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

VIII Всероссийская Интернет - олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее"

Всероссийская Интернет-олимпиада школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых в области наносистем, наноматериалов и нанотехнологий "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!"

Химия (7-11 класс), ответы: 11. Выжить любой ценой… но нанотехнологически!

Чистая вода

Вода из открытых источников вдали от цивилизации обычно загрязнена механическими примесями и болезнетворными микроорганизмами. Для их удаления можно использовать фильтрацию через нанопористые материалы. Биологи используют стерилизующие мембранные фильтры с размером пор 0,22 мкм, или 220 нм. Этого достаточно для удаления любых бактерий, большинства видов спор, фрагментов мицелия. Вирусы сквозь такую мембрану могут проходить. Для удаления вирусов необходимо уменьшить размер пор до 50-80 нм. Мембрана может быть полимерной или керамической. Она должна быть посеребрена, для уничтожения прорастающих спор грибов, нити мицелия которых способны пройти сквозь её поры. Мембрана в порами 50-80 нм фильтрует медленно, но тем не менее до 5 литров воды в день сквозь неё проходит без использования насосов повышающих давление. Мембрана не удаляет токсины, растворённые в воде соли, поэтому непригодна для очистки гниющих водоёмов и солёной воды.

Еда

Для питания нам необходимы белки и углеводы. Жиры необходимы в меньшей степени, они могут легко синтезироваться из углеводов, кроме того, любой человек имеет весьма большой запас жиров для поддержания биохимических процессов (как Вы знаете, жиры необходимы для построения клеточных мембран). Любое растение, животное, птица или насекомое состоят из тех же аминокислот и углеводов, что и необходимы нам. Основная задача состоит в их выделении и очистке от возможной инфекции и паразитов. Для этого, например, можно применить ферментные препараты, расщепляющие полисахариды и белки и фильтрующую мембрану для отделения продуктов гидролиза от нерасщеплённых материалов. Мембрана в этом случае должна иметь пористость порядка 0,5 нм и работать за счёт осмотического давления, фактически проводя диализ раствора против чистой воды, полученной ранее. Из ферментов нам потребуются целлюлазы, расщепляющие древесину (основной источник глюкозы в природе) и протеиназы, расщепляющие любые белки. Гидролиз необходимо проводить в разных ёмкостях, так как протеиназы быстро инактивируют любые другие ферменты. Мембрана устраняет опасность попадания в пищу паразитов или бактерий. Пищей в данном случае будет являться раствор аминокислот и моносахаридов в воде. Нерасщеплённые ферментами остатки периодически вытряхиваются из гидролизного мешка. Альтернативой является гидролиз, а затем нагревание расщеплённой массы до кипения, с целью дезактивации ферментов и стерилизации раствора. В этом случае мембрана не нужна.

Огонь

Для добывания огня можно использовать пирофорные порошки металлов. В герметичной упаковке они стабильны неограниченное время. При вскрытии упаковки – самовоспламеняются на воздухе, выделяя большое количество тепла. Упаковку можно сделать сгорающей, например из полимера, тогда мы сразу будем располагать запасом горючего материала. Фактически, Гриллз и сейчас использует пирофорный сплав, вероятнее всего из мишметалла, из которого состоит его “огниво”. Сгорающая упаковка с пирофорным металлом даёт много тепла и позволяет разжечь огонь даже из сырых материалов.

Укрытие

Укрытие от непогоды такого типа – это нанопористая плёнка, пропускающая воздух и пары воды, но непроницаемая для капель. Она может состоять из ПВХ, полиэтилена и других полимерных материалов. Подобного рода плёнки сейчас используются в строительстве.

Грелка-горелка

Достаточно сложный элемент экипировки, тем не менее, уже реализованный сейчас. Грелка состоит из каталитического патрона, в котором кислородом воздуха окисляются органические вещества (обычно это бензин). Катализатор – наночастицы разной природы, нанесённые на керамический носитель. Это могут быть частицы платины, оксида хрома (III), других элементов. Наиболее активными являются металлические катализаторы, которые способны воспламенить топливо просто при контакте с воздухом. Наиболее универсальным и малочувствительным к загрязнениям – оксид хрома (III), но его предварительно необходимо “разжечь”.

 

Прикрепленные файлы:
Chem-11.pdf (104.21 Кб.)

 



Исходное задание

Нанокиви
Нанокиви

Дистанционный лекторий ФНМ МГУ
Опубликованы приглашения на 4 интересные лекции онлайн лектория проекта дистанционного образования факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова на ближайшую неделю.

Евгений Кац: Перовскит, загадка названия и история открытия
28 мая 2020 г. в 18:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоялась онлайн лекция известного ученого, профессора Евгения Каца (Ben-Gurion University of the Negev) "Перовскит, загадка названия и история открытия", который известен не только своими выдающимися научными достижениями в области химии твердого тела, углеродных наноматериалов, перовскитной фотовольтаики, но и большим вкладом в популяризацию науки.

М.Гретцель "The stunning rise of perovskite solar cells"
28 мая 2020 г. в 19:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоялась онлайн лекция всемирно известного ученого, профессора М.Гретцеля (Федеральная политехническая школа Лозанны) "The stunning rise of perovskite solar cells".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии
Гудилин Е.А., Горбунова Ю.Г., Калмыков С.Н.
Отделение химии и наук о материалах РАН, а также химический факультет и факультет наук о материалах МГУ инициируют реализацию открытого образовательного проекта «Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии». В рамках проекта ведущие ученые, члены Российской и международных Академий, видные представители вузовской науки прочитают тематические образовательные лекции по химии, науках о материалах, современным подходам в биологии и медицине. Видеозаписи лекций будут размещены в открытом доступе и могут быть использованы ВУЗами в основной и дополнительной образовательных программах, а также для самоподготовки и мотивации студентов и аспирантов на будущие научные достижения.

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.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
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.