Современные исследования в области нанотехнологий все чаще требуют дополнения физического эксперимента «численным» - компьютерным моделированием атомарной структуры и эволюции нанообъекта, основанным на базовых физических законах. При условии доступности вычислительных ресурсов достаточной мощности моделирование даёт исследователю то, что часто невозможно в эксперименте: возможность проследить и понять, какие именно фундаментальные факторы обусловливают те или иные особенности поведения системы.
Электронная микроскопия, как динамично развивающаяся отрасль современной науки и технологии, включает в себя не только анализ веществ, материалов и биологических объектов. Значительные усилия ученых направлены на разработку и усовершенствование электронных и других корпускулярных микроскопов (например, протонного) и приставок к ним, методов пробоподготовки, изучение механизмов формирования изображения при взаимодействии образца с электронами, способов сбора и обработки информации, которую можно получить с помощью микроскопа.
С образованием и уничтожением экситонов связывают особенности оптических спектров наноструктур, в которых резкие линейчатые компоненты, нехарактерные для макроскопических тел, наблюдаются вплоть до комнатных температур. Установлено, что величина энергии связи экситона зависит от размера наночастицы, если размер частицы сопоставим или меньше радиуса экситона. Поэтому, получая монодисперсные коллоидные растворы наночастиц различных размеров, можно управлять энергиями экситонных переходов в широком диапазоне оптического спектра.
История фракталов началась с геометрических фракталов, которые исследовались математиками в XIX веке. Фракталы этого класса – самые наглядные, потому что в них сразу видно самоподобие. Примерами таких фракталов служат: кривые Коха, Леви, Минковского, треугольник Серпиньского, губка Менгера, дерево Пифагора (Рис.1) и др. С математической точки зрения, фрактал - это, прежде всего, множество с дробной (промежуточной, «не целой») размерностью.
Несмотря на все достижения нанотехнологии, любые работы на молекулярном уровне остаются чрезвычайно сложной задачей. Впрочем, современные ученые работают над созданием наносистем, которые являлись бы аналогами хорошо всем известных электромоторов. Эти объекты получили название «наноэлектромеханические системы» или НЭМС, поскольку они развивают «наносилы» под действием электрического поля или света, или, наоборот, при приложении внешней силы создают электромагнитный отклик.
Вирусы - это мельчайшие частицы, которые являются весьма своеобразными инфекционными агентами и «паразитируют» внутри клеток. Вначале вирусы считали просто ядовитыми веществами, затем - одной из форм жизни, позже - биохимическими соединениями.
Если производительность обычного процессора пропорциональна количеству элементов (транзисторов), то в квантовом компьютере добавление каждого последующего элемента экспоненциально увеличивает его производительность. Считается, что квантовый компьютер, состоящий из 1000 кубитов, будет заведомо превосходить по производительности любые современные компьютеры...
Соединение нескольких полимерных блоков различной химической природы в единую макромолекулу позволяет получать блок-сополимеры, уникально сочетающие в себе свойства составляющих их мономеров. По числу блоков выделяют диблоксополимеры, триблоксополимеры, тетраблоксополимеры и т.д. Блоки могут быть непосредственно сшиты между собой или соединены через звено низкомолекулярного вещества...
Мицеллярные системы активно используют для синтеза «наноструктур» и «наноматериалов». Так, синтез в обращенных мицеллах, является на сегодня самым распространенным способом формирования однородных по размеру наночастиц, а прямые мицеллы применяют для темплатного синтеза «цеолитов», «мезопористых нанокомпозитов» и т.д. В природе мицеллоподобные структуры образуются в крови, в межтканевой жидкости, в липосомах и рибосомах, а также служат основными компонентами при транспорте липидов, а также в процессах биоминерализации.
Что будет, если постепенно уменьшать толщину стержня, станет ли он еще более хрупким? Именно такой вопрос задал себе в 1920 г. сотрудник Авиационного исследовательского центра в Фарнборо А.А. Гриффитс и нашел на него ответ, проведя эксперименты со стеклянными стержнями. Он обнаружив неочевидную, с первого взгляда, закономерность: при уменьшении диаметра стержня его удельная механическая прочность возрастала, причем значительно...
...особый интерес представляют не столько просто механические, сколько микроэлектро-механические системы или МЭМС, способные на микроуровне преобразовывать механическую энергию в электрические или оптические сигналы, и наоборот. Создание МЭМСов стало возможно только в последнее время, преимущественно благодаря стремительному развитию полупроводниковых технологий...
С древних времен человечество пытается принять однозначную систему «единиц измерения». Этим вопросом занимались правители и ученые в Древнем Китае, Греции, Персии, Риме, Англии, Феодальной Европе и на Руси. В то время эталоны единиц измерения были нехитрые: размеры органов тела королей, любимых музыкальных инструментов императоров и пр. Развитие науки, торговли и мореплавания требовало постоянных пересчетов одних мер в другие, только в Европе в XVII в. использовалось около 100 различных фунтов и 50 различных миль...
Способность безвредных веществ при сильном измельчении становиться опасными для здоровья человечество открыло давно, задолго до появления нанотехнологий. Еще в древние времена люди, занятые выплавкой цинка, страдали от цинковой лихорадки, вызванной вдыханием аэрозолей окиси цинка. Так же всем известно канцерогенное действие асбестовой пыли, вызывающей рак легких и брюшины...
В связи с истощением запасов природных ресурсов сегодня перед человечеством встаёт очень важная проблема: какой источник энергии в будущем заменит традиционные виды топлива? Давайте посмотрим вокруг нас: топливо, которое мы сжигаем каждый день в баках автомобилей и которое используется для обогрева нашего жилья, вода, которую мы пьём, полимеры, которые нас окружают, содержат водород, во всех живых существах так же содержится огромное количество водорода, звёзды состоят в основном из водорода и гелия. H2 – самый распространённый элемент во вселенной (до 92% всех атомов во Вселенной).
В сжатой и систематизированной форме авторы дают представление о наиболее перспективных достижениях в области применения наноструктурированных материалов в устройствах хранения и превращения энергии и намечают тенденции развития в этой области
НАНО-волна докатилась до окружных департаментов образования, т.е. до школ и учеников. Учителям предлагают проводить ОПЛАЧИВАЕМЫЕ департаментом дополнительные занятия (кружки) по нанотехнологиям. Чтобы департамент стал платить руководителю кружка деньги, этот учитель должен представить в департамент программу работы кружка или темы лекций элективного курса.
Нанопроволока – это монокристалл, в кристаллической решётке которого практически отсутствуют дефекты (дислокации). Кроме того, поверхность нанопроволоки, имеющая чрезвычайно малый радиус кривизны (около 10 нм), сильно сжата и поэтому препятствует движению дислокации наружу, т.е. образованию микротрещины. Всё это приводит к тому, что у нанопроволок почти отсутствует пластическая деформации, а предел прочности в десятки раз выше, чем у обычных образцов.
Благодаря своему строению, исключительной механической прочности и уникальным электрическим характеристикам, углеродные нанотрубки (УНТ) являются перспективным материалом для формирования наноэлектрических схем и наноэлектромеханических систем, а также для наноробототехники. В настоящей работе рассмотрены основные достижения в разработках наноробототехники на основе УНТ.
"...Первый пробный тираж «Наноазбуки» — 2000 экземпляров, причем четверть тиража раскупил Роснанотех еще до выхода книги из типографии. Это несмотря на то, что стоит «Наноазбука» не дешево: цена издательства 539 рублей, а в магазинах она будет стоить на 100-200 рублей дороже. Но нанотехнологии требуют жертв..."
Еще со школьной скамьи мы знаем, что пространственное разрешение любого оптического метода ограничено дифракцией. Для видимого света, который и дарит нам привычную гамму цветов, предел разрешения составляет около 200 нм. Это та граница на шкале размеров, которая, словно река Лета, отделяет макро- и микромир ярких красок, от бесцветного наномира, в котором само понятие естественного спектра, казалось бы, теряет смысл. Так было раньше, но развитие современных методов исследования позволило шагнуть далеко за предел дифракции. Сегодня оптические свойства вещества в видимом диапазоне длин волн можно изучать с пространственным разрешением в десятки нанометров. Рассмотрим только два подхода, которые стали возможны благодаря развитию сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ).
Очередная статья из промо-версии научно-популярной книги "Нанотехнологии. Азбука для всех". Книга передана в редакцию и в новой версии выйдет в свет осенью-зимой 2007 года (скорее всего, в качестве новогоднего подарка).
Открытие фуллеренов - новой формы существования одного из самых распространенных элементов на Земле – углерода, признано одним из удивительных и важнейших открытий в науке XX столетия.
Метод манипулирования коллоидными частицами под воздействием света, известный как «оптический пинцет» (optical tweezers), был впервые предложен сотрудниками Bell Laboratories Артуром Эшкиным (Arthur Ashkin) и Стивеном Чу (Steven Chu) в 1986 г. Между тем, основополагающие эксперименты, продемонстрировавшие, что свет оказывает давление на макроскопические тела, частицы, а также отдельные молекулы и атомы, были проведены великим русским физиком П.Н. Лебедевым еще в период с 1899 по 1910 гг. Открытие давления света стало важным подтверждением электромагнитной теории Фарадея-Максвелла, а также позволило объяснить ряд экспериментально наблюдаемых физических явлений. Среди потенциальных применений давления света есть самые экзотические, вплоть до создания «космических парусов», призванных разгонять в безвоздушном пространстве космические корабли за счет использования излучения Солнца и других звезд.
Метаматериалы – интересный класс композитных материалов, свойства которых обусловлены не столько индивидуальными физическими свойствами их компонентов, сколько микроструктурой. Термин «метаматериалы» особенно часто применяют по отношению к тем композитам, которые демонстрируют свойства, нетипичные для объектов, встречающихся в природе.
Пример короткой статьи из готовящегося издания "Нанотехнологии. Азбука для всех", описывающая для "начинающих", что такое квантовые точки. Статья может быть полезна участникам Интернет-олимпиады "Нанотехнология - прорыв в Будущее".
Пример короткой статьи из готовящегося издания "Нанотехнологии. Азбука для всех", описывающая один из основных элементов сканирующей зондовой микроскопии - кантилевер. Статья может быть полезна участникам Интернет-олимпиады "Нанотехнология - прорыв в Будущее".
Пример короткой статьи из готовящегося издания "Нанотехнологии. Азбука для всех", описывающая интересный класс молекул - дендримеры. Статья может быть полезна тем участникам Интернет-олимпиады "Нанотехнология - прорыв в Будущее", кто еще не решил задачу про фотоантенны.
Пример короткой статьи из готовящегося издания "Нанотехнологии. Азбука для всех", описывающая принципы действия атомно-силового микроскопа. Статья может быть полезна тем участникам Интернет-олимпиады "Нанотехнология - прорыв в Будущее", кто совсем еще не является экспертом в АСМ.
Супрамолекулярная химия – раздел химии, описывающий сложные образования, которые являются результатом ассоциации двух и более химических частиц, связанных вместе межмолекулярными силами. В настоящее время новая область неорганической химии – химия клатратов и соединений внедрения - активно развивается, внося огромный вклад как в фундаментальные знания, так и в практические разработки новых материалов. Заменив хладагенты полупроводниковыми охлаждающими элементами, мы получим экологически надежные, да к тому же тихие холодильники, поскольку компрессор в этом случае тоже не понадобится. Одного этого достаточно, чтобы заработать на изобретении миллионы.
Пятнадцать лет назад специалистам калифорнийской лаборатории IBM удалось расположить 35 атомов ксенона на поверхности кристалла никеля таким образом, что на нем проявились три буквы названия компании. Это было сделано механическим способом: атом ксенона буквально стекал с наноинструмента, как капля чернил, и оказывался в одном ряду со своими собратьями. Получилась небольшая научная сенсация. Последнее открытие российских ученых из Института спектроскопии РАН тянет на сенсацию побольше, поскольку они не просто научились выводить буквы при помощи атомов, а овладели технологией воспроизводства миллионными тиражами сложных графических изображений.
В 2007 г. будет осуществлена подготовка и публикация массовым тиражом научно-популярной книги «Нанотехнологии. Азбука для всех». В рамках подпроекта будет также создан электронный гипертекстовый иллюстрированный аналог Азбуки на оптическом носителе
Для некоторых специальностей физика – знание явлений и закономерностей – становится основой успешного существования в профессии. Моя специальность – неорганическое материаловедение. Это современная, модная специальность. И наибольшая притягательность этой специальности в том, что она дает ощущение могущества в отношении создания новых материалов с уникальными свойствами.
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
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.
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.
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.
