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

Вспомнить все (total recall). Часть 3. Методы исследований в нанотехнологиях (практика)

Ключевые слова:  олимпиада

Автор(ы): Коллектив авторов

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

02 октября 2017

Всероссийская Интернет – олимпиада «Нанотехнологии – прорыв в будущее!» (http://enanos.nanometer.ru) официально включена в реестр Российского Совета Олимпиад Школьников РСОШ под номером 7, ей присвоен 1 уровень (http://info.olimpiada.ru/article/681). Традиционно в олимпиаде 2017 / 2018 года по комплексу предметов (химия, физика, математика, биология) смогут принять участие школьники 7 – 11 класса, будут конкурсы и для более младших школьников («Юный эрудит»), состоится ставший уже традиционным конкурс проектных работ школьников («Гениальные мысли»); студенты и аспиранты, молодые ученые смогут принять участие в конкурсе научно – популярных статей по материалам собственных научно – исследовательских работ («Просто о сложном»), а также в конкурсе тьюторов; 3 победителя нового конкурса National Student Team Contest пополнят костяк команды на международную наноолимпиаду, сформированный в 2017 году. Задания новой XII Олиипиады будут открыты в ноябре – декабре 2017 года на сайте олимпиады http://enanos.nanometer.ru.

С целью ускоренной подготовки к олимпиадам данной серии всех участников мы публикуем три блока дистанционной поддержки участников, выступающих в роли трех взаимодополняющих друг друга образовательных курсов, материалы которых могут быть также использованы и во время заочного, отборочного, этапа олимпиады: Часть 1. Наноматериалы и нанотехнологии (теоретические аспекты), Часть 2. Решение задач и проектная работа (образование и самоподготовка), Часть 3. Методы исследований в нанотехнологиях (практика).

Все блоки содержат расширенные подборки актуальных ссылок на соответствующие тематические материалы, размещенные на сайте www.nanometer.ru, а также ссылки на опросники – викторины самоподготовки для контроля усвоения материалов. Дистанционное обсуждение материалов возможно с использованием системы комметариев сайта. Технические вопросы – по адресу enanos@nanometer.ru.

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 же комбинировать его с двумя предыдущими.

1. Инструменты нанотехнологий

Цель: 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.

Дополнительный материал:

Вопросы и викторины для самоконтроля:

2. Обзор методов получения наноматериалов в "Избранных главах нанохимии и функциональных наноматериалов":

3. Лекции и видеоматериалы Научно-образовательного Центра МГУ по нанотехнологиям:

4. Общая подборка материалов по тематике:


В статье использованы материалы: Олимпиада


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

 

Cтранные лица микромира
Cтранные лица микромира

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ”
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ” 5-9 августа 2019 года в Новосибирске

I МОСКОВСКАЯ ОСЕННЯЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПЕРОВСКИТНОЙ ФОТОВОЛЬТАИКЕ
14-15 октября 2019 года состоится школа - конференция молодых ученых - I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019).

Золото России на Международной Химической Олимпиаде
30 июля в Париже завершилась 51-я Международная химическая олимпиада. Она была рекордной по числу участников - 309 школьников из более, чем 80 стран. Олимпиада прошла под девизом "Двигаем науку вместе" ("Make the science together"). Сборная России на олимпиаде завоевала 4 золотые медали и в медальном зачете поделила 1-2 место с командой Кореи. Победителями стали Михаил Матвеев (Вологда) и три москвича - Даниил Бардонов, Алексей Шишкин и Никита Чернов.

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

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!

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!



 
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.