Что такое нано. История нанотехнологий. Выполнила: Аникеева Евгения 544 группа 2006 год. - презентация

1 Что такое нано. История нанотехнологий. Выполнила: Аникеева Евгения 544 группа 2006 год

2 Днем рождения нанотехнологий считается 29 декабря 1959 г. Профессор Калифорнийского технологического института Ричард Фейнман (Нобелевский лауреат 1965г.) в своей лекцииВнизу полным-полно места: приглашение в новый мир физики, прочитанной перед Американским физическим обществом, отметил возможность использования атомов в качестве строительных частиц. Днем рождения нанотехнологий считается 29 декабря 1959 г. Профессор Калифорнийского технологического института Ричард Фейнман (Нобелевский лауреат 1965г.) в своей лекцииВнизу полным-полно места: приглашение в новый мир физики, прочитанной перед Американским физическим обществом, отметил возможность использования атомов в качестве строительных частиц.

3 нано- от греческого слова nanos, что переводиться как карлик и означает одну миллиардную часть чего-либо.нано- от греческого слова nanos, что переводиться как карлик и означает одну миллиардную часть чего-либо. Наноматериалы – объекты, содержащие элементы нанометровых размеров, определяющие их свойства (1-200 нм). Наноматериалы – объекты, содержащие элементы нанометровых размеров, определяющие их свойства (1-200 нм). Нанотехнологии - процесс разделения, сборки и изменения материалов путем воздействия на них одним атомом или одной молекулой.

4 1974 г. Японский физик Норио Танигучи, работавший в Токийском университете, предложил терминнанотехнологии, быстро завоевавший популярность в научных кругах г. Японский физик Норио Танигучи, работавший в Токийском университете, предложил терминнанотехнологии, быстро завоевавший популярность в научных кругах.

5 Появление наноструктур потребовало новых методов и средств, позволяющих изучать их свойства. С момента изобретения Гердом Биннингом и Генрихом Рорером первого варианта сканирующего туннельного зондового микроскопа в 1982г. Прошло всего 24 года, но за это время он превратился в один из мощнейших инструментов нанотехнологии. Сейчас известны десятки различных вариантов зондовой сканирующей микроскопии. Все известные в настоящее время методы можно условно разбить на три основные группы: Появление наноструктур потребовало новых методов и средств, позволяющих изучать их свойства. С момента изобретения Гердом Биннингом и Генрихом Рорером первого варианта сканирующего туннельного зондового микроскопа в 1982г. Прошло всего 24 года, но за это время он превратился в один из мощнейших инструментов нанотехнологии. Сейчас известны десятки различных вариантов зондовой сканирующей микроскопии. Все известные в настоящее время методы можно условно разбить на три основные группы: - сканирующая туннельная микроскопия; - сканирующая туннельная микроскопия; - атомно-силовая микроскопия; - атомно-силовая микроскопия; - ближнепольная оптическая микроскопия; - ближнепольная оптическая микроскопия;

6 В 1985 г. Херольд Крото с сотрудниками обнаружили в порах графита, полученные его испарением под лазерным пучком, кластеры углерода. Наиболее стабильными из них оказались С60 и С70. Позднее их стали называть фуллеренами в честь американского архитектора Р. Фуллера, получившего патент на строительство конструкции в виде многогранных сфероидов для перекрытия больших помещений. Эти ученые также впервые сумели измерить объем размером в 1 нм. В 1985 г. Херольд Крото с сотрудниками обнаружили в порах графита, полученные его испарением под лазерным пучком, кластеры углерода. Наиболее стабильными из них оказались С60 и С70. Позднее их стали называть фуллеренами в честь американского архитектора Р. Фуллера, получившего патент на строительство конструкции в виде многогранных сфероидов для перекрытия больших помещений. Эти ученые также впервые сумели измерить объем размером в 1 нм.

7

8 Графеном (Graphene) называется слой атомов углерода, соединенных посредствам связи sp². Графен характеризуется большой механической жесткостью, высокими значениями теплопроводности и электрической проводимости, что делает его перспективным материалом для использования в самых различных приложениях – от наноэлектроники до покрытия фюзеляжей авиалайнеров. Но процедура отделения графеновых слоев от графита крайне сложна, поэтому один из путей практического использования их уникальных свойств состоит в том, чтобы попытаться изготовить композиты на их основе. Данная материя не является просто кусочком обычного угля, графита или алмаза. Из-за своих малых размеров она проявляет удивительные свойства. sp²

9 Поразительные факты, наблюдающиеся в графене: В статье, опубликованной 10 ноября 2005 года в журнале Nature, Константин Новоселов и Андре Гейм утверждают, что электрические заряды в графене ведут себя как релятивистские частицы с нулевой массой покоя. Эти частицы, известные как безмассовые фермионы Дирака, предсказаны теорией относительности Эйнштейна и описаны уравнением Дирака. В графене удалось наблюдать когеренцию электронов при комнатной температуре, что свидетельствует о проявлении эффектов квантовой интерференции. В статье, опубликованной 10 ноября 2005 года в журнале Nature, Константин Новоселов и Андре Гейм утверждают, что электрические заряды в графене ведут себя как релятивистские частицы с нулевой массой покоя. Эти частицы, известные как безмассовые фермионы Дирака, предсказаны теорией относительности Эйнштейна и описаны уравнением Дирака. В графене удалось наблюдать когеренцию электронов при комнатной температуре, что свидетельствует о проявлении эффектов квантовой интерференции. При сворачивании графена в цилиндр получается одностенная нанотрубка, а совокупность большого количества таких параллельных друг другу слоев представляет собой графит. В зависимости от конкретной схемы сворачивания графитовой плоскости, нанотрубки могут быть и проводниками, и полупроводниками. При сворачивании графена в цилиндр получается одностенная нанотрубка, а совокупность большого количества таких параллельных друг другу слоев представляет собой графит. В зависимости от конкретной схемы сворачивания графитовой плоскости, нанотрубки могут быть и проводниками, и полупроводниками.

10 Графен С62H20

11 1986 г. Американский ученый Эрик Дрекслер написал книгу «Машины созидания»,где выдвинул концепцию универсальных молекулярных роботов, работающих по заданной программе и создающих что угодно (в том числе и себе подобных) из подручных молекул. Ученный уже тогда довольно точно предсказал немало грядущих достижений нанотехнологии. Его прогнозы сбываются, причем нередко со значительным опережением сроков г. Американский ученый Эрик Дрекслер написал книгу «Машины созидания»,где выдвинул концепцию универсальных молекулярных роботов, работающих по заданной программе и создающих что угодно (в том числе и себе подобных) из подручных молекул. Ученный уже тогда довольно точно предсказал немало грядущих достижений нанотехнологии. Его прогнозы сбываются, причем нередко со значительным опережением сроков.

12 Области применения нанотехнологий: электроника; электроника; энергетика; энергетика; медицина; медицина; промышленность. промышленность.

13

14

15 Будущее нанотехнологий: разработка новых типов двигателей, топливных элементов и транспортных средств; разработка новых типов двигателей, топливных элементов и транспортных средств; новая экономика, основанная на нанотехнологиях и нанопродуктах; новая экономика, основанная на нанотехнологиях и нанопродуктах; перестройка системы образования на всех уровнях; перестройка системы образования на всех уровнях; более доступное и эффективное медицинское обслуживание; более доступное и эффективное медицинское обслуживание; образование глобальной системы связи; образование глобальной системы связи; сводное и интеллектуальное общество; сводное и интеллектуальное общество;

16

17 Литература: Литература: