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

Викторины

Теоретическая викторина о природе "нано" для начинающих

В этой викторине повышенной сложности для школьников и начинающих (примерно уровень 7 - 8 класса) требуется проведение простых расчетов, по времени она занимает от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от уровня знаний школьника. Конечно, можно подсмотреть ответ, поскольку он автоматически будет предложен, если ответ участника викторины будет неверен, однако лучше всего дойти до правды своим умом и старанием. Отвечать на викторину, совершенствую свои знания, можно несколько раз. Перед подачей работы можете посмотреть ЛЕКЦИИ.



I. СКАНВОРД
(кликните левой кнопкой "мыши" на картинку один раз, чтобы увеличить или сохранить на диск правой кнопкой "мыши")
Сканворд - это игра, но в предлагаемом нами варианте это головоломка на знание простейших веществ и материалов, связанных с нанотехнологиями (а с ними связано очень многое). Картинки в нем обозначают те объекты, названия которых нужно вписать строго в клеточки, начиная с того поля, которое указано стрелкой, идущей от картинки к клеточкам. В каждой клеточке - только одна буква. Слово не может "вылезать" из клеточек или оставлять пустые клетки. Когда Вы заполните весь сканворд, в красных клеточках будут буквы, из которых вам нужно составить новое, ключевое слово. Это слово обозначает искусственную молекулу, похожую чем - то на снежинку, применение которой планируется в наномедицине.

Укажите ниже правильный вариант суммы порядковых номеров букв русского алфавита, из которых состоит ключевое слово (так, например, слово "мама" - это сумма 14+1+14+1 = 30).

93
94
95
96
97
98
99
100
106
107.5



II. Древнее «нано»
Термин «нанотехнологии» получил широкое распространение, однако приставка «нано», означающая одну миллиардную часть целого, и термины «наночастицы», «наноматериалы», «нанотехнологии» распространились в научной литературе сравнительно недавно. Нанотехнологии включают создание и использование материалов, устройств и технических систем, свойства и практическое использование которых определяется наноструктурой, то есть ее упорядоченными фрагментами размером от 1 до 100 нм (нанометр - одна миллиардная часть метра).
Как оказалось в ходе исследований учёных, многие из давно используемых человечеством материалов являются именно «нанообъектами». Тот факт, что мелкие частицы различных веществ обладают иными свойствами, чем это же вещество с более крупными размерами частиц, был известен давно. Люди занимались нанотехнологиями и не догадывались об этом! Секреты производства передавались из поколения в поколение, однако причины уникальных свойств материалов не исследовались.
Одним из самых древних примеров нанотехнологий являются цветные стекла, технология получения которых была известна еще в Древнем Египте. Другой пример - чаша Ликурга (IV век до н.э.) — одно из выдающихся произведений древнеримских стеклодувов, хранящихся в Британском музее. Этот кубок необычен не только своими оптическими свойствами, но и уникальной для тех времен методикой изготовления. Матовая зеленая чаша становится красной, если ее осветить изнутри.

Что позволяет чаше Ликурга быть такой необычной и красочной?

мелкие поры в стекле
упорядоченные стеклянные шарики на поверхности
использование светящихся красителей
мелкие трещины (старение чаши)
глазурь с углеродными нанотрубками
краска с квантовыми точками
наночастицы золота в стекле
органические примеси
железная окалина на поверхности



III. Игра света
Утро в лесу. Тишина... Только проснувшиеся редкие птицы перекликаются вдалеке, лучи солнца сквозь легкий туман, роса под ногами, невероятная свежесть воздуха... Такой простой сюжет, который наблюдал в своей жизни каждый. Вы замечали, что лучи света падающие от солнца рассеиваются?

Как называется этот эффект?

эффект Вавилова - Черенкова
эффет Тиндаля
эффект Столетова
эффект изомерии
эффект холодного термояда
фотохимическая реакция
эффект дифракции света
эффект люминесценции



Подобный эффект можно продемонстрировать на примере, показанном на рисунке. Свет рассеивается в виде конуса.



Почему происходит данное явление, а мы можем наблюдать его невооруженным глазом?

из - за того, что вода от лазерного излучения светится
из - за рассеяния света маленькими частицами
из - за разложения водяных паров солнечным светом или жидкой воды - лазерным излучением
из - за свечения маленьких частиц
из- за фотохимического изменения состава поверхности частиц
из - за усиления броуновского движения
из - за разогрева частиц при облучении светом



IV. Капелька воды

Сверкающие капли на листьях, утренняя роса на траве, весенняя капель, веселый дождь по лужам, монотонно капающая вода из водопроводного крана ...

Почему вода принимает форму капли?

из - за интенсивного испарения с поверхности
потому что вода имеет такую кристаллическую структуру
из -за наличия сил поверхностного натяжения
из - за наличия силы тяжести Земли
из - за того, что плотность воды больше плотности воздуха
из - за того, что на поверхность воды налипают молекулы инертных газов



А из - за какого эффекта капельки воды остаются круглыми при контакте со многими листьями и стеблями растений?

эффект лотоса
эффект самоорганизации
эффект Допплера
эффект Мессбауэра
эбулиоскопический эффект
эффект гигантского комбинационного рассеяния
эффект "паровой подушки"



V. Фруктовое желе

Любой хозяйке известен способ приготовления фруктового желе, который весьма прост. На начальной стадии получают жидкий "раствор", в котором содержатся малые частицы вещества, впоследствии частицы слипаются друг с другом с образованием желеобразного геля.

Так что это за технология?

золь - гель технология
криохимическая технология
сверхкритическая сушка
гидротермальная обработка
сублимационная сушка
ректификация



Между прочим, кофе, аспирин, стрептоцид, пища путешественников - все эти известные нам продукты получают с использованием еще одной технологии, которая сейчас популярна для производства очень дисперсных порошков (порошков, содержащих наночастицы).

Как называется эта технология?

механохимия
пастеризация
бактерицидная обработка жестким излучением
фотолиз
радиолиз
сублимационная сушка
вываривание
перегонка



Какие физические (химические) воздействия в ней используются, чтобы достичь нужного результата - очень мелких частиц?

нагрев холодной плазмой
интенсивное перетирание вещества
нагрев раствора вещества и его распыление в горячую камеру
электрический разряд
кипячение и испарение
замораживание и сублимация
экстракция органическими растворителями
биохимическая обработка
обработка растворами солей и пряностей



VI. Очень мелкие частицы

Итак, мы знаем теперь несколько способов получения наночастиц. А все ли вещества в Природе могут образовать при комнатной температуре наночастицы? Наверняка нет!

Поэтому укажите, какие из перечисленных ниже веществ могут образовывать наночастицы?

азот
фтор
кислород
гелий
вода
углерод
перекись водорода
фотоны
электроны
протоны



VII. Самые - самые

Мертвые неорганические наночастицы существуют в Природе очень давно и их, в ряде случаев, удается с успехом использовать уже сейчас в науке и технике. Однако - это всего лишь один из "размеров", с которым с самого начала времен работает Природа.
Так, на Земле живут огромные животные, например, кит. Он самый - самый большой. А еще есть существа, которых без мощного микроскопа и не увидишь.

Вопрос: что именно ограничивает размер живого организма “снизу” ?

проницаемость оболочки клеток для кислорода
скорость передвижения (бегства от более крупных хищников)
размер набора структур или органоидов для самовоспроизводства
размер емкости ("желудка") для переваривания пищи
скорость высыхания цитоплазмы на воздухе
прочность клеточных стенок
наличие разума
наличие зубов
наличие глаз
наличие хвоста



А какой организм / организмы могут быть на самом деле отнесены к самым крохотным из всех, живущих на Земле, выбирайте из ниже перечисленных?

вирусы
нанороботы
архебактерии
митохондрии
клетки лука
зигота
инфузория - туфелька
сине - зеленые водоросли
споры плесени
дрожжевые грибки



VIII. Белый свет

Ну и, наконец, от теории - к практике. Говорят, что в России больше не в почете неэффективные лампочки накаливания, их будут заменять на энергосберегающие лампы и белые светодиоды. Представьте, что Вы - творец этой светлой эпохи и сейчас мы просим Вас помочь (в первую очередь, конечно, самому себе) собрать БЕЛЫЙ светодиод. Он состоит из нескольких основных элементов, показанных на рисунке, но главное - это светоизлучающий элемент (обозначен как "кристалл") и слой (иногда смесь) светящихся веществ (люминофоров), которые преобразуют свет в "белый".

К какому классу материалов относится "кристалл"?

металлы
сверхпроводники
диэлектрики
полупроводники
люминофоры
фосфоры
нить накаливания
термоэлектрики
пьезоэлектрики



Цвета видимого спектра четкие и характеризуются наибольшей яркостью или интенсивностью. При наложении трех "чистых" цветов - красного, синего и зеленого (схема RGB) образуется огромная комбинаци разных цветов. При одновременном же наложении всех трех цветов получается белый свет. Таким образом, белый свет образуется в результате одновременного сочетания всех "цветовых волн". Все изображения, которые мы получаем с помощью телевизоров, мониторов, фотоаппаратов и цветных сканеров, основаны на смешивании красного, зеленого и синего цветов.
Так и в белом светодиоде: "кристалл" излучает свет определенной длины волны, который частично выходит из линзы светодиода, а частично возбуждает люминофор (или люминофоры), которые начинают светиться своим светом и "смешивают" свое свечение со свечением "кристалла".

Какое наименьшее количество цветов лучше всего смешать, чтобы получился белый свет?

красный и синий
синий и зеленый
красный, синий, зеленый
фиолетовый и пурпурный
желтый и синий
красный и зеленый
красный, желтый, зеленый
пурпурный, розовый, красный
зеленый, салатовый, изумрудный
инфракрасный и ультрафиолетовый



Теперь, после тренировки с цветами, перейдем к самому белому светодиоду. Выше показано, какие "кристаллы" каким цветом светятся.
Из люминофоров возьмем:
А. красный люминофор оксид иттрия Y2O3, легированный европием
Б. желтый люминофор иттрий-алюминиевый гранат Y3(Al,Si)5(O,N)12, легированный церием
В. синий люминофор сульфид цинка ZnS, легированный серебром
Г. зеленый люминофор сульфид кальция CaS, легированный церием
Д. красный люминофор селенид кадмия в виде квантовых точек CdSe

Какую комбинацию светящегося "кристалла" и люминофора (люминофоров) стоит взять, чтобы получить, наконец, белый светодиод (укажите вариант)?

А и AlGaAs
Б и InGaN
В и InGaN
Г и AlGaAs
Д и GaP
А, Д и AlGaAs
Б, Д и AlGaAs
В, Г и AlGaAs
Г и AlGaP
Д, В и AlGaAs



Мезоудавчик
Мезоудавчик

Заочный тур по комплексу предметов наноолимпиады открыт
Опубликованы задания заочного тура для школьников 7 - 11 классов по комплексу предметов "химия, физика, математика, биология" XIV Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям "Нанотехнологии - прорыв в будущее!".

Успехи химии - самый цитируемый российский научный журнал
Успехи химии - самый цитируемый российский научный журнал по данным Journal Citation Reports за 2018 г., импакт - фактор 4.612, пятилетний 4.263, квартиль Q1.

Содержание 4 и 5 номеров Mendeleev Communication
Вышли 4 и 5 номер журнала Mendeleev Communication, ссылки на статьи в Scientific Direct даны на сайте журнала. Журнал публикует (и достаточно быстро) короткие сфокусированные сообщения по широкой тематике, в том числе, по материалам, наноматериалам, нанохимии в сотрудничестве с компанией Elsevier.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

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.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
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.