Современные нанотехнологии – путь решения экологических проблем.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Дальневосточный федеральный университет

(ДВФУ)

Современные нанотехнологии – путь решения экологических проблем.

                                                                       Исполнитель: Будник Георгий ученик 8класса

УК«Гимназия-колледж» ДВФУ;

Научный руководитель:

Юринская С.Н.учитель биологии, химии и ОБЖ;

Владивосток, 2017

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение………………………………………………………………..3-4стр.
2. Как появилась нанотехнология………………………………………..4стр.
3. Задачи современной нанотехнологии……………………………….…4 стр.
4. Использование нанотехнологии…………………………………..…….4 стр.
5. Нанотехнологии в России……………………………………………….5 стр.

6. Заключение…………………………………………………….…………5 стр.

Список литературы…………………………………………………….…..6 стр.

ВВЕДЕНИЕ

Экологическая проблема — одна из глобальных проблем современности. Она тесно связана с вопросами ресурсодефицитности. экологической безопасности и экологического кризиса.

Проблема экологии занимала человечество с давних времён. А с ростом прогресса, соответственно, загрязнением окружающей среды, проблемы экологии становятся всё более важными. В последнее время их всё чаще пытаются решить с помощью нанотехнологий.

Можно предположить, что полное устранение вредного влияния деятельности человек на окружающую среду возможно предотвратить.

Во-первых, за счет насыщения экосферы молекулярными роботами-санитарами, превращающими отходы деятельности человека в исходное сырьё.

Во-вторых, за счет перевода промышленности и сельского хозяйства на безотходные нанотехнологические методы.

Нанотехнология – это область науки и техники, которая занимается совокупностью теоретических и практических методов исследования, анализом и синтезом и методами изготовления и применения продукции, которая имеет заданную атомную структуру. Производство таких продуктов осуществляется контролируемым манипулированием отдельнымимолекулами и атомами. Применение нанотехнологий помогает значительно снизить загрязнение окружающей среды. Методы нанотехнологии применяют в самых разных областях во многих странах мира.

Однако нанотехнология – новая наука, и, несмотря на свои преимущества и достоинства, вызывает и опасения. Впрочем, у любой медальона всегда две стороны. Поэтому, несмотря на множество явного положительного влияния нанотехнологий на жизнь современных людей, наночастицы могут наносить и вред, используясь в некоторых отраслях. Нанотехнологии в наши дни используются почти во всех сферах современной жизни. Наночастицы используются, например, даже в косметике и парфюмерии. Так, наночастицы оксида титана содержатся внекоторых солнцезащитных кремах. Эти наночастицы поглощают излучение ультрафиолета с большой эффективностью, что, несомненно, делают такие кремы куда более эффективными, чем обычные. Однако впоследствии были проведены исследования, которые показали, что, например, углеродные нанотрубки оказывали губительное воздействие на крыс. Углеродные нанотрубки, попадая в лёгкие крыс, вызывали сильные нарушения, а затем разносились кровью по организму.

Главная проблема в том, что наночастицы проникают сквозь абсолютно все очистительные фильтры, которые существуют на наш день. Поэтому, так как использование нанотехнологий становится всё более активным, произойдёт и некоторая революция в экологии. Будут создаваться специальные фильтры, задерживающие наночастицы.

Актуальность данного исследования. Нанотехнологии облегчают жизнь человека, но нанотехнологии будут использовать не во всех отраслях, а только в тех, где это необходимо, до тех пор, пока негативное влияние наночастиц будет изучено и будут придуманы новые методы защиты.

Цель исследования: представить моей возрастной аудитории представления о научном мире, представления мер борьбы с современными экологическими проблемами.

Объекты исследования: выявление информации об использовании нанотехнологий для борьбы с экологическими проблемами.

Задачи исследования :

1. Ознакомиться с понятиям нанотехнология, нанофотоника, наноэлектроника, наномедицина.
2. Изучить использование нанотехнологий  в разных областях наук, в том числе в экологии.

Методы исследования:

1. Изучение методической литературы по проблеме исследования.
2. Анализ и сравнение полученных данных.

Практическая значимость. Результаты работы расширяют существующие представления о перспективных методах применения нанотехнологий для решения глобальных проблем, в том числе экологии.

2. Как появилась нанотехнология.

    Нанотехнология - это совокупность технологий и методик, позволяющих манипулировать отдельными атомами и молекулами  с размерами 1-100 нанометров.

400 г до н.э. Греческий философ Демокрит является первым человеком в истории мира, который использовал слово атом, что в переводе с греческого означает «неделимый».

1704 год Исаак Ньютон – предположения об исследовании «тайны корпускул»;

1959 год Ричард Фейман-предположение о механическом перемещении одиночных атомов;

1974 год Норио Танигучи впервые употребил термин «нанотехнологии»;

1980 год Эрик Дрекслер использовал этот термин.

3. Задачи современной нанотехнологии

1.Создание и  конструирование объектов в пространстве

2. Подсчёт физико – химических законов, использования их в создании.

3. Следующий этап – создание не материалов, а готовой продукции с

принципиально новыми характеристиками и назначением.

4. Использование нанотехнологии

Первым примером использования нанотехнологии можно считать – изобретение в 1883 году фотоплёнки Джорджем Истменом, который в будущем времени оснавал компанию Kodak.

1) Наномедицина. С помощью нанотехнологии изобрели особые микро- и нанокапсулы, которые используют для устранения вируса в организме.

К тому же в постиндустриальных странах уже используют необычное решение:  нанороботы, которые могут сканировать не только молекулы, но и даже атомы, что поможет изучать новые болезни и вирусы. Возможно создание нанороботов-врачей, которые способны «жить» внутри человеческого организма, устраняя все возникающие повреждения или предотвращая их появление. Проверяя и, если надо, «исправляя» клетку за клеткой, и, таким образом, орган за органом, наномашины вернут здоровье любому больному, а в дальнейшем не допустят никаких заболеваний и патологий, даже генетических

2)  Нанотехнологии для лёгкой промышленности. В 21-ом веке используют текстиль, который имеет свойства, такие как: грязеоталкивание; водооталкивание; огнеупорность и т.д. Нанотехнологии позволят создавать более легкие, тонкие и прочные материалы. Появятся материалы, способные изменять свою структуру в зависимости от окружающей среды. Также появятся материалы сверхпрочные, сверхлегкие и негорючие, которые могут использоваться в аэрокосмической и автомобильной промышленности.

3) Нанотехнология для сельского хозяйства и пищевой промышленности.

Нанотехнологию использует в пищевой промышленности, что бы обезжирить будущею еду и удалить  бактерии.  

4) Экология.  Нанотехнологии способны также стабилизировать экологическую обстановку. Новые виды промышленности не будут производить отходов, отравляющих планету, а нанороботы смогут уничтожить последствия старых загрязнений.

5. Нанотехнологии в России.

О состоянии российской наноиндустрии можно сказать следующее: достигнуты высокие результаты в области создания нанотехнологических приборов и установок. Разрабатываются новые методы получения наноматериалов; в настоящее время в России существует целевая государственная программа по финансированию работ в области нанотехнологий; выдаются гранты на прикладные исследования в нанотехнологии ; выделяются средства передовым предприятиям.

 4мая  2008 года правительство России приняло «Программу развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 года», согласно которой, объём производства продукции наноиндустрии в России должен составить к 2015 году более 900 млрд руб. Общий объём финансирования этой программы до 2015 года планируется в размере около 318 млрд руб. 

6. Заключение.

Вполне возможно, что некоторые новые материалы могут представлять риск для изготовителей и потребителей, а также для общества и окружающей среды. Поэтому ученые стремятся максимально тщательно и всесторонне изучить потенциальный риск, связанный с новыми нанотехнологиями, чтобы гарантировать безопасность их применения.

Развитие нанотехнологий продолжается и вполне возможно, что человечество действительно решит глобальные проблемы с их помощью.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Крутько В. Н. Проблема оценки рисков нанотехнологий: методологические аспекты / В. Н. Крутько, Е. В. Пуцилло, А. Я. Чижов // Вестн. Рос. ун-та дружбы народов. Сер. Экология и безопасность жизне-деятельности. – 2014. – № 4. – С. 55-61. – Библиогр.: 5 назв.
2. Дугин Г. С. Нанотехнология и ее возможное негативное влияние на окружающую среду / Г.С. Дугин // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. – 2009. – № 5. – С. 33-37. – Библиогр.: 7 назв.
3. Галченко Ю. П. Техногенные наночастицы как непериодический фактор окружающей среды / Ю. П. Галченко //Экол. системы и приборы. – 2014. – № 1. – С. 18-22. – Библиогр.: 5 назв.
4. Нанотехнология в ближайшем десятилетии / Под ред. М.К. Роко, Р.С. Уильямса, П.Аливисатоса. М., 2012.
5. Ибрагимов И. М. Применение нанотехнологии для защиты окружающей среды / И. М. Ибрагимов, Е. А. Перфилова //Изв. Акад. пром. экологии. – 2015. – № 3. – С. 76.
6. НАНО? Это просто!//РУСНАНО [Электронный ресурс]. - Электрон. журн. - 2012. - Режим доступа: http://popular.rusnano.com/