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

 

Причудливая морфология биоматериалов
Причудливая морфология биоматериалов

Конкурс СЗМ-изображений 2017 от компании НТ-МДТ Спектрум Инструментс
Примите участие в конкурсе, поделитесь своими результатами с мировым СЗМ-сообществом и получите ценные призы!

Лауреатом премии Rusnanoprize 2017 стал создатель высокоэффективных солнечных ячеек Михаэль Гретцель
Обладателем международной премии в области нанотехнологий Rusnanoprize 2017 за разработки в области наноматериалов и модификации поверхностей стал швейцарский учёный Михаэль Гретцель. Торжественная церемония награждения лауреата состоялась на Форуме «Открытые инновации».

Школа на ладони: у нас есть из чего строить будущее!
В начале октября 2017 года стартовала XI осенняя сессия конкурсной образовательной программы для школьников «Школа на ладони»

Вспомнить все (total recall). Часть 3. Методы исследований в нанотехнологиях (практика)
Коллектив авторов
В третьей части рассматриваются экспериментально - практические материалы, связанные с методами анализа продуктов нанотехнологий, в том числе стандартные аналитические, физико – химические и структурные методы анализа. Участники могут изучать отдельно данный курс или комбинировать его с двумя предыдущими.

Вспомнить все (total recall). Часть 2. Решение задач и проектная работа (образование и самоподготовка)
Коллектив авторов
Во второй части рассматриваются обзорные материалы материалы по нанотехнологическому образованию и проектной деятельности (Раздел А), текстовый и иллюстративный материал по образовательным и социальным аспектам с сфере нанотехнологий (Раздел Б), а также самый важный раздел для подготовки к Олимпиадам данной серии, содержащий сборники заданий и решений за 10 олимпиадных лет (Раздел В).

Вспомнить все (total recall). Часть 1. Наноматериалы и нанотехнологии (теоретические аспекты)
Коллектив авторов
В первой части рассматриваются теоретические материалы, сгруппированные по важнейшим темам (Раздел А), уровню сложности (Раздел Б), для свободного чтения по основным группам рубрикатора РОСНАНО (Раздел В), а также для прохождения викторин самоконтроля (Раздел Г).

Система практик ФНМ МГУ
А.Б.Тарасов, А.В.Кнотько, Е.А.Гудилин

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!

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.



 
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.