Для подготовки к олимпиаде "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" опубликовано три программы электронных курсов:
- Физико - математические основы наносистем
- Химико - биологические особенности наносистем
- Материаловедение наносистем
Каждый из курсов содержит одинаковый блок "А" с общими материалами, методиками и тестами самоподготовки, а также блок "Б" со специализированными материалами, различными для каждого курса. Блок А можно пройти один раз по своему собственному выбору до или после изучения блока "Б" в каждом курсе.
А. Общий блок курсов подготовки к Всероссийской олимпиаде «Нанотехнологии – прорыв в будущее!»
I. Общая информация об олимпиаде
Всероссийская Интернет – олимпиада «Нанотехнологии – прорыв в будущее!» официально включена в реестр Российского Совета Олимпиад Школьников РСОШ под номером 7, ей присвоен 1 уровень. Традиционно в олимпиаде 2019 / 2020 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; победители конкурса National Student Team Contest пополнят костяк команды на международную наноолимпиаду. С целью ускоренной подготовки к олимпиадам данной серии всех участников мы публикуем программы дистанционной поддержки участников, которые могут быть также использованы во время заочного, отборочного, этапа олимпиады.
Для оперативного информирования о событиях следует обратить внимание на официальные страницы Наноолимпиады в
- Фейсбук (https://www.facebook.com/enanos.nanometer.ru),
- ВКонтакте (https://vk.com/enanos),
- Инстаграм (@enanos.nanometer.ru, хэштег #enanosnanometerru),
- Видеоканал с лекциями на Yutube.
Рекомендуется подписаться на рассылку сайта олимпиады, новым участникам - зарегистрироваться, остальным - обновите свой профиль.
II. Образование в области нанотехнологий
Основные лекции и выступления ведущих ученых по вопросам нанотехнологического образования и проектной деятельности:
- Российское химическое образование. Валерий Васильевич Лунин, академик РАН, профессор, президент химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова.
- Междисциплинарное материаловедение. Валентин Михайлович Иевлев, академик РАН, профессор, заведующий кафедрой междисциплинарного материаловедения факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.
- Опыт проведения химических смен в Образовательном Центре «Сириус». Андрей Анатольевич Дроздов, к.х.н., доцент, кафедра неорганической химии химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова.
- Дистанционные курсы химического факультета для подготовки абитуриентов по химии: организация обучения, результаты и перспективы. Елена Владимировна Карпова, к.х.н., доцент, кафедра неорганической химии химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова.
- Проектная работа школьника - новая возможность в современном образовании. Андрей Васильевич Харченко, к.х.н., м.н.с. кафедры неорганической химии химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова.
- Проектная деятельность в школьном образовании: модный тренд или ключевое направление? Александр Кириллович Гладилин, д.х.н., профессор, заместитель директора Университетской гимназии по развитию инновационной деятельности, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Исследовательские работы школьников в СУНЦ МГУ. Наталья Игоревна Морозова, к.х.н., доцент, Специализированный учебно-научный центр (факультет) – школа-интернат имени А.Н. Колмогорова Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова.
- Довузовская подготовка школьников на химическом факультете МГУ. Владимир Викторович Миняйлов, к.х.н., зам. декана химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова.
- ЦМИТ «Нанотехнологии»: Наномир в 3D. Как преуспеть в современном мире. Игорь Владимирович Яминский, д.ф.-м.н., профессор, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Чему учат олимпиады по химии школьников и учителей? Вадим Владимирович Еремин, д.ф.-м.н., профессор, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Общие принципы решения олимпиадных задач. Вадим Владимирович Еремин, д.ф.-м.н., профессор, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Качественные задачи на распознавание веществ. Андрей Анатольевич Дроздов, к.х.н., доцент, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Задачи на реакционную способность неорганических веществ. Андрей Анатольевич Дроздов, к.х.н., доцент, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Химическая стехиометрия. Вадим Владимирович Еремин, д.ф.-м.н., профессор, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Задачи олимпиады Ломоносов. Андрей Анатольевич Дроздов, к.х.н., доцент, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Олимпиадные задачи с межпредметным содержанием. Андрей Анатольевич Дроздов, к.х.н., доцент, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Задачи школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии. Андрей Анатольевич Дроздов, к.х.н., доцент, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Лучшие задачи муниципального этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии. Вадим Владимирович Еремин, д.ф.-м.н., профессор, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Лучшие задачи регионального этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии. Вадим Владимирович Еремин, д.ф.-м.н., профессор, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
Дополнительные лекции и материалы
- Наноолимпиада для учителей
- Основные особенности нанохимии
- Эксперименты по нано и их интерпретация
- Занимательные опыты и теория наноолимпиады для школьников
- Семинар - экспериментариум
- Химики без границ
- Как пробудить и развить интерес школьников и студентов к химии
- Методические особенности организации олимпиад школьников
- Как сделать практикум по химии эффективным
- Эстетика нанотехнологий
- Практические работы в области химии и нанотехнологий
- Олимпиадные задачи и их решения
- Задания наноолимпиады и их решения
- Молекулы, волосы, микросхемы, магнитные диски - как все это устроено? – сканирующий зондовый микроскоп поможет Вам это понять!
- «Лаборанты» или «творцы»?
III. Задания наноолимпиады и викторины самоконтроля
Архив сборников заданий и материалы Олимпиады за все года ее проведения дан в разделе Архив. Викторины и тесты самотестирования приведены в разделе Викторины:
- Сборник заданий 2019 года.
- Сборник заданий 2018 года.
- Сборник заданий 2017 года.
- Сборник заданий 2016 года.
- Сборник заданий 2015 года.
- Сборник заданий 2014 года.
- Сборник заданий 2013 года.
- Сборник заданий 2012 года: упрощенные задания дли школьников 7-8 классов; 9-11 классов; задачи повышенной сложности для школьников 7-11 классов.
- Сборник заданий 2007-2011 года: химия и наука о материалах; физика наносистем; математика; бионанотехнологии и медицина; викторина, тесты, угадайки.
- Перспективные темы проектных работ школьников
- Тест по физике. Для тех, кто активно изучает наномир и нанотехнологии и хочет проверить свои текущие знания, мы предлагаем тесты - четыре предметных и один междисциплинарный. В каждом тесте только один вариант ответа является правильным. Тесты предназначены только для вашей самостоятельной работы, их результаты нигде не учитываются. Надеемся, что они будут для вас интересными и помогут лучше подготовиться к олимпиаде.
- Тест по биологии. Для тех, кто активно изучает наномир и нанотехнологии и хочет проверить свои текущие знания, мы предлагаем тесты - четыре предметных и один междисциплинарный. В каждом тесте только один вариант ответа является правильным. Тесты предназначены только для вашей самостоятельной работы, их результаты нигде не учитываются. Надеемся, что они будут для вас интересными и помогут лучше подготовиться к олимпиаде.
- Тест по математике. Для тех, кто активно изучает наномир и нанотехнологии и хочет проверить свои текущие знания, мы предлагаем тесты - четыре предметных и один междисциплинарный. В каждом тесте только один вариант ответа является правильным. Тесты предназначены только для вашей самостоятельной работы, их результаты нигде не учитываются. Надеемся, что они будут для вас интересными и помогут лучше подготовиться к олимпиаде.
- Химическая магия. В этой викторине для школьников спрашивается о химической подоплеке простых, достаточно обычных и доступных экспериментов, которые приводят к получению веществ, использующихся при создании тех или иных "нанотехнологических" устройств.
- Теоретическая викторина для старших школьников. Викторина повышенной сложности для школьников. Требует проведения расчетов, по времени занимает от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от уровня знаний школьника.
- Междисциплинарная викторина по нанотехнологиям для студентов и аспирантов. Викторина высокой сложности для студентов и аспирантов. Требует проведения расчетов, по времени занимает от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от уровня знаний.
- Теоретическая нановикторина для школьников. Викторина высокой сложности для школьников. Требует проведения расчетов, по времени занимает от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от уровня знаний школьника.
- Викторина "Материалы настоящего и будущего". Викторина обычной сложности для школьников в области наноматериалов, по времени занимает от нескольких минут до часа в зависимости от уровня знаний школьника.
- Викторина "Рассадник идей (deja vu)". Викторина обычной сложности для всех творческих людей, по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Социальные аспекты нанотехнологий". Викторина обычной сложности для школьников, студентов, аспирантов, молодых ученых "Социальные аспекты нанотехнологий", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Углеродные наноматериалы". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Углеродные наноматериалы", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Альтернативная энергетика". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Альтернативная энергетика", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Фотоника и нанофотоника". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Фотоника и нанофотоника", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Образование в сфере нанотехнологий". Викторина обычной сложности для учителей, преподавателей, студентов, аспирантов, молодых ученых "Образование в сфере нанотехнологий", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Зеленая химия, экология и медицина". Викторина обычной сложности для школьников в области зеленой химии, экологии и медицине, по времени занимает от нескольких минут до часа в зависимости от уровня знаний школьника.
- Викторина "Синтез и анализ нанообъектов". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Методы синтеза и анализа нанообъектов", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Нанофизика, наноэлектроника". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Физика наноустройств и наноэлектроника", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Функциональные наноматериалы". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Функциональные наноматериалы", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Энергия везде и отовсюду". Викторина обычной сложности для школьников в области альтернативных источников энергии, по времени занимает от нескольких минут до часа в зависимости от уровня знаний школьника.
- Викторина "Наноматериалы для инженеров". Викторина обычной сложности для школьников в области инженерных наноматериалов, по времени занимает от нескольких минут до часа в зависимости от уровня знаний школьника.
- Викторина для юных нанотехнологов. Шуточная викторина для начинающих, составленная для тех, кто еще почти ничего не знает, но кому кажется, что он уже очень много чего - то слышал вокруг. Проверьте свои интуитивные знания!
- Викторина "Очень просто о нанотехе". В этой маленькой викторине мы хотели задать простые вопросы и получить такие же почти очевидные ответы. Попробуйте свои силы и чувство юмора.
- Комплексная викторина по нанохимии. Данная викторина для различных категорий учащихся - от школьников до аспирантов - составлена в соответствии с набором задач, предлагавшихся в различные года на Интернет - олимпиадах по нанотехнологиям.
- Викторина по альтернативной энергетике. В викторине дается ряд простых вопросов, которые позволят Вам проверить свои базовые представления об этом перспективном классе источников тока и использовании в них наноматериалов.
- Викторина "Огонь и материалы". В рамках цикла открытых лекций для школьников в области химии, физики, механики и биологии в качестве тренировки рекомендуется для себя пройти небольшую викторину.
- Комплексная викторина по нанотехнологиям для студентов и аспирантов. Тесты - "угадайки" несовершенны по своей природе. Их единственное преимущество - возможность быстрого проведения и экспресс-оценки знаний, частно - в автоматизированной форме. Вам тоже предлагается ответить на вопросы викторины и проверить свои знания, если они выше среднего уровня. Это будет особенно полезно, если Вы были или собираетесь стать участником нанотехнологических Олимпиад...
- Викторина "Удивительный углерод". Викторина обычной сложности для школьников в области углеродных наноматериалов, по времени занимает от нескольких минут до часа в зависимости от уровня знаний школьника.
- Викторина "Конструкционные наноматериалы". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Конструкционные, композитные, высокомолекулярные наноматериалы", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Экология, наномедицина, нанобиотехнологии". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Зеленая химия, экология, наномедицина, нанобиотехнологии и биомиметика", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Физика и нанотехнологии". Викторина обычной сложности для школьников в области физики и нанотехнологий, по времени занимает от нескольких минут до часа в зависимости от уровня знаний школьника.
- Теоретическая викторина о природе "нано" для начинающих. Викторина повышенной сложности для школьников и начинающих (примерно уровень 7 - 8 класса). Требует проведения простых расчетов, по времени занимает от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от уровня знаний школьника.
- Викторина "Свет и оптика". Викторина обычной сложности для школьников в области света и оптики, по времени занимает от нескольких минут до часа в зависимости от уровня знаний школьника.
- Детская нанотехнологическая викторина. Небольшая и несложная викторина по нанотехнологиям, в которой собраны вопросы и некоторые ответы на "детские" вопросики в области "нано". Взрослые, конечно, знают ответы на все это, а вот те замечательные школьники, которые захотят присоединиться к Заочной Нанотехнологической Школе (ЗНТШ), точно могут потренироваться игре в вопросы и ответы, мы желаем им удачи.
- Тест "Наномир". Предлагаем достаточно простые вопросы "угадайки" по теме "Наноматериалы, поверхность, энергия", в каждом из которых только одинответ правильный.
- Тест "Микромир". Предлагаем достаточно простые вопросы "угадайки" по теме "Оптика и электроника", в каждом из которых только один ответ правильный.
- Тест "Живой мир". Предлагаем достаточно простые вопросы "угадайки" по теме "Медицина и фармакология", в каждом из которых только один ответ правильный.
- Сложный тест "Нанохимический диктант". Для любителей более сложных вопросов предлагаем в качестве тренировки викторину "Нанохимический диктант" (он сложен для младших школьников, поэтому им мы не рекомендуем его проходить). Просто поставьте галочку в том ответе у каждого из 15 вопросов, который вам кажется наиболее правильным.
- Без запинки. Небольшой разминочный тест. Попробуйте засечь время и пройти тест разом, но вдумчиво и честно. Так Вы узнаете, кто вы есть в области нанотехнологий...
Б. Специализированные тематические материалы
Основные понятия нанотехнологий
История возникновения, значимость и смысловое содержание понятий нанотехнологий и наноматериалов…
Развитие нанотехнологий как современной междисциплинарной области исследований происходит закономерно вместе с получением новых фундаментальных и прикладных знаний "традиционными" науками - химией, физикой, биологией, математикой и моделированием сложных систем. Интеграция полученных достижений дает возможность дальнейшего развития научно - технического прогресса в новом, нанотехнологическом направлении, опираясь на новые научные знания. Основная особенность приводимых ниже лекций - рассказ о "пятом измерении", о стоении материи и особенных свойствах наноуровня ее структуры с точки зрения фундаментальной науки и инженерной практики. «Нано» - короткий, хотя и важный, отрезок «пятого измерения», его принципиальная важность заключается в том, что на этом кусочке пространственной шкалы реализуются интереснейшие, практически важные химические и физические взаимодействия. В действительности любые объекты и материалы можно и нужно изучать на разных пространственных масштабах, особенности структуры и свойств материалов на которых (структурная иерархия) лишь в неразрывной совокупности предопределяют его конечные свойства, важные для фундаментальных исследований и, конечно, практики. Кроме макроуровня (объект в целом) и атомарного уровня (определяющие, фундаментальные характеристики вещества), обычно выделяют масштабный уровень "микро" (характерный размер - микроны, то есть тысячные доли миллиметра), который задает так называемые "структурно-чувствительные" свойства материала, зависящие, например, от размера зерен керамики. Большую роль часто играет и субмикронный масштаб. Что касается "нано", IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry, Международный союз чистой и прикладной химии) установил, что если хотя бы по одному измерению размер объекта меньше 100 нм (0,1 мкм), то мы говорим о наносистеме - это и есть уровень наномасштабов. Логичнее было бы определить, что "настоящее нано" начинается с момента появления наноэффектов - изменений физических свойств веществ, связанных с переходом к этим масштабам. Таким образом, в конечном счете, для создания наноматериалов оказывается важным не только их состав (определяющий основные свойства), размер ("модифицирующий" свойства), но и "размерность" (делающая частицы неоднородными) и упорядочение в системе (усиление, "интеграция" свойств в ансамбле нанообъектов). Это характерно для нанотехнологий - новое качество, как правило, получается только при правильно организованной структуре на более крупных масштабах, чем нано...
Основные материалы:
- "Гномьи сказки". История возникновения и основные черты нанотехнологий. Обсуждение вклада российских научных школ и роли молодых ученых в развитии нанотехнологий.
- "Междисциплинарность". Междисциплинарность нанотехнологий. Обсуждение идеологии научных исследований для развития нанотехнологий.
- "Нанометр". Единицы измерения и типичный размер нанообъектов. Обсуждение особенностей наносостояния и явлений, происходящих в нанодиапазоне.
- Нанотехнологии. Суть и определения нанотехнологий. Обсуждение возможной роли нанотехнологий в нашей жизни.
- Нанофизика. Физика и нанотехнологии. Обсуждение физических явлений в наномире и роли в создании наноустройств.
- Нанохимия. Химия и нанотехнологии. Обсуждение химических явлений в наномире и принципов создания новых наноматериалов.
- Нанобиотехнологии. Биология и нанотехнологии. Обсуждение биологических процессов и объектов, затрагивающих наноуровень. Биофизические и биохимические процессы.
Дополнительные материалы:
- Введение
- Удивительные (нано)частицы
- Нанотрубки
- Пористые материалы
- Немного о химии "усов"
- Тонкие пленки
- Нанокерамика
- Нанокомпозиты
- Сверхпроводники
- Биоматериалы
- СЗМ
- Мнения о "нано"
- Вводные материалы
- История и перспективы развития нанотехнологий
- Микрообзоры в области нанотехнологий
- Основы нанотехнологий
- Введение в нанотехнологии
- "Очарование нанотехнологий"
- Ультрадисперсные материалы
- Фундаментальные основы нанотехнологий
- Особенности физических взаимодействий на наноуровне
- Наночастицы, наноструктурированные материалы
- Нанотехнологии вокруг нас. Современные применения нанотехнологий
- Применение нанотехнологий в электронике и энергетике
- Нанобиотехнологии в современном мире
- Медицина и фармакология настоящего и будущего
- Компьютерное моделирование наноструктур и наносистем
- Терминология, основы нанотехнологий и получения наноматериалов
- Введение (Академик РАН, профессор Ю.Д. Третьяков)
- Особенности физических взаимодействий на наноуровне (Профессор А.Н. Образцов)
- Квантовая механика наносистем (Профессор В.Ю. Тимошенко)
- Моделирование в области нанотехнологий (Профессор П.Г. Халатур)
- Методы исследования и диагностика наносистем (Профессор В.И. Панов)
- Классификация и свойства дисперсных систем
Основные типы наноматериалов и объектов наномира
Общие понятия об основных типах нанообъектов в неживой и живой природе…
Важнейшими параметрами наносистем являются размер, размерность, упорядочение и функциональность. Учет всех этих характеристик порождает нано- и микроструктурированные материалы, действительно способные определить весь дальнейший прогресс в нанотехнологии. Наноразмерный масштаб используют для характеристики самых маленьких объектов; к представителям наномира можно отнести кластеры, способные содержать до нескольких сотен атомов, и различного рода «наноструктуры», размер которых хотя бы в одном из измерений не превышает нескольких десятков нанометров, например, нанотрубки, квантовые точки, нанокомпозиты, белковые комплексы и пр. Нанометры являются привычными единицами для описания длины волн света. Например, видимый свет имеет длины волн в диапазоне от 400 до 700 нм. В нанометрах измеряют также размеры микроорганизмов, клеток и их частей, биомолекул. Мир наноструктур чрезвычайно интересен, ведь они имеют физические свойства, которые отличаются от свойств объемных материалов.
Основные материалы:
- Размерные эффекты. Влияние размера частиц (различных объектов) на их свойства. Обсуждение проявлений размерного фактора в науке, природе и технике.
- Наночастицы. Понятие наночастиц. Обсуждение типов и различных вариантов классификации наночастиц.
- Нанокристаллы. Понятие нанокристаллического состояния. Обсуждение влияния нанокристаллического состояния на функциональные свойства материалов.
- Наностержни и нитевидные кристаллы. Понятие анизотропии формы наночастиц и ее роли в управлении функциональными свойствами наноматериалов. Обсуждение примеров использования наностержней в науке и технике.
- Нанокольца. Понятие наночастиц с кольцевой формой и обсуждение примеров их возможного практического использования.
- Нановолокна. Понятие нановолокон. Обсуждение причин изменения механических свойств нановолокон в зависимости от их геометрических размеров и химической природы, а также областей практического использования.
- Гигантские кластеры. Открытие и структура гигантских кластеров, взаимосвязь "кластеров" и "наночастиц". Обсуждение методов получения и каталитической активности кластеров, а также функциональных свойств материалов с кластерной структурой.
- Гибридные наноматериалы. Понятие гибридного материала. Обсуждение химической связи в гибридных материалах и явления полифункциональности наноматериалов.
- Наноструктуры. Понятие наноструктуры и ее отличия от понятия "наночастица". Обсуждение примеров наноструктур и их особых физических, химических и биологических характеристик.
- "Наноклей". Наноструктуры в природе и технике. Обсуждение способов формирования наноструктур.
- Наноматериалы. Понятие наноматериала и его отличий от понятия "вещество". Обсуждение классификации современных наноматериалов.
- Нанокерамика. Понятие керамики и нанокерамики. Обсуждение областей практического использования нанокерамики.
- Мембраны. Мембраны и мембранные технологии. Обсуждение роли мембранных технологий в получении новых веществ и материалов.
- Цеолиты. Структура, свойства и синтез цеолитов. Обсуждение областей практического использования цеолитов в катализе и очистке воды.
- Нанокомпозиты. Понятие нанокомпозита и его отличия от понятия "вещество" и "фаза". Обсуждение существующих вариантов классификации и областей практического использования различных нанокомпозитов.
- Коллоидные системы. Понятие коллоидной системы. Обсуждение строения мицелл и методов анализа коллоидных растворов.
- Эмульсии. Эмульсии как распространенный пример коллоидных систем. Обсуждение возможностей эмульсионного синтеза наночастиц и получения наноматериалов.
- Стеклокерамика. Стеклокерамика как композит, механические свойства стеклокерамики. Обсуждение возможностей создания стеклокерамических материалов с заданными функциональными характеристиками.
- Супрамолекулярная химия. Понятие о супрамолекулярной химии. Использование подходов супрамолекулярной химии для получения материалов и наноматериалов. Супрамолекулярная химия как мостик между живой и неживой природой.
Дополнительные материалы:
- Наноматериалы
- Компьютерное моделирование наноструктур и наносистем
- Моделирование в области наносистем
- Наночастицы, наноструктурированные материалы
- Стеклокерамика
- Микро- и мезопористые материалы
- Удивительные (нано)частицы
- Нанотрубки
- Пористые материалы
- Микро-, мезо- и нанопористые материалы
- Немного о химии "усов"
- Тонкие пленки
- Нанокерамика
- Нанокомпозиты
- Сверхпроводники
- Биоматериалы
- Квантовые точки
- Фотоника
- Диоксид титана
- Нанотрубки
- Пористые материалы и нанокомпозиты
- Микропечатная электроника
- Биологические машины
- Графен
- Микро- и мезопористые материалы
- Современные керамические материалы
- Основы основ
- Необычные вещества
- Бионанотех
- Образование новой фазы и морфология наночастиц
- Классификация и свойства дисперсных систем
- Функциональные, композитные наноматериалы и методы их получения
- Нанотехнология и "мягкая" материя (Академик РАН, профессор А.Р. Хохлов)
- Моделирование в области нанотехнологий (Профессор П.Г. Халатур)
- Методы исследования и диагностика наносистем (Профессор В.И. Панов)
Разработка эффективных технологий создания наноматериалов
Важнейшие подходаы к получению наноматериалов и наноструктур…
Кто только не пытался делать наночастицы и другие наноматериалы - химики, физики, биологи... И многие из этих попыток были весьма успешными и дали жизнь различным химическим, физическим, биологическим методам синтеза! Такое деление достаточно условно, но оправдано, поскольку различные методы синтеза требуют принципиально различные условия формирования наноматериалов, различные экспериментальные методики, различное, часто (но далеко не всегда!) весьма наукоемкое и дорогое оборудование и специальные знания и подготовку экспериментатора, поскольку все они основаны на различных принципах. Различают два основных направления синтеза нанообъектов - "снизу вверх" и "сверху вниз". В первом из них нанообъекты получаются из атомов, молекул и других мельчайших строительных блоков, как правило, за счет самоорганизации и самосборки. Во втором из них вещество "разбирается", как говорят, диспергируется за счет высокоэнергетических механических, физических, химических воздействий. К счатью или сожалению, современные многостадийные синтетические методики используют на разных стадиях оба эти принципа попеременно.
Основные материалы:
- Золь - гель технология. Основы золь - гель метода получения наноматериалов. Обсуждение различных вариантов применения золь - гель технологии для синтеза функциональных и конструкционных наноматериалов.
- Темплатный метод синтеза. Основы темплатного метода получения наноматериалов. Обсуждение влияния различных темплатов на наноструктурирование и самосборку материалов.
- Тонкие пленки. Получение тонких пленок. Обсуждение химических и физических методов получения тонких пленок.
- Гетероструктуры. Гетероструктуры и сверхрешетки. Обсуждение методов создания сверхструктур.
- Лазерная абляция. Лазерное напыление планарных структур.
- Молекулярно - лучевая эпитаксия. Напыление планарных структур с помощью молекулярно - лучевого метода.
- Нанолитография. Использование подходов литографии для модифицирования поверхности. Обсуждение возможностей и ограничений нанолитографии для получения наноматериалов.
- "Рисование" ионным пучком. Литография с помощью сфокусированного ионного пучка. Обсуждение возможностей и ограничений FIB - литографии для получения наноматериалов.
Дополнительные материалы:
- Методы получения наноматериалов
- Образование новой фазы и морфология наночастиц
- Функциональные, композитные наноматериалы и методы их получения
- Классификация и свойства дисперсных систем
- Литография
- Послойная сборка
- Наноконтактная печать
- Синтез наночастиц в жидких средах
- Газофазные методы синтеза
- Нанокерамика
- Методы получения наночастиц
- Наноматериалы
- Методы получения материалов наноэлектроники
- Глобальные вызовы в современной науке и образовании в год 150-летнего юбилея Периодической таблицы Д.И.Менделеева
- Периодическая таблица элементов Д.И.Меделеева и нанотехнологии
- 3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
- Создание, свойства и перспективы практического использования функциональных наноматериалов
- Квантовые точки
- Углеродные наноматериалы
- Фуллерены и нанотрубки
- Микро- и мезопористые материалы
- Современные керамические материалы
- Необычные вещества
- Методы синтеза и анализа
- Методы получения наноматериалов
- Образование новой фазы и морфология наночастиц
- Методы получения материалов наноэлектроники
- Физические основы наноэлектроники
- Классификация и свойства дисперсных систем
- Функциональные, композитные наноматериалы и методы их получения
- Литография
- Послойная сборка
- Наноконтактная печать, штампы и зонды
- Самосборка структур из анизотропных объектов
- Получение нанокристаллов и их самосборка
- Самосборка микросфер и бифункциональные микрочастицы - янусы
- Микро-, мезо- и «нано»пористые материалы
- Использование блоксополимеров в нанохимии
- Биомиметика и биоматериалы
- Самосборка больших строительных блоков
- Методы получения наночастиц (Член-корреспондент РАН, профессор Е.А. Гудилин)
- Нанотехнология и "мягкая" материя (Академик РАН, профессор А.Р. Хохлов)
- Умные полимеры (академик РАН А.Р. Хохлов)
Перспективы развития нанотехнологий
Обсуждение возможных перспектив развития нанотехнологий…
Нанотехнологии – детище современной фундаментальной науки, междисциплинарная область деятельности, основанная на достижениях химии, физики, биологии, механики и других классических наук, а также на связанном с закономерной эволюцией этих и других областей исследований прорыве в разработке методов синтеза и анализа веществ и материалов. В этом плане нанотехнологии – зачастую существенное улучшение свойств многих практически важных устройств, но не всеобъемлющий переворот наших знаний, как иногда полагают. Линия опережающего развития наиболее важна и наиболее приемлема для нашей страны, поскольку базируется не на уже известных и, как правило, запатентованных в других странах приемах улучшения качества существующих изделий и продуктов за счет использования нанотехнологий, а на генерации новых знаний в наиболее перспективных областях науки и техники и создании принципиально инновационных разработок, реализующих новые для промышленности физические или физико-химические принципы функционирования материалов и устройств. Осуществление этой линии, в свою очередь, невозможно без развития системы нанотехнологического образования на уровне как вновь поступающих в вузы студентов, так и магистратуры, аспирантуры, докторантуры, поддержки перспективных исследований молодых ученых. И в этом плане ведущие вузы РФ способны сохранить то лучшее, что было заложено в отечественной системе образования и пополнить последнее междисциплинарностью, а также способностью владеть современным синтетическим и диагностическим инструментарием.
Основные материалы:
- Кто есть кто в нанонауке. Ученые мирового уровня, связанные с развитием нанотехнологий.
- Критические технологии. Наиболее важные направления развития технологий.
- Наноиндустрия. Идеализированное представление о наноиндустрии.
- Патентование. Защита интеллектуальной собственности.
- Умные материалы. Перспективы развития наноматериалов.
- Военные нанотехнологии и серая слизь. Предполагаемые разработки в области технологий двойного назначения.
- Центры превосходства и нанообразование. Способы создания новых кадров для развития нанотехнологий.
Дополнительные материалы:
- История и перспективы развития нанотехнологий
- Области применения наноматериалов
- Основы нанотехнологий
- Функциональные, композитные наноматериалы и методы их получения
- Очарование нанотехнологий
- Перспективы использования наноматериалов и нанотехнологическое образование (демонстрационные эксперименты)
- Наноматериалы (Член-корреспондент РАН, профессор Е.А. Гудилин)
- Микро/нанофлюидика (Профессор О.И. Виноградова)
- (Нано)катализ (Академик РАН, профессор В.В. Лунин)
- Физика наноустройств (наноэлектроника, МЭМС, сенсоры) (Профессор А.Н. Образцов)
- Физика наноустройств (устройства оптоэлектроники и наноэлектроники) (Профессор В.Ю. Тимошенко)
- Применение нанотехнологий в медицине (академик В.А.Ткачук)