Введение
Для начала участия в конкурсе необходима регистрация или перерегистрация (если уже есть регистрация на сайте Нанометр). Загрузка работ - ЗДЕСЬ.
Синтез и анализ наноматериалов - ключевые темы развития нанотехнологии. Наноматериалы - важнейший класс материалов, методы их получения постоянно совершенствуются и представляют собой в ряде случаев изящные, интеллектуально насыщенные научные и технические решения, а также перспективные практические разработки. Конструкционные, композитные, высокомолекулярные наноматериалы являются важнейшими классами материалов для практических (и коммерческих) применений. Альтернативная энергетика может составить залог устойчивого развития человеческой цивилизации (при грамотном использовании). Наноматериалы для медицины, экологии и продукты нанобиотехнологии аккумулируют лучшие знания в важнейших областях современной науки. Углеродные наноматериалы составляют один из самых важных классов материалов, уже сейчас имеющих большие перспективы коммерческого использования. Материалы для фотоники и нанофотоники имеют очень важные практические применения и блестящие перспективы. Материалы для наноэлектроники и исследования в области нанофизики представляют в настоящее время существенный интерес и определят лицо высоких технологий в уже недалеком будущем. Научно - технический прогресс в конечном итоге направлен на улучшение качества жизни и развитие всего общества в целом. Поэтому социальные аспекты могут играть не менее важную роль, чем научно - техническая и фундаментально - научная стороны самих нанотехнологий, как и воплощение в жизнь продуманных инициатив в области высокотехнологического образования. Всех этим тем касается конкурс научно - исследовательских и творческих работ студентов, аспирантов, молодых ученых, учителей и преподавателей.
Работы принимаются по темам, соответствующим приведенному ниже классификатору.
1. Темы классификатора “Творческие работы»:
• 1.1. Оригинальные художества (рисунки и компьютерная графика с описанием)
• 1.2. Красивые эссе и истории (включая иллюстрированные сказки, философские притчи и "байки" из жизни, кроме неинтересных анекдотов, можно в поэтической форме, полностью или частично)
• 1.3. Игры разума (красивые идеи задач или даже готовые, придуманные участником, задачи с решениями)
• 1.4. Игры, головоломки, парадоксы (включая кроссворды, анаграммы, тексты со скрытым смыслом и пр.)
• 1.5. Фокусы и демонстрации (иллюстрированное описание демонстрационных экспериментов)
• 1.6. Лженаука и демагогия (... а также вранье и реклама - реальные наблюдения, сделанные в Интернете, в СМИ и печатных изданиях)
• 1.7. Прокуроры и адвокаты (защита и опровержение "в одном флаконе" расхожих идей нанотехнологий, мудрец тот, кто докажет, что черное - это белое, и наоборот...)
• 1.8. Буквоедство (иллюстрированное описание существующих нанотехнологических терминов и новые, еще несуществующие, термины, "новояз")
• 1.9. Компьютеры будущего (новые принципы работы компьютеров и будущее наноэлектроники, создадут ли искусственный разум с использованием нанотехнологий?)
• 1.10. Выдуманные интервью о невыдуманных сюжетах (представьте себя руководителем высокого ранга, ученым, получившим Нобелевскую премию, новоиспеченным политиком, которого интервьюирует представитель федерального СМИ о важном событии или открытии в области нанотехнологий, которое способно изменить нашу жизнь)
• 1.11. Светлый мир (новые идеи фотоники и современной оптики, может ли существовать "шапка - невидимка"? и пр.)
• 1.12. Живой мир и "нано" (настоящее и будущее "зеленой химии", экологии, наномедицины, нанобиотехнологий и биомиметики)
• 1.13. Чудеса альтернативной энергетики (как Вы видите наш мир, который больше не зависит от угля и нефти, можно также поведать о новых чудо - батарейках, топливных элементах, гидро-, термоядерной энергетике, солнечной энергии и пр., насколько "умными" станут дома и транспорт, сможет ли человек летать, как птица и изобрести военный "экзокостюм", который сделает его неуязвимым, и т.д.)
• 1.14. Удивительный углерод (углеродные наноматериалы и их перспективные применения)
• 1.15. Физика и метафизика наномира (что физически стоит за чудесами, которые обещают нанотехнологии, рассказ о физической подоплеке необычных (непривычных) явлений)
• 1.16. Наноматериалы вокруг нас (строение и новые свойства наноматериалов, которые уже применяются практически или будут использоваться в будущем)
• 1.17. Мы и нанотехнологии (социальные и психологические аспекты нанотехнологий, как нанотехнологии влияют на общество)
• 1.18. Сумасшедшие устройства и изобретения (перспективные устройства микро- и нанороботов, применения молекулярных машин и пр., вечные двигатели не предлагать!)
• 1.19. Нанотехнологии и Интернет (иллюстрированное описание существующих или планирующихся к разработке авторских школьных сайтов, страниц (групп) в социальных сетях или оригинальных концепций научно - популярных, образовательных и других сайтов в области нанотехнологий).
2. Темы классификатора "Методы синтеза и анализа нанообъектов":
• 2.1. Сканирующая зондовая микроскопия и ее новые модификации при получении и анализе наноматериалов
• 2.2. Электронная микроскопия (сканирующая, просвечивающая, высокого разрешения, электронная дифракция, локальный анализ состава и пр.) и ее новые модификации при анализе наноматериалов
• 2.3. Дифракционные методы анализа наноматериалов (рентгеновская, нейтронная дифракция и пр.)
• 2.4. Малоугловое рассеяние при анализе наноматериалов, динамическое светорассеяния и пр.
• Резонансные методы анализа нанообъектов (ЯМР, ЯГР, ЭПР и др.)
• 2.5. Спектральные методы анализа нанообъектов (ИК, УФ-вид., СКР, ГКР и др.)
• 2.6. Тонкая структура полосы поглощения рентгеновских лучей (XANES, EXAFS), РФЭС и др. методы в анализе наноматериалов
• 2.7. Конфокальная микроскопия в анализе биологических объектов с "наномаркерами", методы визуализации для биологии и медицины
• 2.8. Методы анализа состава наноматериалов
• 2.9. Методы анализа механических свойств наноматериалов, нанотрибология
• 2.10. Методы анализа магнитных и электрических характеристик нанообъектов, в том числе единичных
• 2.11. Разработка новых методов получения наноматериалов
• 2.12. Разработка новых методов анализа наноматериалов
• 2.13. Программное обеспечение методов синтеза и анализа наноматериалов
• 2.14. Нанометрология
3. Темы классификатора "Функциональные, полифункциональные, гибридные наноматериалы и методы их получения":
• 3.1. Методы получения, структура и свойства магнитных наноматериалов и функциональных нанокомпозитов
• 3.2. Методы получения, структура и свойства углеродных наноматериалов и функциональных нанокомпозитов
• 3.3. Методы получения, структура и свойства каталитически активных наноматериалов и функциональных нанокомпозитов
• 3.4. Методы получения, структура и свойства наноматериалов и функциональных нанокомпозитов с практически важными оптическими свойствами
• 3.5. Методы получения, структура и свойства наноматериалов и функциональных нанокомпозитов с практически важными электрическими свойствами
• 3.6. Методы получения, структура и свойства материалов наноионики
• 3.7. Методы получения, структура и свойства материалов наноплазмоники и нанофотоники
• 3.8. Методы получения, структура и свойства сверхрешеток и гетероструктур
• 3.9. Методы получения, структура и свойства наноматериалов для химических источников тока и топливных элементов
• 3.10. Методы получения, структура и свойства сенсорных наноматериалов
• 3.11. Методы получения, структура и свойства мембранных материалов и нанокомпозитов
• 3.12. Методы получения, структура и свойства гибридных органо - неорганических и неоргано - органических материалов и нанокомпозитов
• 3.13. Методы получения, структура и свойства материалов с "наноклеточной", нано- и микропористой структурой, молекулярных сит и сорбентов
• 3.14. Методы получения, структура и свойства наноструктурированных функциональных материалов
• 3.15. Разработка новых методов получения наноматериалов
• 3.16. Методы получения, структура и свойства метаматериалов
• 3.17. Моделирование структуры и свойств наноматериалов
• 3.18. Метрология наноматериалов
4. Темы классификатора "Конструкционные, композитные, высокомолекулярные наноматериалы":
• Ультрамелкозернистые металлические конструкционные материалы
• Нанокерамика
• Строительные наноматериалы
• Полимерные материалы, модифицированные нановолокнами, наночастицами
• Керметы
• Углеродные композитные материалы, композитные материалы на основе углеродных нанотрубок, графена, фуллерена, наноалмаза
• Антифрикционные, антикоррозионные, упрочняющие покрытия
• Текстиль, тканные и нетканные материалы, содержащие наночастицы
5. Темы классификатора "Альтернативная энергетика":
• 5.1. Нетрадиционные приемы генерации, передачи и хранения энергии с использованием нанотехнологий
• 5.2. Нанотехнологии в солнечной энергетике
• 5.3. Наноматериалы для ядерной энергетики
• 5.4. Наноматериалы для водородной энергетики
• 5.5. Дизайн и новые материалы топливных элементов
• 5.6. Первичные и вторичные химические источники тока
• 5.7. Биоэлектричество и биотопливо, каталитические процессы и системы
• 5.8. Мембранные технологии для альтернативной энергетики
• 5.9. Нантехнологии в гидротермальной энергетике
• 5.10. Гидро- и ветроэнергетика и материалы для них
• 5.11. "Умный дом"
• 5.12. Наноматериалы и новые процессы для транспорта будущего
6. Темы классификатора "Зеленая химия, экология, наномедицина, нанобиотехнологии и биомиметика":
• 6.1. Молекулярные машины
• 6.2. Нанобиоконъюгаты, получение, свойства, применения
• 6.3. Биосенсоры
• 6.4. Биокерамика, биосовместимые наноматериалы
• 6.5. Квантовые точки, магнитные наночастицы для биомаркеров и средств визуализации
• 6.6. Антибактериальные покрытия
• 6.7. Биосовместимые покрытия
• 6.8. Методы получения наноматериалов с помощью живых организмов
• 6.9. Наноматериалы природного происхождения
• 6.10. Сорбенты для медицинских целей
• 6.11. Наноматериалы для клеточной инженерии
• 6.12. Нанотоксикология
7. Темы классификатора "Углеродные наноматериалы":
• 7.1. Углеродные нанотрубки, синтез, модифицирование, практическое использование
• 7.2. Фуллерены, синтез, модифицирование, практическое использование
• 7.3. Графен, синтез, модифицирование, практическое использование
• 7.4. Наноалмаз, синтез, модифицирование, практическое использование
• 7.5. Графит и его производные, получение, модифицирование, практическое использование
• 7.6. Углеродные волокна, получение, модифицирование, практическое использование
• 7.7. Стеклоуглерод и технические материалы на основе углерода
• 7.8. Композиты, содержащие углеродные наноматериалы
8. Темы классификатора "Фотоника и нанофотоника":
• 8.1. Фотоннокристаллические системы
• 8.2. Наноплазмоника и устройства с использованием плазмонного резонанса
• 8.3. Светоизлучающие элементы, ОСИД и другие
• 8.4. Люминесцентные сенсоры
• 8.5. Ферстеровский перенос энергии и резонансные явления
• 8.6. Энергетический обмен в нанобиосистемах
• 8.7. Гетероструктуры и сверхрешетки
9. Темы классификатора "Физика наноустройств и наноэлектроника":
• 9.1. Фундаментальные основы физических явлений, происходящих "на наноуровне" (туннелирование, квантование, эффекты "близости")
• 9.2. Размерный эффект, его проявления и влияние на дизайн наноустройств
• 9.3. Элементная база наноэлектроники (квантовые точки, графен, нанотрубки, нанопроволоки, упорядоченные массивы элементов и пр.)
• 9.4. Методы создания наноустройств и устройств наноэлектроники
• 9.5. Компьютерное моделирование физических явлений и функционирования наноустройств
• 9.6. Прототипы устройств, использующих особые свойства нанообъектов (запись, считывание, воспроизведение, преобразование информации, энергии и пр.)
• 9.7. Измерение и анализ физических свойств нанообъектов
10. Темы классификатора "Социальные аспекты нанотехнологий":
• 10.1. Влияние нанотехнологий на развитие современного общества
• 10.2. Психологический портрет ученого, работающего в области нанотехнологий
• 10.3. Социальные и экономические составляющие развития нанотехнологий
• 10.4. Юридические риски нанотехнологий
• 10.5. Интеллектуальная собственность и инновации
• 10.6. Как и кого учить нанотехнологиям
• 10.7. Выдуманные и невыдуманные интервью
• 10.8. Личное мнение о роли и перспективах развития нанотехнологий
• 10.9. Правда и ложь о нанотехнологиях
• 10.10. История развития нанотехнологий в мире, в отдельных странах и географических областях
В рамках Олимпиады организуется конкурс учителей и преподавателей, лучшие из которых будут награждены памятными грамотами и получат ценные призы и подарки от оргкомитета. Процесс создания современных и эффективных концепций образовательной деятельности в области нанотехнологий, а также соответствующих учебно-методических пособий, дидактических материалов и учебных планов может оказаться на практике чрезвычайно сложным. Участникам предлагается разработать детальный план или предложить готовую учебно-методическую разработку, набор дидактических материалов (в рамках дисциплин естественнонаучного цикла), предназначенные для дополнительного (элективного, факультативного, кружкового) образования школьников. Учебно-методические разработки могут быть нацелены:
• 11.1. на интегрирование сведений о нанотехнологиях в общеобразовательные или углубленные школьные курсы дисциплин естественнонаучного цикла,
• 11.2. на использование в рамках дополнительного образования школьников,
• 11.3. на развитие проектной деятельности школьников,
• 11.4. на рассмотрение преимуществ и рисков междисциплинарного образования на примере образования в сфере нанотехнологий.
