Презентація на тему «Новітні нанотехнології - крок у майбутнє»

Новітні нанотехнології - крок у майбутнє
Історія створення та етапи розвитку
Наноматеріали
Застосування
нанотехнології у різних сферах життєдіяльності
Визначення та поняття

Історія створення та етапи розвитку
Кажуть, що нанотехнології - це наше майбутнє. Насправді користуємося ми ними давно, просто не знаємо, що вони «нано». Більш того, нанотехнології застосовували вже три тисячі років тому.

Засновник нанотехнологій - знаменитий американський фізик і лауреат Нобелівської премії Річард Фейнман. Перед Американським фізичним суспільством в грудні 1959 року він на свої відомій лекції досить докладно розглянув те, як можуть виглядати самі крихітні машини відповідно до відомих нам законів фізики.

Той факт, що дрібні частинки різних речовин володіють іншими властивостями, ніж та ж речовина з більш великими розмірами частинок, був відомий давно. Люди займалися нанотехнологіями і не здогадувалися про це.
Чаша Лікурга - один з видатних творів давньоримських склодувів, що зберігається в Британському музеї. Матова зелена чаша стає червоною, якщо її освітлити зсередини.
Вітражі, що прикрашають храми середньовічної Європи та срібний посуд, з якого їли в давнину заможні люди теж несуть в собі нанатехнології.

Наночастинки
Частинки розмірами від 1 до 100 нанометрів зазвичай називають «наночастинками». Так, наприклад, виявилося, що наночастки деяких матеріалів мають дуже хороші каталітичні і адсорбційні властивості. Інші матеріали показують дивовижні оптичні властивості, наприклад, надтонкі плівки органічних матеріалів застосовують для виробництва сонячних батарей.
Ретельно очищені наночастинки можуть самовистроюватися в певні структури. Така структура містить строго впорядковані наночастинки і також часто проявляє незвичайні властивості.

Застосування нанотехнологій у різних сферах життєдіяльності

Медицина та нанобіотехнології
В даний час вже є дослідні зразки наноконтейнерів для прицільної доставки ліків до уражених органів і нановипромінювачів для знищення злоякісних пухлин; для створення матеріалів, необхідних при лікуванні опіків і ран; у стоматології; у косметології.
Експерти Європейської комісії склали наступний перелік найважливіших на їхню думку розділів нанобіотехнологій на майбутні 15-20 років:
прицільне постачання ліків;
молекулярна візуалізація;
косметика;
створення нових лікарських засобів;
методи діагностики;
хірургія, в тому числі трансплантація тканин та органів;
тканинна інженерія;
харчові технології;
геноміка і протеоміка;
молекулярні біосенсори;

Військове призначення нанотехнологій
Технології створення «невидимості». Відомі літаки-невидимки, створені на основі технології stealth (хитрість, невидимість) – військовий комплекс методів зниження відстежуваності та помітності бойових машин, завдяки спеціальним покриттям, яке поглинає або відштовхує радіохвилі, що виявляють машину на відстані.
«Плащ невидимості» працює в тепловому діапазоні хвиль і не просто маскує бойову машину на місцевості, а при необхідності створює ілюзії. «Плащ» обманює прилади й очі, змушуючи броньованого монстра виглядати в Ік-Спектрі, немов легковий автомобіль.

Електроніка та інформаційні технології
У 1965 році можна було вмістити на одному чипі лише 30 транзисторів. У 1971 році — 2 тис. Нині один чип містить близько 40 млн. транзисторів величиною 130—180 нанометрів, і з'явилися повідомлення, що вдалося створити транзистор розміром 90 нанометрів.
У 1965 році Гордон Мур, фахівець у сфері фізичної хімії, зробив знамените передбачення - «Закон Мура», яке проголошує, що число транзисторів на чипі буде подвоюватися кожні 18 місяців. Протягом декількох десятиріч цей прогноз доводив свою точність.

Сільське «наногосподарство»
Нанотехнології здатні здійснити революцію в сільському господарстві. Молекулярні роботи можуть виробляти їжу, замінивши сільськогосподарські рослини і тварин. Наприклад, теоретично можливо виробляти молоко прямо з трави, минаючи проміжну ланку — корову.
Взагалі Україна зараз лідирує в світі щодо розробок в галузі нанотехнологій. Наша держава посідає перші місця в світі по застосуванням нанотехнологій у рослинництві та входить у п'ятірку лідерів із застосування цих технологій у тваринництві. 

Екологія
Новизна технології отримання біопалива з водоростей полягає в поглинанні вільних жирних кислот з живих клітин водоростей наночастинками без заподіяння рослинам відчутної шкоди.
Нанотехнології здатні стабілізувати екологічну обстановку. Нові види промисловості не вироблятимуть відходів, що отруюють планету, а нанороботи зможуть знищувати наслідки старих забруднень. Крім того, нанотехнології нині використовуються для фільтрації води і інших рідин.

Наноматеріали
Матеріали, розроблені на основі наночасток з унікальними характеристиками, що випливають з мікроскопічних розмірів їх складових.

Вуглецеві нанотрубки
Вуглецеві нанотрубки — протяжні циліндричні структури діаметром від одного до декількох десятків нанометрів і завдовжки до декількох сантиметрів, що складаються з однієї або декількох згорнутих в трубку гексагональних графітових площин (графеном) і зазвичай закінчуються напівсферичної голівкою.
Аерогелі — клас матеріалів, що представляють собою гель, у якому рідка фаза повністю заміщена газоподібною. Такі матеріали мають рекордно низьку густину і демонструють низку унікальних властивостей: твердість, прозорість, жароміцність тощо. На початку 1990-х отримані перші зразки аерогеля на основі вуглецю.
Аерогель

Графен
Графен схожий за своєю будовою на окремий атомний шар у структурі графіту — атоми вуглецю утворюють стільникову структуру. Без опори графен має тенденцію згортатися, але може бути стійким на підкладці. Більше того, графен був отриманий також без підкладки у вільному підвішеному стані, розтягнутий на опорах.
Фулерени — молекулярні сполуки, що належать класу аллотропних форм вуглецю (інші — алмаз, карбін і графіт) і які становлять опуклі замкнені багатогранники, складені з парного числа атомів вуглецю. Фулерен — винятково стійка сполука. У кристалічному вигляді він не реагує з киснем повітря, стійкий до дії кислот і лугів, не плавиться до температури 360 °С.
Фулерени

Дякуємо за увагу