1. Нанотехнология теориялық негіздегі, практикалық зерттеу әдістері, талдау және синтездеу
жүктеу/скачать 16,04 Kb.
|
1 тапсырма.
|
1. Нанотехнология — теориялық негіздегі, практикалық зерттеу әдістері, талдау және синтездеу. Сондай-ақ жеке атомдар мен молекулалардың бақыланатын манипуляциясы арқылы белгілі бір атом құрылымымен өнімдерді өндіру және пайдалану жатады. Осы әдістерімен айналысатын іргелі және қолданбалы ғылым мен техника саласы. «Нанотехнология» термині атомдық және молекулалық масштабтағы процестерді зерттейтін ғылыми және инженерлік пәндердің жиынтығы. Нанотехнология материалдарды өте тиімді қолдануға мүмкіндік береді. Нанобөлшектер туралы айтқанда, олар әдетте 0,1 нм-ден 100 нм-ге дейінгі мөлшерде болады. Көптеген атомдардың мөлшері 0,1-ден 0,2 нм аралығында болады. Мысалы ДНҚ молекуласының ені шамамен 2 нм, қанның жасушасы 7 500 нм және адам шашы 80 000 нм құрайды. Бөлшек өлшемі азайған сайын,заттың көлемге қатынасы артады. Осы себептен нанобөлшектер химиялық реакцияларға жақсы түседі. Кейбір заттардың кішкентай кристалдық үлгілері күшейе түседі. Өйткені олар кристалдардың әрекет ету кезінде бөліну шегіне жетеді. 2. Нанотехнологиялар өнеркәсіптік өндірістің мүлдем жаңа тәсілдерін қолдануға мүмкіндік береді. 20-ғасырдың ортасынан бері (осы күнге дейін) өте кішкентай электрлік сызбанұсқалар мен материалдарды жасау үшін өте таза және дәл өлшейтін аспаптар қажет болды. Тіпті қазіргі таңда алынған нәтижелер әрқашан абсолют идеалды емес. Инженерлер максималды үлкен қуатты және жадының көлемі үлкен аса жеңіл және тез жұмыс жасайтын компьютерлер жасап шығаруға ұмтылды. Ол үшін осы күнге дейін төмендеу тәсіл немесе жоғарыдан төмен тәсіл қолданылады: (top down) бастапқы үлкен материал біртұтас тетігінің бөлшектері болатын өте майда фрагменттерге бөлінеді. Бұл тәсіл шедевр жасау үшін мрамордың басынан аяғына дейін артықтың бәрін алып тастаған мықты сәулетші Микеланджело Буонарротидің еңбектерін еске түсіреді. Заманауи микротехнологиялар соған ұқсас қозғалады: мысалы, электрлік сызбанұсқалар артық заттарды алып тастау арқасында жайлап керекті құрылымды жасауға әкеледі. Беттерді өңдеудің наномасштабты технологиялары механикалық, термиялық, биологиялық, электрондық, оптикалық, химиялық қасиеттері жақсартылған тауарларды жасауға мүмкіндік береді. Заттың үстінгі қабатын нанотехнологиялар құрамдары бар жақсырақ өнімдер шығаруға керек болады. Төменде оларды қолданудың болашақтағы аймақтары көрсетілген: • Автокөліктер мен құрал-жабдықтарды тозудан қорғау; • Жұмсақ материалдарды қорғау (мысалы, полимерлік, ағаштан жасалған және текстильді); • Антивальді және өспейтін жамылғылар; • Текстиль мен керамикалар үшін өздігінен тазаланатын беттік қабықшалар; • Автокөліктер мен құрал-жабдықтар үшін антикоррозиялық қорғаныш; • Трубиналар мен қозғалтқыштар үшін термотұрақты жамылғылар; • Құрылыс материалдары мен аспаптар үшін термоизоляция; • Биологиялық сәйкес келетін имплантанттар; • Антибактериялық медицина материалдары мен құралдары; • Транзисторлар үшін өте жұқа компоненттер; • Фотохромды және электрохромды терезелер; • Антибликті экрандар; • Тиімділігі жоғары күн батареялары. 3. Наноматериалдар - Олардың барлық өлшемдері 1-100 нм масштабта. Бір өлшемді наноқұрылым - бір өлшемде наноқабықшадан тыс оның мөлшері болады. Екі өлшемді наноқұрылымдар - өлшемдердің екеуі наноскалада болмайды. Жаппай наноқұрылымдар - өлшемдердің ешқайсысы наносалонда жоқ (барлығы 100 нм-ден жоғары). Бұл материалдарды әртүрлі өндірістік процестерде, денсаулық сақтау салаларында, бояулар, сүзгілер, жағармай қоспалары және басқаларында қолдануға болады. Мысалы, нанозимдер нанобөлшектері болатын заттар болып табылады және ферменттерге ұқсас сипаттамаларға ие. 4.Наножүйе - нанометрлік өлшемдегі өзара байланысқан жүйелі материалды нысандарды айтады, сол арқылы жаңа қасиеттер пайда болады.Наножүйе кванттық физика заңдарына бағынады . 5. Наножүйелі техника - толығымен немесе жекелей наноматериалдардан жасалған нанотехнология жетістіктерін пайдаланатын жүйелер немесе қондырғылар, олар дәстүрлі технологиямен жасалған қондырғылардан түпкіліті ерекшеленеді Наножүйе маңызы зор. Казирги көптеген электроника осыған негізделген. Наноқұрылымды заттар ерекше электрлік касиет корсетеді. 6.Нанодиагностика - наноматериалдар мен наножүйелердің құрылымдық, морфолого-топологиялық, механикалық, электрофизикалық, оптикалық, биологиялық сипаттамаларын зерттеуге бағытталған арнайы әдістердің жиынтығы. Олардың көмегімен заттардың наномөлшерін, немесе наноматериалдардың нанодәлдікпен өлшемдерін анықтауға болады. медицинада маңызы зор. 7 Нанотехника деп оптикалық микроскоптар аналитикалық сигнал беру үшін жарық қолданылатын оптикалық химиялық датчиктер сондай-ақ миниатюралық көздермен және жарық қабылдағыштармен, сигналды өңдеуге арналған микроэлектрондық компоненттермен біріктірілген құрылғылар құрылуы мүмкін. Олардың негізінде миниатюралық жарық көздері мен қабылдағыштармен, сигналдарды өңдеуге арналған микроэлектронды компоненттермен біріктірілген интеграцияланған құрылғылар жасалады. оптикалық жүйелерде қоланатын наноматериалдарга цинк оксиді, алтын, көміртекті нанотүтікшелер, фуллерен және т.б жатады жүктеу/скачать 16,04 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|