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

Миникурс 2. Объекты наномира

Ключевые слова:  наноазбука

Автор(ы):  ФНМ МГУ

13 ноября 2011

Название курса: Объекты наномира

Номер курса в каталоге: 2

Цель курса: дать общие понятия об основных типах нанообъектов в неживой и живой природе

Аудитория: школьники 7 - 11 класс

Краткая пояснительная записка: Важнейшими параметрами наносистем являются размер, размерность, упорядочение и функциональность. Учет всех этих характеристик порождает нано- и микроструктурированные материалы, действительно способные определить весь дальнейший прогресс в нанотехнологии. Наноразмерный масштаб используют для характеристики самых маленьких объектов; к представителям наномира можно отнести кластеры, способные содержать до нескольких сотен атомов, и различного рода «наноструктуры», размер которых хотя бы в одном из измерений не превышает нескольких десятков нанометров, например, нанотрубки, квантовые точки, нанокомпозиты, белковые комплексы и пр. Нанометры являются привычными единицами для описания длины волн света. Например, видимый свет имеет длины волн в диапазоне от 400 до 700 нм. В нанометрах измеряют также размеры микроорганизмов, клеток и их частей, биомолекул. Мир наноструктур чрезвычайно интересен, ведь они имеют физические свойства, которые отличаются от свойств объемных материалов.

Основные лекции:

  • Лекция 1. Размерные эффекты. Влияние размера частиц (различных объектов) на их свойства. Обсуждение проявлений размерного фактора в науке, природе и технике.
  • Лекция 2. Наночастицы. Понятие наночастиц. Обсуждение типов и различных вариантов классификации наночастиц.
  • Лекция 3. Нанокристаллы. Понятие нанокристаллического состояния. Обсуждение влияния нанокристаллического состояния на функциональные свойства материалов.
  • Лекция 4. Наностержни и нитевидные кристаллы. Понятие анизотропии формы наночастиц и ее роли в управлении функциональными свойствами наноматериалов. Обсуждение примеров использования наностержней в науке и технике.
  • Лекция 5. Нанокольца. Понятие наночастиц с кольцевой формой и обсуждение примеров их возможного практического использования.
  • Лекция 6. Нановолокна. Понятие нановолокон. Обсуждение причин изменения механических свойств нановолокон в зависимости от их геометрических размеров и химической природы, а также областей практического использования.
  • Лекция 7. Гигантские кластеры. Открытие и структура гигантских кластеров, взаимосвязь "кластеров" и "наночастиц". Обсуждение методов получения и каталитической активности кластеров, а также функциональных свойств материалов с кластерной структурой.
  • Лекция 8. Гибридные наноматериалы. Понятие гибридного материала. Обсуждение химической связи в гибридных материалах и явления полифункциональности наноматериалов.
  • Лекция 9. Наноструктуры. Понятие наноструктуры и ее отличия от понятия "наночастица". Обсуждение примеров наноструктур и их особых физических, химических и биологических характеристик.
  • Лекция 10. "Наноклей". Наноструктуры в природе и технике. Обсуждение способов формирования наноструктур.
  • Лекция 11. Наноматериалы. Понятие наноматериала и его отличий от понятия "вещество". Обсуждение классификации современных наноматериалов.
  • Лекция 12.Нанокерамика. Понятие керамики и нанокерамики. Обсуждение областей практического использования нанокерамики.
  • Лекция 13.Мембраны. Мембраны и мембранные технологии. Обсуждение роли мембранных технологий в получении новых веществ и материалов.
  • Лекция 14. Цеолиты. Структура, свойства и синтез цеолитов. Обсуждение областей практического использования цеолитов в катализе и очистке воды.
  • Лекция 15. Нанокомпозиты. Понятие нанокомпозита и его отличия от понятия "вещество" и "фаза". Обсуждение существующих вариантов классификации и областей практического использования различных нанокомпозитов.
  • Лекция 16. Коллоидные системы. Понятие коллоидной системы. Обсуждение строения мицелл и методов анализа коллоидных растворов.
  • Лекция 17. Эмульсии. Эмульсии как распространенный пример коллоидных систем. Обсуждение возможностей эмульсионного синтеза наночастиц и получения наноматериалов.
  • Лекция 18. Стеклокерамика. Стеклокерамика как композит, механические свойства стеклокерамики. Обсуждение возможностей создания стеклокерамических материалов с заданными функциональными характеристиками.
  • Лекция 19. Супрамолекулярная химия. Понятие о супрамолекулярной химии. Использование подходов супрамолекулярной химии для получения материалов и наноматериалов. Супрамолекулярная химия как мостик между живой и неживой природой.

Разнообразие морфологических форм наноструктур.

Дополнительный материал:

Вопросы и викторины для самоконтроля:

Литература и ссылки:

Другие миникурсы в кластере "Миникурсы":

Взаимодействие с кураторами - в ЗНТШ.

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:
course2.pdf (190.98 КБ.)

Информация о курсе.

 

 
Средний балл: 10.0 (голосов 4)

 



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

 

Леса микромира
Леса микромира

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.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 3)
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/volume14/14-3
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.