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

Углеродные ленты
Углеродные ленты

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
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/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

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.

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.