Нанотехнологии в моей будущей профессии

Нанотехнологии в моей будущей профессии Работу выполнил выпускник КГОУ НПО ПУ №26 2010г., ныне учащийся 2 курса КГОУ СПО Педагогического колледжа г. Славгород, группа 26 Воронин Алексей Викторович Руководитель работы Преподаватель химии и биологии Бондарева Неля Викторовна КГОУ НПО ПУ №26 с. Михайловское, 2010 г.

«Что такое нанотехнологии?» Ответы: «Не знаю» – 25% «Применяют в компьютерах» - 65% «В военных ракетах» - 10%.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Разобраться, что могут дать нанотехнологии людям; Как нанотехнологии могут быть использованы в моей будущей профессии.

Так что же такое нанотехнологии?

МЕДИЦИНА Использование врачей-роботов Восстановление тканей и органов Предотвращение старения клеток

ПРОМЫШЛЕННОСТЬ Замена традиционных методов производства сборкой молекулярными роботами предметов потребления непосредственно из атомов и молекул.

СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО Копирование процессов организма с помощью нанороботов Быстрое производство продуктов питания

БИОЛОГИЯ Воссоздание вымерших видов Создание новых видов

ЭКОЛОГИЯ Устранение вредного влияния деятельности человека на окружающую среду с помощью роботов-санитаров. Переход на полное безотходное производство.

КОСМОС Быстрое освоение космоса. Подготовка нанороботами ближайших планет для проживания людей.

КИБЕРНЕТИКА Увеличение памяти от байта до терабайта. Уменьшение микросхем до размеров белковой молекулы.

Основные этапы в развитии нанотехнологии 1931 г. – создание электронного микроскопа (немецкие физики – М.Кнолл и Э.Руска). 1959 г. – Р.Фейман - «в будущем, научившись манипулировать отдельными атомами, человечество сможет синтезировать все, что угодно». 1981 г. – создание сканирующего туннельного микроскопа (Биниг и Рорер). 1982-85 гг. – достижение атомарного разрешения. 1986 г. – создание атомно-силового микроскопа. 1990 г. – манипуляции единичными атомами. 1994 г. - начало применения нанотехнологических методов в промышленности. 1998 г. - голландский физик Сеез Деккер создал транзистор на основе нанотехнологий. С 2001 г. – новая промышленная революция.

Электронные элементы на основе нанотехнологий Транзисторы, размером 10 нм и рабочей частотой 1012 Гц. Нанотрубки, в которых 1 нм содержит 1 бит информации (в современной flash-памяти размер 1 ячейки 50-90 нм).

Квантовая электроника Действующие элементы микропроцессора и устройств памяти работают 1ē, 1 спин, квант магнитного потока, энергии и т.д. ~1012 операций в секунду; плотность записи ~103 Тбит/см²; энергопотребление на несколько порядков ниже. Здесь можно будет разместить всю библиотеку национального масштаба или фото, отпечатки пальцев, медицинские карты и биографии всех жителей Земли.

Батареи и аккумуляторы Солнечная батарея толщиной от 1 до 3 микрометров и площадью в две визитные карточки обладает мощностью в 2,6 ватт может обеспечить электропитанием велосипедный фонарь. Нанобатарею можно зарядить на 80% за 1 минуту, а полная ёмкость аккумулятора в 600 миллиампер-часов заполняется за несколько минут.

Технологическое машиностроение Основа SiO2 - легко очищающиеся и водоотталкивающие покрытия, которые выдерживают температуру 400˚С (водоотталкивающий эффект длится 4 месяца). Основа TiO2 – самоочищающиеся поверхности (окисляют и расщепляют грязь, нейтрализуют различные запахи, убивают микроорганизмы) разработаны для стекла, тканей, металла, пластика, керамики.

Самоочищающихся покрытия на основе нанопорошков, прозрачных лаков, изготовленных с использованием нанотехнологий, защитят кузов от царапин, в три раза эффективнее, чем обычный лак.

Нанотехнологические антифрикционные противоизносные покрытия Создают модифицированный высокоуглеродистый железосиликатный защитный слой (МВЗС) толщиной 0,1-1,5 мм в местах интенсивного трения металлических поверхностей. Сохраняют блеск на 40% дольше, чем покрашенные обычной краской. На 80% лучше защищают кузов от механических повреждений. В 2-3 раза увеличивают ресурс работы деталей и узлов автомобиля. На 70-80% снижают токсичность выхлопа.

В заключение: Нанотехнологии в моей будущей профессии : дадут большое развитие различных технологий; облегчат работу; повысят производительность; способны вывести жизнь на новый уровень.