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

Миникурс 1. Введение в нанотехнологии

Ключевые слова:  наноазбука

Автор(ы):  ФНМ МГУ

13 ноября 2011

Название курса: Введение в нанотехнологии

Номер курса в каталоге: 1

Цель курса: дать понятие об истории возникновения, общей значимости и сути нанотехнологий и наноматериалов

Аудитория: школьники 7-11 класса

Краткая пояснительная записка: Развитие нанотехнологий как современной междисциплинарной области исследований происходит закономерно вместе с получением новых фундаментальных и прикладных знаний "традиционными" науками - химией, физикой, биологией, математикой и моделированием сложных систем. Интеграция полученных достижений дает возможность дальнейшего развития научно - технического прогресса в новом, нанотехнологическом направлении, опираясь на новые научные знания. Основная особенность приводимых ниже лекций - рассказ о "пятом измерении", о стоении материи и особенных свойствах наноуровня ее структуры с точки зрения фундаментальной науки и инженерной практики. «Нано» - короткий, хотя и важный, отрезок «пятого измерения», его принципиальная важность заключается в том, что на этом кусочке пространственной шкалы реализуются интереснейшие, практически важные химические и физические взаимодействия. В действительности любые объекты и материалы можно и нужно изучать на разных пространственных масштабах, особенности структуры и свойств материалов на которых (структурная иерархия) лишь в неразрывной совокупности предопределяют его конечные свойства, важные для фундаментальных исследований и, конечно, практики. Кроме макроуровня (объект в целом) и атомарного уровня (определяющие, фундаментальные характеристики вещества), обычно выделяют масштабный уровень "микро" (характерный размер - микроны, то есть тысячные доли миллиметра), который задает так называемые "структурно-чувствительные" свойства материала, зависящие, например, от размера зерен керамики. Большую роль часто играет и субмикронный масштаб. Что касается "нано", IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry, Международный союз чистой и прикладной химии) установил, что если хотя бы по одному измерению размер объекта меньше 100 нм (0,1 мкм), то мы говорим о наносистеме - это и есть уровень наномасштабов. Логичнее было бы определить, что "настоящее нано" начинается с момента появления наноэффектов - изменений физических свойств веществ, связанных с переходом к этим масштабам. Таким образом, в конечном счете, для создания наноматериалов оказывается важным не только их состав (определяющий основные свойства), размер ("модифицирующий" свойства), но и "размерность" (делающая частицы неоднородными) и упорядочение в системе (усиление, "интеграция" свойств в ансамбле нанообъектов). Это характерно для нанотехнологий - новое качество, как правило, получается только при правильно организованной структуре на более крупных масштабах, чем нано...

Основные лекции:

  • Лекция 1. "Гномьи сказки". История возникновения и основные черты нанотехнологий. Обсуждение вклада российских научных школ и роли молодых ученых в развитии нанотехнологий.
  • Лекция 2. "Наноазбука". Ознакомление с научно - популярной книгой по нанотехнологиям и введением к ней. Обсуждение особенностей наносистем, нанотехнологий, наноматериалов.
  • Лекция 3. "Междисциплинарность". Междисциплинарность нанотехнологий. Обсуждение идеологии научных исследований для развития нанотехнологий.
  • Лекция 4. "Нанометр". Единицы измерения и типичный размер нанообъектов. Обсуждение особенностей наносостояния и явлений, происходящих в нанодиапазоне.
  • Лекция 5. Нанотехнологии. Суть и определения нанотехнологий. Обсуждение возможной роли нанотехнологий в нашей жизни.
  • Лекция 6. Нанофизика. Физика и нанотехнологии. Обсуждение физических явлений в наномире и роли в создании наноустройств.
  • Лекция 7. Нанохимия. Химия и нанотехнологии. Обсуждение химических явлений в наномире и принципов создания новых наноматериалов.
  • Лекция 8. Нанобиотехнологии. Биология и нанотехнологии. Обсуждение биологических процессов и объектов, затрагивающих наноуровень. Биофизические и биохимические процессы.
  • Лекция 9. Что читать?. Использование книг, сети Интернет (научных, научно - популярных и образовательных сайтов) и доступных баз данных. Обсуждение правильных методик поиска требуемой информации в области нанотехнологий.

Дополнительный материал:

Вопросы и викторины для самоконтроля:

Литература и ссылки:

Взаимодействие с кураторами - в ЗНТШ.

Другие миникурсы в кластере "Миникурсы":

НИКАКИЕ из приводимых здесь материалов не могут быть использованы в коммерческих целях или свободно распространяться (копироваться) без разрешения авторов приводимых материалов, а также воспроизводиться и транслироваться в любой форме без разрешения. Материалы могут быть использованы с обязательной ссылкой на авторов, правообладателей (информация о контактах авторов - по запросу через сайт support@nanometer.ru) только в образовательных целях.

 

Прикрепленные файлы:
course1.pdf (243.62 КБ.)

Информация о курсе.

 

 
Средний балл: 9.0 (голосов 10)

 



Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Икра
Икра

Сверхчувствительные сенсоры магнитного поля для магнитокардиографии
Группой Магнитооптики, плазмоники и нанофотоники Российского квантового центра (Сколково) совместно с сотрудники кафедры экспериментальной физики и научно-исследовательского центра функциональных материалов и нанотехнологий Физико-технического институту КФУ им. В.И. Вернадского при финансовой поддержке Российского научного фонда выполняется комплексный научный проект «Сверхчувствительные сенсоры магнитного поля для магнитокардиографии».

Выход новой версии программного обеспечения для моделирования физических процессов COMSOL Multiphysics®
От новых решателей и методов до разработки приложений и инструментов развертывания, новая версия программного обеспечения COMSOL® 5.2a расширяет возможности электротехнического, механического, гидродинамического и химического моделирования и оптимизации.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Сюрприз от передопированных купратов или куда пропали электроны? Уроки природы. Скопированные у бабочек гироидные наноструктуры лучше оригинала! Высокотемпературный сверхпроводник и топологический диэлектрик “в одном флаконе”. Эффективная очистка эпитаксиального графена от полимеров. Шестой Евро-азиатский симпозиум “Тенденции в магнетизме” EASTMAG-2016.

Ученые научились убивать рак молибденом и кислородом

Новосибирские ученые начали испытание нового препарата от рака, разработанного на основе молибденовых кластеров.

«Лаборанты» или «творцы»?
Гудилин Е.А.
«Да как эти нанотехнологии можно увидеть?», - спросила нас как – то замечательная женщина, настоящий творец будущего молодых талантов в нашей стране.
«И правда, как их увидеть, а главное, зачем?”, - подумалось мне, наивному, а потом осенило: ведь если не увидеть, то значит, и не показать, а поэтому их как бы и нет.

Лекция 10. Переходные металлы
Еремин Вадим Владимирович

Проектная работа

Сегодня становится все более популярной так называемая проектная работа школьников, однако на этот счет есть очень разные мнения. Мы были бы признательны, если бы Вы высказали кратко свое мнение по этому поводу путем голосования. Заранее благодарны!

Закон о реформировании РАН

В Совместном заявлении Совета по науке и членов Общественного совета Минобрнауки предлагается отозвать нынешний проект закона о "реформировании" РАН из Государственной думы и вернуться к его рассмотрению с соблюдением процедуры утвержденной постановлением Правительства РФ №851 от 25.08.2012, и указом Президента РФ №601 от 07.05.2012, которая была грубо нарушена. Мы предлагаем Вам высказать (анонимно) свое мнение в данном опросе, чтобы его статистические результаты были видны всем участникам опроса и общественности.

Проектная деятельность с точки зрения учителя

Это специальный опрос для учителей и представителей школ, которых мы просим оценить значимость предлагаемых материалов, мероприятий и перспективы их дальнейшего совершенствования на пути эффективного взаимодействия школ и ВУЗов. В опросе могут также участвовать школьники, студенты и аспиранты, особенно со своими критическими замечаниями в комментариях.



 
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.