Развитие современных нанотехнологий
Развитие нанонауки, нанотехнологии и наноиндустрии в мире. Создание наноаппаратуры для миниатюрных космических аппаратов. Разработка нанодатчиков и наноэлектронных устройств для авиационной техники. Защита интеллектуальной собственности российских ученых.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.11.2015 |
| Размер файла | 16,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Нанотехнологии -- область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.
Начнем с исследователей, деятельность которых, по признанию наших западных коллег, инициировало само появление нанонауки и нанотехнологии. Идеологические установки этой новой науки были впервые сформулированы выдающимся физиком-теоретиком, одним из активных участников атомного проекта, Нобелевским лауреатом Ричардом Фейнманом (Richard Phillips Feynman) в его знаменитой лекции, прочитанной в Калифорнийском университете 29 декабря 1959 г. Тем самым Фейнман, намного предвосхитил появление техники, позволявшей реально осуществлять процессы создания структур на атомном уровне, названные им технологией «снизу вверх». Инициатором же процессов, породивших нанобум стал не Фейнман, хорошо известный лишь среди ученых, а Эрик Дрекслер автор скандально знаменитой книги Engines of Creation: TheCorning Era of Nanotechnology. нанонаука космический авиационный аппарат
Самыми активными и последовательными оппонентами Дрекслера стали профессор Гарвардского университета Джордж Уайтсайдс (George Whitesides) и нобелевский лауреат Ричард Смолли (Richard Smalley).
Многие фундаментальные исследования, без которых было бы немыслимо развитие современных нанотехнологии, проводились на протяжении десятилетий и в России научными школами академиков В.А. Каргина, П.А. Ребиндера, Б.В. Дерягина и особенно нобелевского лауреата Ж.И. Алферова. Было бы несправедливо замалчивать пионерские работы В.Б. Алесковского по развитию методов «химической сборки».
Несомненно, прорывное и практически чрезвычайно важное для своего времени достижение - создание и внедрение в атомную энергетику оригинальных технологий получения ультрадисперсных (нано-) порошков, выполненное группой советских ученых под руководством И.Д. Морохова. Примерно к тому же времени относятся фундаментальные исследования научной школы академика И.В. Тананаева, впервые предложившего дополнить классические диаграммы «состав - структура - свойство» координатой дисперсности, а также оригинальные исследования академика И.И. Моисеева и М.Н. Варгафтика по созданию «гигантских кластеров» палладия, ядро которых насчитывает около 600 атомов металла.
Развитие нанонауки, нанотехнологии и наноиндустрии в мире, вполне возможно, станет самым тяжелым испытанием для доминирующей в России жесткой системы административно-бюрократических отношений, неотъемлемой частью которой стали коррупция и сращивание чиновничества с бизнесом (Е.М. Примаков). Есть все основания полагать, что до тех пор, пока экстраприбыли будут обеспечиваться за счет нефтяного, газового и строительного бизнеса, бизнесмены предпочтут воздержаться от по-настоящему инновационных, но одновременно рискованных вложений в создание наноиндустрии. В этом смысле за рубежом ситуация кажется несомненно более благоприятной. В США, Японии и Южной Корее частный бизнес инвестирует наноразработки в объеме, не уступающем бюджетным расходам, причем только за пять лет - с 1999 до 2004 г. - размеры частных инвестиций в наноиндустрию возросли в 10 раз!
Огромную проблему представляет защита интеллектуальной собственности российских ученых. В нашей стране, по словам руководителя Роспатента Б.П. Симонова, «…нет ни одного нанопатента, хотя в мире их зарегистрировано уже около 10 тыс., и 2 тыс. имеют правовую охрану на территории РФ». Как ни странно, но в соответствии с российским законодательством авторская идея не является предметом правовой охраны. Все предшествующие годы в нашей стране стимулировались, вознаграждались и поощрялись только идеи, воплощенные в конкретных технических решениях. Кстати, такие ограничения отсутствуют в патентном праве США. Увы, получить международный патент российскому исследователю не по карману, т.к. до сих пор не урегулирована проблема государственной поддержки этой деятельности.
В области аэронавтики и исследования космического пространства возможен значительный прогресс в конструировании летательных аппаратов и космических станций за счет применения наноструктурных материалов, обладающих такими отличительными свойствами, как малый вес, высокая прочность, хорошая температурная устойчивость. Представляет интерес перспектива переноса производства наноструктурных материалов и систем в условия космоса. Среди других перспективных приложений для космоса эксперты также называют: потребляющие мало энергии, устойчивые к действию радиации высокопроизводительные компьютеры; защитные скафандры с покрытием из наноструктурных материалов, оберегающие космонавтов от экстремальных температур и других вредных воздействий.
Развитие космической техники сдерживается высокой стоимостью вывода грузов на орбиту, особенно для полетов на большие расстояния (например, за пределы Солнечной системы). Эти сложности стимулируют поиски новых методов снижения размеров и массы космических аппаратов, а также повышения эффективности систем запуска. Многие из возникающих при этом проблем могут быть решены при использовании наноструктурных материалов и устройств. В частности, такие материалы могут быть особенно полезны при изготовлении легких, прочных и термостойких деталей самолетов, ракет, космических станций и исследовательских зондов для дальних космических полетов. Более того, возможно, в условиях космического пространства (отсутствие гравитации, высокий вакуум) удастся организовать исследования или даже производство таких наноструктур и наносистем, которые нельзя получить на Земле. Область возможных применений нанотехнологии в авиации и космической технике очень широка, наиболее перспективными представляются следующие направления:
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Развитие нанотехнологий в XXI веке. Нанотехнологии в современной медицине. Эффект лотоса, примеры использования его уникального свойства. Интересное в нанотехнологиях, виды нанопродукции. Сущность нанотехнологий, достижения в этой отрасли науки.
реферат [21,4 K], добавлен 09.11.2010Нанотехнологии и переход к водородной энергетике, разработка и изготовление наномашин. Основной вклад нанотехнологий в "чистое" производство водорода. Развитие новой области знаний о поведении наноразмерных систем с ионной и смешанной проводимостью.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 16.11.2009Различные направления нанотехнологии. Проектирование и изготовление разумных миниатюрных машин. Манипулирование материалами в атомном и молекулярном масштабах. Самоорганизующееся производство структур, объектов, материалов. Нанотехнологии Б-типа.
презентация [558,9 K], добавлен 24.05.2014Понятие нанотехнологий. Нанотехнология как научно-техническое направление. История развития нанотехнологий. Современный уровень развития нанотехнологий. Применение нанотехнологий в различных отраслях. Наноэлектроника и нанофотоника. Наноэнергетика.
дипломная работа [569,7 K], добавлен 30.06.2008Использование нанотехнологий в пищевой промышленности. Создание новых пищевых продуктов и контроль за их безопасностью. Метод крупномасштабного фракционирования пищевого сырья. Продукты с использованием нанотехнологий и классификация наноматериалов.
презентация [4,6 M], добавлен 12.12.2013Лидерство стран в области нанотехнологий. Перспективы использования новых технологий в областях энергетики, вычислительной техники, химической и биомолекулярной технологии, в оптике и электронике, медицине. Примеры научных достижений и разработок.
презентация [1,1 M], добавлен 14.04.2011Влияние техники на человека и общество в современном мире: возникновение информационной цивилизации. Стирание границы между человеком и машиной, между телом и технологией, развитие биотехнологий и нанотехнологий. Конструирование и модификация человека.
эссе [18,0 K], добавлен 29.05.2016Понятие нанотехнологий и области их применения: микроэлектроника, энергетика, строительство, химическая промышленность, научные исследования. Особенности использования нанотехнологий в медицине, парфюмерно-косметической и пищевой промышленностях.
презентация [4,5 M], добавлен 27.02.2012Возникновение и развитие нанотехнологии. Общая характеристика технологии консолидированных материалов (порошковых, пластической деформации, кристаллизации из аморфного состояния), технологии полимерных, пористых, трубчатых и биологических наноматериалов.
реферат [3,1 M], добавлен 19.04.2010Многообразие космических материалов. Новый класс конструкционных материалов – интерметаллиды. Космос и нанотехнологии, роль нанотрубок в строении материалов. Самоизлечивающиеся космические материалы. Применение "интеллектуальных" космических композитов.
доклад [277,6 K], добавлен 26.09.2009Греческий философ Демокрит как отец нанотехнологии. Финансирование наноисследований и наноразработок в мире. Программа "Военная наноэлектроника Вооружённых Сил РФ на период до 2010 года". Применение разработок в медицине, строительстве и машиностроении.
презентация [2,6 M], добавлен 23.11.2014Использование космических электрореактивных двигательных установок (ЭДУ) для космических летательных аппаратов с большими временами активного функционирования. Разработка двигательной установки для коррекции орбиты. Расчёт тяговых параметров ЭРДУ.
курсовая работа [545,6 K], добавлен 18.12.2012История развития нанотехнологий; их значение в медицине, науке, экономике, информационном окружении. Схематическое изображение и направления применения однослойной углеродной нанотрубки. Создание нанотехнологических центров в Российской Федерации.
презентация [894,7 K], добавлен 23.09.2013Нанотехнология - высокотехнологичная отрасль, направленная на изучение и работу с атомами и молекулами. История развития нанотехнологий, особенности и свойства наноструктур. Применение нанотехнологий в автомобильной промышленности: проблемы и перспективы.
контрольная работа [3,8 M], добавлен 03.03.2011Механический способ фильтрации. Использование пористого полипропиленового волокна в виде блока-картриджа, который подлежит замене по истечении его ресурса. Недостатки механической очистки. Развитие механического способа очистки с помощью нанотехнологий.
реферат [19,6 K], добавлен 08.03.2011Размеры наночастиц, особенности их получения из элементов и общие свойства. Физический и химический способы получения наночастиц. Понятие наноструктур как ансамбля атомов или молекул, их разделение на сплошные и пористые. Сферы применения нанотехнологий.
презентация [28,5 M], добавлен 11.12.2012Обоснование необходимости проведения патентных исследований. Установление ретроспективности поиска. Определение рубрики МКИ и индекса УДК. Исследование патентной чистоты усовершенствованного объекта. Выбор пунктов формулы изобретения для анализа.
курсовая работа [549,2 K], добавлен 12.07.2009Развитие производственно-технической базы сахарной промышленности. Классификация машин и аппаратов для фильтрации и осветления суспензий на производстве. Характеристика дискового фильтра-сгустителя. Создание современной технологии свекловичного сахара.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 23.11.2015Определение физических объемов электромонтажных работ, подбор монтажных машин, механизмов, аппаратов, инструментов и приспособлений. Характеристика монтажа комплектной трансформаторной подстанции, распределительных устройств и коммутационных аппаратов.
курсовая работа [670,7 K], добавлен 26.12.2011Разработка главной электрической схемы КЭС. Выбор мощности силовых трансформаторов. Технико-экономическое сравнение вариантов схем. Разработка электрических схем распределительных устройств. Принцип выбора коммутационных аппаратов и токоведущих частей.
курсовая работа [490,0 K], добавлен 04.03.2011
