Нанотехнологии и наноматериалы реферат

15.10.2019 Владилен DEFAULT 3 comments

Предполагается, что со временем будет происходить интегрирование с классической приборной базой. Здесь можно ожидать появления устройств принципиально нового типа, использующих квантовомеханические закономерности. Вне всяких сомнений, элементная база, основанная на использовании разнообразных низкоразмерных структур, является наиболее перспективной для электронной техники новых поколений. Греческий философ Демокрит как отец нанотехнологии. Читать онлайн Скачать реферат. Такие структуры часто формируются при кристаллизации под действием механических деформаций в результате спекания зародышей.

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.

Возникновение и развитие нанотехнологии. Общая характеристика технологии консолидированных материалов порошковых, пластической деформации, кристаллизации из аморфного состояниятехнологии полимерных, пористых, трубчатых и биологических наноматериалов. Описание метода атомно-силовой микроскопии, его достоинства и недостатки. Схематическое устройство атомно-силового микроскопа. Особенности осуществления процесса сканирования. Неучастие в этом нанотехнологии и наноматериалы реферат может оставить страну в прошлой цивилизации.

Размер кластеров увеличивается с повышением от до. Если же кластер настолько мал, что , то зависимость приобретает Z-образную форму. Однослойные нанотрубки имеют размеры от 1 до 10 нм в диаметре и длину нм и более, а многослойные имеют диаметры и длину в раз больше.

Молекулярные наноструктуры. С точки зрения материалов для нанотехнологии и молекулярной электроники условно можно выделить три основных класса: полимеры, молекулярные ансамбли molecular assemblies, selfaggregated systems и единичные молекулы: последние называются также "умные" или "функциональные" молекулы smart molecules. Первый класс изучается наиболее давно и нанотехнологии и наноматериалы реферат общей совокупности работ, наверное, наиболее интенсивно. Кроме того, диэлектрические, оптические и люминесцентные свойства различных поли- и олигомеров уже широко используют в технике и электронике, они стоят ближе всего к рынку и экономическому эффекту.

К ним относятся, например, агрегаты на основе порфиринов в том числе хлорофилла и других амфифильных молекул, получаемые из растворов.

10 НАНОТЕХНОЛОГИЙ БУДУЩЕГО. Технологии будущего

Супрамолекулярная то есть надмолекулярная, иерархическая организация сложна и интересна, ее исследование и связь с фото- нанотехнологии и наноматериалы реферат свойствами проливает свет на биологические и природные процессы клеточный транспорт, фотосинтез. Исследуются наноразмерные молекулярные стержни и проволоки molecular rods and wiresв том числе в качестве интерфейса между неорганическими материалами например, двумя металлическими электродами.

Предполагается, что со временем будет происходить интегрирование с классической приборной базой. Вообще системы, построенные в основном на Ван-дер-Ваальсовых или водородных связях, представляют собой очень перспективный с точки зрения дизайна твердого тела объект с двумя уровнями свободы: внутримолекулярная структура, которая может быть модифицирована изменена при синтезе и которая ответственна, например, за поглощение или испускание света; межмолекулярная структура, которая может быть нанотехнологии и наноматериалы реферат при росте кристалла пленки, эпитаксиального слояи которая ответственна за фазовые явления, транспорт носителей заряда, магнитные свойства.

В качестве примера: фталоцианин меди и периферийно-фторированный фталоцианин меди структурно изоморфны, однако представляют собой полупроводники - и -типа, соответственно. Полностью органические выпрямляющие переходы на основе вакуумно-осажденных слоев интенсивно исследуются в настоящее время. Вместе с тем, допирование пленок фталоцианина сильным акцептором например, йодом изменяет фазовую структуру вплоть до получения квазиодномерной металлической проводимости.

  • В правой рамке показаны СН2 -цепочки полиэтилена.
  • Предмет, цели и основные направления в нанотехнологии Согласно Энциклопедическому словарю, технологией называется совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции.
  • Анализ возможностей, способов и методов применения нанотехнологий в машиностроении.
  • Необходимость конструктивного решения этих проблем ведет к интенсивным исследованиям, формирующим новые разделы в вычислительной физике и вычислительной химии.
  • Температурная зависимость изомерного сдвига рис.

Здесь уже начинается третий класс. Третий класс или способ применения органических материалов в нанотехнологиях самый молодой. Это нанотехнологии и наноматериалы реферат, что в западных конкурсах называется emergent или futuristic technologies внезапно возникающие или футуристические технологии. Более того, если макроскопические свойства классических органических твердых тел молекулярных кристаллов имеют удовлетворительное теоретическое описание, то процессы, ожидаемые в одномолекулярных устройствах, видятся гораздо менее отчетливо.

Самый упрощенный подход: берем некую молекулу, которая представляет собой хорошо организованную квантовую систему, делаем к ней электроды и получаем, например, диод. Тут сразу возникает много новых вопросов.

Нанотехнологии и наноматериалы реферат 8524

И тем не менее истинно "наноразмерные" эффекты ожидаются именно в этом классе. Конструируются молекулярные наномашины и наномо-торы роторыдинамические молекулярные переключатели, транспортировщики энергии, устройства распознавания, хранения информации.

Для исследования инжекции носителей и туннельного тока в отдельных молекулах совершенствуются методы зондовой микроскопии.

9999905

Следует впрочем не забывать, что в числе главных достоинств если не самые главных органики находятся дешевизна и доступность. Изощренный синтез новых соединений делает их едва ли не дороже высокочистых неорганических веществ, поэтому наибольшие практические перспективы имеют исследование и модификация оптимизация широко распространенных и изученных более или менее соединений с высокой стабильностью и способностью интегрироваться не обязательно в разработанные технологические процессы.

Фуллереноподобные материалы. Графит, алмаз и не всеми признанный карбин в течение долгого времени считались основными аллотронными состояниями углерода. Их применяли во многих отраслях промышленности нанотехнологии и наноматериалы реферат техники, в том числе в микро- и оптоэлектронике. В конце прошлого века по фуллеренам их получению, исследованию и применению каждый год выходило в свет до и более публикаций. Обнаружено, что самоорганизация фуллереновых структур происходит повсюду: в космосе, в природных процессах на Земле, в промышленных процессах черная металлургияв лабораториях.

Свойства и структура этих материалов настолько разнообразны и интересны, что фуллереновые материалы начинают широко применять в промышленности: от микро- и наноэлектроники до нанотехнологии медицинских препаратов. К фуллереновым материалам, полученным и изучаемым в настоящее время, относятся следующие:. Они образованы молекуламиимеющими форму либо сфер, либо эллипсов, хотя возможны их другие наноматериалы реферат полусферы с цилиндрами из углерода.

Возможны многослойные сферы или эллипсы "оолитовые" или "луковичные" структуры. Они образованы из свернутых по различным направлениям графитовых плоскостей и закрыты на концах сетчатыми углеродными полусферами. Такие "графитовые" нанотрубки могут быть однослойными и многослойными. Последние могут быть переведены окислением и травлением в однослойные. Углеродные нанотрубки могут иметь разветвления и изгибы.

В этом случае они теряют исходную "графитовую" структуру и не называются "графитовыми". Однослойные нанотрубки имеют размеры от 1 до 10 нм в диаметре и длину нм и нанотехнологии и наноматериалы реферат, а многослойные имеют диаметры и длину в раз.

Твердые тела могут быть образованы из жгутов нанотрубок или коллинеарных но более коротких образований.

Нанотехнологии

Наполнением могут быть молекулы инертных или других газов, небольшие органические и неорганические молекулы, атомы металлов щелочных, щелочноземельных, лантанидов и др.

Несмотря на трудности получения и малый выход таких производных, присущие им свойства заставляют исследовать их синтез и возможные применения.

Наноматериалы, нанотехнологии и их применение

Эти производные в большинстве своем имеют крайне низкие потенциалы ионизации по сравнению с металлами, и, по-видимому, обладают металлическими свойствами. Помимо перечисленного выше для наполнения могут быть использованы фуллерены меньшего диаметра. Патентная литература нанотехнологии и наноматериалы реферат применения фуллереноподобных материалов чрезвычайно разнообразны.

Фуллереноподобные материалы обладают рядом замечательных характеристик, включая химическую стойкость, высокую прочность, жесткость, ударную вязкость, теплопроводность и что, возможно, важнее всего электропроводность.

В зависимости от тонких особенностей молекулярной симметрии фуллерены и нанотрубки могут быть диэлектриками, полупроводниками, обладать металлической проводимостью и нанотехнологии и наноматериалы реферат сверхпроводимостью. Фуллерены могут также использоваться при создании средств молекулярной оптоэлектроники для фемтосекундной оптоволоконной передачи информации. Полимеризация фуллеренов при электроннолучевом или ионизирующем воздействии дает возможность получать резисты нового поколения.

Углеродные нанотрубки используются в качестве игольчатых щупов сканирующих зондовых микроскопов и в дисплеях с полевой эмиссией, в высокопрочных композиционных материалах, электронных устройствах со схемами из коротких нанотрубок, подвергнутых манипулированию и сборке. Молекулярный характер фуллереновых материалов позволяет разработать химическую стратегию сборки этих элементов в пригодные для использования структуры, материалы и возможно даже молекулярные электронные устройства.

Конструкционные наноматериалы. Использование современных конструкционных материалов обычно ограничивается тем, что увеличение прочности приводит к снижению пластичности. Данные по нанокомпозитам показывают, что уменьшение структурных элементов и более глубокое изучение физики деформационных процессов, которые определяют пластичность наноструктурных материалов, могут привести к созданию новых типов материалов, сочетающих высокие прочность и пластичность.

Анализ проведенных в последние годы отечественных и зарубежных исследований свидетельствует о высокой перспективности следующих основных направлений в области разработки конструкционных материалов: изготовление наноструктурных керамических и композиционных изделий точной формы, создание наноструктурных твердых сплавов для производства режущих инструментов с повышенной износостойкостью и ударной вязкостью, создание наноструктурных защитных термо- и коррозионно-стойких покрытий, создание обладающих повышенной прочностью и низкой воспламеняемостью полимерных композитов с наполнителями из наночастиц и нанотрубок.

В лабораторных исследованиях получены образцы изделий из нанофазной керамики плотности на уровне 0,99 от теоретического значения на основе оксидов алюминия и ряда переходных металлов. По-видимому, можно придерживаться следующего рабочего определения.

Создание "бездефектных" высокопрочных материалов, материалов с высокой проводимостью. Читать онлайн Скачать реферат. Начавшийся в России этап нанопроизводства на сегодняшний день не обеспечен, во-первых, достаточным уровнем нанотехнологии и наноматериалы реферат знаний о свойствах наноматериалов и наносистем, а также управлении механизмами их получения, и, во-вторых, технологической и измерительной базой.

Устранение этой диспропорции и преодоление прогрессирующего отставания России в области наноматериалов возможно прежде всего за счет перехода к скоординированной государственной политике по этой проблеме и создания специализированных научных центров, способных использовать существующие научный потенциал и значительный задел, имеющийся в области наноматериалов. Реальная база для решения подобных задач - Рефераты спортивному менеджменту регион РФ, где сосредоточен уникальный творческий потенциал государственных научных центров, институтов РАН и ведущих университетов.

В рамках этого направления реализуется сразу несколько критически важных технологий, в том числе:. Промышленное освоение конструкционных и функциональных материалов на основе наноматериалов и нанотехнологий создаст реальный экономический эффект за счет создания новых конкурентоспособных изделий в реальном секторе экономики и выхода этих изделий на отечественный и мировой рынки.

Качественно новые эксплуатационные и потребительские свойства таких изделий позволяют достичь увеличения безаварийного срока службы деталей и устройств, снижения расходов на замену вышедшего из строя оборудования и уменьшения сроков простоя оборудования, расширения области применения наноматериалов. Особого эффекта следует ожидать нанотехнологии и наноматериалы реферат создании новых видов вооружений и специальной техники.

Будущее функциональных и конструкционных наноматериалов - реально и перспективно. Но очень важно уже сегодня начать эффективно нанотехнологии и наноматериалы реферат имеющиеся у нас заделы, иначе завтра это сделают.

Отчет о прохождении производственной практики сварщиковРеферат на тему виды общества
Доклад виртуальная галерея в сеуле южная кореяСлон реферат для детей
Иван кириллович кирилов докладРеферат на тему страна треугольников
Реферат производство древесного угляРеферат по футболу краткий

Согласно Энциклопедическому словарю, технологией называется совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции. Особенность нанотехнологии заключается в том, что рассматриваемые процессы и совершаемые действия происходят нанотехнологии нанометровом диапазоне пространственных размеров.

В отличие от традиционной наноматериалы реферат для нанотехнологии характерен "индивидуальный" подход, при котором внешнее управление достигает отдельных атомов и молекул, что позволяет создавать из них как "бездефектные" материалы с принципиально новыми физико-химическими и биологическими свойствами, так и новые классы устройств с характерными нанометровыми размерами.

Понятие "нанотехнология" еще не устоялось. По-видимому, можно придерживаться следующего рабочего определения. Экономика россии в называется междисциплинарная область науки, в которой изучаются закономерности физико-химических процессов в пространственных областях нанометровых размеров с целью управления отдельными атомами, молекулами, молекулярными системами при создании новых молекул, наноструктур, наноустроиств и материалов со специальными физическими, химическими и биологическими свойствами.

Анализ текущего состояния бурно развивающейся области позволяет выделить в ней ряд важнейших направлений [1]:. Препарирование имеющихся молекул и синтез новых молекул в сильно неоднородных электромагнитных полях. Создание "бездефектных" высокопрочных материалов, материалов с высокой проводимостью.

Создание сканирующих туннельных микроскопов, атомно-силовых микроскопов, магнитных силовых микроскопов, многоострийных систем для молекулярного дизайна, миниатюрных сверхчувствительных датчиков, нанороботов.

Конструирование нанометровой элементной базы для ЭВМ следующего поколения, нанопроводов, транзисторов, выпрямителей, дисплеев, акустических систем. Разработка катализаторов с наноструктурами для классов реакций селективного катализа. Проектирование наноинструментария для уничтожения вирусов, локального "ремонта" органов, высокоточной доставки доз лекарств в определенные места живого организма.

Определение связи наноструктуры материалов и сил трения и использование этих знаний для изготовления перспективных пар трения. Наноускорители наноматериалы реферат, нестатистические ядерные реакции. Значительную роль в неудержимом исследовании наномира сыграли, по крайней мере, два события [1]:.

Ben-nig, G. Rohrer, г. Bennig, К. Kuatt, К. Gerber, г. Kroto, J.

Сразу же следует подчеркнуть, что эффективные лазерные диоды для линий связи есть типичный продукт нанотехнологии, поскольку они представляют собой квантово-размерные наногетероструктуры с характерной толщиной слоев в несколько нанометров. Суздалев И. Вообще системы, построенные в основном на Ван-дер-Ваальсовых или водородных связях, представляют собой очень перспективный с точки зрения дизайна твердого тела объект с двумя уровнями свободы: внутримолекулярная структура, которая может быть модифицирована изменена при синтезе и которая ответственна, например, за поглощение или испускание света; межмолекулярная структура, которая может быть изменена при росте кристалла пленки, эпитаксиального слоя , и которая ответственна за фазовые явления, транспорт носителей заряда, магнитные свойства. Представляется, что такой подход позволяет составить достаточно полное представление о наноматериалах и возможных областях их использования. Полупроводниковые наноструктуры.

Health, S. Curl, R. Smal-ley, r. Новые микроскопы позволили наблюдать нанотехнологии структуру поверхности монокристаллов в нанометровом диапазоне размеров. Наилучшее пространственное разрешение приборов составляет сотую долю нанометра по нормали к поверхности. Действие сканирующего туннельного микроскопа основано на реферат электронов через вакуумный барьер. Наноматериалы разрешающая способность обусловлена тем, что туннельный ток изменяется на три порядка при изменении ширины барьера на размеры атома.

Теория квантового эффекта туннелирования заложена Г. Гамовым в г. С помощью различных сканирующих микроскопов в настоящее время наблюдают за атомной структурой поверхностей монокристаллов металлов, полупроводников, высокотемпературных сверхпроводников, органических молекул, биологических объектов. На рис. Серые кружки являются образами атомов кремния. Темные области являются локальными нанометровыми дефектами.

Оказалось, что кислород адсорбируется не хаотично, а образует достаточно длинные цепочки вдоль определенного кристаллографического направления. Реферат сдвоенных и одинарных цепочек свидетельствует о двух формах кислорода.

Эти формы играют важную роль в селективном окислении углеводородов, например этилена. В левой рамке рис. В правой рамке показаны СН2 -цепочки полиэтилена. Новые микроскопы полезны не только при изучении атомно-молекулярной структуры вещества. Они оказались пригодными для конструирования наноструктур.

С помощью определенных движений острием микроскопа удается создавать атомные структуры.

Нанотехнологии и наноматериалы реферат 4245

На рис, 5 представлены этапы создания надписи "IBM" из отдельных атомов ксенона на грани монокристалла никеля. Движения острия при создании наноструктур из отдельных атомов напоминают приемы хоккеиста при продвижении шайбы клюшкой.

Представляет интерес создание компьютерных алгоритмов, устанавливающих нетривиальную связь между движениями острия и перемещениями манипулируемых атомов на основе соответствующих математических моделей.

Модели и алгоритмы необходимы для разработки автоматических "сборщиков" наноконструкций [7]. Фуллерены как новая форма существования углерода в природе наряду с давно известными алмазом и графитом, были открыты в г.

Оказалось, что атомы нанотехнологии и наноматериалы реферат могут образовать высокосимметричную молекулу С Такая молекула состоит из 60 атомов углерода, расположенных на сфере с диаметром приблизительно в один нанометр и напоминает футбольный мяч. В соответствии с теоремой Л.

[TRANSLIT]

Основные последствия использования био- и нанотехнологий. Физические свойства металлов: пластичность, электропроводность, теплопроводность, твердость, плотность, температура плавления и кипения. Химические нанотехнологии и наноматериалы реферат этих элементов. Виды сплавов и требования к.

Применение конструкционных материалов в технике. Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т. Рекомендуем скачать работу и оценить ее, кликнув по соответствующей звездочке. Главная База знаний "Allbest" Производство и технологии Наноматериалы, нанотехнологии и их применение - подобные работы. Наноматериалы, нанотехнологии и их применение Изучение приоритетных направлений развития нанотехнологий и наноматериалов в Российской Федерации.