Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте za4eti.ru

Химия Химия

Нанотехнология. Перспективы развития

Гуашь "Классика", 12 цветов.
Гуашевые краски изготавливаются на основе натуральных компонентов и высококачестсвенных пигментов с добавлением консервантов, не
170 руб
Раздел: 7 и более цветов
Горшок торфяной для цветов.
Рекомендуются для выращивания крупной рассады различных овощных и цветочных, а также для укоренения саженцев декоративных, плодовых и
7 руб
Раздел: Горшки, ящики для рассады
Пакеты с замком "Extra зиплок" (гриппер), комплект 100 штук (150x200 мм).
Быстрозакрывающиеся пакеты с замком "зиплок" предназначены для упаковки мелких предметов, фотографий, медицинских препаратов и
148 руб
Раздел: Гермоупаковка

Министерство общего и профессионального образования РФ Уральский государственный технический университет Кафедра Физической и Коллоидной Химии Реферат Нанотехнология. Перспективы развития. Студент: Ягодин С. И. Группа: Х-277 Екатеринбург 2003 Содержание. 1 Введение 32 Туннельный Микроскоп 73 Электронные элементы на основе нанотехнологий 94 Наноботы 115 Философия 196 Заключение 23 1 Введение Для понятия нанотехнология, пожалуй, не существует исчерпывающего определения, но по аналогии с существующими ныне микротехнологиями следует, что нанотехнологии - это технологии, оперирующие величинами порядка нанометра. Поэтому переход от "микро" к "нано" - это качественный переход от манипуляции веществом к манипуляции отдельными атомами. Когда речь идет о развитии нанотехнологий, имеются в виду три направления: . изготовление электронных схем (в том числе и объемных) с активными элементами, размерами сравнимыми с размерами молекул и атомов; . разработка и изготовление наномашин; . манипуляция отдельными атомами и молекулами и сборка из них макрообъектов. Разработки по этим направлениям ведутся уже давно. В 1981 году был создан туннельный микроскоп, позволяющий переносить отдельные атомы. С тех пор технология была значительно усовершенствована. Сегодня эти достижения мы используем в повседневной жизни: производство любых лазерных дисков, а тем более DVD невозможно без использования нанотехнических методов контроля. На данный момент возможно наметить следующие перспективы нанотехнологий:1. Медицина. Создание молекулярных роботов-врачей, которые "жили" бы внутри человеческого организма, устраняя или предотвращая все возникающие повреждения, включая генетические. Срок реализации - первая половина XXI века.2. Геронтология. Достижение личного бессмертия людей за счет внедрения в организм молекулярных роботов, предотвращающих старение клеток, а также перестройки и улучшения тканей человеческого организма. Оживление и излечение тех безнадежно больных людей, которые были заморожены в настоящее время методами крионики. Срок реализации: третья - четвертая четверти XXI века. 3. Промышленность. Замена традиционных методов производства сборкой молекулярными роботами предметов потребления непосредственно из атомов и молекул. Срок реализации - начало XXI века.4. Сельское хозяйство. Замена природных производителей пищи (растений и животных) аналогичными функционально комплексами из молекулярных роботов. Они будут воспроизводить те же химические процессы, что происходят в живом организме, однако более коротким и эффективным путем. Например, из цепочки "почва - углекислый газ - фотосинтез - трава - корова - молоко" будут удалены все лишние звенья. Останется "почва - углекислый газ - молоко (творог, масло, мясо)". Такое "сельское хозяйство" не будет зависеть от погодных условий и не будет нуждаться в тяжелом физическом труде. А производительности его хватит, чтобы решить продовольственную проблему раз и навсегда.Срок реализации – вторая - четвертая четверть XXI века. 5. Биология. Станет возможным внедрение наноэлементов в живой организм на уровне атомов.

Последствия могут быть самыми различными - от "восстановления" вымерших видов до создания новых типов живых существ, биороботов. Срок реализации: середина XXI века.6. Экология. Полное устранение вредного влияния деятельности человека на окружающую среду. Во-первых, за счет насыщения экосферы молекулярными роботами-санитарами, превращающими отходы деятельности человека в исходное сырье, а во-вторых, за счет перевода промышленности и сельского хозяйства на безотходные нанотехнологические методы. Срок реализации: середина XXI века.7. Освоение космоса. По-видимому, освоению космоса "обычным" порядком будет предшествовать освоение его нанороботами. Огромная армия роботов-молекул будет выпущена в околоземное космическое пространство и подготовит его для заселения человеком - сделает пригодными для обитания Луну, астероиды, ближайшие планеты, соорудит из "подручных материалов" (метеоритов, комет) космические станции. Это будет намного дешевле и безопаснее существующих ныне методов.8. Кибернетика. Произойдет переход от ныне существующих планарных структур к объемным микросхемам, размеры активных элементов уменьшаться до размеров молекул. Рабочие частоты компьютеров достигнут терагерцовых величин. Получат распространение схемные решения на нейроноподобных элементах. Появится быстродействующая долговременная память на белковых молекулах, емкость которой будет измеряться терабайтами. Станет возможным "переселение" человеческого интеллекта в компьютер. Срок реализации: первая - вторая четверть XXI века.9. Разумная среда обитания. За счет внедрения логических наноэлементов во все атрибуты окружающей среды она станет "разумной" и исключительно комфортной для человека. Срок реализации: после XXI века.Основные этапы в развитии нанотехнологии:1959 г. Лауреат Нобелевской премии Ричард Фейнман заявляет, что в будущем, научившись манипулировать отдельными атомами, человечество сможет синтезировать все, что угодно. 1981 г. Создание Бинигом и Рорером сканирующего туннельного микроскопа - прибора, позволяющего осуществлять воздействие на вещество на атомарном уровне. 1982-85 гг. Достижение атомарного разрешения. 1986 г. Создание атомно-силового микроскопа, позволяющего, в отличие от туннельного микроскопа, осуществлять взаимодействие с любыми материалами, а не только с проводящими. 1990 г. Манипуляции единичными атомами. 1994 г. Начало применения нанотехнологических методов в промышленности. Однако принято считать, что нанотехнология "началась" когда 70 лет назад Г. А. Гамов впервые получил решения уравнения Шредингера, описывающие возможность преодоления частицей энергетического барьера даже в случае, когда энергия частицы меньше высоты барьера. Новое явление, называемое туннелированием, позволило объяснить многие экспериментально наблюдавшиеся процессы. Найденное решение позволило понять большой круг явлений и было применено для описания процессов, происходящих при вылете частицы из ядра - основы атомной науки и техники. Многие считают, что за грандиозность результатов его работ, ставших основополагающими для многих наук, Г. А. Гамов должен был быть удостоен нескольких Нобелевских премий.

Развитие электроники подошло к использованию процессов туннелирования лишь почти 30 лет спустя: появились туннельные диоды, открытые японским ученым Л. Есаки, удостоенным за это открытие Нобелевской премии. Еще через 5 лет Ю. С. Тиходеев, руководивший сектором физико-теоретических исследований в московском НИИ "Пульсар", предложил первые расчеты параметров и варианты использования приборов на основе многослойных туннельных структур, позволяющих достичь рекордных по быстродействию результатов. Спустя 20 лет они были успешно реализованы. В настоящее время процессы туннелирования легли в основу технологий, позволяющих оперировать со сверхмалыми величинами порядка нанометров (1нанометр=10-9 м). До сих пор создание миниатюрных полупроводниковых приборов основывалось, в основном, на технике молекулярно-лучевой эпитаксии (выращивания слоев, параллельных плоскости подложки), позволяющей создавать планарные слои из различных материалов с толщиной вплоть до моноатомной. Однако эти процессы имеют значительные ограничения, не позволяющие создавать наноскопические структуры. К этим ограничениям относится высокая температура процессов эпитаксии - до нескольких сотен градусов, при которой хоть и обеспечивается рост высококачественных пленок, однако не обеспечивается локальность формируемых областей. Кроме того, высокие температуры поверхности подложки стимулируют диффузионные процессы, "размывающие" планарные структуры. Более "холодные" технологии осаждения, типа напыления, из-за одновременности осаждения материала на всю подложку, одновременного роста в разных местах зерен осаждаемого материала и последующего образования дефектов на их границах раздела также не позволяли создавать бездефектные наноструктуры. Формирование элементов нанометрового размера первоначально планировалось осуществлять методами электронно-лучевой литографии, дополняемой методами ионного травления. Однако высокоэнергетичный электронный луч, рассеиваясь в подложке, вызывает значительные разрушения в материале, расположенном как под, так и в районе области фокусировки, практически перечеркивая возможность создания многослойных схем с нанометровыми размерами элементов. Возникла тупиковая ситуация, решение которой было найдено в 1981 году. 2 Туннельный микроскоп. В 1981 году кардинально новым шагом, открывающим возможность создания высоколокальных - с точностью до отдельных атомов - низкоэнергетичных технологических процессов, явилось создание Г. Бинингом и Г. Рорером, сотрудниками швейцарского отделения компании IBM, сканирующего туннельного микроскопа, за которое они в 1985 году были удостоены Нобелевской премии. Основой изобретенного микроскопа является очень острая игла, скользящая над исследуемой поверхностью с зазором менее одного нанометра. При этом электроны с острия иглы туннелируют через этот зазор в подложку. Исключительно резкая зависимость тока туннелирующих электронов от расстояния (при изменении зазора на одну десятую нанометра ток изменяется в 10 раз) обеспечила высокую чувствительность и высокую разрешающую способность микроскопа. Стабильное удержание иглы на столь малом расстоянии от подложки обеспечивается применением электронной следящей системы, под воздействием результатов измерения туннельного тока управляющей пьезоманипулятором, перемещающим иглу, что позволяет удерживать зазор с точностью выше сотых долей нанометра.

Это случилось в начале 1928 г., вернее сказать произошло, ибо речь пойдет не о случайном, а о продуманном и подготовленном событии. 15 января Генеральный секретарь ЦК ВКП(б) выехал в Сибирь (как в последствии будет сказано в его биографической хронике, "в связи с неудовлетворительным ходом хлебозаготовок в крае"). В ту пору об этом знали немногие. Сталин вообще не любил выезжать из Москвы, а тем более в служебные командировки. И уж если афишировал свои поездки, то будучи твердо уверенным в их значимости для укрепления своего авторитета. В этот раз он был особо осторожен и не разрешил в биографических очерках и справках, которые увидели свет в 30--40-е годы, сообщать о посещении Сибири. Лишь в 1949 г., т. е. через двадцать с лишним лет после поездки, такое упоминание появилось. Более того, 70-летний вождь счел, наконец, возможным опубликовать "краткую запись" отдельных фрагментов своих выступлений в Сибири. Называлась она так: "О хлебозаготовках и перспективах развития сельского хозяйства". Советские люди впервые узнали о давней встрече Сталина с партийным активом Новосибирской, Барнаульской, Бийской, Рубцовской и Омской окружных организаций

1. Молекулярная нанотехнология и перспективы её развития

2. Перспективы развития и применения нанотехнологий. углеродные нанотрубки – революция в сфере технологии наночастиц

3. Роль нанотехнологий в обществе будущего

4. Значение развития нанотехнологий в России для борьбы с международным терроризмом

5. Нанотехнологии толкают мир к революции

6. Развитие в России работ в области нанотехнологий
7. Нанотехнологии и нанороботы
8. Методика проведения лекционных занятий по разделу "Наноматериалы и нанотехнологии" при изучении дисциплины "Материаловедение"

9. Нанотехнологии в машиностроении России

10. Особенности получения новых материалов с применением нанотехнологий

11. Роль нанотехнологии в создании более эффективных преобразователей энергии

12. Нанотехнологии и перспективы их развития

13. Нанотехнология в электротехнических и радиоэлектронных материалах

14. Великобритания (расширенный вариант реферата 9490)

15. Реферат о Пугачеве

16. Реферат перевода с английского языка из книги “A History of England” by Keith Feiling

Доска магнитно-маркерная, А3, 342x484 мм.
Размер: 342x484 мм. Белое лаковое покрытие. Материал рамки: МДФ. Размер внутри рамки: 302х444 мм. Для формата А3. В комплекте: магниты и
405 руб
Раздел: Доски магнитно-маркерные
Средство дезинфицирующее "Аламинол 1", 1 литр, концентрат.
Средство дезинфицирующее. Объем: 1 литр. Концентрат.
481 руб
Раздел: Для сантехники
Магическая кружка-мешалка, зеленая.
Оригинальная кружка с двойными металлическими стенками (нержавеющая сталь). Сохраняет напиток горячим в течение дольшего времени (в
554 руб
Раздел: Кружки

17. Реферат по книге Фернана Броделя

18. Реферат по технологии приготовления пищи "Венгерская кухня"

19. Несколько рефератов по Исламу

20. "Камю", "Сартр", "Шопенгауэр", "Ясперс", "Фромм" (Рефераты, доклады по философии)

21. Реферат по информационным системам управления

22. Семь чудес света - древний мир, средние века и наше время (история цивилизации, реферат)
23. реферат
24. Обзорный реферат по творчеству Ф.И. Тютчева

25. Реферат - Социальная медицина (ЗДРАВООХРАНЕНИЕ КАК СОЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА)

26. Реферат - Физиология (строение и функции гемоглобина)

27. Реферат по менеджменту

28. Реферат монографии А.А. Смирнова Проблемы психологии памяти

29. Сборник рефератов о конфликтах

30. Реферат по экскурсоведению

31. Реферат по экологии

32. Реферат о прочитаной на немецком языке литературы

Конструктор LEGO "Juniors. Ветеринарная клиника Мии".
Помогай Оливии и Мие лечить заболевших животных в ветеринарной клинике LEGO® Juniors! Вместе с Мией открой клинику и приготовься к
808 руб
Раздел: Больницы
Подставка под мобильный телефон "Сказочный павлин", 17 см.
Подставка под мобильный телефон, декоративная. Высота: 17 см. Материал: полистоун.
464 руб
Раздел: Держатели и подставки
Коврик массажный "Микс лес".
Массажные коврики представляют собой отдельные модули, которые соединяются между собой по принципу "пазл". Массажные элементы,
1296 руб
Раздел: Коврики

33. Реферат для выпускных экзаменов

34. Реферат по ОБЖ, Тема: СПИД

35. Реферат о США

36. Реферат по делопроизводству с вопросами: Подготовка документов к архивному хранению, Правила оформления реквизитов №№16, 19, 20, 22, Контракты (договоры)


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.