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
Углеродные наноматериалы
Основные типы, свойства, строение и практическое использование различных углеродных наноматериалов…
Углерод - удивительный элемент. Он очень любит соединяться в самые разные молекулы не только с себе подобными атомами, но и с азотом, кислородом, водородом и т.д. Это приводит к формированию молекул жизни - аминокислот, белков, липидов и всего остального, из чего состоят живые существа, а также, как выяснили исследователи наномира, дает жизнь целой гамме удивительных нанообъектов - графена, нанотрубок, фуллеренов и т.д. И хотя простейшие расчеты показывают, что космический лифт - лишь фантазия, углеродные нанотрубки остаются одними из самых прочных материалов, к тому же, они рассматриваются как перспективные элементы интенсивно развивающейся наноэлектроники. Фуллерены могут быть использованы для создания солнечных батарей, для борьбы с вирусом иммунодефицита человека и т.д. Графен показал свои удивительные электронные свойства одним из последних из благородного семейства углеродных наноматериалов, но его применение в наноэлектронике и альтернативной энергетике, возможно, не за горами. И все это - углерод и углеродные материалы.
Основные материалы:
- Углеродные нанотрубки и одностенные углеродные нанотрубки. Понятие углеродных нанотрубок, информация об их строении и методах получения. Обсуждение природы химической связи в нанотрубках и основных отличий одностенных и многостенных УНТ.
- Фуллерен. Понятие о фуллеренах, строение и получение фуллеренов. Обсуждение перспектив химического модифицирования и практического использования фуллеренов.
- Графен. Понятия графита, графена, оксида графена, строение и особые свойства графена. Обсуждение перспектив химического модифицирования и практического использования графена.
- Хиральность. Понятие хиральности. Обсуждение взаимосвязи хиральности и физических свойств одностенных углеродных нанотрубок.
- Модуль Юнга и закон Холла - Петча. Механические свойства наносистем. Обсуждение применимости макроскопических (обычных) законов механики к наносистемам.
- Космический лифт. "За" и "против" космического лифта. Обсуждение практического использования углеродных наноматериалов.
- Неуглеродные нанотрубки. Понятие неуглеродных нанотрубок. Обсуждение функциональных свойств и практического использования различных неуглеродных нанотрубок.
Дополнительные материалы:
- Углеродные наноматериалы
- Углеродные материалы
- Фуллерены и нанотрубки
- Фуллерены
- Графен
- Открытие углеродных наноматериалов
- Нанотрубки
- Углеродные нанотрубки
- Углеродные наноструктуры
- Богатое семейство углеродных материалов
- Углеродные нанотрубки для робототехники
- Закон Ома для углеродных нанотрубок
- "Как делают алмазы"
- "Конструкции из углерода"
- Углеродные наноматериалы и наноструктуры в лазерных технологиях
- Методическая разработка по углеродным материалам
- Создание, свойства и перспективы практического использования углеродных наноматериалов
- Неуглеродные нанотрубки
- Углеродные наноматериалы и наноструктуры в лазерных технологиях (член-корреспондент РАН, профессор В.И. Конов)
Нанотехнологии в биологии и медицине
Перспективы применения достижений нанобиотехнологий в экологии и здравоохранении…
В последнее время нанотехнологии все активнее внедряются в медицину, экологию, здравоохранение. Сегодня макромолекулы и искусственно полученные наноматериалы и биоконъюгаты на их основе применяются для диагностики (биосенсоры, средства контрастирования и визуализации), лечения (средства адресной доставки, новые эффективные терапевтические агенты, уникальные физические и физико - химические способы воздействия на очаг заболевания) различных заболеваний и восстановления поврежденных тканей (костные имплантанты, клеточные матриксы, искусственная кожа и т.д.). Можно ожидать, что в ближайшем будущем при исследовании внутриклеточных процессов произойдет тесное сращивание квантовой механики, молекулярной биологии, генной инженерии, биохимии, биофизики, медицины, неорганической и физической химии. В результате может произойти качественный скачок в понимании того, что же такое жизнь, а медицина обогатится новыми методами для диагностики и лечения человека.
Основные материалы:
- Наномедицина. Понятие наномедицины. Обсуждение взаимосвязи наномедицины с химией, физикой, биологией и, собственно, медициной.
- Биоматериалы. Биосовместимость и токсичность материалов и наноматериалов. Обсуждение принципов создания и использования биоматериалов.
- Биомиметика. Творческое копирование изобретений природы. Обсуждение примеров успешного использования достижений биомиметики в медицине.
- Бионанотехнологии. Понятие бионанотехнологий. Обсуждение взаимосвязи нанобиотехнологий с химией, физикой, биологией, медициной, а также перспектив их использования на практике.
- Биокерамика. Керамические материалы для протезирования. Обсуждение принципов создания и использования биокерамики.
- Нанолекарства и нанофармакология. Понятие новой базы для развития фармакологии. Обсуждение преимуществ и недостатков "нанолекарств".
- Нанокапсулы. Адресная доставка лекарств. Обсуждение преимуществ и недостатков использования нанокапсул.
- Наномодификаторы. Модифицирование поверхности наночастиц. Обсуждение перспектив применения нанобиоконъюгатов в медицине.
- Дендримеры. Понятие дендримеров. Обсуждение возможностей и перспектив использования дендримеров в наномедицине.
- Вирусы и биокристаллы. Понятие вируса. Обсуждение классификаций вирусов, их строения и потенциального использования в наномедицине.
- Наносенсоры, электронный нос, электронный язык. Биосенсоры. Обсуждение принципов функционирования и различных вариантов конструкций биосенсоров.
- Нанотоксичность. Понятие нанотоксикологии. Обсуждение действительных рисков и фобий в области нанотехнологий.
Дополнительные материалы:
- Нанобиотехнологии в современном мире
- Медицина и фармакология настоящего и будущего
- Нанотехнологии в медицине: доставка лекарств и нанодиагностика
- Магнитные наноматериалы в медицине
- Биоматериалы
- Биологические фотосинтезирующие системы
- ДНК
- Биосовместимые материалы
- Биомиметика и биоматериалы
- Наномашины в живой клетке
- Белки
- Основные биологически важные классы соединений
- Ферменты
- Структурный и функциональный аспекты бионанотехнологии
- Нанобиоаналитические системы
- Применение нанотехнологий в медицине
- Митотехнология
- Биокатализ и нанотехнологии
- Как работают энергетические молекулярные машины в биологии?
- Молекулярная биология и нанотехнологии
- Нанобиобезопасность
- Применение вирусных структур как инструментов нанотехнологий
- Аддитивные технологии в тканевой инженерии
- Аддитивные технологии в инженерии костной ткани
- Почувствовать живое...
- Свойства и перспективам практического использования наноматериалов и радиоактивных материалов в медицине
- Биофизика и наноматериалы
- Биоматериалы
- Фотоника
- Биологические машины
- Нанобиотехнологии в современном мире
- Медицина и фармакология настоящего и будущего
- Нанотехнологии в медицине: биорезорбируемые и биосовместимые материалы, протезирование костей
- Бионанотех
- Биомиметика и биоматериалы
