Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

IV Интернет - олимпиада по нанотехнологиям

Всероссийская Интернет-олимпиада школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых в области наносистем, наноматериалов и нанотехнологий "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!"

08. Нанохимия и функциональные наноматериалы: 01. «Двуликий Янус» (базовая)

Рис. 1. (a) Схематическое изображение сферической частицы диоксида кремния, наполовину покрытой платиной. (b) СЭМ-изображение такой микросферы.

«Наноракеты», «нанопловцы» и прочие самодвижущиеся частицы – одни из самых увлекательных жителей микро- и наномира. Рассмотрим в качестве такого «пловца» сферическую частицу - янус, состоящую из двух половинок: некаталитической и каталитической (частица диоксида кремния, полусфера которого покрыта платиной), помещенную в раствор пероксида водорода (рис. 1a).

Какие процессы при этом будут протекать на полусферах частицы? Запишите уравнение химической реакции (1 балл). Каким образом получают такие (и им подобные) бифункциональные частицы (рис. 1b)? (2 балла).

Пусть:

  • Ro – минимальный радиус пузырька выделяющегося газа на одной из полусфер, при котором начинается его дальнейший рост;
  • Rd – радиус пузырька, по достижении которого он может оторваться от поверхности;
  • Fdrive – движущая сила;
  • Fdrag – сила вязкостного сопротивления;
  • c – концентрация пероксида водорода;
  • νbub – скорость отрыва пузырька от поверхности и ее горизонтальная составляющая νo;
  • ν – скорость движения коллоидной частицы.

Используя данные параметры, а также введенные Вами дополнительные необходимые величины, выведите формулу, позволяющую рассчитать частоту вращения такой частицы; обоснуйте предложенную модель. Оцените, какие параметры и каким образом влияют на частоту вращения? (3 балла). Предположите, по какой траектории будут двигаться такие частицы, ответ обоснуйте (1 балл). Для чего могут быть использованы частицы – янусы (2 балла)?

Условия задачи можно скачать в виде файла.

 

Прикрепленные файлы:
nanochem1.pdf (426.51 Кб.)

 



Решение

Демон Максвелла
Демон Максвелла

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.