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

Миникурс 7. Инструменты нанотехнологий

Ключевые слова:  наноазбука

Автор(ы):  ФНМ МГУ

13 ноября 2011

Название курса: Инструменты нанотехнологий

Номер курса в каталоге: 7

Цель курса: ознакомление с основами важнейших методов анализа наноматериалов и манипулирования ими

Аудитория: школьники 7 - 11 классов

Краткая пояснительная записка: Получить наноматериал, нанообъект - это только половина дела, иногда даже не самая главная. Вторая половина - изучить то, что было получено. Это важно для того, чтобы доказать себе и другим, что имеешь дело именно с наноматериалом, причем именно тем, который хотел получить. Без детального исследования и подтверждений относительно полученных экспериментально продуктов нанотехнологий не опубликуешь хорошую статью в высокорейтинговом журнале. Вообще говоря, для того, чтобы сделать продукты нанотехнологий коммерчески доступными и привлекательными, чтобы исключить их негативное влияния на природу и человека, их необходимо сертифицировать, то есть исследовать по определенным, узаконенным (стандартным) методикам на сложном оборудовании. А если при исследовании удалось открыть что-то новое, то это, скорее всего, приведет к новым идеям по синтезу новых веществ и материалов, то есть к новому циклу исследований важнейших взаимоотношений в цепочке "состав - структура - свойства", которая всегда является определяющей при разработке новых функциональных, конструкционных, биологически активных материалов. Разработка современного оборудования, используемого при анализе наноматериалов, явилась своеобразным ускорителем (катализатором) в создании наноматериалов. Можно даже сказать, что создание новых приборов и визуализация наномира дала толчок развитию нанотехнологий вообще. В любом случае, следует знать и понимать основные методы исследований, которые существуют в области нанотехнологий.

Основные лекции:

  • Лекция 1. Сканирующая зондовая микроскопия, туннельная микроскопия, атомно - силовая микроскопия. Ознакомление с принципами функционирования и методиками измерений с использованием СЗТ, СТМ и АСМ. Обсуждение эффективности применения различных режимов работы приборов для анализа тех или иных наноматериалов и нанообъектов.
  • Лекция 2. Кантилевер. Устройство кантилевера. Обсуждение способов производства кантилеверов и их направленной модификации под заданные цели исследования.
  • Лекция 3. Устройства нанопозиционирования. Принципы работы устройств нанопозиционирования. Обсуждение физических явлений, используемых при (для) создания устройств нанопозиционирования.
  • Лекция 4. Нановесы. Устройства определения массы одиночных молекул. Обсуждение физических принципов "взвешивания" молекул и основных инженерных решений для таких устройств.
  • Лекция 5. Наноиндентер. Устройство наноиндентера. Обсуждение вопросов анализа микротвердости и функциональных параметров материала, определяемых при наноиндентировании.
  • Лекция 6. Нанопинцет. Устройство нанопинцета (наноманипулятора). Обсуждение принципов создания устройств для контролируемого перемещения отдельных нанообъектов.
  • Лекция 7. Оптический пинцет. Устройство оптического пинцета, обсуждение картины физических процессов, лежащих в основе функционирования оптического пинцета.
  • Лекция 8. Нанотермометр. Пример устройства нанотермометра. Обсуждение вопроса о возможности и целесообразности измерения температур с помощью нанотермометров.
  • Лекция 9. Электронная микроскопия. Устройство электронного микроскопа. Обсуждение основных принципов, лежащих в основе растровой и просвечивающей электронной микроскопии.
  • Лекция 10. Синхротронное излучение. Устройство (принципиальная схема работы) синхротрона. Обсуждение группы методов, использующих для анализа наноматериалов синхротронное излучение.
  • Лекция 11. Ядерный магнитный резонанс. Принципы ЯМР. Обсуждение возможностей использования ЯМР - спектроскопии и ее модификаций для анализа наноматериалов.

Аллегория работы кантилеверов сканирующего зондового микроскопа.

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:
course7.pdf (724.60 КБ.)

Информация о миникурсе.

 

 
Средний балл: 10.0 (голосов 1)

 



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

 

"Спагетти" из триблок-сополимера
"Спагетти" из триблок-сополимера

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.