, μάθηση με βάση το πρόβλημα |
| 3. Αντανακλαστικό | Ανάλυση των αποτελεσμάτων του έργου, αυτοαξιολόγηση της ποιότητας του έργου, πραγματοποίηση των απαραίτητων αλλαγών | Σχηματισμός ομάδων κριτών, «εξωτερικών» εμπειρογνωμόνων | Μέθοδος έργου |
| 4. Περίληψη, παρουσίαση | Προετοιμασία κειμένου και υπεράσπιση του έργου. Εξέταση έργων συμμαθητών |
Ατομικές και ομαδικές διαβουλεύσεις για το περιεχόμενο και τους κανόνες σχεδιαστικής εργασίας. Γνώμη ειδικού. Συνοψίζοντας, αναλύοντας την εργασία που εκτελέστηκε |
Συζήτηση, σεμινάριο, στρογγυλό τραπέζι |
Αξιολόγησης της απόδοσης.Συμβαίνει μέσα από συλλογική συζήτηση και αυτοαξιολόγηση. Ο δάσκαλος υπενθυμίζει στους μαθητές τα κριτήρια με τα οποία αξιολογούν τη δουλειά τους και τη δουλειά των άλλων: επιχειρηματολογία, πειστικότητα, δραστηριότητα, έχοντας τη δική τους γνώμη.
Κατεβάστε όλο το υλικό του έργου
Χάρη στις καινοτόμες τεχνολογίες, η ανθρωπότητα έχει την ευκαιρία να μελετήσει τον κόσμο γύρω μας σε ένα «μικρότερο» επίπεδο. Η νανοτεχνολογία χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς δραστηριότητας. Μικροσκοπικά σωματίδια, ή όπως ονομάζονται πλέον κοινώς νανοσωματίδια, μπορεί να συντεθεί από ποικιλία υλικών. Τα μεγέθη αυτών των σωματιδίων δεν υπερβαίνουν τα 100 nm.
Η ανθρωπότητα χρησιμοποιεί τις μοναδικές δυνατότητες του νανοκόσμου από την αρχαιότητα. Για παράδειγμα, το ιστορικό αριστούργημα Lycurgus Cup δημιουργήθηκε από αρχαίους Ρωμαίους δασκάλους. Η μοναδική δομή της γυάλινης κύλικας εκπλήσσει ακόμη και τους σύγχρονους δασκάλους. Αν το κύπελλο φωτίζεται από έξω θα είναι πράσινο και αν φωτίζεται από μέσα θα είναι πορτοκαλοκόκκινο. Ποιός είναι ο λόγος? Το θέμα είναι ότι στη δομή του γυαλιού είναι ενσωματωμένα νανοσωματίδια ευγενών μετάλλων (ασήμι και χρυσός).
Νανοσωματίδια και ιατρική
Το πρώτο νανοσωματίδιο περιγράφηκε από τον Α. Αϊνστάιν το 1905. Απέδειξε ότι το μόριο της σακχαρόζης έχει μέγεθος περίπου 1 nm. Τα νανοσωματίδια ξεπερνούν εύκολα τις κυτταρικές μεμβράνες, έτσι ώστε να είναι σε θέση να διεισδύσουν οπουδήποτε στο σώμα μας. Αυτή η μοναδική ιδιότητα χρησιμοποιείται στην πρακτική ιατρική για τη διάγνωση διαφόρων ασθενειών.
Για παράδειγμα, τα νανοσωματίδια χρησιμοποιούνται για τη διάγνωση του καρκίνου· τα μικροσωματίδια προσκολλώνται στα καρκινικά κύτταρα· η αυξημένη συγκέντρωσή τους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της θέσης των καρκινογόνων κυττάρων στο σώμα. Η νανοτεχνολογία καθιστά δυνατή την παράδοση φαρμάκων σε μια επακριβώς καθορισμένη τοποθεσία. Χρησιμοποιώντας νανοσωματίδια, μπορείτε να επιταχύνετε τη διαδικασία επούλωσης των πληγών και να εμποδίσετε την ανάπτυξη όγκων.
Όπως βλέπουμε, η ζωή μας είναι στενά συνδεδεμένη με αυτά τα μικροσκοπικά σωματίδια. Έχει αποδειχθεί ότι τα νανοσωματίδια μπορούν να λειτουργήσουν ως καταλύτες και προσροφητές. Ήδη σήμερα, η νανοτεχνολογία χρησιμοποιείται για τη δημιουργία εξαιρετικά λεπτών και εξαιρετικά ανθεκτικών προστατευτικών επιστρώσεων. Ωστόσο, οι περισσότεροι επιστημονικοί ερευνητές είναι της άποψης ότι η επίδραση των νανοσωματιδίων στο ανθρώπινο σώμα δεν έχει ακόμη μελετηθεί αρκετά, επομένως είναι πολύ νωρίς για να γιορτάσουμε οποιαδήποτε επιτυχία και να νικήσουμε το τιμπάνι.
Τα νανοσωματίδια και η έρευνά τους
Η βάση για τη μελέτη όλων των δυνατοτήτων του παραπάνω υλικού που παρουσιάζεται είναι υψηλής ποιότητας εξοπλισμός εργαστηρίου Horiba (αναλυτές μεγέθους σωματιδίων). Επί του παρόντος, όλα τα νανοσωματίδια μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με διάφορους δείκτες:
Σύμφωνα με τη βασική ουσία.
Κατά προέλευση (φυσική, τεχνητή).
Ανά τύπο πολυδιάστατης.
Ο σύγχρονος εργαστηριακός εξοπλισμός της Horiba σας επιτρέπει να προσδιορίσετε όλες τις ιδιότητες των νανοσωματιδίων. Η εταιρεία μας παρουσιάζει στην προσοχή σας τα παρακάτω μοντέλα αναλυτών laser της γνωστής εταιρείας Horiba - SZ-100V2, LA-960V2 και LA-300. Έτσι, ο αναλυτής λέιζερ SZ-100 χρησιμοποιείται για τη μελέτη μικροσωματιδίων που κυμαίνονται σε μέγεθος από 0,3 nm έως 8 μικρά, ζ-δυναμικό και μοριακό βάρος. Η αρχή μέτρησης βασίζεται στη φασματοσκοπία φωτοσυσχέτισης. Ο αναλυτής λέιζερ LA-950 είναι μια μοναδική συσκευή που μπορεί να λειτουργήσει με υψηλή ταχύτητα. Χρησιμοποιώντας αυτόν τον εξοπλισμό, είναι δυνατή η διεξαγωγή έρευνας χρησιμοποιώντας ένα κυκλικό σύστημα σε υγρό μέσο. Ο αναλυτής λέιζερ LA-300 είναι εξοπλισμένος με αυτόματη αντλία και μπορεί να λειτουργήσει με περίθλαση λέιζερ.
Η RVS LLC είναι μόνιμος συνεργάτης της μάρκας Horiba. Οι ειδικοί της εταιρείας παρακολουθούν τακτικά προχωρημένη εκπαίδευση. Εάν είναι απαραίτητο, θα σας συμβουλεύσουν αρμοδίως και θα σας βοηθήσουν να αποφασίσετε για το μοντέλο του αναλυτή λέιζερ. Πουλάμε μόνο προϊόντα υψηλής ποιότητας.
Κάθε μέρα πλησιάζουμε στην αναπόφευκτη επανάσταση που φέρνει η νανοτεχνολογία. Δημιουργούμε νέες συσκευές, αποκτάμε μοναδικά υλικά που δεν είχαμε σκεφτεί ποτέ πριν. Η χρήση της νανοτεχνολογίας στην καθημερινή ζωή κατέστησε δυνατή την αλλαγή του σχήματος των οικείων σε εμάς αντικειμένων. Ως αποτέλεσμα αυτού, αποκτήσαμε εντελώς διαφορετικές, αλλά χρήσιμες ιδιότητες της ουσίας. Η πραγματικότητα γύρω μας γίνεται λιγότερο επικίνδυνη και πιο ευνοϊκή για μια άνετη ζωή. Ένα καλό παράδειγμα: μείωση των συνηθισμένων διαστάσεων των χρησιμοποιημένων ηλεκτρικών συσκευών σε μέγεθος νανοσωματιδίων, αόρατα στο ανθρώπινο μάτι. Οι υπολογιστές γίνονται μικρότεροι, αλλά πολύ πιο ισχυροί. Οι νανοτεχνολογίες στην καθημερινή ζωή και στη βιομηχανία έχουν καταστήσει δυνατό να αλλάξουμε σημαντικά τα πάντα γύρω μας.
Είναι δυνατόν να δημιουργήσουμε μια μορφή τεχνητής νοημοσύνης που να μπορεί να ικανοποιήσει όλες τις ανάγκες μας; Η απάντηση βρίσκεται στην ορθολογική εφαρμογή των τελευταίων εξελίξεων. Η νανοτεχνολογία είναι ο δρόμος του μέλλοντος καθώς αγγίζει κάθε πτυχή της ζωής μας. Η χρήση της νανοτεχνολογίας προσφέρει πολλές ευκαιρίες, αλλά εγείρει και μια σειρά από ανησυχίες.
Παράθυρο στον νανόκοσμο
Ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάς επιτρέπει να κοιτάξετε τον μικρόκοσμο. Χωρίς ειδικό εξοπλισμό, η νανοτεχνολογία είναι πολύ δύσκολο να παρατηρηθεί αμέσως στην καθημερινή ζωή, αφού είναι τόσο μικρές που δεν διακρίνονται με γυμνό μάτι. Σε τέτοιες κλίμακες οι ουσίες παρουσιάζουν τις πιο ασυνήθιστες και απροσδόκητες ιδιότητες. Η χρήση τέτοιων ιδιοτήτων υπόσχεται μια μοναδική τεχνολογική επανάσταση. Παρέχουν ριζικά νέες δυνατότητες, όπως ο έλεγχος του ανθρώπινου σώματος και του περιβάλλοντος.
Η ιστορία της νανοτεχνολογίας
Όλα ξεκινούν στη δεκαετία του '80 του 20ου αιώνα με την εφεύρεση ενός εργαλείου που ονομάζεται σάρωση (STM). Ο καθηγητής James Dzimzewski έχει περάσει ολόκληρη την επαγγελματική του ζωή στον κόσμο της νανοκλίμακας. Είναι ένας από τους πρώτους ανθρώπους στον κόσμο που έχουν την ευκαιρία να μελετήσουν την ύλη σε επίπεδο απίστευτα μικρών ποσοτήτων, εκατομμυριοστών του χιλιοστού. Αυτά τα μικροσκόπια σας επιτρέπουν να μελετήσετε την επιφάνεια με τον ίδιο τρόπο που διάβαζαν οι τυφλοί.Τότε κανείς δεν μπορούσε να υποψιαστεί πόσο χρήσιμη θα ήταν η νανοτεχνολογία στην καθημερινή ζωή και στη βιομηχανία.
Η αρχή της εργασίας με νανοσωματίδια
Ένα μικροσκόπιο σάρωσης χρησιμοποιεί έναν ανιχνευτή πάχους βελόνας 1 ατόμου. Όταν φτάσει μέσα σε λίγα μόνο νανόμετρα από το δείγμα, τα ηλεκτρόνια ανταλλάσσονται με το πλησιέστερο νανοσωματίδιο. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται φαινόμενο της σήραγγας. Το σύστημα ελέγχου καταγράφει αλλαγές στο μέγεθος του ρεύματος της σήραγγας και με βάση αυτές τις πληροφορίες πραγματοποιείται ακριβέστερη κατασκευή της τοπογραφίας επιφάνειας του υπό μελέτη δείγματος. Το λογισμικό επιτρέπει στα δεδομένα που λαμβάνονται να μετατραπούν σε εικόνα, η οποία δίνει στους επιστήμονες το κλειδί για έναν νέο κόσμο που χρησιμοποιεί τη νανοτεχνολογία στην καθημερινή ζωή και σε άλλες βιομηχανίες.
Σύμφωνα με τον James Dzimzewski, χάρη στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης, οι επιστήμονες έλαβαν για πρώτη φορά εικόνες ατόμων και μορίων και μπόρεσαν να μελετήσουν το σχήμα τους. Αυτή ήταν μια πραγματική επανάσταση στην επιστήμη, γιατί οι επιστήμονες άρχισαν να βλέπουν πολλά πράγματα εντελώς διαφορετικά, δίνοντας προσοχή στις ιδιότητες των μεμονωμένων ατόμων, και όχι σε εκατομμύρια και δισεκατομμύρια σωματίδια, όπως συνέβαινε στο παρελθόν.
Πρώτες ανακαλύψεις
Η χρήση νέων τεχνολογιών έχει οδηγήσει σε μια εκπληκτική ανακάλυψη. Όταν η συσκευή έφτασε σε απόσταση 1 νανόμετρο από ένα άτομο, σχηματίστηκε ένας δεσμός μεταξύ αυτού και του ατόμου. Αυτό το χαρακτηριστικό επέτρεψε την εύρεση τρόπου μετακίνησης μεμονωμένων μικροσωματιδίων. Χάρη σε αυτή την ανακάλυψη, κατέστη δυνατή η χρήση της νανοτεχνολογίας για μια άνετη ζωή.
Όπως εξήγησε ο James Dzhimzewski, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, ένα μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας κατέστησε δυνατή την πρακτική επαφή με μόρια και άτομα. Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες μπόρεσαν να χειριστούν άτομα στην επιφάνεια της ύλης και να δημιουργήσουν δομές που προηγουμένως ήταν αδιανόητες.
Αυτή η νέα ανακάλυψη (η ικανότητα παρατήρησης και χειρισμού των μικρότερων σωματιδίων που αποτελούν την ύλη) κατέστησε δυνατή τη χρήση της νανοτεχνολογίας σε όλες τις βιομηχανίες χωρίς εξαίρεση.
Ανάπτυξη νανοτεχνολογίας
Ο φυσικός και φιλόσοφος Etin Klin πιστεύει ότι η πιθανότητα μιας τεχνολογικής ανακάλυψης μέσω της νανοτεχνολογίας είναι αρκετά πραγματική, αλλά από πολλές απόψεις βασίζεται στον ενθουσιασμό του επιστήμονα.
Όπως λέει ο φυσικός και φιλόσοφος Etin Klin, έχουν περάσει λιγότερο από 100 χρόνια από τη στιγμή της πειραματικής επιβεβαίωσης της ύπαρξης των ατόμων μέχρι τη στιγμή που κατέστη δυνατός ο χειρισμός τους. Ανοίγονται ευκαιρίες για επιστήμονες που δεν θα είχαν σκεφτεί ποτέ πριν. Μόνο χάρη σε αυτό, η κυβέρνηση όλων των αναπτυγμένων χωρών άρχισε να δείχνει ενδιαφέρον για τις σχετικές επιστήμες. Όλα ξεκίνησαν με μια αμερικανική πρωτοβουλία το 2002, που ξεκίνησε από τους φυσικούς Roca και Benbridge. Αυτοί οι επιστήμονες σκέφτηκαν την τρελή ιδέα ότι χάρη στη νανοτεχνολογία, η ανθρωπότητα θα μπορέσει να λύσει όλα τα προβλήματα που αντιμετωπίζει.
Αυτή η δήλωση ήταν η ώθηση για την έναρξη πολυάριθμων μελετών που κατέστησαν δυνατή την εφαρμογή τόσο προηγμένων τομέων της επιστήμης και της τεχνολογίας όπως η μικροηλεκτρονική, η επιστήμη των υπολογιστών, η έρευνα πυρηνικής ενέργειας, η μικροβιολογία, η τεχνολογία λέιζερ, η ιατρική και πολλά άλλα.
Νανοτεχνολογία: παραδείγματα
Υπάρχουν τόσες πολλές αόρατες, αλλά πολύ σημαντικές ουσίες στην καθημερινότητα, την παρουσία των οποίων ούτε καν υποψιαζόμαστε! Ας δούμε τα πιο εντυπωσιακά παραδείγματα:
- Οδοντόκρεμα.Προηγουμένως, κανείς δεν σκεφτόταν γιατί τα οδοντικά καθαριστικά είναι διαφορετικά. Όλα αυτά εξηγούνται από την παρουσία ορισμένων νανοσωματιδίων. Για παράδειγμα, ο υδροξυαπατίτης ασβεστίου, ο οποίος είναι αόρατος με γυμνό μάτι, βοηθά στην αποκατάσταση του κατεστραμμένου σμάλτου και στην προστασία των δοντιών από την τερηδόνα.
- Βαφή αυτοκινήτου.Οι σύγχρονες βαφές αυτοκινήτου, χάρη στα νανοσωματίδια, είναι σε θέση να καλύψουν ρηχές γρατσουνιές και άλλες κοιλότητες που σχηματίζονται στο σώμα. Περιέχουν μικροσκοπικές μπάλες που παρέχουν αυτό το αποτέλεσμα.
Η ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗ ΖΩΗ ΜΑΣ
Museridze K., Ajawi E., Musina K., Simonyan R. Ya.
GBOU Secondary School No. 1005 “Scarlet Sails”, Μόσχα, Ρωσία
Η συνάφεια αυτού του θέματος προκαλείται από την «εισαγωγή» της νανοτεχνολογίας στη ζωή μας, επειδή στις μέρες μας καμία επιστήμη δεν μπορεί να κάνει χωρίς τη νανοτεχνολογία. Επί του παρόντος, η επιστήμη της νανοτεχνολογίας αναπτύσσεται δυναμικά και κερδίζει δυναμική. Βελτιώνονται οι μέθοδοι μελέτης και ελέγχου της ύλης σε μοριακό επίπεδο για την παραγωγή υλικών, οι συσκευές και τα συστήματα έχουν νέες τεχνικές, λειτουργικές και καταναλωτικές ιδιότητες. Η νανοτεχνολογία έχει μπει στην καθημερινότητα. Ηλεκτρονικά, ιατρική, κοσμετολογία, κατασκευές - αυτή δεν είναι σε καμία περίπτωση μια πλήρης λίστα με τις εφαρμογές αυτών των τεχνολογιών στο επίπεδο του μέσου ανθρώπου. Και δεν υπάρχει άνθρωπος που να μην έχει ακούσει για αυτά τουλάχιστον μισό αυτί, αλλά όλοι οι άνθρωποι ξέρουν τι είναι;
Η νανοτεχνολογία είναι ένας τομέας της θεμελιώδης και εφαρμοσμένης επιστήμης και τεχνολογίας που ασχολείται με ένα σύνολο θεωρητικής αιτιολόγησης, πρακτικών μεθόδων έρευνας, ανάλυσης και σύνθεσης, καθώς και μεθόδων παραγωγής και χρήσης προϊόντων με δεδομένη ατομική δομή μέσω ελεγχόμενης χειραγώγησης ατόμου. άτομα και μόρια.
Σκοπός της έρευνάς μας είναι να εντοπίσουμε τους πιο προηγμένους τομείς στην εφαρμογή της νανοτεχνολογίας, να δείξουμε τη σημασία της νανοτεχνολογίας στην ανθρώπινη ζωή και να μιλήσουμε για αυτούς σε μια απλή και κατανοητή γλώσσα για όλους, να εκλαϊκεύσουμε τα επιτεύγματα των Ρώσων επιστημόνων σε αυτόν τον τομέα. .
Αρχικά, θα μιλήσουμε για την εφαρμογή της νανοτεχνολογίας στην ιατρική. Η νανοϊατρική είναι ένας από τους ενεργά αναπτυσσόμενους επιστημονικούς τομείς της επιστήμης και περιλαμβάνει παρακολούθηση, διόρθωση, γενετική διόρθωση και έλεγχο των βιολογικών συστημάτων του ανθρώπινου σώματος σε μοριακό επίπεδο, χρησιμοποιώντας νανοσυσκευές, νανοδομές και τεχνολογίες πληροφοριών.
Η νανοηλεκτρονική είναι ένας τομέας της επιστήμης και της τεχνολογίας που περιλαμβάνει ένα σύνολο μέσων, μεθόδων και μεθόδων ανθρώπινης δραστηριότητας που στοχεύουν στη θεωρητική και πρακτική έρευνα, μοντελοποίηση κ.λπ. .
Στα υφάσματα, η νανοτεχνολογία βοηθά τα ρούχα να γίνουν αδιάβροχα, ανθεκτικά στους λεκέδες, θερμικά αγώγιμα κ.λπ. Για παράδειγμα, τα νανοϋλικά μπορούν να συνδυάσουν νανοσωματίδια και νανοΐνες με άλλα πρόσθετα για να βοηθήσουν στην παροχή όλων αυτών των ιδιοτήτων στο μπλουζάκι σας.
Τα «λειτουργικά» τρόφιμα είναι φυσικές πρωτεΐνες και πεπτίδια κρέατος, τα οποία, στην πραγματικότητα, αποτελούν το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα μιας νέας γενιάς τροφίμων υψηλής τεχνολογίας.
Νανοτεχνολογία. – URL :
Semyachkina, Yu. A., Klochkov A. Ya. Νανοτεχνολογίες της εποχής μας: βιομηχανία τροφίμων [Κείμενο] // Τεχνικές επιστήμες: παραδόσεις και καινοτομίες: υλικά της Διεθνούς. επιστημονικός συνδ. (Τσελιάμπινσκ, Ιανουάριος 2012). - Chelyabinsk: Two Komsomol Member, 2012. - Σελ. 166-167.
Τα λειτουργικά τρόφιμα είναι πολυλειτουργικά τρόφιμα // Food News Time [Ηλεκτρονικός πόρος] Λειτουργία πρόσβασης:
Y. SVIDINENKO, μηχανικός-φυσικός
Οι νανοδομές θα αντικαταστήσουν τα παραδοσιακά τρανζίστορ.
Η συμπαγής εκπαιδευτική νανοτεχνολογική εγκατάσταση "UMKA" σας επιτρέπει να χειρίζεστε μεμονωμένες ομάδες ατόμων.
Χρησιμοποιώντας την εγκατάσταση "UMKA", μπορείτε να εξετάσετε την επιφάνεια του DVD.
Έχει ήδη εκδοθεί ένα εγχειρίδιο για μελλοντικούς νανοτεχνολόγους.
Η νανοτεχνολογία, η οποία εμφανίστηκε το τελευταίο τέταρτο του εικοστού αιώνα, αναπτύσσεται ραγδαία. Σχεδόν κάθε μήνα υπάρχουν μηνύματα για νέα έργα που έμοιαζαν σαν απόλυτη φαντασία μόλις πριν από ένα ή δύο χρόνια. Σύμφωνα με τον ορισμό που έδωσε ο πρωτοπόρος αυτού του τομέα, Eric Drexler, η νανοτεχνολογία είναι «μια αναμενόμενη τεχνολογία παραγωγής που επικεντρώνεται στη χαμηλού κόστους παραγωγή συσκευών και ουσιών με προκαθορισμένη ατομική δομή». Αυτό σημαίνει ότι λειτουργεί σε μεμονωμένα άτομα προκειμένου να αποκτήσει δομές με ατομική ακρίβεια. Αυτή είναι η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ της νανοτεχνολογίας και των σύγχρονων «ογκομετρικών» μαζικών τεχνολογιών που χειρίζονται μακρο-αντικείμενα.
Ας υπενθυμίσουμε στον αναγνώστη ότι το nano είναι ένα πρόθεμα που δηλώνει το 10 -9. Οκτώ άτομα οξυγόνου μπορούν να βρίσκονται σε ένα τμήμα μήκους ενός νανομέτρου.
Τα νανοαντικείμενα (για παράδειγμα, τα μεταλλικά νανοσωματίδια) έχουν τυπικά φυσικές και χημικές ιδιότητες που διαφέρουν από εκείνες μεγαλύτερων αντικειμένων του ίδιου υλικού και από τις ιδιότητες μεμονωμένων ατόμων. Ας υποθέσουμε ότι η θερμοκρασία τήξης των σωματιδίων χρυσού μεγέθους 5-10 nm είναι εκατοντάδες βαθμούς χαμηλότερη από τη θερμοκρασία τήξης ενός κομματιού χρυσού με όγκο 1 cm 3.
Η έρευνα που διεξάγεται στην κλίμακα νανοκλίμακα βρίσκεται στο σημείο τομής των επιστημών· συχνά η έρευνα στον τομέα της επιστήμης των υλικών επηρεάζει τους τομείς της βιοτεχνολογίας, της φυσικής στερεάς κατάστασης και της ηλεκτρονικής.
Ο κορυφαίος εμπειρογνώμονας στον κόσμο της νανοϊατρικής, Robert Freitas, δήλωσε: «Οι μελλοντικές νανομηχανές πρέπει να αποτελούνται από δισεκατομμύρια άτομα, επομένως ο σχεδιασμός και η κατασκευή τους θα απαιτήσουν τις προσπάθειες μιας ομάδας ειδικών. Κάθε σχέδιο νανορομπότ θα απαιτεί τις συνδυασμένες προσπάθειες πολλών ερευνητικές ομάδες Το αεροσκάφος Boeing 777 σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε από "Πολλές ομάδες σε όλο τον κόσμο. Ένα νανοϊατρικό ρομπότ του μέλλοντος, που αποτελείται από ένα εκατομμύριο (ή και περισσότερα) εξαρτήματα εργασίας, δεν θα είναι πιο απλό σε πολυπλοκότητα σχεδιασμού από ένα αεροπλάνο. "
ΝΑΝΟΠΡΟΪΟΝΤΑ ΓΥΡΩ ΜΑΣ
Ο νανόκοσμος είναι πολύπλοκος και ακόμα σχετικά ελάχιστα μελετημένος, και όμως όχι τόσο μακριά από εμάς όσο φαινόταν πριν από μερικά χρόνια. Οι περισσότεροι από εμάς χρησιμοποιούμε τακτικά τη μία ή την άλλη πρόοδο στη νανοτεχνολογία χωρίς καν να το γνωρίζουμε. Για παράδειγμα, η σύγχρονη μικροηλεκτρονική δεν είναι πλέον μικρο, αλλά νανο: τα τρανζίστορ που παράγονται σήμερα - η βάση όλων των τσιπ - βρίσκονται στην περιοχή έως και 90 nm. Και έχει ήδη προγραμματιστεί περαιτέρω σμίκρυνση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων στα 60, 45 και 30 nm.
Επιπλέον, όπως ανακοίνωσαν πρόσφατα εκπρόσωποι της εταιρείας Hewlett-Packard, τα τρανζίστορ που κατασκευάζονται με παραδοσιακή τεχνολογία θα αντικατασταθούν από νανοδομές. Ένα τέτοιο στοιχείο είναι τρεις αγωγοί πλάτους πολλών νανόμετρων: δύο από αυτούς είναι παράλληλοι και ο τρίτος βρίσκεται σε ορθή γωνία με αυτούς. Οι αγωγοί δεν ακουμπούν, αλλά περνούν σαν γέφυρες, ο ένας πάνω από τον άλλο. Σε αυτή την περίπτωση, οι μοριακές αλυσίδες που σχηματίζονται από υλικό νανοαγωγών υπό την επίδραση της τάσης που εφαρμόζεται σε αυτές κατεβαίνουν από τους άνω αγωγούς στους κάτω. Τα κυκλώματα που κατασκευάζονται με αυτήν την τεχνολογία έχουν ήδη αποδείξει την ικανότητα αποθήκευσης δεδομένων και εκτέλεσης λογικών λειτουργιών, δηλαδή αντικατάστασης τρανζίστορ.
Με τη νέα τεχνολογία, οι διαστάσεις των εξαρτημάτων μικροκυκλώματος θα μειωθούν σημαντικά κάτω από το επίπεδο των 10-15 νανόμετρων, σε μια κλίμακα όπου τα παραδοσιακά τρανζίστορ ημιαγωγών απλά φυσικά δεν μπορούν να λειτουργήσουν. Πιθανώς, ήδη από το πρώτο μισό της επόμενης δεκαετίας, θα εμφανιστούν σειριακά μικροκυκλώματα (ακόμη παραδοσιακά, πυρίτιο), στα οποία θα ενσωματωθεί ένας ορισμένος αριθμός νανοστοιχείων που δημιουργήθηκαν με τη χρήση νέας τεχνολογίας.
Το 2004, η Kodak κυκλοφόρησε χαρτί για εκτυπωτές inkjet Ultima. Έχει εννέα στρώσεις. Το επάνω στρώμα αποτελείται από κεραμικά νανοσωματίδια, τα οποία κάνουν το χαρτί πιο πυκνό και γυαλιστερό. Τα εσωτερικά στρώματα περιέχουν νανοσωματίδια χρωστικής μέτρησης 10 nm, τα οποία βελτιώνουν την ποιότητα εκτύπωσης. Και η γρήγορη στερέωση της βαφής διευκολύνεται από τα νανοσωματίδια πολυμερούς που περιλαμβάνονται στη σύνθεση επίστρωσης.
Ο διευθυντής του Ινστιτούτου Νανοτεχνολογίας των ΗΠΑ, Chad Mirkin, πιστεύει ότι "η νανοτεχνολογία θα ξαναχτίσει όλα τα υλικά από την αρχή. Όλα τα υλικά που λαμβάνονται μέσω της μοριακής παραγωγής θα είναι νέα, αφού μέχρι τώρα η ανθρωπότητα δεν είχε την ευκαιρία να αναπτύξει και να παράγει νανοδομές. Τώρα εμείς χρησιμοποιήστε μόνο αυτό στη βιομηχανία "Ό,τι μας δίνει η φύση. Φτιάχνουμε σανίδες από δέντρα, σύρματα από αγώγιμο μέταλλο. Η νανοτεχνολογική προσέγγιση είναι ότι θα επεξεργαστούμε σχεδόν κάθε φυσικό πόρο σε τα λεγόμενα "δομικά στοιχεία" που θα αποτελέσουν τη βάση της μελλοντικής βιομηχανίας ."
Τώρα βλέπουμε ήδη την έναρξη της νανοεπανάστασης: πρόκειται για νέα τσιπ υπολογιστών και νέα υφάσματα που δεν λεκιάζουν, και τη χρήση νανοσωματιδίων στην ιατρική διαγνωστική (βλ. επίσης «Science and Life» No., , 2005). Ακόμη και η βιομηχανία καλλυντικών ενδιαφέρεται για τα νανοϋλικά. Μπορούν να δημιουργήσουν πολλές νέες μη τυποποιημένες κατευθύνσεις σε καλλυντικά που δεν υπήρχαν πριν.
Στην κλίμακα νανοκλίμακας, σχεδόν οποιοδήποτε υλικό παρουσιάζει μοναδικές ιδιότητες. Για παράδειγμα, είναι γνωστό ότι τα ιόντα αργύρου έχουν αντισηπτική δράση. Ένα διάλυμα νανοσωματιδίων αργύρου έχει σημαντικά υψηλότερη δραστικότητα. Εάν θεραπεύσετε έναν επίδεσμο με αυτό το διάλυμα και τον εφαρμόσετε σε μια πυώδη πληγή, η φλεγμονή θα υποχωρήσει και η πληγή θα επουλωθεί πιο γρήγορα από τη χρήση συμβατικών αντισηπτικών.
Η εγχώρια εταιρεία Nanoindustry έχει αναπτύξει μια τεχνολογία για την παραγωγή νανοσωματιδίων αργύρου που είναι σταθερά σε διαλύματα και σε προσροφημένη κατάσταση. Τα φάρμακα που προκύπτουν έχουν ευρύ φάσμα αντιμικροβιακής δράσης. Έτσι, κατέστη δυνατή η δημιουργία μιας ολόκληρης σειράς προϊόντων με αντιμικροβιακές ιδιότητες με μικρές αλλαγές στην τεχνολογική διαδικασία από κατασκευαστές υπαρχόντων προϊόντων.
Τα νανοσωματίδια αργύρου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τροποποίηση των παραδοσιακών και τη δημιουργία νέων υλικών, επικαλύψεων, απολυμαντικών και απορρυπαντικών (συμπεριλαμβανομένων οδοντόκρεμες και πάστες καθαρισμού, σκόνες πλυσίματος, σαπούνια) και καλλυντικά. Επιστρώσεις και υλικά (σύνθετα υλικά, ύφασμα, χρώματα και βερνίκια, άνθρακα και άλλα) τροποποιημένα με νανοσωματίδια αργύρου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως προληπτική αντιμικροβιακή προστασία σε μέρη όπου αυξάνεται ο κίνδυνος εξάπλωσης λοιμώξεων: στις μεταφορές, σε δημόσιες εγκαταστάσεις εστίασης, σε γεωργικά και κτηνοτροφικά κτίρια, σε παιδικά, αθλητικά και ιατρικά ιδρύματα. Τα νανοσωματίδια αργύρου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον καθαρισμό του νερού και την εξόντωση παθογόνων σε φίλτρα συστήματος κλιματισμού, πισίνες, ντους και άλλους παρόμοιους δημόσιους χώρους.
Παρόμοια προϊόντα παράγονται στο εξωτερικό. Μια εταιρεία παράγει επικαλύψεις με νανοσωματίδια αργύρου για τη θεραπεία χρόνιων φλεγμονών και ανοιχτών πληγών.
Ένας άλλος τύπος νανοϋλικών είναι οι νανοσωλήνες άνθρακα, οι οποίοι έχουν κολοσσιαία αντοχή (βλ. «Science and Life» No. 5, 2002; No. 6, 2003). Πρόκειται για περίεργα κυλινδρικά μόρια πολυμερούς με διάμετρο περίπου μισού νανόμετρου και μήκους έως και αρκετά μικρόμετρα. Ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά πριν από λιγότερο από 10 χρόνια ως υποπροϊόντα της σύνθεσης του φουλερενίου C60. Παρόλα αυτά, ήδη δημιουργούνται ηλεκτρονικές συσκευές μεγέθους νανομέτρων που βασίζονται σε νανοσωλήνες άνθρακα. Αναμένεται ότι στο άμεσο μέλλον θα αντικαταστήσουν πολλά στοιχεία στα ηλεκτρονικά κυκλώματα διαφόρων συσκευών, συμπεριλαμβανομένων των σύγχρονων υπολογιστών.
Ωστόσο, οι νανοσωλήνες χρησιμοποιούνται όχι μόνο στα ηλεκτρονικά. Υπάρχουν ήδη εμπορικά διαθέσιμες ρακέτες τένις που είναι ενισχυμένες με νανοσωλήνες άνθρακα για να περιορίσουν τη συστροφή και να παρέχουν μεγαλύτερη ισχύ κρούσης. Χρησιμοποιούνται επίσης σε ορισμένα μέρη αθλητικών ποδηλάτων.
Η ΡΩΣΙΑ ΣΤΗΝ ΑΓΟΡΑ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ
Η εγχώρια εταιρεία Nanotechnology News Network παρουσίασε πρόσφατα άλλο ένα νέο προϊόν στη Ρωσία - αυτοκαθαριζόμενες νανοεπικαλύψεις. Αρκεί να ψεκάσετε το τζάμι του αυτοκινήτου με ένα ειδικό διάλυμα που περιέχει νανοσωματίδια διοξειδίου του πυριτίου και βρωμιά και νερό δεν θα κολλήσουν σε αυτό για 50.000 χλμ. Ένα διαφανές εξαιρετικά λεπτό στρώμα παραμένει στο γυαλί, πάνω στο οποίο απλά δεν υπάρχει τίποτα για να κολλήσει το νερό και κυλάει μαζί με τη βρωμιά. Πρώτα απ 'όλα, οι ιδιοκτήτες ουρανοξυστών ενδιαφέρθηκαν για το νέο προϊόν - δαπανώνται πολλά χρήματα για το πλύσιμο των προσόψεων αυτών των κτιρίων. Υπάρχουν τέτοιες συνθέσεις για την επίστρωση κεραμικών, πέτρας, ξύλου και ακόμη και ρούχων.
Πρέπει να ειπωθεί ότι ορισμένοι ρωσικοί οργανισμοί έχουν ήδη επιδόσεις με επιτυχία στη διεθνή αγορά νανοτεχνολογίας.
Η εταιρεία Nanoindustry, για παράδειγμα, έχει στο χαρτοφυλάκιό της μια σειρά από νανοτεχνολογικά προϊόντα που ισχύουν σε διάφορους τομείς της βιομηχανίας. Πρόκειται για τη αναγωγική σύνθεση «RVS» και νανοσωματίδια αργύρου για βιοτεχνολογία και ιατρική, τη βιομηχανική νανοτεχνολογική εγκατάσταση «LUCH-1,2» και την εκπαιδευτική νανοτεχνολογική εγκατάσταση «UMKA».
Η σύνθεση "RVS", η οποία μπορεί να προστατεύσει από τη φθορά και να αποκαταστήσει σχεδόν όλες τις μεταλλικές επιφάνειες που τρίβονται, παρασκευάζεται με βάση προσαρμοστικά νανοσωματίδια. Αυτό το προϊόν σας επιτρέπει να δημιουργήσετε ένα τροποποιημένο προστατευτικό στρώμα πυριτικού σιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα με πάχος 0,1-1,5 mm σε περιοχές έντονης τριβής μεταλλικών επιφανειών (για παράδειγμα, σε ζεύγη τριβής σε κινητήρες εσωτερικής καύσης). Χύνοντας μια τέτοια σύνθεση στον στροφαλοθάλαμο λαδιού, μπορείτε να ξεχάσετε το πρόβλημα της φθοράς του κινητήρα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Κατά τη λειτουργία, τα μηχανικά μέρη θερμαίνονται από την τριβή, αυτή η θέρμανση προκαλεί την προσκόλληση μεταλλικών νανοσωματιδίων σε κατεστραμμένες περιοχές. Η υπερβολική ανάπτυξη προκαλεί πιο έντονη θέρμανση και τα νανοσωματίδια χάνουν την ικανότητά τους να προσκολλώνται. Έτσι, η ισορροπία διατηρείται συνεχώς στη μονάδα τριβής και τα εξαρτήματα πρακτικά δεν φθείρονται.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το σύμπλεγμα νανοτεχνολογικού εξοπλισμού UMKA, το οποίο προορίζεται για επίδειξη, έρευνα και εργαστηριακή εργασία σε ατομικό-μοριακό επίπεδο στον τομέα της φυσικής, της χημείας, της βιολογίας, της ιατρικής, της γενετικής και άλλων θεμελιωδών και εφαρμοσμένων επιστημών. Για παράδειγμα, πρόσφατα απεικόνισε την επιφάνεια ενός DVD με ανάλυση 0,3 microns, και αυτό δεν είναι το όριο. Η μοναδική τεχνολογία εργασίας σε ρεύματα πικοαμπέρ επιτρέπει τη σάρωση ακόμη και ασθενώς αγώγιμων βιολογικών δειγμάτων χωρίς προκαταρκτική εναπόθεση μετάλλων (συνήθως είναι απαραίτητο το επάνω στρώμα του δείγματος να είναι αγώγιμο). Το "UMKA" έχει υψηλή σταθερότητα θερμοκρασίας, επιτρέποντας μακροχρόνιους χειρισμούς με μεμονωμένες ομάδες ατόμων και υψηλή ταχύτητα σάρωσης, επιτρέποντας την παρατήρηση γρήγορων διεργασιών.
Ο κύριος τομέας εφαρμογής του συγκροτήματος UMKA είναι η εκπαίδευση σε σύγχρονες πρακτικές μεθόδους εργασίας με δομές νανομεγέθους. Το συγκρότημα UMKA περιλαμβάνει: ένα μικροσκόπιο σήραγγας, ένα σύστημα αντικραδασμικής προστασίας, ένα σετ δειγμάτων δοκιμής, σετ αναλωσίμων και εργαλείων. Οι συσκευές χωράνε σε μια μικρή θήκη, λειτουργούν σε συνθήκες δωματίου και κοστίζουν λιγότερο από 8 χιλιάδες δολάρια. Μπορείτε να ελέγξετε τα πειράματα από έναν κανονικό προσωπικό υπολογιστή.
Τον Ιανουάριο του 2005 άνοιξε το πρώτο ρωσικό ηλεκτρονικό κατάστημα που πωλούσε προϊόντα νανοτεχνολογίας. Η μόνιμη διεύθυνση του καταστήματος στο Διαδίκτυο είναι www.nanobot.ru
ΘΕΜΑΤΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
Ανακαλύφθηκε πρόσφατα ότι τα σφαιρικά μόρια C60 που ονομάζονται φουλερένια μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές ασθένειες και να βλάψουν το περιβάλλον. Η τοξικότητα των υδατοδιαλυτών φουλερενίων όταν εκτίθενται σε δύο διαφορετικούς τύπους ανθρώπινων κυττάρων διαπιστώθηκε από ερευνητές από τα πανεπιστήμια Rice και Georgia (ΗΠΑ).
Η καθηγήτρια χημείας Vicki Colvin από το Πανεπιστήμιο Rice και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι όταν τα φουλερένια διαλύονται στο νερό, σχηματίζονται κολλοειδή C 60, τα οποία, όταν εκτίθενται σε κύτταρα ανθρώπινου δέρματος και κύτταρα καρκινώματος ήπατος, προκαλούν το θάνατό τους. Ταυτόχρονα, η συγκέντρωση των φουλερενίων στο νερό ήταν πολύ χαμηλή: ~ 20 C 60 μόρια ανά 1 δισεκατομμύριο μόρια νερού. Παράλληλα, οι ερευνητές έδειξαν ότι η τοξικότητα των μορίων εξαρτάται από την τροποποίηση της επιφάνειάς τους.
Οι ερευνητές προτείνουν ότι η τοξικότητα των απλών φουλερενίων C60 οφείλεται στο γεγονός ότι η επιφάνειά τους είναι ικανή να παράγει ανιόντα υπεροξειδίου. Αυτές οι ρίζες βλάπτουν τις κυτταρικές μεμβράνες και οδηγούν σε κυτταρικό θάνατο.
Ο Colvin και οι συνεργάτες του δήλωσαν ότι αυτή η αρνητική ιδιότητα των φουλερενίων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για καλό - για τη θεραπεία καρκινικών όγκων. Είναι απαραίτητο μόνο να διευκρινιστεί λεπτομερώς ο μηχανισμός σχηματισμού ριζών οξυγόνου. Προφανώς, θα είναι δυνατή η δημιουργία υπερ-αποτελεσματικών αντιβακτηριακών φαρμάκων με βάση τα φουλερένια.
Ταυτόχρονα, ο κίνδυνος της χρήσης φουλερενίων σε καταναλωτικά προϊόντα φαίνεται αρκετά πραγματικός για τους επιστήμονες.
Προφανώς, αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η Αμερικανική Επιτροπή Ασφάλειας Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) ανακοίνωσε πρόσφατα την ανάγκη αδειοδότησης και ρύθμισης ενός ευρέος φάσματος προϊόντων (τρόφιμα, καλλυντικά, φάρμακα, εξοπλισμός και κτηνιατρικά φάρμακα) που κατασκευάζονται με χρήση νανοτεχνολογίας και με χρήση νανοϋλικών και νανοδομών.
ΟΙ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΧΡΕΙΑΖΟΝΤΑΙ ΚΡΑΤΙΚΗ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗ
Δυστυχώς, στη Ρωσία δεν υπάρχει ακόμη κρατικό πρόγραμμα για την ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας. (Το 2005, το πρόγραμμα νανοτεχνολογίας των ΗΠΑ, παρεμπιπτόντως, έγινε πέντε ετών.) Χωρίς αμφιβολία, η ύπαρξη ενός κεντρικού κυβερνητικού προγράμματος για την ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας θα βοηθούσε πολύ στην πρακτική εφαρμογή των ερευνητικών αποτελεσμάτων. Δυστυχώς από ξένες πηγές μαθαίνουμε ότι υπάρχουν επιτυχημένες εξελίξεις στον τομέα της νανοτεχνολογίας στη χώρα. Για παράδειγμα, το καλοκαίρι το Ινστιτούτο Προτύπων των ΗΠΑ ανακοίνωσε τη δημιουργία του μικρότερου ατομικού ρολογιού στον κόσμο. Όπως αποδείχθηκε, στη δημιουργία τους εργάστηκε και μια ρωσική ομάδα.
Δεν υπάρχει κρατικό πρόγραμμα στη Ρωσία, αλλά υπάρχουν ερευνητές και ενθουσιώδεις: τον περασμένο χρόνο, η Επιστημονική Εταιρεία Νέων (YSS) ένωσε περισσότερους από 500 νέους επιστήμονες, μεταπτυχιακούς φοιτητές και προπτυχιακούς που σκέφτονται το μέλλον της χώρας τους. Για μια λεπτομερή μελέτη των θεμάτων νανοτεχνολογίας, τον Φεβρουάριο του 2004, δημιουργήθηκε η αναλυτική εταιρεία «Nanotechnology News Network (NNN)» με βάση το MNO, η οποία παρακολουθεί εκατοντάδες πηγές ανοιχτού κόσμου σε αυτόν τον τομέα και έχει επεξεργαστεί επί του παρόντος πάνω από 4.500 πληροφοριακά μηνύματα. από ξένα και ρωσικά μέσα ενημέρωσης, άρθρα και δελτία τύπου και σχόλια ειδικών. Δημιουργήθηκαν οι ιστοσελίδες www.mno.ru και www.nanonewsnet.ru, τις οποίες είδαν περισσότεροι από 170.000 πολίτες της Ρωσίας και της ΚΑΚ.
ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΕΡΓΩΝ ΝΕΩΝ
Τον Απρίλιο του 2004, μαζί με την ανησυχία Nanoindustry με την υποστήριξη της Uniastrum Bank, πραγματοποιήθηκε με επιτυχία ο πρώτος Πανρωσικός διαγωνισμός έργων για νέους για τη δημιουργία εγχώριας μοριακής νανοτεχνολογίας, ο οποίος προκάλεσε έντονο ενδιαφέρον Ρώσων επιστημόνων.
Οι νικητές του διαγωνισμού παρουσίασαν εξαιρετικές εξελίξεις: η πρώτη θέση απονεμήθηκε σε μια ομάδα νέων επιστημόνων από το Ρωσικό Πανεπιστήμιο Χημικής Τεχνολογίας. Ο D.I. Mendeleev υπό την ηγεσία της Υποψήφιας Χημικών Επιστημών Galina Popova, η οποία δημιούργησε βιομιμητικά (βιομιμητικά - μίμηση δομών που υπάρχουν στη φύση) υλικά για οπτικούς νανοαισθητήρες, μοριακά ηλεκτρονικά και βιοϊατρική. Τη δεύτερη θέση κατέλαβε ένας μεταπτυχιακός φοιτητής του Κρατικού Παιδαγωγικού Πανεπιστημίου της Τασκένδης. Ο Nizami Marina Fomina, ο οποίος ανέπτυξε ένα σύστημα στοχευμένης παροχής φαρμάκων σε άρρωστους ιστούς, και ο τρίτος είναι ένας μαθητής από το Tomsk Alexey Khasanov, ο συγγραφέας μιας τεχνολογίας για τη δημιουργία νανοκεραμικών υλικών με μοναδικές ιδιότητες. Οι νικητές έλαβαν πολύτιμα βραβεία.
Με την υποστήριξη της τράπεζας, έχει αναπτυχθεί και ετοιμάζεται για δημοσίευση ένα εγχειρίδιο δημοφιλούς επιστήμης «Νανοτεχνολογίες για όλους», το οποίο έχει κερδίσει υψηλούς επαίνους από κορυφαίους επιστήμονες.
Η εταιρεία NNN, η οποία μέσα σε ένα χρόνο είχε γίνει κορυφαίος αναλυτικός οργανισμός στον τομέα της νανοτεχνολογίας, τον Δεκέμβριο του 2004 ανακοίνωσε την έναρξη του Δεύτερου Πανρωσικού Διαγωνισμού Προγραμμάτων Νέων, γενικός χορηγός του οποίου ήταν και πάλι η Uniastrum Bank, ευχαριστημένη με τα αποτελέσματα του πρώτου διαγωνισμού. Επιπλέον, αυτή τη φορά χορηγός έγινε και η Powercom, διεθνής κατασκευαστής τροφοδοτικών αδιάλειπτης ισχύος. Το περιοδικό «Επιστήμη και Ζωή» συμμετέχει ενεργά στην προετοιμασία και την κάλυψη του διαγωνισμού.
Σκοπός του διαγωνισμού είναι να προσελκύσει ταλαντούχους νέους στην ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας στη χώρα τους και όχι στο εξωτερικό.
Ο νικητής του διαγωνισμού θα λάβει ένα εργαστήριο νανοτεχνολογίας «UMKA». Στους νικητές της δεύτερης και τρίτης θέσης θα απονεμηθούν σύγχρονοι φορητοί υπολογιστές. Οι καλύτεροι συμμετέχοντες θα λάβουν δωρεάν συνδρομή στο περιοδικό Science and Life. Τα βραβεία περιλαμβάνουν κιτ επισκευής και αποκατάστασης οχημάτων με βάση νανοσωματίδια, συνδρομή στο περιοδικό Universum και μηνιαία CD "The World of Nanotechnologies".
Το επίκεντρο των έργων είναι εξαιρετικά ποικίλο: από πολλά υποσχόμενα νανοϋλικά για την αυτοκινητοβιομηχανία και τις αεροπορικές βιομηχανίες έως τα εμφυτεύματα και τις νευροτεχνολογικές διεπαφές. Αναλυτικό υλικό του διαγωνισμού βρίσκεται στην ιστοσελίδα www.nanonewsnet.ru.
Τον Δεκέμβριο του 2004, το πρώτο συνέδριο αφιερωμένο στη βιομηχανική χρήση της νανοτεχνολογίας πραγματοποιήθηκε στην πόλη Fryazino (περιοχή της Μόσχας), όπου οι επιστήμονες παρουσίασαν δεκάδες εξελίξεις έτοιμες για εφαρμογή στην παραγωγή. Μεταξύ αυτών είναι νέα υλικά που βασίζονται σε νανοσωλήνες, εξαιρετικά ισχυρές επιστρώσεις, ενώσεις κατά της τριβής, αγώγιμα πολυμερή για εύκαμπτα ηλεκτρονικά, πυκνωτές υψηλής χωρητικότητας κ.λπ.
Η νανοτεχνολογία στη Ρωσία κερδίζει δυναμική. Ωστόσο, εκτός εάν η έρευνα συντονιστεί από το κράτος ή ένα ολοκληρωμένο ομοσπονδιακό πρόγραμμα, τίποτα δεν θα αλλάξει πιθανότατα προς το καλύτερο. Έχει ήδη εκδοθεί ένα εγχειρίδιο για μελλοντικούς νανοτεχνολόγους.
