Путешествие наночастицы

Слайд 1

проект на тему: «путешествие наночастицы » Авторы: Егоров А. – 5 «г», Алябьева Д. – 11 «а» Руководитель проекта: Алябьева Н.М. – учитель ИИТ

Слайд 2

Обоснование выбора направления В нашей стране правительство приняло программу по развитию наноиндустрии в России. Слово «нанотехнологии» в одночасье стало модным, СМИ живо обсуждают перспективы страны в свете развития этой многообещающей научной отрасли. А что такое нанотехнологии и чем они могут быть полезны? Мы хорошо знаем что сантиметр – сотая доля метра, миллиметр – тысячная, а нанометр - миллиардная часть метра. Нано - обозначает миллиардную долю чего-либо.

Слайд 3

Цель исследований: Изучить применение нанотехнологий . Подобрать информацию на тему: Что такое нанотехнологии? Применение нанотехнологий . Сделать презентацию в среде Power point на тему «Путешествие наночастицы ». Создать мультипликационный фильм с документальными вставками кадров фильма о нанотехнологиях . Обосновать результаты и сделать выводы. Задачи исследований:

Слайд 4

Что такое нанотехнологии? Нанотехнологии – это способы создания наноразмерных структур, которые придают материалам и устройствам полезные, а иногда просто необыкновенные свойства, технологии изготовления сверхмикроскопических конструкций из мельчайших частиц материи. Нанотехнологии это возможность создавать новые материалы с заданными свойствами из мельчайших элементов – атомов, и со временем они кардинально изменят нашу жизнь к лучшему.

Слайд 5

История Многие источники, в первую очередь англоязычные, первое упоминание методов, которые впоследствии будут названы нанотехнологией , связывают с известным выступлением Ричарда Фейнмана «В том мире полно места» (англ. «There’s Plenty of Room at the Bottom » ), сделанным им в 1959 году в Калифорнийском технологическом институте на ежегодной встрече Американского физического общества. Ричард Фейнман предположил, что возможно механически перемещать одиночные атомы, при помощи манипулятора соответствующего размера, по крайней мере, такой процесс не противоречил бы известным на сегодняшний день физическим законам .

Слайд 6

Медицина От нанотехнологических разработок в медицине ждут революционных достижений в борьбе с раком, с особо опасными инфекциями, в ранней диагностике, в протезировании. По всем этим направлениям ведутся интенсивные исследования. Некоторые их результаты уже пришли в медицинскую практику. Вот лишь два ярких примера: Убивая микробов и разрушая опухоль, лекарства обычно наносят удар и по здоровым органам и клеткам организма. Именно из-за этого некоторые тяжелейшие болезни до сих пор не удается надежно вылечить – лекарства приходится использовать в слишком малых дозах. Выход - доставлять нужное вещество прямо в пораженную клетку, не задевая остальные .

Слайд 7

Еда Если такое понятие как нанотехнологии и завоевывает сейчас все большую известность в силу своего применения во многих важных сферах человеческой деятельности, то такой термин как наноеда еще практически никому не известен. Однако, и в этой сфере нанотехнологии являются очень востребованными. Особенно учитывая то, что непрекращающийся рост населения Земли наряду с ростом потребления в последние годы становится одной из наиболее острых глобальных проблем. Биологически активные добавки и витамины, заключенные в мицеллы диаметром в несколько десятков нанометров, усваиваются организмом гораздо лучше, чем растворенные в воде или жидкой пище. А раз витамины и биологически активные добавки усваиваются лучше, рост мышечной массы происходит быстрее, и на прилавки магазинов мясо поступает гораздо раньше, чем обычно.

Слайд 8

Компьютеры и микроэлектроника Центральные процессоры — 15 октября 2007 года компания Intel заявила о разработке нового прототипа процессора, содержащего наименьший структурный элемент размерами примерно 45 нм. В дальнейшем компания намерена достичь размеров структурных элементов до 5 нм. Уже существуют рабочие образцы процессоров с транзисторами размером 32 нм и опытные образцы на 22 нм. Жёсткие диски — в 2007 году Питер Грюнберг и Альберт Ферт получили Нобелевскую премию по физике за открытие эффекта , позволяющего производить запись данных на жестких дисках с атомарной плотностью информации. Сканирующий зондовый микроскоп — микроскоп высокого разрешения, основанный на взаимодействии иглы кантилевера (зонда) с поверхностью исследуемого образца. СЗМ может исследовать как проводящие, так и непроводящие поверхности даже через слой жидкости, что позволяет работать с органическими молекулами (ДНК). Пространственное разрешение сканирующих зондовых микроскопов зависит от характеристик используемых зондов. Разрешение достигает атомарного по горизонтали и существенно превышает его по вертикали. Антенна-осциллятор — 9 февраля 2005 года в лаборатории Бостонского университета была получена антенна-осциллятор размерами порядка 1 мкм. Это устройство насчитывает 5000 миллионов атомов и способно осциллировать с частотой 1,49 гигагерц, что позволяет передавать с её помощью огромные объёмы информации.

Слайд 9

Робототехника Молекулярные роторы — синтетические наноразмерные двигатели, способные генерировать крутящий момент при приложении к ним достаточного количества энергии. Нанороботы — роботы, созданные из наноматериалов и размером сопоставимые с молекулой, обладающие функциями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ. Нанороботы, способные к созданию своих копий, то есть самовоспроизводству, называются репликаторами. Возможность создания нанороботов рассмотрел в своей книге «Машины создания» американский учёный Эрик Дрекслер . Вопросы разработки нанороботов и их компонентов рассматриваются на профильных международных конференциях. Молекулярные пропеллеры — наноразмерные молекулы в форме винта, способные совершать вращательные движения благодаря своей специальной форме, аналогичной форме макроскопического винта. С 2006 года в рамках проекта RoboCup (чемпионат по футболу среди роботов) появилась номинация « Nanogram Competition », в которой игровое поле представляет из себя квадрат со стороной 2,5 мм. Максимальный размер игрока ограничен 300 мкм.

Слайд 10

Концептуальные устройства Nokia Morph — проект сотового телефона будущего, созданный совместно научно-исследовательским подразделением Nokia и Кембриджским университетом на основе использования нанотехнологических материалов.

Слайд 11

Результаты исследования Произведен поиск, обзор и анализ материала, по заданной теме. Создано обучающее пособие в виде мультимедийной презентации на тему «Путешествие наночастицы » в среде Power Point с использованием возможностей данной программы: внедрение звука, картинок. Данное пособие может быть использовано для проведения уроков физики, информатики и тематических классных часов. В рамках проекта был создан макет «Солнечного города». Снят мультипликационный фильм «Путешествие наночастицы ». Был смонтирован фильм (верстка, редактирование, резка кадров) «Путешествие наночастицы » в программе Pinnacle Studio . В фильме использованы кадры документального фильма о нанотехнологиях .

Слайд 12

Одним словом, нанотехнологии — это «волшебный ключ» ко всем отраслям науки и производства. Общемировые затраты на нанотехнологические проекты сейчас превышают 9 миллиардов долларов в год. На долю США приходится примерно треть всех мировых инвестиций в нанотехнологии. Другие главные инвесторы на рынке нанотехнологий - Европейский Союз и Япония. Прогнозы показывают, что к 2015 году общая численность персонала различных отраслей нанотехнологической промышленности может дойти до 2 миллионов человек, а суммарная стоимость товаров, производимых с использованием наноматериалов может приблизится к 1 триллиону долларов.