Информация о работе, проводимой в Ульяновском государственном университете, по разработке учебных пособий для 10-11 классов по физике, химии, биологии (“Введение в нанотехнологии»).
«современные нанотехнологии - молекулярно-лучевая эпитаксия и создание структур "кремний на изоляторе" -вместе с современными методами электронно-лучевой литографии, зондовой нанолитографии и диагностики полупроводниковых нанообъектов методами просвечивающей электронной микроскопии, сканирующей туннельной микроскопии атомного разрешения и атомно-силовой микроскопии обеспечивают качественно новый уровень разработки элементов кремниевой и гетероструктурной электроники...»
Сейчас очень популярны разговоры об альтернативной энергетике. Дескать, она спасёт окружающую среду, восстановит озоновый слой, устранит зависимость от стран, добывающих нефть и так далее. Главный вопрос всё-таки стоит так: на чём ездить будем, когда нефти будет мало?
Особым направлением нанотехнологического развития являются исследования по синтезу регулярных и фрактальных наноразмерных структур методами коллоидной самосборки и фотоэлектронного синтеза в высокоразрешающих регистрирующих полимерных средах параллельными методами, в отличие от первоначально провозглашенного последовательного метода формирования наноструктур – «атом за атомом». Научными обоснованиями этих технологических отработок являются как эволюционные исследования: создание компьютерно (графически)- синтезированных голограмм (CGH), создание фотонных кристаллов, так и революционные – создание метаматериалов, обоснование которых идет от пионерских исследований советского физика В.Г.Веселаго.
Нет батареек? Нет света? Нет проблем. Скоро вы сможете полностью зарядить свой мобильный телефон с помощью пластиковой солнечной батареи, построенной с таким расчетом, чтобы поглощать свет и тепло внутри помещения - Тед Сарджент из Университете Торонто создал пластиковую солнечную ячейку, поглощающую инфракрасное излучение, что позволит создавать дешевые и эффективные солнечные фотовольтаические элементы.
По словам Катерины Хайлес (Katherine Hayles), нанотехнологии в настоящее время могут играть значительную роль в культуре общества. Они не содержат практически никаких новых теоретических знаний, однако совместное рассмотрение результатов из различных областей естественных наук в сочетании с применением самых современных приборов дает синергетический эффект и приводит к тому, что наука выходит на новый междисциплинарный уровень. Однако для того, чтобы оправдать значительные расходы на научные исследования и постоянное внимание средств массовой информации к нанотехнологиям зачастую эта мысль предстает в значительно гиперболизированном виде и выдается за что-то новое и чрезвычайно привлекательное.
Почему то многие в России считают, что на Западе ученый ничего сам не мастерит, а наоборот, все-все покупает, тратя драгоценное время на раздачу не менее ценных указаний прилежным аспирантам и трудолюбивым постдокам. Ну купить что-то, положим, не в пример проще, чем сделать. Проблема, к сожалению, в том, что всего не купишь. Что делать когда очень хочется купить оборудование, а бюджет не позволяет? Выход один - сделать самому!
Интернет принес нам практически неограниченную информационную свободу. Но, как известно, за все надо платить. Мы платим колоссальным возрастанием информационного шума, однако есть в жизни справедливость и свободные источники технической информации. Один из них - патентная база данных США (www.uspto.gov).
Незаметное появление «вчера» новых наноматериалов для электродов в аккумуляторах позволяет «сегодня» создавать батареи с уникальными характеристиками, а «завтра» это кардинально изменит облик мирового автопрома. И это только один небольшой пример «эффекта бабочки» в нашей жизни, созданный нанотехнологией.
Их изучают как подопытных кроликов, на них будут зарабатывають миллионы. Наномашины. Одни предсказывают для них великое будущее, другие сулят гибель человечеству. Какими свойствами обладает самая совершенная наномашина? Кто способен создать подобное устройство? И что может случиться, если это произойдет?
В статье предложена новая энергоаккумулирующая смесь нанопорошков алюминия и оксида алюминия. В сравнении с классическим железоалюминиевым термитом при ее сгорании выделяется в пять раз больше тепловой энергии. Особенностью состава образующихся продуктов сгорания является наличие нитрида и оксинитрида алюминия в количестве 20-40 % мас., что, с одной стороны, снижает эффективность энергоаккумулирующей смеси, но, с другой стороны, благодаря нитридам образуются пористые легкоразрушаемые продукты, удобные для переработки в металлический алюминий.
Зачем нам нужны альтернативные фотовольтаике способы? Вовсе не потому, что фотовольтаические устройства несовершенны. Мне кажется, что ученые и инженеры должны помнить о принципиальной возможности альтернативных решений и заниматься постоянным поиском таковых наряду с эволюционным совершенствованием известных разделов знания и технологий. Иначе мы можем оказаться в ситуации, когда братья Райт будут производить высокотехнологичные велосипеды вместо того, чтобы собрать на живую нитку прототип первого самолета, а Эдисон разработает хай-тек свечи вместо примитивных электролампочек. В нашем проекте мы предлагаем найти способ использования фотохимических реакций (химический реакций, вызванных действием излучения) для создания неравновесного распределения ионов в полимерных материалах. Неравновесное распределение ионов впоследствии может быть напрямую превращено в электрический ток.
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).
Создание экологически чистого водородного транспорта сопряжено с решением проблемы безопасного хранения и транспортировки водорода. Выделяется ряд базовых принципов хранения водорода – в сжатом виде под давлением, в виде жидкости, в химически связанном виде (металлогидриды), впитанным в пористые материалы. Хранение газа с использованием углеродных нанотрубок привлекло очень большое внимание после эксперимента, в ходе которого, используя высокотемпературное статическое давление аргона, обнаружили аргон в закрытых нанотрубках, извлеченных после охлаждения и снятия давления. В настоящее время продолжаются интенсивные поиски путей повышения водород-углеродного отношения при аккумулировании до практически приемлемого уровня, для применения в топливных элементах для транспортных средств или большой и малой стационарной энергетики.
Исчерпывающее обеспечение нужд человечества энергией с сохранением полного экологического равновесия, при котором возможно долгосрочное устойчивое развитие человеческого общества в гармонии с окружающей средой, можно достичь только при использовании неисчерпаемой энергии окружающей среды. В статье рассмотрен лишь один аспект использования наноматериалов – для генерации «альтернативной» электроэнергии, что является только частью колоссального потенциала нанотехнологии по развитию экологически чистой энергетики. Но ведь произвести тепло и электричество – это только начало. Дальше требуется эффективно передавать, хранить, экономно потреблять энергию. Во всех этих процессах именно достижения нанонауки способны обеспечить принципиально качественные изменения.
Создание материалов с принципиально новыми характеристиками неразрывно связано с получением наноразмерных систем, что стало возможным благодаря разработке новых методов, позволяющих синтезировать структуры со свойствами, регулируемыми на атомно-молекулярном уровне и не достижимые для структурно-однородных материалов. На примере диоксида титана рассмотрено изменение свойств наносистем. В настоящее время диоксид титана широко используется в области фотокатализа, в частности, при фотолизе воды, как экономически выгодного способа получения водорода – альтернативного источника для производства электроэнергии.
В работе представлены результаты исследований взаимодействия нанопорошка алюминия с водой. Показано, что в условиях относительно невысоких температур нанопорошок алюминия нацело взаимодействует с водой, выделяя «горячий» водород. Процесс взаимодействия сопровождается химико-механическим эффектом, понижением температуры кипения воды и саморазогревом реагирующих частиц. Образующиеся нанопористые материалы имеют различный химический и фазовый состав. Проанализированы преимущества и недостатки применения нанопорошка алюминия для получения водорода.
На портале NewScientist.com список из 25 потенциальных угроз окружающей среде в Великобритании. Если верить специалистам, то в будущем экологии станут угрожать как широко обсуждаемые сейчас токсичные наноматериалы, подкисление Мирового океана и учащение экстремальных метеорологических явлений, так и более странные перспективы.
Что такое биотопливо. Биотопливо прошлого. Вредные выбросы биотоплива. Сравнение биотоплива и топлива из нефтепродуктов. Преимущества биотоплива. Основные виды биотоплива
Новые материалы являются основой технологий 21 века, а индустрия наносистем и материалов - одно из приоритетных направлений развития науки и техники, влияющих сегодня почти на все научные направления и сферы деятельности. Важным, бурно развивающимся направлением науки о материалах является инженерия поверхности применительно к созданию функциональных наноструктурных пленок и покрытий с характерным размером кристаллитов от 1 нм до нескольких десятков нм.
В работе исследовано влияние древовидных пептидов на дифференцировку Т-лимфоцитов в органных культурах тимуса в широком диапазоне концентраций, а также возможность их использования для повышения резистентности экспериментальных животных к введению летальных доз опухолевых клеток.
Автор(ы):
Анфалова Т. В., Батурина И. А., Гриненко Т. С., Звездова Е. С., Казанский Д. Б., Копина Н. А., Петрищев В. Н., Сидорович И. Г., Скляров Л. Ю., Хромых Л. М.
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
Крупнейшая конференция и выставка аналитического оборудования PITTCON-2008 прошла на прошлой неделе в Новом Орлеане, штат Луизиана. Это небольшой рассказ о том, что такое PITTCON, как мы на него ездили, чего нам понравилось и чего не понравилось.
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.
Типичный штамп, о котором хотелось бы поговорить, это так называемый brain drain или "утечка мозгов". Согласно википедии, это "процесс, при котором из страны или региона эмигрируют специалисты, ученые и квалифицированные рабочие по политическим, экономическим, религиозным или иным причинам. При оценке этого процесса с нейтральной точки зрения на него можно отметить, что странам, из коих происходит утечка специалистов, наносится весьма значительный экономический, культурный и иногда политический ущерб, и, напротив, страны, принимающие и обеспечивающие специалистов-эмигрантов, приобретают подчас огромный и дешевый интеллектуальный потенциал." То есть это плохо.
...так называется статья, которая стала одним из победителей конкурса научно-популярных статей РФФИ в разделе “Информационные технологии и вычислительные системы”. В свежем номере газеты "Поиск" предлагается сокращенный вариант статьи. Автор статьи “Интернет-активность, как обязанность ученого” доктор физико-математических наук Михаил Горбунов-Посадов (Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН). Тема, затронутая в этой работе, показалась и нам актуальной и современной.
Заявления о все более высоком размере рынка нанотехнологий похожи на гонку вооружений среди нанотехнологических инвесторов и консалтинговых фирм. Рекордное на сегодняшний день заявление - 2.95 триллионов долларов к 2015 году. Прадедушка этого трехмиллиардного прогноза - не кто иной как заявление National Science Foundation’s (NSF) о "1 триллионе к 2015 году", которое цитируется во многих статьях, бизнес-планах, и заявках на гранты.
Описан синтез многофункциональных наночастиц Au-Fe3O4 и их использование для выделения протеинов, которые сохраняют высокую каталитическую активность после выделения.
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.
Золь-гель метод с применением эпоксидов довольно новый метод синтеза металлов главных и побочных подгрупп. Монолит аэрогеля оксида цинка был получен золь-гель методом из спиртового раствора нитрата цинка и пропилен-оксида в качестве инициатора гелеобразования.
Проведено исследование волноводных свойств нанонитей ZnO диаметром около 250 нм. Контролируемое введение лазерного луча осуществлено с использованием оттянутых кварцевых волокон. Обнаружено, частое возбуждение волновых мод высоких порядков, имеющих значительную интенсивность на поверхности нитей. Проведены численные моделирования, воспроизводящие экспериментальные наблюдения. Показано, что эффективность стыковки между кварцевых волокон и нанонитей из оксида цинка составляет около 50%. Экспериментально обнаружено и подтверждено расчетами, что передача света происходит даже при 90º угле между нанонитями.
В последнее время все чаще и чаще появляются исследования, в которых в качестве конструкционного материала при создании наноразмерных устройств используются природные макромолекулы, например, ДНК
В этой статье автор попытается рассказать об оптических сенсорах для внутриклеточных измерений, при этом не о всяких, а о достаточно ограниченном классе оптических ион-селективных сенсоров. Поэтому название статьи не надо рассматривать очень серьезно, ибо химические сенсоры весьма многообразны, и описать их достаточно полно в одной статье ну никак не получится.
Частный бизнес и руководство регионов РФ активно включились в гонку за привлечение крупных бюджетов на развитие радиоэлектронной промышленности и выдвигают собственные проекты – альтернативные федеральным, но не менее масштабные. Одним из них является проект научно-технологического инкубационного центра электронной индустрии Гатчинский центр наноэлектроники (ГЦН).
Главная задача корпорации «Роснанотех» — это содействие коммерциализации в области нанотехнологий. Она создана прежде всего для того, чтобы инвестировать в конкретные проекты... А также еще несколько слов о том, чем будет заниматься корпорация
В какой-то степени развитие нанотехнологий определяется нашей (то есть всех членов общества и «Нанотехнологического сообщества», в частности) верой в них. В какой-то мере мысль материальна, поэтому возникает идея это развитие (и наше будущее) формировать и формировать, все же, на принципах оптимистического реализма. Верю – значит существую..
Рассмотрены известные экспериментальные данные о зависимости свойств кристаллических веществ от размера кристалла. Показано, что вид этой зависимости одинаков для разных свойств и различных кристаллических веществ. Величина свойства при уменьшении размера кристалла сохраняется постоянной вплоть до размера 10-5 – 10-6 см, кристалл меньшего размера существенно изменяет свои свойства. Показано, что известные в настоящее время экспериментальные данные являются необходимым и достаточным основанием для введения понятия "Элементарная единица кристаллического твёрдого тела" ("квант кристалла"). Элементарная единица кристалла рассматривается как основа вторичной структуры (макроструктуры) твёрдого тела и и элементарный носитель его "кристаллических" свойств. Это понятие даёт возможность рассматривать обширный и разнообразный экспериментальный материал о реальной структуре и свойствах твёрдого тела с единой точки зрения.
На кафедре радиохимии Химического факультета МГУ и в Институте Физической Химии и Электрохимии им. А.Н. Фрумкина был проведен эксперимент по исследованию долгосрочного поведения диоксида урана ...
Полиядерные ароматические соединения являются перспективными материалами для электролюминесцентных устройств, солнечных батареек и полевых транзисторов. Их способность к образованию стеков и связывание стеков между собой, как и растворимость, можно контролировать введением различных заместителей. Отжиг полученных на их основе пленок приводит к образованию нового упорядоченного углеродного соединения – «альтернативных нанотрубок».
В субботу, 13 октября 2007 г. состоялось знаменательное событие - первый "мозговой штурм", обещанный в своих интервью центральным СМИ генеральным директором Государственной Корпорации "Роснанотех" Л.Б.Меламедом. Сайт НАНОМЕТР, пока суд да дело, проводил небольшой опрос на своем Форуме, скромные результаты которого мы хотели бы прокомментировать.
Крабовый панцирь побеждает грязную нефть Химики МГУ разработали уникальную люминесцентную методику определения маркеров «грязной нефти» (дибензотиофенов) с использованием селективной сорбции в оптически прозрачных материалах на основе сшитых гелей хитозана.
Перст-дайджест В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.
К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.
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.
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!
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!
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.
