Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

39
Глаз не видит, а руки делают К.Ю. Богданов, докт. биол. наук., канд. физмат. наук. Смотрим мультфильм сериала ПИНКОД Что такое НАНО и кому оно НАДО? Узнаём об инструментах наномира Что такое элементы наномира? Узнаём о свойствах наномира Что такое «эффект лотоса»? Как НАНО лечит? Знакомимся с нанотоварами

Upload: konstantin-bogdanov

Post on 23-Dec-2014

180 views

Category:

Education


4 download

DESCRIPTION

Лекция для широкой аудитории по материалам моей книги "Что могут нанотехнологии?" (Просвещение, 2009).

TRANSCRIPT

Page 1: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Глаз не видит, а руки делают

К.Ю. Богданов, докт. биол. наук.,

канд. физмат. наук.

Смотрим мультфильм сериала ПИНКОД

Что такое НАНО и кому оно НАДО? Узнаём об инструментах наномира

Что такое элементы наномира? Узнаём о свойствах наномира Что такое «эффект лотоса»?

Как НАНО лечит? Знакомимся с нанотоварами

Page 2: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

«Нано» - это карлик?

= 1 000 000 000

1 нм = 10-9 м

Page 3: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

«Нано» - это толщина молекулы ДНК

2 нм

Page 4: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

НА

НО

ТЕХ

НО

ЛО

ГИИ

Хи

ми

я, а

том

ная

и

яде

рн

ая ф

изи

ка

НАНОТЕХНОЛОГИИ: место среди других наук

клетка клещ

человек

континент

Земля планеты атомы

Биология Социальные науки

Геология Астрономия

волос

Page 5: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Что такое нанотехнологии?

Page 6: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Что такое нанотехнологии?

Нанотехнологии – это методы, с помощью которых мы можем работать с отдельными атомами или молекулами, складывая из них, как из кубиков, устройства и механизмы необычайно малых размеров, но не только…

Page 7: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Там внизу много места !

микромотор размером 380 мкм

Ричард Фейнман

Page 8: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Нанотехнологии – это инженеры, математики, физики, химики, биологи и … работающие вместе

нанообъекты

физика

химия

наука о материалах биология

информатика

электроника

Page 9: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Инструменты нанотехнологий

- электронный микроскоп

электронный микроскоп

Page 10: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Инструменты нанотехнологий

- электронный микроскоп

Page 11: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Как бабочка раскрашивает крылья?

Page 12: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Как бабочка раскрашивает крылья?

- электронный микроскоп

Page 13: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Сканирующий зондовый микроскоп

лазер

зонд

исследуемая поверхность

фотодетектор

Инструменты нанотехнологий:

- сканирующий зондовый микроскоп

Page 14: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Инструменты нанотехнологий:

- сканирующий туннельный микроскоп

Page 15: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Инструменты нанотехнологий:

- оптический (лазерный) пинцет

линза

наночастица

луч лазера

Page 16: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Элементы наномира: графен

листы графена

в графите

графен

графит

Page 17: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Элементы наномира: фуллерены

Фуллерены – гигантские молекулы из атомов

углерода, имеющие форму трубки, сферы или

эллипсоида

углеродная нанотрубка

С60

Page 18: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Элементы наномира: дендримеры

дендримеры

Page 19: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Загадки наномира

--- цвет зависит от размеров

--- прочность растёт

--- температура плавления падает на сотни градусов

--- реакционная способность веществ растёт

--- появляется способность к самосборке и

--- ????

При уменьшении объектов до НАНОразмеров их свойства

изменяются:

Page 20: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Загадки наномира :

цвет зависит от размеров

Page 21: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Почему цвет наночастиц зависит от их размера?

Page 22: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Почему цвет наночастиц зависит от их размера?

Чем больше частица, тем больше у каждого атома соседей

и тем легче оторвать электрон

чи

сл

о б

лиж

ай

ши

х с

осед

ей

размер частицы в ангстремах

Page 23: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Загадки наномира : квантовые точки

Page 24: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Загадки наномира : высокая прочность

Структура поликристалла.

Белое - микротрещины Кремниевые проволочки с золотыми шляпками

микротрещины

Page 25: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Загадки наномира :

понижение температуры плавления

частицы золота размером 5-10 нм плавятся при температуре меньше на несколько сотен градусов

Page 26: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Почему температура плавления наночастиц низкая?

Чем меньше атомов в частице, тем большая их доля на поверхности

А на поверхности порядка нет !!!

Дол

я п

ове

рхно

стн

ых а

том

ов

N – число атомов

Page 27: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Почему температура плавления наночастиц низкая?

Page 28: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Загадки наномира:

высокая реакционная способность

Page 29: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Загадки наномира:

- способность к самосборке

Page 30: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Загадки наномира:

- способность к самосборке

Page 31: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Ag =

Нанотехнологии вокруг нас:

наночастицы Ag и TiO2

Page 32: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Нанотехнологии вокруг нас:

эффект лотоса

Page 33: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Нанотехнологии вокруг нас:

эффект лотоса

10 мкм

1 мкм

Page 34: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Нанотехнологии вокруг нас:

эффект лотоса

Нанотрава – делает поверхность несмачиваемой и …ЧИСТОЙ

Page 35: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Нанотехнологии вокруг нас:

товары на прилавках

Page 36: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Нанотехнологии вокруг нас:

товары на прилавках

Page 37: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Нанотехнологии вокруг нас:

товары на прилавках

Page 38: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Нанотехнологии: города и страны

Page 39: Нанотехнологии: глаз не видит, а руки делают

Хотите больше узнать о нанотехнологиях ?

заходите на мой сайт - http:// kbogdanov5.narod.ru

почитайте мою книжку

смотрите СЕРИАЛ ПИНКОД